JP7124629B2 - Image forming apparatus and photoreceptor lifetime monitoring method - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリなど、電子写真方式により画像形成を実行する画像形成装置に関し、殊に、感光体表面最外層に形成したオーバーコート層の膜厚検出技術に関する。 The present invention relates to image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles that form images by electrophotography, and more particularly to technology for detecting the film thickness of an overcoat layer formed on the outermost layer of the surface of a photoreceptor.

画像形成装置では、近年、装置の小型化、低コスト化が求められる一方で、より高速で高画質な作像性能が求められている。更には、長寿命も求められており、そのため、感光体の最表層は、オーバーコート層という下層の感光層を保護する層が形成されている。 2. Description of the Related Art In recent years, image forming apparatuses have been required to be smaller and less costly, and at the same time, to be capable of forming images at higher speeds and with higher image quality. Furthermore, a long service life is also required, and for this reason, a layer called an overcoat layer that protects the underlying photosensitive layer is formed as the outermost layer of the photoreceptor.

ところで、このオーバーコート層の膜厚が厚いと、潜像の周辺部が電荷的に広がっているために、転写工程においてトナーが周辺部にも吸着され、結果的に画像が太ってしまい、シャープさに欠けるという欠点がある。 However, if the thickness of the overcoat layer is too thick, the peripheral portion of the latent image spreads in terms of electric charge, so the toner is also attracted to the peripheral portion during the transfer process, resulting in a thicker image and a sharper image. It has the drawback of lacking sturdiness.

そのため、オーバーコート層は、できるだけ薄膜化することが必要であるが、反面、薄くし過ぎると、削れ代が少なくなるので、感光体の短命化につながる。 Therefore, it is necessary to make the overcoat layer as thin as possible.

この薄膜化と寿命という矛盾する問題を解決するため、現在は、オーバーコート層として硬質な材料を用いて、削れにくくすると共に薄膜化を図って矛盾の解決をしている。 In order to solve the contradictory problem of thinning and longevity, at present, a hard material is used for the overcoat layer to make it difficult to scrape and thinning is attempted to solve the contradiction.

しかしながら、オーバーコート層を硬質で薄膜化すると、新たな問題が発生してきた。というのは、硬質なオーバーコート層であっても、長期にわたって繰り返し画像形成を実行すると、膜厚が薄くなり、下層に対する保護機能が低下するので、膜厚の監視は必須なのであるが、既存の膜厚を監視する技術では、薄膜のオーバーコート層の膜厚を測定することができないのである。 However, when the overcoat layer is made hard and thin, new problems have arisen. This is because even with a hard overcoat layer, repeated image formation over a long period of time causes the film thickness to become thin and the protective function to the underlying layer to deteriorate. Film thickness monitoring techniques cannot measure the thickness of thin overcoat layers.

例えば、特許文献1は、感光体の膜削れの進行度合いを検知する技術を開示する。また、特許文献2は、膜削れによる感光体の電位的な感度特性変化が起きることに着目して、感光体上のトナー画像濃度の変化から感光体の膜削れの進行度合いを感知する技術を開示する。 For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-200001 discloses a technique for detecting the degree of progress of abrasion of a film of a photoreceptor. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100000 focuses on the fact that the photoreceptor changes in electric sensitivity characteristics due to film scraping, and proposes a technique for detecting the degree of progress of film scraping of the photoreceptor from changes in the toner image density on the photoreceptor. Disclose.

特開2014-016651号公報JP 2014-016651 A 特開2015-166820号公報JP 2015-166820 A

上記の既存技術では、例えば帯電ローラーの電流変化量は、感光体膜厚が10μm変化した時に約500~1000μAの変化を呈する程度であり、現在使用されている高硬度な感光体の最表層は、その厚さがせいぜい数μmであり、そのすべての膜厚が削れたとしても電流変化量は数百μAにも満たず、測定バラつき程度の変化でしかない。 In the above-mentioned existing technology, for example, the change in current of the charging roller is about 500 to 1000 μA when the film thickness of the photoreceptor changes by 10 μm. , the thickness of which is several μm at most, and even if the entire film thickness is removed, the amount of change in current is less than several hundred μA, and the change is no more than a variation in measurement.

また、画像濃度から膜厚を監視しようとしても、数μm程度の厚さ変化においては、殆ど濃度変化が無く、実用的ではない。このため、既存の技術では膜厚監視が不可能なのである。 Also, even if it is attempted to monitor the film thickness from the image density, there is almost no change in density when the thickness changes by several μm, which is not practical. For this reason, film thickness monitoring is impossible with existing techniques.

更に、感光体の回転数、印字枚数、使用時間、累積時間等によって、削れた量を推定し、規定数に達した時に寿命到達のフラグを立てるといった方式も検討されてはいるが、感光体や清掃部材などの物性、取り付けのバラつきや、帯電部材や転写部材からの通電状況の変化を無視しているため、本来は使えるくらいの余裕度があるのに、フラグが立ってしまい、或いは既に寿命を超過しているのに、まだフラグが立たない状況が起こり得、実用的でない。 Furthermore, a method of estimating the scraped amount based on the number of rotations of the photoreceptor, the number of printed sheets, the usage time, the accumulated time, etc., and setting a flag indicating the end of the service life when the specified number is reached is being studied. Because it ignores the physical properties of , cleaning members, etc., variations in installation, and changes in the state of energization from the charging member and transfer member, the flag is raised or already It is possible and impractical to have a situation where the lifetime has been exceeded but the flag has not yet been raised.

本発明は、後述する発明者の知見に基づいて、既存技術では監視できなかった、薄膜のオーバーコート層の膜厚を監視できる技術を提案するものである。 The present invention proposes a technology capable of monitoring the film thickness of a thin overcoat layer, which could not be monitored by the existing technology, based on the findings of the inventors, which will be described later.

上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、電子写真方式により画像形成を実行する画像形成装置であって、金属フィラーを含有したオーバーコート層が最表層に形成された感光体と、前記感光体を第1の極性に帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を作像する露光手段と、第1の極性のトナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給する現像バイアスとして、画像形成時に作像された静電潜像の現像に用いる第1現像バイアスと、前記感光体の寿命監視時に用いられ、第1の極性とは逆の第2の極性の電荷を前記第1現像バイアスよりも前記感光体に多く注入する第2現像バイアスとを切り換え可能なバイアス電源手段と、前記感光体の寿命監視時期に至ると、前記帯電手段と露光手段を制御して、前記感光体を帯電させつつ露光を禁止し、前記感光体上に非画像に相当する静電潜像を形成させるとともに、前記バイアス電源手段を制御して、前記第2現像バイアスを前記現像剤担持体に供給させる寿命監視モードを実行する制御手段と、前記寿命監視モードの実行により、前記金属フィラーの分散状態の不均一性に起因して生じるトナー像が前記感光体上に形成されたか否かを判定する判定手段と、前記トナー像が形成されなかったことが判定されると、前記感光体のオーバーコート層の膜厚が規定膜厚を低下した旨を報知する報知手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention is an image forming apparatus that performs image formation by electrophotography, and includes a photoreceptor having an overcoat layer containing a metal filler formed as the outermost layer. charging means for charging the photoreceptor to a first polarity; exposure means for exposing the charged photoreceptor to form an electrostatic latent image on the photoreceptor; and toner of the first polarity. a first developing bias used for developing an electrostatic latent image formed during image formation as a developing bias supplied to the developer carrier; and a service life of the photoreceptor. a bias power supply means which is used for monitoring and can be switched between a second developing bias for injecting more charge of a second polarity opposite to the first polarity into the photosensitive member than the first developing bias, and the photosensitive member; When the life of the body is monitored, the charging means and the exposure means are controlled to prohibit exposure while charging the photoreceptor, thereby forming an electrostatic latent image corresponding to a non-image on the photoreceptor. control means for executing a life monitoring mode for controlling the bias power supply means to supply the second developing bias to the developer bearing member; determining means for determining whether or not a toner image caused by uniformity has been formed on the photoreceptor; and a notification means for notifying that the film thickness has decreased below the specified film thickness.

また、前記第1現像バイアスと前記第2現像バイアスは、第1の極性の直流成分に交流成分が重畳されてなり、前記第2現像バイアスは、前記第1現像バイアスよりも交流成分のピーク・ツー・ピーク電圧が大きい値に設定されている、または交流成分の周波数が小さい値に設定されているとしても良い。 The first developing bias and the second developing bias are obtained by superimposing an AC component on a DC component of the first polarity. The two-peak voltage may be set to a large value, or the AC component frequency may be set to a small value.

さらに、前記第1現像バイアスと前記第2現像バイアスは、第1の極性の直流成分に交流が重畳されてなり、前記交流の1周期の波形において、重畳される第1の極性の直流成分の電圧値を境にピーク電圧が第2の極性を有する側を交流成分α、第1の極性を有する側を交流成分β、交流成分βの時間Tβを1周期で除した値をデューティ比Dhとしたとき、前記第2現像バイアスは、交流成分βのピーク電圧の絶対値Vnが前記第1現像バイアスと同じであり、交流成分αのピーク電圧の絶対値Vmが前記第1現像バイアスよりも大きく、さらに、デューティ比Dhが前記第1現像バイアスよりも大きいとしても良い。 Further, the first developing bias and the second developing bias are obtained by superimposing an AC component on a DC component of the first polarity. A value obtained by dividing the time Tβ of the AC component β by one cycle is defined as the duty ratio Dh. , the absolute value Vn of the peak voltage of the AC component β of the second developing bias is the same as that of the first developing bias, and the absolute value Vm of the peak voltage of the AC component α is larger than that of the first developing bias. Furthermore, the duty ratio Dh may be larger than the first developing bias.

また、前記帯電手段に帯電電圧を供給する帯電電源手段を備え、前記制御手段は、前記寿命監視モードでの前記感光体の第1の極性の帯電電圧と前記第2現像バイアスの第1の極性の直流電圧との差分の大きさで規定されるかぶりマージンが通常の画像形成時よりも大きくなるように、前記帯電電源手段から前記帯電手段に帯電電圧を供給させるとしても良い。 Further, a charging power supply means for supplying a charging voltage to the charging means is provided, and the control means controls the charging voltage of the first polarity of the photosensitive member and the first polarity of the second developing bias in the life monitoring mode. The charging voltage may be supplied from the charging power supply unit to the charging unit so that the fogging margin defined by the magnitude of the difference from the DC voltage is larger than that in normal image formation.

また、前記制御手段は、累積画像形成回数が第1所定値に達したとき、前記感光体の累積回転数もしくは累積動作時間が第2所定値に達したとき、または、前記感光体の新品時からの経過時間が第3所定値に達したときを契機に、前記寿命監視モードを実行するとしても良い。 Further, the control means controls when the cumulative number of times of image formation reaches a first predetermined value, when the cumulative number of revolutions or cumulative operation time of the photoreceptor reaches a second predetermined value, or when the photoreceptor is new. The life monitoring mode may be executed when the elapsed time from the start reaches a third predetermined value.

ここで、前記制御手段は、前記感光体の新品時以降、最初に前記寿命監視モードを実行した後、2回目の実施を、1回目の実施からの画像形成回数が前記第1所定値よりも小さい第4所定値に達したとき、1回目の実施からの前記感光体の回転数もしくは動作時間が前記第2所定値よりも小さい第5所定値に達したとき、または、1回目の実施からの経過時間が前記第3所定値よりも小さい第6所定値に達したときを契機に実行するとしても良い。 Here, after the photoreceptor is brand new, the control means executes the life monitoring mode for the first time, and then executes the second execution. When reaching a smaller fourth predetermined value, when the number of rotations of the photoreceptor or the operating time from the first execution reaches a fifth predetermined value smaller than the second predetermined value, or from the first execution may be executed when the elapsed time of reaches a sixth predetermined value that is smaller than the third predetermined value.

また、前記制御手段は、前記寿命監視モードの1回目の実施から2回目の実施までの間隔をU1、2回目の実施から3回目の実施までの間隔をU2としたとき、U1>U2の関係を満たすように、前記寿命監視モードの2回目と3回目の実施を行うとしても良い。 Further, the control means has a relationship of U1>U2, where U1 is the interval from the first implementation to the second implementation of the life monitoring mode, and U2 is the interval from the second implementation to the third implementation of the life monitoring mode. The life monitoring mode may be performed for the second time and the third time so as to satisfy

さらに、前記感光体上のトナー像を被転写体に転写させる転写手段をさらに備え、前記判定手段は、前記寿命監視モードの実行により前記感光体に形成された後、前記被転写体に転写されたトナー像を検出可能な位置に配された検出手段を有し、前記検出手段による前記トナー像の検出結果から前記判定を行うとしても良い。 Further, a transfer unit for transferring the toner image on the photoreceptor to a transfer material is further provided, and the determination unit determines whether the toner image is transferred to the transfer material after the toner image is formed on the photoreceptor by executing the life monitoring mode. It is also possible to have detecting means arranged at a position capable of detecting the toner image, and to perform the determination based on the detection result of the toner image by the detecting means.

ここで、前記被転写体は、中間転写体である、または前記感光体から中間転写体を介してシートに前記トナー像が転写される構成における当該シートであるとしても良い。 Here, the transfer-receiving body may be an intermediate transfer body, or a sheet in which the toner image is transferred from the photoreceptor to the sheet via the intermediate transfer body.

また、前記被転写体は、前記感光体から中間転写体を介してシートに前記トナー像を転写した後、転写後のシートを画像形成装置から出力する構成における当該シートであり、前記検出手段は、前記出力後、読取位置に載置された前記シート上に存するトナー像を読み取るスキャナーであるとしても良い。 Further, the transfer-receiving member is a sheet in a configuration in which the toner image is transferred from the photosensitive member to the sheet through an intermediate transfer member, and the transferred sheet is output from an image forming apparatus. , after the output, the scanner may read a toner image existing on the sheet placed at the reading position.

本発明に係る感光体寿命監視方法は、金属フィラーを含有したオーバーコート層が最表層に形成された感光体上に、電子写真方式により画像形成を実行する画像形成装置における感光体寿命監視方法であって、前記画像形成装置は、前記感光体を第1の極性に帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を作像する露光手段と、第1の極性のトナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給する現像バイアスとして、画像形成時に作像された静電潜像の現像に用いる第1現像バイアスと、前記感光体の寿命監視時に用いられ、第1の極性とは逆の第2の極性の電荷を前記第1現像バイアスよりも前記感光体に多く注入する第2現像バイアスとを切り換え可能なバイアス電源手段と、を備え、前記感光体寿命監視方法は、前記感光体の寿命監視時期に至ると、前記帯電手段と露光手段を制御して、前記感光体を帯電させつつ露光を禁止し、前記感光体上に非画像に相当する静電潜像を形成させるとともに、前記バイアス電源手段を制御して、前記第2現像バイアスを前記現像剤担持体に供給させる寿命監視モードを実行する制御ステップと、前記寿命監視モードの実行により、前記金属フィラーの分散状態の不均一性に起因して生じるトナー像が前記感光体上に形成されたか否かを判定する判定ステップと、前記トナー像が形成されなかったことが判定されると、前記感光体のオーバーコート層の膜厚が規定膜厚を低下した旨を報知する報知ステップと、を含むステップを実行することを特徴とする。 A photoreceptor life monitoring method according to the present invention is a photoreceptor life monitoring method in an image forming apparatus for forming an image by electrophotography on a photoreceptor having an overcoat layer containing a metal filler formed on the outermost layer. The image forming apparatus includes charging means for charging the photoreceptor to a first polarity, and exposure means for exposing the charged photoreceptor to form an electrostatic latent image on the photoreceptor. , a developer bearing member for carrying a developer containing a toner of a first polarity; It is possible to switch between a bias and a second developing bias that is used when monitoring the life of the photoreceptor and injects more charge of a second polarity opposite to the first polarity into the photoreceptor than the first developing bias. and a bias power supply means, wherein the photoreceptor life monitoring method controls the charging means and the exposure means to prohibit exposure while charging the photoreceptor when the life monitoring time of the photoreceptor comes. a control for forming an electrostatic latent image corresponding to a non-image on the photosensitive member and executing a life monitoring mode for controlling the bias power supply means to supply the second developing bias to the developer carrier; a determination step of determining whether or not a toner image is formed on the photoreceptor due to non-uniformity of the dispersed state of the metal filler by executing the life monitoring mode; and a reporting step of reporting that the thickness of the overcoat layer of the photoreceptor has decreased below the specified thickness when it is determined that the overcoat layer has not been formed.

上記構成によって、薄膜のオーバーコート層の膜厚を監視できる理由を説明するにあたって、その前に本発明者が得た知見を説明する。
≪本発明者の得た知見≫
感光体の最表面であるオーバーコート層には、機械的強度を持たせるために金属フィラーが分散されているが、このフィラーの分散状態は厳密には均一ではないため、局所的にフィラーが密に混在(密集)している部分がある。オーバーコート層においてフィラーの密集部分では、これ以外の部分よりも電気抵抗値が低下している。オーバーコート層に局所的に電気抵抗値の低い部分が含まれていても、通常のプリント時の作像工程、つまり帯電、露光、現像では、感光体上の帯電電位に対する、現像部の現像ローラーなどの現像剤担持体に供給される現像バイアスの大きさを調整することにより、形成画像に影響が出ないようにされている。
Prior to explaining the reason why the film thickness of the thin overcoat layer can be monitored by the above configuration, knowledge obtained by the present inventor will be explained.
<<Knowledge acquired by the present inventor>>
Metal fillers are dispersed in the overcoat layer, which is the outermost surface of the photoreceptor, to give it mechanical strength. There is a mixed (dense) part in In the overcoat layer, the portion where the filler is concentrated has a lower electrical resistance value than the other portion. Even if the overcoat layer contains areas with low electrical resistance locally, in the image forming process during normal printing, i.e. charging, exposing, and developing, the potential of the developing roller in the developing section against the charged potential on the photoreceptor By adjusting the magnitude of the developing bias supplied to the developer carrier such as the developer carrier, the formed image is prevented from being affected.

本発明者は、このように形成画像に影響が出ないように現像バイアスを調整していることに対し、逆転の発想をして、あえて形成画像に影響が出るような現像バイアスを掛ければ、オーバーコート層が存在するときには、フィラーの分散状態の不均一性に起因して形成画像に影響が出るが、耐久が進んでオーバーコート層が無くなってしまえばフィラー自体が存在しないことになって、そのような形成画像の影響が出なくなるはずと考えた。 In contrast to the fact that the developing bias is adjusted so as not to affect the formed image, the inventor of the present invention reversed the idea and applied a developing bias that would affect the formed image. When the overcoat layer is present, the formed image is affected due to non-uniformity in the dispersed state of the filler. It was thought that such an influence of the formed image should be eliminated.

つまり、形成画像に影響が出ればオーバーコート層がそれほど摩耗しておらず、影響が出なくなれば、オーバーコート層の摩耗による感光体の寿命末期に達していることを判断できるのである。 In other words, if the formed image is affected, the overcoat layer is not so worn, and if the effect disappears, it can be determined that the photoreceptor has reached the end of its life due to wear of the overcoat layer.

具体的に、感光体とトナーが同極性、例えばマイナス極性(第1の極性)を有する、いわゆる反転現像方式において、現像バイアスを通常のプリント時の第1現像バイアスよりもプラス極性(第2の極性)の電荷を多く注入するような電圧の第2現像バイアスに設定する。この電圧とは、直流電圧に重畳する交流電圧のプラス成分を通常時よりも多くする、例えば交流のピーク・ツー・ピーク電圧を大きくしたり、周波数を下げたりする方法などがある。 Specifically, in a so-called reversal development method in which the photoreceptor and toner have the same polarity, for example, a negative polarity (first polarity), the developing bias is set to a positive polarity (second polarity) rather than the first developing bias during normal printing. The second developing bias is set to a voltage that injects a large amount of charge (polarity). This voltage is obtained by increasing the positive component of the AC voltage superimposed on the DC voltage, for example, by increasing the peak-to-peak voltage of the AC or lowering the frequency.

そして、感光体を一様に帯電させた後、露光せずに、つまりトナーを付着させない非画像に相当する静電潜像を作像しつつ、現像部の現像剤担持体に第2現像バイアスを供給した状態で、その静電潜像を現像位置に至らせる。ここで、現像位置とは、感光体の周面上において現像剤担持体と僅かな隙間またはほとんど隙間が無い状態で対向している部分の位置をいう。 After uniformly charging the photoreceptor, the second developing bias is applied to the developer bearing member of the developing section while forming an electrostatic latent image corresponding to a non-image without exposure, that is, without adhering toner. is supplied, the electrostatic latent image is brought to the development position. Here, the development position refers to a position on the peripheral surface of the photoreceptor facing the developer carrier with a slight or almost no gap.

非画像の静電潜像が現像位置に至っても、トナーが感光体に付着することはないはずであるが、第2現像バイアスは、通常のプリント時の第1現像バイアスよりもプラスの電荷を感光体に多く注入する電圧になっている。 Even if the non-image electrostatic latent image reaches the development position, the toner should not adhere to the photoreceptor. The voltage is such that a large amount is injected into the photoreceptor.

このため、非画像の領域であるにも関わらず、フィラーが密集しているために電気抵抗値が低下している低抵抗部分では、電気抵抗値が低下していない周辺の高抵抗部分に対し、電気抵抗値が小さい分、現像バイアスによるプラスの電荷の供給量により電位(マイナス)が0Vに少し近づくと考えられる。 For this reason, in spite of being a non-image area, the low resistance area where the electrical resistance value is lowered due to the dense filler is different from the surrounding high resistance area where the electrical resistance value is not lowered. , the potential (negative) slightly approaches 0 V due to the amount of positive charge supplied by the developing bias due to the small electrical resistance value.

反転現像方式では、感光体上の電位が0Vに近い部分ほど、現像位置でトナーが現像剤担持体から感光体に移動し易くなる。つまりトナーで現像され易くなる。感光体上における非画像の領域のうち、フィラーが密集していない(適切に分散している)高抵抗部分では、プラスの電荷が多く注入されても本来と同様にトナーが付着せず、局所的な低抵抗部分だけがその電位の低下に従いトナーが付着する現象が生じるのである。このことからプラスの電荷の注入は、感光体上における非画像の領域のうち、フィラーが密集していない高抵抗部分ではトナーが付着せず、フィラーが密集している低抵抗部分だけにトナーが付着するような注入量になるように第2現像バイアスが予め決められる。 In the reversal development method, the closer the potential on the photoreceptor is to 0 V, the easier it is for the toner to move from the developer carrier to the photoreceptor at the development position. That is, it becomes easier to develop with toner. Among the non-image areas on the photoreceptor, in high-resistance areas where the filler is not densely packed (properly dispersed), toner does not adhere as it should even if a large amount of positive charge is injected, resulting in localized A phenomenon occurs in which the toner adheres only to the relatively low-resistance portion as the potential decreases. For this reason, the injection of positive charge is such that toner does not adhere to the high-resistance areas where the filler is not concentrated among the non-image areas on the photoreceptor, and toner only adheres to the low-resistance areas where the filler is concentrated. A second development bias is predetermined to provide an injection amount that adheres.

ただし、トナーが付着するといっても、非画像の領域は、露光していないことから、マイナス電位が絶対値でかなり高いままになっている。このため、現像バイアスによりプラスの電荷が注入されても、感光体の電位(絶対値)が0Vの直近まで低下することはなく、低抵抗部分に付着するトナーは、いわゆるベタ画像ではなく、ある程度の個数のトナー粒子が集まった程度、いわゆるかぶり程度になる。 However, even though toner adheres to the non-image area, the absolute value of the negative potential remains considerably high because the non-image area has not been exposed. For this reason, even if a positive charge is injected by the developing bias, the potential (absolute value) of the photoreceptor does not drop to near 0 V, and the toner adhering to the low resistance portion is not a so-called solid image, but rather number of toner particles are collected, which is the so-called fog level.

図15は、低抵抗部分に付着したトナーからなるトナー像Tfがドラム型の感光体からシートSに転写した後のシートSの平面模式図である。同図に示すようにトナー像Tfは、かぶりが生じた程度の濃度であるので、以下、かぶりトナー像Tfという。 FIG. 15 is a schematic plan view of the sheet S after the toner image Tf made of the toner adhering to the low-resistance portion is transferred from the drum-type photoreceptor to the sheet S. As shown in FIG. As shown in the drawing, the toner image Tf has a density that causes fogging, and is hereinafter referred to as a fogging toner image Tf.

同図では、主走査方向に間隔を開けた3箇所C、D、Eにかぶりトナー像Tfが点在しているが、かぶりトナー像Tfが形成されていた感光体上の部分が低抵抗部分、つまりフィラーが密集している部分になる。副走査方向の間隔Pは、感光体の周長に相当する。 In the figure, the fog toner images Tf are scattered at three locations C, D, and E spaced apart in the main scanning direction. , that is, the part where the filler is dense. The interval P in the sub-scanning direction corresponds to the peripheral length of the photosensitive member.

本来、シートSの全面が非画像であるところ、局所的にかぶりトナー像Tfが形成されることは、本来の形成画像に影響を与えていることになる。このようなかぶりトナー像Tfが形成されるか否かを判断することにより、オーバーコート層の膜厚を監視することができる。かぶりトナー像Tfは、例えば光学センサーなどにより検出することができる。 Originally, the entire surface of the sheet S is non-image, and the fact that the fog toner image Tf is locally formed affects the originally formed image. The film thickness of the overcoat layer can be monitored by determining whether such a fog toner image Tf is formed. The fog toner image Tf can be detected by, for example, an optical sensor.

本発明者の知見によれば、薄膜で高硬度のオーバーコート層が規定以上に削れるまでの間、図15に示すようなかぶりトナー像Tfが形成され、規定以上に削れてしまうと、これ以降、かぶりトナー像Tfが形成されない、つまり全面が非画像の領域になることが確認されている。従って、上記本発明によれば、既存の膜厚検出技術では検出できないような薄膜なオーバーコート層の摩耗による寿命末期を監視することができる。 According to the findings of the present inventors, a fog toner image Tf as shown in FIG. , the fog toner image Tf is not formed, that is, the entire surface becomes a non-image area. Therefore, according to the present invention, it is possible to monitor the end of life due to wear of a thin overcoat layer that cannot be detected by existing film thickness detection techniques.

上記の構成により、薄膜のオーバーコート層の膜厚を精度よく監視することが可能になる。 With the above configuration, it is possible to accurately monitor the film thickness of the thin overcoat layer.

実施の形態に係るプリンターの全体の構成を示す図である。1 is a diagram showing the overall configuration of a printer according to an embodiment; FIG. 感光体ドラムの断面構成を示す図である。3 is a diagram showing a cross-sectional configuration of a photoreceptor drum; FIG. 制御部の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing the configuration of a control unit; FIG. 現像バイアス電源部の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing the configuration of a developing bias power supply section; FIG. (a)は、通常のプリント時の現像バイアスの波形を示す図であり、(b)は、感光体寿命監視モード時の現像バイアスの波形を示す図である。(a) is a diagram showing the waveform of the developing bias during normal printing, and (b) is a diagram showing the waveform of the developing bias in the photoreceptor life monitoring mode. 帯電電源部の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing the configuration of a charging power supply; FIG. 非画像の領域にかぶりトナーが形成される理由を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the reason why fog toner is formed in a non-image area; 現像バイアスの交流成分のVppの適正範囲の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of an appropriate range of Vpp for an AC component of a developing bias; 現像バイアスの交流成分のデューティ比と周波数の適正範囲を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the proper range of the duty ratio and frequency of the AC component of the developing bias; 現像バイアスの波形の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a modified example of the waveform of the developing bias; 現像バイアスの波形の別の変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another modification of the waveform of the developing bias; 制御部が実行するプリント動作と感光体寿命監視モードの制御の内容を示すフローチャートである。5 is a flow chart showing the details of the print operation executed by the control unit and the control of the photoreceptor life monitoring mode; 感光体寿命監視モードの実行制御のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing the contents of a subroutine for execution control of a photoreceptor life monitoring mode; 中間転写ベルト上のトナー付着量と検出センサーの出力電圧の関係を例示するグラフである。5 is a graph illustrating the relationship between the toner adhesion amount on the intermediate transfer belt and the output voltage of the detection sensor; 感光体のオーバーコート層に存する低抵抗部分に付着したトナー像が感光体からシートに転写した後のシートの平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view of a sheet after a toner image adhered to a low-resistance portion existing in an overcoat layer of a photoreceptor is transferred from the photoreceptor to the sheet; 検出センサーの配置箇所の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the arrangement|positioning location of a detection sensor.

以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラープリンター(以下、単に「プリンター」という。)を例にして説明する。
(1)プリンターの全体構成
図1は、プリンター1の全体の構成を示す図である。
Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described by taking a tandem color printer (hereinafter simply referred to as "printer") as an example.
(1) Overall Configuration of Printer FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a printer 1. As shown in FIG.

同図に示すように、プリンター1は、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、作像部10と、中間転写部20と、給紙部30と、定着部40と、制御部50と、現像バイアス電源部60と、操作部70と、帯電電源部80を備え、ネットワーク(例えば、LAN)に接続されて、外部端末(不図示)からの印刷(プリント)ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)色からなるカラーの画像形成を実行する。 As shown in the figure, the printer 1 forms an image by a well-known electrophotographic method, and includes an image forming unit 10, an intermediate transfer unit 20, a paper feeding unit 30, a fixing unit 40, and a control unit. 50, a developing bias power supply unit 60, an operation unit 70, and a charging power supply unit 80, which is connected to a network (for example, a LAN) and receives a print job execution instruction from an external terminal (not shown). Upon acceptance, color image formation of yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (K) is executed based on the instruction.

作像部10は、Y~K色のそれぞれに対応する作像ユニット10Y~10Kを備えている。作像ユニット10Yは、像担持体の一例としての感光体ドラム11Yと、その周囲に配設された帯電部としての帯電ローラー12Y、露光部13Y、現像部14Y、一次転写ローラー15Y、感光体ドラム11Yを清掃するためのクリーナなどを備えている。 The image forming section 10 includes image forming units 10Y to 10K corresponding to Y to K colors, respectively. The image forming unit 10Y includes a photosensitive drum 11Y as an example of an image bearing member, a charging roller 12Y as a charging unit disposed around the photosensitive drum 11Y, an exposure unit 13Y, a developing unit 14Y, a primary transfer roller 15Y, and a photosensitive drum. A cleaner for cleaning 11Y is provided.

感光体ドラム11Yは、図2に示すように金属製、例えばアルミ素管91上に、下引き層(UCL)92、電荷発生層(CGL)93、電荷輸送層(CTL)94、高硬度表面層としてのオーバーコート層(OCL)95がこの順に積層されてなる有機感光体(OPC)からなる。一例として、UCL92とCGL93を足し合わせた厚みが2μm、CTL94の厚みが20~30μm、オーバーコート層95の厚みが2~4μmである。オーバーコート層95には、機械強度と適度な電気抵抗性を持たせるため、酸化チタン、酸化錫、銅アルミナなどの金属加工物に表面処理を行った導電性の金属フィラーが含有され分散されている。オーバーコート層95を設けることにより、これを設けない構成よりも感光体ドラム11Yを長寿命化することができる。 As shown in FIG. 2, the photoreceptor drum 11Y is made of metal, for example, an aluminum tube 91, an undercoat layer (UCL) 92, a charge generation layer (CGL) 93, a charge transport layer (CTL) 94, and a hard surface. An overcoat layer (OCL) 95 as a layer is composed of an organic photoreceptor (OPC) laminated in this order. For example, the total thickness of UCL 92 and CGL 93 is 2 μm, the thickness of CTL 94 is 20-30 μm, and the thickness of overcoat layer 95 is 2-4 μm. In order to give the overcoat layer 95 mechanical strength and appropriate electrical resistance, it contains and disperses a conductive metal filler obtained by surface-treating a processed metal such as titanium oxide, tin oxide, or copper alumina. there is By providing the overcoat layer 95, the life of the photoreceptor drum 11Y can be extended as compared with the configuration without the overcoat layer 95. FIG.

図1に戻って、帯電ローラー12Yは、矢印で示す方向に回転する感光体ドラム11Yの周面を一様に帯電させる。ここでは、帯電極性がマイナス極性にされる。 Returning to FIG. 1, the charging roller 12Y uniformly charges the circumferential surface of the photosensitive drum 11Y rotating in the direction indicated by the arrow. Here, the charging polarity is made negative.

露光部13Yは、帯電された感光体ドラム11Yをレーザー光により露光走査して、感光体ドラム11Y上に静電潜像を形成する。 The exposure unit 13Y exposes and scans the charged photoreceptor drum 11Y with laser light to form an electrostatic latent image on the photoreceptor drum 11Y.

現像部14Yは、反転現像方式の現像部であり、感光体ドラム11Yの現像位置において感光体ドラム11Yに対向配置される現像剤担持体の一例としての現像ローラー19Yに担持されている現像剤Dを用いて、感光体ドラム11Y上の静電潜像を現像する。 The development unit 14Y is a development unit of a reversal development method, and the developer D is carried on a development roller 19Y, which is an example of a developer carrying member, arranged to face the photoreceptor drum 11Y at the development position of the photoreceptor drum 11Y. is used to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11Y.

ここでは、現像剤Dとして、プラスの帯電極性を有するキャリアとマイナスの帯電極性を有するトナーを含む二成分現像剤が用いられる。トナーが感光体ドラム11Yに移動して感光体ドラム11Y上の静電潜像に付着することによって現像が行われ、感光体ドラム11Y上にY色のトナー像が顕像化される。トナーは、一例として粒径7μm以下、好ましくは4.5μm以上6.5μm以下の重合トナーが用いられる。なお、粉砕トナーでも良い。 Here, as the developer D, a two-component developer containing a carrier having a positive charging polarity and a toner having a negative charging polarity is used. Development is performed by the toner moving to the photosensitive drum 11Y and adhering to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11Y, and a yellow toner image is visualized on the photosensitive drum 11Y. As the toner, for example, polymerized toner having a particle size of 7 μm or less, preferably 4.5 μm or more and 6.5 μm or less is used. Note that pulverized toner may also be used.

一次転写ローラー15Yは、不図示の転写電源からプラスの転写電圧の供給を受けて、感光体ドラム11Y上の転写位置において感光体ドラム11Y上のY色トナー像を静電作用により中間転写部20の中間転写ベルト21上に一次転写させる。他の作像ユニット10M~10Kについても作像ユニット10Yと同様の構成であり、作像ユニット10M、10C、10Kは、帯電ローラー12M、12C、12K、露光部13M、13C、13K、一次転写ローラー15M、15C、15Kを備える。 The primary transfer roller 15Y is supplied with a positive transfer voltage from a transfer power source (not shown), and transfers the Y-color toner image on the photoreceptor drum 11Y to the intermediate transfer portion 20 by electrostatic action at the transfer position on the photoreceptor drum 11Y. are primarily transferred onto the intermediate transfer belt 21 . The other image forming units 10M to 10K have the same configuration as the image forming unit 10Y, and the image forming units 10M, 10C, and 10K include charging rollers 12M, 12C, and 12K, exposure units 13M, 13C, and 13K, and primary transfer rollers. 15M, 15C and 15K.

中間転写ベルト21は、無端状のベルトであり、駆動ローラーと従動ローラーに張架されて、駆動ローラーの駆動力により同図の矢印で示す方向(ベルト周回方向)に周回走行される。中間転写ベルト21は、例えばポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂にカーボンを分散させて、表面抵抗率が109~1012Ω/□、体積抵抗率が106~1012Ω/cmに調整したものが用いられ、シームレスベルト形状を有する。その他、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリイミド(PI)樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ナイロン系樹脂等の樹脂にカーボン等の導電性フィラーやイオン性の導電材料を分散含有させ抵抗調整を行った材料を用いてもよい。 The intermediate transfer belt 21 is an endless belt, stretched between a driving roller and a driven roller, and driven by the driving roller in a direction indicated by an arrow (belt winding direction). The intermediate transfer belt 21 is made of, for example, polyphenylene sulfide (PPS) resin dispersed with carbon to have a surface resistivity of 10 9 to 10 12 Ω/□ and a volume resistivity of 10 6 to 10 12 Ω/cm. used and has a seamless belt shape. Other resins such as polycarbonate (PC) resin, polyimide (PI) resin, urethane-based resin, fluorine-based resin, and nylon-based resin contain conductive fillers such as carbon and ionic conductive materials dispersedly to adjust the resistance. material may be used.

作像ユニット10Y、10M、10C、10Kにおいて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11K上に、対応する色のトナー像が作像され、その作像されたトナー像のそれぞれが中間転写ベルト21上に転写される。このY~Kの各色の作像動作は、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト21の同じ位置に重ね合わせて転写(一次転写)されるようにベルト周回方向の上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。 In the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, toner images of corresponding colors are formed on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11K, and the formed toner images are transferred to the intermediate transfer belt 21, respectively. transcribed above. The image forming operation of each color of Y to K is performed from the upstream side to the downstream side in the belt rotation direction so that the toner images of each color are superimposed and transferred (primary transfer) to the same position of the running intermediate transfer belt 21 . It is executed with staggered timing.

給紙部30は、作像部10における上記の作像タイミングに合わせて、給紙カセットから記録シートSを1枚ずつ繰り出して、繰り出された記録シートSを搬送路35に沿って二次転写ローラー22に送る。 The paper feed unit 30 feeds out the recording sheets S one by one from the paper feed cassette in accordance with the above-described image forming timing in the image forming unit 10 , and performs secondary transfer on the fed out recording sheets S along the conveying path 35 . Send to roller 22 .

2次転写ローラー22に送られた記録シートSが二次転写ローラー22と中間転写ベルト21の間の二次転写位置22aを通過する際に、中間転写ベルト21上に形成された各色トナー像が2次転写ローラー22の静電作用により記録シートSに一括して二次転写される。 When the recording sheet S sent to the secondary transfer roller 22 passes through the secondary transfer position 22a between the secondary transfer roller 22 and the intermediate transfer belt 21, each color toner image formed on the intermediate transfer belt 21 is transferred. They are secondary-transferred collectively onto the recording sheet S by the electrostatic action of the secondary transfer roller 22 .

各色トナー像が二次転写された後の記録シートSは、定着部40まで搬送され、定着部40の定着ローラー41と加圧ローラー42との間を通過する際に加熱、加圧されることにより、その表面のトナーが記録シートSの表面に融着して定着された後、排紙ローラー38によって排紙トレイ39上に排出される。 The recording sheet S on which the toner images of each color have been secondarily transferred is conveyed to the fixing section 40, and is heated and pressurized when passing between the fixing roller 41 and the pressure roller 42 of the fixing section 40. After the toner on the surface of the recording sheet S is fused and fixed to the surface of the recording sheet S, the sheet is discharged onto the discharge tray 39 by the discharge rollers 38 .

帯電電源部80は、帯電ローラー12Y~12Kにマイナスの所定の大きさの帯電電圧を供給するものである。 The charging power supply unit 80 supplies a predetermined negative charging voltage to the charging rollers 12Y to 12K.

現像バイアス電源部60は、現像部14Y、14M、14C、14Kの現像ローラー19Y、19M、19C、19Kに現像のための現像バイアス電圧を供給するものであり、作像ユニットのそれぞれに対応する電源部60Y~60Kが設けられている。電源部60Y~60Kは、それぞれが現像バイアス電圧として直流(DC)成分に交流(AC)成分が重畳された電圧を出力する。 The development bias power supply section 60 supplies a development bias voltage for development to the development rollers 19Y, 19M, 19C and 19K of the development sections 14Y, 14M, 14C and 14K. Sections 60Y to 60K are provided. Each of the power supply units 60Y to 60K outputs a voltage in which an alternating current (AC) component is superimposed on a direct current (DC) component as a developing bias voltage.

作像ユニット10Yにおいて感光体ドラム11Yの帯電電位を-Vo、現像バイアス電圧の直流成分の電圧を-Vdc、感光体ドラム11Yにおける露光された部分(画像形成領域)の電位を-Vlとすると、その絶対値はVo>Vdc>Vlの関係がある。これにより、現像ローラー19Yのトナーが感光体ドラム11Y上の画像形成領域に移動して反転現像が行われ、画像形成領域にトナー像が形成される。他の作像ユニット10M~10Kについても同様である。 In the image forming unit 10Y, if the charging potential of the photosensitive drum 11Y is -Vo, the voltage of the DC component of the developing bias voltage is -Vdc, and the potential of the exposed portion (image forming area) of the photosensitive drum 11Y is -Vl, Their absolute values have a relationship of Vo>Vdc>Vl. As a result, the toner on the developing roller 19Y moves to the image forming area on the photosensitive drum 11Y to perform reversal development, forming a toner image on the image forming area. The same applies to other image forming units 10M to 10K.

直流成分に交流成分が重畳された現像バイアス電圧が現像ローラー19Y~19Kに印加されることにより、現像位置において、現像ローラー19Y~19Kと感光体ドラム11Y~11Kとの間に現像に必要な所定の電位差が生じ、AC成分により現像剤Dのトナー粒子が現像ローラー19Y~19Kと感光体ドラム11Y~11Kとの間で往復運動が行われるようになって、トナー粒子の、現像ローラー19Y~19Kから感光体ドラム11Y~11Kの静電潜像への移動が行われ易くなることで現像性が向上する。 A developing bias voltage in which an AC component is superimposed on a DC component is applied to the developing rollers 19Y to 19K. , and the AC component reciprocates the toner particles of the developer D between the developing rollers 19Y to 19K and the photosensitive drums 11Y to 11K. Since the movement of the photosensitive drums 11Y to 11K from the photosensitive drums 11Y to 11K to the electrostatic latent image is facilitated, the developability is improved.

現像バイアス電圧は、通常のプリント時(画像形成時)とは別のタイミングで実行される感光体寿命監視モード時には、交流成分が感光体ドラム11~11Kの寿命監視に適した値に変更される。感光体寿命監視モードの具体的な内容については、後述する。 The AC component of the developing bias voltage is changed to a value suitable for monitoring the life of the photoreceptor drums 11 to 11K in the photoreceptor life monitoring mode executed at a timing different from that during normal printing (during image formation). . Specific contents of the photoreceptor life monitoring mode will be described later.

中間転写ベルト21の周囲であり、ベルト走行方向に沿って作像ユニット10Kよりも下流側かつ二次転写位置22aよりも上流側の位置には、発光部と受光部を有する反射型の光学センサーからなる検出センサー23が配置されている。 A reflective optical sensor having a light-emitting portion and a light-receiving portion is provided around the intermediate transfer belt 21, downstream of the image forming unit 10K and upstream of the secondary transfer position 22a in the belt running direction. A detection sensor 23 consisting of is arranged.

検出センサー23は、図15に示すかぶりトナー像Tfを検出するためのものであり、中間転写ベルト21に向けて発光部から光を照射し、その反射光を受光部で受光して、反射光量に応じた電気信号を生成して、制御部50に出力するものである。 The detection sensor 23 is for detecting the fog toner image Tf shown in FIG. is generated and output to the control unit 50 .

感光体寿命監視モードにおいて、中間転写ベルト21上にかぶりトナー像Tfが形成された部分では、かぶりトナー像Tfが存しない非画像の領域よりも反射光量が少なくなるので、かぶりトナー像Tfが存するか否かにより出力信号が変わることになる。なお、検出センサー23としては、公知の安定化処理技術で用いられるパッチ検出用光学センサーと同程度の性能のものを用いることができる。 In the photoreceptor life monitoring mode, the fog toner image Tf exists in the portion where the fog toner image Tf is formed on the intermediate transfer belt 21 because the amount of reflected light is smaller than that in the non-image region where the fog toner image Tf does not exist. The output signal changes depending on whether or not As the detection sensor 23, it is possible to use a sensor having performance comparable to that of an optical sensor for patch detection used in a known stabilization technique.

制御部50は、感光体寿命監視モードを実行し、検出センサー23の出力信号に基づき、感光体ドラム11Y~11Kのそれぞれについて個別に寿命末期に達しているか否かの判定を行う。 The control unit 50 executes a photoreceptor life monitoring mode, and based on the output signal of the detection sensor 23, individually determines whether each of the photoreceptor drums 11Y to 11K has reached the end of its life.

操作部70は、プリンター1の前面でありユーザーが操作し易い位置に配置され、ユーザーによるプリント枚数の設定入力を受け付けるためのキーや各種モードの選択入力を受け付けるためのキーなどが設けられ、また、感光体ドラムの寿命判定結果を示すメッセージなどを表示する表示部71が設けられている。
(2)制御部50の構成
図3は、制御部50の構成を示すブロック図である。
The operation unit 70 is arranged on the front surface of the printer 1 at a position that is easy for the user to operate. A display unit 71 is provided for displaying a message or the like indicating the life determination result of the photosensitive drum.
(2) Configuration of Control Unit 50 FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control unit 50. As shown in FIG.

同図に示すように制御部50は、主な構成要素として、通信インターフェース(I/F)部101と、CPU102と、ROM103と、RAM104と、感光体寿命監視モード実行部105と、累積プリント枚数記憶部106を備え、各部は相互に信号やデータのやりとりを行えるようになっている。 As shown in the figure, the control unit 50 includes, as main components, a communication interface (I/F) unit 101, a CPU 102, a ROM 103, a RAM 104, a photoreceptor life monitoring mode execution unit 105, and an accumulated number of prints. A storage unit 106 is provided, and each unit can exchange signals and data with each other.

通信I/F部101は、ネットワーク、ここではLANと接続するためのLANカード、LANボードといったインターフェースであり、外部端末からLANを介して送られてくるプリントジョブのデータを受信する。 A communication I/F unit 101 is an interface such as a LAN card or a LAN board for connecting to a network, here a LAN, and receives print job data sent from an external terminal via the LAN.

CPU102は、ROM103から必要なプログラムを読み出し、通信I/F部101を介して受信したプリントジョブのデータに基づき、作像部10、中間転写部20、給紙部30、定着部40などを制御して画像形成動作を円滑に実行させる。RAM104は、CPU102のワークエリアとなる。 The CPU 102 reads necessary programs from the ROM 103 and controls the image forming unit 10, the intermediate transfer unit 20, the paper feeding unit 30, the fixing unit 40, etc. based on the print job data received via the communication I/F unit 101. to smoothly execute the image forming operation. A RAM 104 serves as a work area for the CPU 102 .

感光体寿命監視モード実行部105は、実行時期判断部111と、寿命判定部112と、判定結果出力部113を備える。 Photoreceptor life monitoring mode execution unit 105 includes execution timing determination unit 111 , life determination unit 112 , and determination result output unit 113 .

実行時期判断部111は、感光体寿命監視モードの実行時期であるか否かを判断する。そして、感光体寿命監視モードの実行時期ではないと判断した場合で通常のプリント実行時には、現像バイアス電源部60と帯電電源部80に対して通常時の現像バイアスと帯電電圧を出力するように指示する。 The execution timing determination unit 111 determines whether or not it is time to execute the photoreceptor life monitoring mode. When it is determined that it is not time to execute the photoreceptor life monitoring mode, the developing bias power supply section 60 and the charging power supply section 80 are instructed to output the normal developing bias and charging voltage during normal printing. do.

一方、感光体寿命監視モードの実行時期と判断すると、感光体寿命監視モードを実行すべく、通常のプリント時以外の待機中などのときに、現像バイアス電源部60と帯電電源部80に対して感光体寿命監視モード実行時の現像バイアスと帯電電圧に切り換える指示を行う。 On the other hand, when it is determined that it is time to execute the photoreceptor life monitoring mode, the development bias power supply unit 60 and the charging power supply unit 80 are turned on during standby other than during normal printing to execute the photoreceptor life monitoring mode. An instruction is given to switch to the developing bias and charging voltage when the photoreceptor life monitoring mode is executed.

また、実行時期判断部111は、感光体寿命監視モード実行の実行時期に至る度に寿命判定部112に対して感光体ドラム11Y~11Kの寿命判定の実行を指示する。 Further, the execution timing determination unit 111 instructs the life determination unit 112 to perform life determination of the photoreceptor drums 11Y to 11K each time the execution time of the photoreceptor life monitoring mode is reached.

寿命判定部112は、実行時期判断部111からの指示を受け付けると、検出センサー23の出力信号に基づき、感光体寿命判定を行う。具体的には、図15に示すかぶりトナー像Tfが検出されるとオーバーコート層95の膜厚がある程度あり、感光体が未だ寿命に至っておらず、かぶりトナー像Tfが検出されなくなると、オーバーコート層95が摩耗や削れでほとんど存在しないまたは完全になくなったために、感光体が寿命末期に至っていることを判定する。保護層としてのオーバーコート層95がなくなると、その下の電荷輸送層94が露出するが、電荷輸送層94は、それほど硬くないので急激に削れることにより感光体としての機能的な寿命を迎えることになる。寿命判定部112は、判定結果を判定結果出力部113に送る。 Upon receiving the instruction from the execution time determination unit 111 , the life determination unit 112 determines the life of the photosensitive member based on the output signal of the detection sensor 23 . Specifically, when the fog toner image Tf shown in FIG. It is determined that the photoreceptor has reached the end of its life because the coat layer 95 is almost non-existent or has completely disappeared due to abrasion or abrasion. When the overcoat layer 95 as a protective layer is removed, the charge transport layer 94 underneath is exposed. However, the charge transport layer 94 is not so hard and is rapidly scraped off to reach the end of its functional life as a photoreceptor. become. The lifespan determination unit 112 sends the determination result to the determination result output unit 113 .

判定結果出力部113は、感光体が寿命末期に至っていることの判定がなされたときにのみ、その旨を示すメッセージを操作部70の表示部71に表示させ、感光体が寿命に達していることをユーザーに通知する。 Only when it is determined that the photoreceptor has reached the end of its life, the determination result output unit 113 causes the display unit 71 of the operation unit 70 to display a message to that effect, thereby indicating that the photoreceptor has reached the end of its life. Notify users that

累積プリント枚数記憶部106は、1枚のシートSに対するプリントが終了する度に、現在の累積プリント枚数Qmに1をインクリメントしたものを、新たな累積プリント枚数Qmとしてその情報を記憶する不揮発性の記憶部である。累積プリント枚数記憶部106に記憶されている累積プリント枚数Qmを参照することで、プリンター1の新品時以降に実行された累積プリント枚数Qmを確認することができる。 The cumulative number of printed sheets storage unit 106 stores the current cumulative number of printed sheets Qm incremented by 1 as a new cumulative number of printed sheets Qm each time printing of one sheet S is completed. It is a storage unit. By referring to the cumulative number of prints Qm stored in the cumulative number of prints storage unit 106, the cumulative number of prints Qm executed since the printer 1 was brand new can be confirmed.

(3)現像バイアス電源部60の構成
図4は、現像バイアス電源部60の構成を示すブロック図である。
(3) Configuration of Development Bias Power Supply Unit 60 FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the development bias power supply unit 60. As shown in FIG.

同図に示すように、現像バイアス電源部60は、Y色用電源部60Yと、M色用電源部60Mと、C色用電源部60Cと、K色用電源部60Kを備える。Y色用電源部60Y~K色用電源部60Kは、基本的に同じ構成であるので、ここではY色用電源部60Yのみ説明し、他の電源部60M~60Kについてはその説明を省略する。 As shown in the figure, the development bias power supply section 60 includes a Y-color power supply section 60Y, an M-color power supply section 60M, a C-color power supply section 60C, and a K-color power supply section 60K. Since the Y-color power supply unit 60Y to K-color power supply unit 60K have basically the same configuration, only the Y-color power supply unit 60Y will be described here, and the description of the other power supply units 60M to 60K will be omitted. .

Y色用電源部60Yは、第1バイアス出力部61と、第2バイアス出力部62と、切換部63を有する。 The Y-color power source section 60 Y has a first bias output section 61 , a second bias output section 62 and a switching section 63 .

第1バイアス出力部61は、直流電源61aと交流電源61bが直列接続されてなり、直流電源61aのプラス端子61cが接地されており、直流電源61aの直流電圧に交流電源61bの交流電圧が重畳された現像バイアスVb1を通常のプリント時の現像バイアスとして出力する。 The first bias output unit 61 is formed by connecting a DC power supply 61a and an AC power supply 61b in series. A positive terminal 61c of the DC power supply 61a is grounded, and the AC voltage of the AC power supply 61b is superimposed on the DC voltage of the DC power supply 61a. The applied developing bias Vb1 is output as the developing bias for normal printing.

図5(a)は、現像バイアスVb1の波形を1周期分だけを抜き出して示す図であり、横軸が時間、縦軸が電圧値であり、0V(GND)を挟んで上側がマイナス極性、下側がプラス極性になっている。 FIG. 5(a) is a diagram showing only one cycle of the waveform of the developing bias Vb1. The horizontal axis is time, the vertical axis is voltage value, and the upper side of 0 V (GND) is the negative polarity. The bottom side is positive polarity.

同図に示すように現像バイアスVb1は、一例として、直流電圧の-Vdcが-350V、交流波形が矩形波、交流電圧の周波数Hが7kHz、ピーク・ツー・ピークの値Vppが1.4kVである。ここで、同図の-Vo1は、通常のプリント時における感光体ドラム11Yの帯電電位であり、例えば-500Vである。 As shown in the figure, the developing bias Vb1 has, for example, a DC voltage of -Vdc of -350 V, an AC waveform of a square wave, an AC voltage frequency H of 7 kHz, and a peak-to-peak value Vpp of 1.4 kV. be. Here, -Vo1 in the figure is the charging potential of the photosensitive drum 11Y during normal printing, which is -500 V, for example.

交流の1周期の波形において、重畳される直流電圧の-Vdcを境に、ピーク電圧がプラス極性(第2の極性)を有する側を交流成分α、マイナス極性(第1の極性)を有する側を交流成分βとしたとき、交流成分αのピーク電圧がVm(ここでは、700V)、交流成分βのピーク電圧が-Vn(ここでは、-1050V)になっている。 In the waveform of one cycle of alternating current, the side with the peak voltage having positive polarity (second polarity) with -Vdc of the superimposed DC voltage as the boundary is the alternating current component α, and the side with negative polarity (first polarity) is the AC component β, the peak voltage of the AC component α is Vm (here, 700 V), and the peak voltage of the AC component β is -Vn (here, -1050 V).

また、交流成分αの時間をTα、交流成分βの時間をTβ、時間Tβを1周期で除した値をデューティ比Dhとしたとき、ここでは、Tα=Tβなので、デューティ比Dhが50%になっている。 Further, when the value obtained by dividing the time Tα of the AC component α, the time Tβ of the AC component β, and the time Tβ by one period is the duty ratio Dh, here, Tα=Tβ, so the duty ratio Dh is 50%. It's becoming

図4に戻って、第2バイアス出力部62は、直流電源62aと交流電源62bが直列接続されてなり、直流電源62aのプラス端子62cが接地されており、直流電源62aの直流電圧に交流電源62bの交流電圧が重畳された現像バイアスVb2を寿命監視時の現像バイアスとして出力する。 Returning to FIG. 4, the second bias output section 62 is formed by connecting a DC power supply 62a and an AC power supply 62b in series, and the plus terminal 62c of the DC power supply 62a is grounded. The developing bias Vb2 superimposed with the AC voltage 62b is output as the developing bias during life monitoring.

図5(b)は、現像バイアスVb2の波形を1周期分だけを抜き出して示す図である。 FIG. 5B is a diagram showing the waveform of the developing bias Vb2 by extracting only one cycle.

同図に示すように現像バイアスVb2は、現像バイアスVb1とはピーク・ツー・ピークVpp´の値が異なるが、-Vdc、周波数H、デューティ比Dhは同じになっている。現像バイアスVb2のVpp´は、Vppよりも大きい、ここでは1.6kVになっている。プラス側の交流成分αのピーク電圧(絶対値)がVm´になっており、通常のプリント時のVmよりも大きく、マイナス側の交流成分βのピーク電圧が-Vn´になっており、通常のプリント時の-Vnよりも小さく(絶対値で大きく)なっている。 As shown in the figure, the developing bias Vb2 differs from the developing bias Vb1 in peak-to-peak Vpp' value, but -Vdc, frequency H, and duty ratio Dh are the same. Vpp' of the developing bias Vb2 is 1.6 kV, which is larger than Vpp. The peak voltage (absolute value) of the AC component α on the positive side is Vm', which is higher than Vm during normal printing, and the peak voltage of the AC component β on the negative side is -Vn', which is normal. is smaller (larger in absolute value) than -Vn at the time of printing.

また、感光体ドラム11Yの帯電電位が通常時の-Vo1よりも絶対値で大きな値である-Vo2、例えば-550Vになっている。このように寿命監視時の現像バイアスVb2を通常時の現像バイアスVb1と異ならせているのは、非画像の領域に上記の図15に示すかぶりトナー像Tfを積極的に形成させるためである。この理由については、以下で示す(5)かぶりトナーTfの形成の項で説明する。 Also, the charging potential of the photosensitive drum 11Y is -Vo2, for example, -550 V, which is larger in absolute value than -Vo1 at the normal time. The reason why the developing bias Vb2 during life monitoring is different from the developing bias Vb1 during normal operation is to positively form the fog toner image Tf shown in FIG. 15 in the non-image area. The reason for this will be described in the following section (5) Formation of fogging toner Tf.

図4に戻って、切換部63は、制御部50からの制御信号に基づき第1バイアス出力部61と第2バイアス出力部62のうちいずれの出力部の現像バイアスを現像ローラー19Yに供給するかを切り換えるスイッチである。ここでは、通常のプリント時には現像バイアスVb1が現像ローラー19Yに供給され、寿命監視時には現像バイアスVb2が現像ローラー19Yに供給されるように切り換えられる。 Returning to FIG. 4, the switching unit 63 determines which of the first bias output unit 61 and the second bias output unit 62 supplies the developing bias to the developing roller 19Y based on the control signal from the control unit 50. It is a switch that switches between Here, the developing bias Vb1 is supplied to the developing roller 19Y during normal printing, and the developing bias Vb2 is supplied to the developing roller 19Y during life monitoring.

(4)帯電電源部80の構成
図6は、帯電電源部80の構成を示すブロック図である。
(4) Configuration of Charging Power Supply Unit 80 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the charging power supply unit 80. As shown in FIG.

同図に示すように、帯電電源部80は、Y色用電源部80Yと、M色用電源部80Mと、C色用電源部80Cと、K色用電源部80Kを備える。Y色用電源部80Y~K色用電源部80Kは、基本的に同じ構成であるので、ここではY色用電源部80Yのみ説明し、他の電源部80M~80Kについてはその説明を省略する。 As shown in the figure, the charging power supply section 80 includes a Y-color power supply section 80Y, an M-color power supply section 80M, a C-color power supply section 80C, and a K-color power supply section 80K. Since the Y-color power supply unit 80Y to K-color power supply unit 80K have basically the same configuration, only the Y-color power supply unit 80Y will be described here, and the description of the other power supply units 80M to 80K will be omitted. .

Y色用電源部80Yは、第1帯電電圧出力部81と、第2帯電電圧出力部82と、切換部83を有する。 The Y-color power supply section 80</b>Y has a first charging voltage output section 81 , a second charging voltage output section 82 , and a switching section 83 .

第1帯電電圧出力部81は、直流電源81aを有し、直流電源81aのプラス端子81bが接地されており、マイナスの帯電電圧である-Vo1(図5(a))を通常のプリント時の帯電電圧として出力する。Vo1は、例えば-500Vである。 The first charging voltage output unit 81 has a DC power supply 81a, and the positive terminal 81b of the DC power supply 81a is grounded. Output as charged voltage. Vo1 is, for example, -500V.

第2帯電電圧出力部82は、直流電源82aを有し、直流電源82aのプラス端子82bが接地されており、マイナスの帯電電圧である-Vo2(図5(b))を寿命監視時の帯電電圧として出力する。Vo2は、絶対値でVo1よりも大きく、例えば-550Vである。Vo2を絶対値でVo1よりも大きくとっている理由については、後述する。 The second charging voltage output unit 82 has a DC power supply 82a, and a positive terminal 82b of the DC power supply 82a is grounded. Output as voltage. Vo2 is larger than Vo1 in absolute value, eg, -550V. The reason why the absolute value of Vo2 is larger than Vo1 will be described later.

切換部83は、制御部50からの制御信号に基づき第1帯電電圧出力部81と第2帯電電圧出力部82のうちいずれの出力部の帯電電圧を帯電ローラー12Yに供給するかを切り換えるスイッチである。ここでは、通常のプリント時には、-Vo1が帯電ローラー12Yに供給され、寿命監視時には、-Vo2が帯電ローラー12Yに供給されるように切り換えられる。 The switching unit 83 is a switch for switching which of the first charging voltage output unit 81 and the second charging voltage output unit 82 to supply the charging voltage to the charging roller 12Y based on the control signal from the control unit 50. be. Here, -Vo1 is supplied to the charging roller 12Y during normal printing, and -Vo2 is supplied to the charging roller 12Y during life monitoring.

(5)かぶりトナーTfの形成
図7は、非画像の領域にかぶりトナーTfが形成される理由を説明するための模式図であり、感光体ドラム11Yの表面(以下、「ドラム表面」という。)の帯電後、露光せずに現像工程を行う場合に感光体ドラム11Yの表面電位(以下、「感光体電位」という。)が帯電時、現像直前、現像時にどのように変化していくかをこの順に示している。
(5) Formation of fog toner Tf FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the reason why the fog toner Tf is formed in the non-image area. ), the surface potential of the photoreceptor drum 11Y (hereinafter referred to as “photoreceptor potential”) changes during charging, immediately before development, and during development when the development process is performed without exposure. are shown in this order.

また、ドラム表面上で主走査方向に異なる5つの箇所A、B、C、D、Eをとり、C、D、Eをオーバーコート層95における局所的にフィラーが密集している部分の例として示している。従って、感光体ドラム11Yが新品からオーバーコート層95の摩耗量が規定値に至るまでの期間では、ドラム表面上で部分C、D、Eにかぶりトナー像Tf(図15)が形成されることになる。なお、符号111は、感光体ドラム11Yの回転軸を示している。 Five different locations A, B, C, D, and E are taken on the drum surface in the main scanning direction. showing. Therefore, during the period from when the photoreceptor drum 11Y is brand new to when the wear amount of the overcoat layer 95 reaches the specified value, the fog toner image Tf (FIG. 15) is formed on the portions C, D, and E on the drum surface. become. Reference numeral 111 denotes the rotation shaft of the photosensitive drum 11Y.

帯電工程および現像工程の直前では、非画像の領域の感光体電位が-Voになっており、このことは部分C、D、Eでも同じである。現像工程では、部分C、D、Eのうち、部分Dに着目し、ドラム表面において、部分Dと、部分Dの主走査方向両側の周辺領域I、J(フィラーが密集していない部分)の感光体電位を示している。 Immediately before the charging and developing steps, the photoreceptor potential in the non-image areas is -Vo, and the same is true for portions C, D and E. In the development process, attention is paid to the portion D among the portions C, D, and E, and on the drum surface, the portion D and the peripheral regions I and J (portions where the filler is not concentrated) on both sides of the portion D in the main scanning direction are formed. It shows the photoreceptor potential.

AC(交流)の1周期のうちプラス成分が供給されている時間Tαでは、感光体電位である-VoとAC成分の+Vmaxとの電位差により、プラス成分の電荷(プラス電荷)が部分Dと領域I、Jに同時に注入される。このプラス電荷の注入により感光体電位に次のように変化する現象が生じると推測される。 During the time Tα during which the positive component is supplied in one cycle of AC (alternating current), the potential difference between the photoreceptor potential −Vo and the AC component +Vmax causes the charge of the positive component (positive charge) to flow between the portion D and the area D. I and J are injected simultaneously. It is presumed that the injection of this positive charge causes the following change in the photoreceptor potential.

すなわち、部分Dでは、フィラーが密集していることにより周辺領域I、Jに対して電気抵抗値が大きく低下している分、-Voが-Va(>-Vo)まで上昇する(絶対値で下がる)。このとき、現像バイアスの直流成分である-Vdcとの大小関係が-Va>-Vdcになっている。この大小関係は、マイナス極性のトナーを現像ローラー19Yから感光体ドラム11Yに向かわせる方向の電界を生じさせる。つまり、プラス電荷の注入により、部分Dがあたかも(疑似的に)露光されたような状態になり、見かけ上、正規の現像工程を実行しているようになる。 That is, in the portion D, due to the density of the filler, the electrical resistance value is greatly reduced compared to the peripheral regions I and J, and -Vo increases to -Va (>-Vo) (absolute value down). At this time, the magnitude relationship with -Vdc, which is the DC component of the developing bias, is -Va>-Vdc. This magnitude relationship produces an electric field in a direction that directs the negative polarity toner from the developing roller 19Y toward the photosensitive drum 11Y. In other words, the injection of the positive charge brings the portion D into a state as if it were (pseudo) exposed to light, and it appears that a normal development process is being performed.

一方、周辺領域I、Jでは高抵抗であることから、-Voのままほとんど変化せず、本来の非画像の領域での帯電状態と変わらない。 On the other hand, since the peripheral areas I and J have a high resistance, they remain -Vo and remain almost unchanged from the charged state in the original non-image areas.

ACの1周期のうちマイナス成分が供給されている残りの時間Tβでは、部分Dは、感光体電位が-Vaに上昇したままになっており、AC成分の-Vminとの電位差Veにより、現像ローラー19Yからトナーが感光体ドラム11Yに移動する。この現象が上記の見かけ上の正規の現像に相当し、図15に示すかぶりトナー像Tfが部分Dに形成される。この見かけ上の正規の現像により、かぶりトナー像Tfが形成されることを、感光体かぶりという。 During the remaining time Tβ during which the negative component is supplied in one cycle of AC, the photoreceptor potential remains raised to -Va in the portion D, and the potential difference Ve between -Vmin of the AC component causes development. Toner moves from the roller 19Y to the photosensitive drum 11Y. This phenomenon corresponds to the above apparent normal development, and the fog toner image Tf shown in FIG. The fact that the fog toner image Tf is formed by this apparently regular development is called photoreceptor fog.

一方、周辺領域I、Jでは、感光体電位が-Voのままであり、本来の非画像の領域と変わらないので、-Vmin<―Vo<-Vdcの関係により、ドラム表面に現像ローラー19Yからトナーが移動して付着することはない。つまり、領域I、Jには、感光体かぶりによるかぶりトナー像Tfは形成されない。 On the other hand, in the peripheral areas I and J, the photoreceptor potential remains -Vo, which is the same as the original non-image area. Toner does not move and adhere. That is, in the areas I and J, the fog toner image Tf due to the fogging of the photosensitive member is not formed.

ここで、-Vminと-Vdcの値を固定して、-Voを絶対値でもう少し大きな値にすれば、-Vdcと-Voとの電位差Vzが大きくなる。電位差Vzが大きくなるということは、周辺領域I、Jにおいてマイナス極性のトナーを現像ローラー19Yから感光体ドラム11Yに向かわせる方向の電界が弱くなることを意味するので、オーバーコート層95でのフィラーの分散状態の不均一に関係なく、-Vdcと-Voの差分の大きさによりトナー粒子が感光体側に移動してしまう、いわゆる現像かぶりの発生を領域I、Jでより抑制することが可能になる。電位差Vzは、かぶりマージンと呼ばれ、かぶりマージンが大きいほど、現像かぶりを抑制できる。この意味で、感光体かぶりと現像かぶりとは発生原因が異なる。 Here, if the values of -Vmin and -Vdc are fixed and -Vo is set to a slightly larger absolute value, the potential difference Vz between -Vdc and -Vo becomes larger. An increase in the potential difference Vz means a decrease in the electric field in the direction in which the negative polarity toner is directed from the developing roller 19Y toward the photosensitive drum 11Y in the peripheral regions I and J. In areas I and J, it is possible to further suppress the occurrence of so-called development fog, in which toner particles move toward the photoreceptor due to the magnitude of the difference between -Vdc and -Vo regardless of the non-uniformity of the dispersion state of the toner particles. Become. The potential difference Vz is called a fog margin, and the larger the fog margin is, the more the development fog can be suppressed. In this sense, the causes of the photoreceptor fogging and the development fogging are different.

上記の図5(b)で帯電電圧(=-Vo2)を通常のプリント時の帯電電圧(=-Vo1)よりも絶対値でδ1だけ少し大きめにとっているのは、この現像かぶりの発生を通常のプリント時よりも抑制するためである。 In FIG. 5B, the charging voltage (=-Vo2) is slightly larger than the charging voltage (=-Vo1) during normal printing by an absolute value of .delta.1. This is to suppress it more than when printing.

上記では、部分Dについて説明したが、他の部分CやEについても部分Dと同様に感光体電位が元の-Voから-Vaに上昇(絶対値で低下)するが、各部分で電気抵抗値の下がり方が異なる場合、電位抵抗値の低下が大きい方が-Vaが絶対値で小さくなり(0Vに近づき)、上記の電位差Veが大きくなるので、現像部14Yからドラム表面に移動するトナー量が増えて、かぶりトナー像Tfの濃度が濃くなる傾向になる。 Although the portion D has been described above, the photoreceptor potential increases (reduces in absolute value) from the original -Vo to -Va in the other portions C and E as well as the portion D, but the electric resistance If the values decrease in different ways, the greater the decrease in the potential resistance value, the smaller the absolute value of -Va (approaching 0 V), and the greater the potential difference Ve, so that the toner that moves from the developing unit 14Y to the drum surface. As the amount increases, the density of the fog toner image Tf tends to increase.

なお、上記では、プラス電荷の供給により部分Dの感光体電位が-Voから-Vaに上昇することを説明したが、このような感光体電位の上昇は、オーバーコート層95内で電気抵抗値が大幅に小さくなっている部分に対してプラス電荷が供給されたときにのみ生じ、マイナス電荷の供給時には生じない。なぜなら、感光体電位は、帯電工程において帯電ローラー12Yから感光体ドラム11Yへの帯電電圧または電流の大きさで決まるものであり、現像バイアスのAC成分に含まれるマイナスの電荷がドラム表面に供給されても、その時点での感光体電位をさらに下げる(絶対値で上げる)までの作用を生じさせないからと推測される。 In the above description, it has been described that the photoreceptor potential in the portion D rises from -Vo to -Va by supplying a positive charge. It occurs only when a positive charge is applied to the portion where the V is greatly reduced, and not when a negative charge is applied. This is because the photoreceptor potential is determined by the magnitude of the charging voltage or current from the charging roller 12Y to the photoreceptor drum 11Y in the charging process, and the negative charge contained in the AC component of the developing bias is supplied to the drum surface. It is presumed that this is because, even if such a change is made, the action of further lowering (increasing the absolute value of) the potential of the photoreceptor at that time does not occur.

上記の感光体かぶりが生じる条件として、本願発明者は、図5(b)に示す現像バイアスVb2の交流成分であるピーク・ツー・ピーク電圧Vpp´とデューティ比Dhと周波数Hの適正範囲の例を実験で導き出した。 As a condition for causing the above-mentioned photoreceptor fogging, the inventor of the present application found an example of an appropriate range of the peak-to-peak voltage Vpp', which is the AC component of the developing bias Vb2, the duty ratio Dh, and the frequency H shown in FIG. was derived experimentally.

図8は、現像バイアスVb2のピーク・ツー・ピーク電圧Vppの適正範囲を示す図であり、図9は、デューティ比Dhと周波数Hの適正範囲を示す図である。図8において縦軸のかぶりランクは、かぶりの程度を示しており、ランクが5のときかぶりなしを示し、数値が小さくなるに連れてかぶりの発生が顕著になっていき、つまり単位面積当たりのトナー付着量が多く(濃度が高く)なっていき、ランク1のとき最もかぶりが酷い状態を示している。通常、ランク3以上で画像品質上、問題がなく、ランク3よりも小さくなると画質低下とみなされる。 8 is a diagram showing the proper range of the peak-to-peak voltage Vpp of the developing bias Vb2, and FIG. 9 is a diagram showing the proper ranges of the duty ratio Dh and the frequency H. As shown in FIG. In FIG. 8, the fog rank on the vertical axis indicates the degree of fogging. A rank of 5 indicates no fogging, and the smaller the number, the more noticeable the occurrence of fogging. The amount of toner adhered increases (the density increases), and rank 1 indicates the worst fog state. Generally, there is no problem in image quality at rank 3 or higher, and image quality lower than rank 3 is regarded as deterioration in image quality.

本実施の形態では、非画像に相当する静電潜像を現像したときのかぶりトナー像Tfの形成の有無でオーバーコート層95の寿命判定を行うものであるが、ランクが低くなっていくに連れてかぶりが生じ易くなる、つまりフィラーの密集のために低抵抗になっている部分C、D、Eだけでなく、他の高抵抗の領域I、Jにも感光体かぶりが生じ易くなる。 In the present embodiment, the life of the overcoat layer 95 is judged based on whether or not the fog toner image Tf is formed when an electrostatic latent image corresponding to a non-image is developed. As a result, fogging is likely to occur, that is, not only the portions C, D, and E having low resistance due to the dense filler, but also the other high-resistance regions I and J are likely to have fogging on the photoreceptor.

このことから寿命監視時に、感光体かぶりが低抵抗の部分C、D、Eには生じるが高抵抗の領域I、Jには生じないように、画像品質上、問題のない範囲内であるランク3以上の範囲でVpp´を決めるようにしている。具体的には、ランク3以上で、かぶりトナー像Tfを発生させ易いVppの範囲、ここでは1400~1600Vのうち、1600Vが寿命判定時のVpp´に設定された。 For this reason, when monitoring the service life, fogging of the photosensitive member occurs in the low-resistance areas C, D, and E but does not occur in the high-resistance areas I and J. Vpp' is determined within a range of 3 or more. Specifically, for rank 3 or higher, 1600V was set as Vpp' at the time of life determination in the range of Vpp in which the fog toner image Tf is likely to occur, here 1400V to 1600V.

同様に図9では、デューティ比Dhを40にした場合(黒三角のプロット)、周波数Hが5~8.5kHzの間でかぶりランクが3以上の範囲に収まるが、デューティ比Dhを50にした場合(黒四角のプロット)、周波数Hが約6~8.5kHzの間でかぶりランクが3以上の範囲に収まることが判った。ここでは、通常時のデューティ比Dhが50%、周波数Hが7kHzであり、同図からかぶりランクが3以上の範囲になることから、寿命監視時でも同じデューティ比Dh(=50)、同じ周波数H(=7kHz)が設定された。もちろん、上記の値に限られず、オーバーコート層95が存するときに、フィラーの密集のために低抵抗になっている部分(C、Dなど)のみに感光体かぶりによりかぶりトナー像Tfが形成されるように、現像バイアスVb2の直流成分(電圧)と交流成分(Vpp、デューティ比Dh、周波数H)の適した値が実験等から予め決められる。 Similarly, in FIG. 9, when the duty ratio Dh is set to 40 (black triangle plot), the fog rank falls within the range of 3 or more when the frequency H is 5 to 8.5 kHz, but the duty ratio Dh is set to 50. In the case (plotted with black squares), it was found that the fog rank falls within the range of 3 or more when the frequency H is between about 6 and 8.5 kHz. Here, the normal duty ratio Dh is 50% and the frequency H is 7 kHz, and from the figure, the fog rank is in the range of 3 or more. H (=7 kHz) was set. Of course, the value is not limited to the above values, and when the overcoat layer 95 is present, the fog toner image Tf is formed only in the portions (C, D, etc.) where the resistance is low due to the density of the filler due to fogging of the photosensitive member. , appropriate values for the DC component (voltage) and AC component (Vpp, duty ratio Dh, frequency H) of the developing bias Vb2 are determined in advance through experiments or the like.

例えば、図10に示す現像バイアスVb21を採用することもできる。具体的には、現像バイアスVb21は、図5(b)に示す現像バイアスVb2に対して、Vmin(交流成分βのピーク電圧)が通常のプリント時のーVnと同じであり、交流の1周期のうち、プラス側の交流成分αの時間Tαに対してマイナス側の交流成分βの時間Tβの方が長くなり、デューティ比Dhが例えば50%から60%に上がった波形になっている。 For example, the developing bias Vb21 shown in FIG. 10 can also be employed. Specifically, the developing bias Vb21 is such that Vmin (peak voltage of the AC component β) is the same as -Vn during normal printing, as opposed to the developing bias Vb2 shown in FIG. Of these waveforms, the time Tβ of the AC component β on the negative side is longer than the time Tα of the AC component α on the positive side, and the waveform has a duty ratio Dh increased from 50% to 60%, for example.

また、例えば、図11に示す現像バイアスVb22を採用することもできる。具体的には、現像バイアスVb22は、図5(b)に示す現像バイアスVb2に対して、Vmax、Vminが通常のプリント時のVm、-Vnと同じであり、AC成分の周波数Hが通常のプリント時よりも小さい、例えば通常のプリント時が7kHzに対して現像バイアスVb22では4.5kHzの波形になっており、デューティ比Dhは、通常のプリント時と同じ50%になっている。1周期における交流成分αとβの時間Tcは、通常のプリント時よりも周波数Hが小さい分、通常のプリント時のTα、Tβよりも長くなっている。 Also, for example, a developing bias Vb22 shown in FIG. 11 can be employed. Specifically, the developing bias Vb22 is such that Vmax and Vmin are the same as Vm and -Vn during normal printing with respect to the developing bias Vb2 shown in FIG. The waveform of the developing bias Vb22 is 4.5 kHz, which is smaller than that during printing, for example, 7 kHz during normal printing, and the duty ratio Dh is 50%, which is the same as during normal printing. The time Tc of the AC components α and β in one cycle is longer than Tα and Tβ during normal printing by the amount that the frequency H is smaller than during normal printing.

図10、図11に示す現像バイアスVb21、22は、通常のプリント時のVb1に対して、図10に示すδ2の分、図11に示すδ3の分(通常時の時間Tα(破線)に対するプラス成分の増量分に相当)、プラスの電荷を多く感光体に注入できることになる。 Developing biases Vb21 and 22 shown in FIGS. 10 and 11 correspond to Vb1 during normal printing by δ2 shown in FIG. 10 and δ3 shown in FIG. (corresponding to the increment of the component), a large amount of positive charge can be injected into the photoreceptor.

このように感光体へのプラスの電荷の注入量が通常のプリント時よりも多くなるように、Vpp、周波数H、デューティ比Dhの値を通常のプリント時に対して変えることで、オーバーコート層95が存するときにフィラーの密集している低抵抗の部分(C、Dなど)に感光体かぶりのかぶりトナー像Tfが形成され、以外の高抵抗の領域には感光体かぶりのかぶりトナー像Tfが形成されないようにすることができる。低抵抗の部分のみに感光体かぶりのかぶりトナー像Tfが形成されるように、Vpp、周波数H、デューティ比Dhの少なくとも一つを通常のプリント時に対して変える構成をとることができる。 By changing the values of Vpp, the frequency H, and the duty ratio Dh from those during normal printing, the overcoat layer 95 is formed so that the amount of positive charge injected into the photoreceptor is greater than that during normal printing. When there is a fog toner image Tf due to fogging on the photoreceptor, the fogging toner image Tf due to the fogging on the photoreceptor is formed in the low-resistance portions (C, D, etc.) where the filler is dense, and the fogging toner image Tf due to the fogging on the photoreceptor is formed in the other high-resistance areas. can be prevented from forming. At least one of Vpp, frequency H, and duty ratio Dh can be changed from that during normal printing so that the fog toner image Tf is formed only on the low-resistance portion of the photosensitive member.

(6)プリント動作と感光体寿命監視モードの制御について
図12は、制御部50が実行するプリント動作と感光体寿命監視モードの制御の内容を示すフローチャートである。このフローは、不図示のメインルーチンにより一定間隔でコールされる度に実行される。
(6) Print Operation and Photoreceptor Life Monitoring Mode Control FIG. 12 is a flow chart showing the details of the print operation and photoreceptor life monitoring mode control executed by the controller 50 . This flow is executed every time it is called by a main routine (not shown) at regular intervals.

同図に示すようにプリントジョブを開始するか否かを判断する(ステップS1)。プリントジョブを開始しない場合には(ステップS1で「No)、リターンする。 As shown in the figure, it is determined whether or not to start a print job (step S1). If the print job is not to be started ("No" in step S1), the process returns.

プリントジョブの開始を判断すると(ステップS1で「Yes」)、帯電電位Voを-Vo1に設定し、現像バイアスVbをVb1に設定する(ステップS2)。この設定は、実行時期判断部111が現像バイアス電源部60と帯電電源部80に対して通常時の現像バイアス(=Vb1)と帯電電圧(=-Vo1)を出力するように指示することにより行われる。 When it is determined that the print job has started ("Yes" in step S1), the charging potential Vo is set to -Vo1, and the developing bias Vb is set to Vb1 (step S2). This setting is performed by the execution time determining unit 111 instructing the developing bias power supply unit 60 and the charging power supply unit 80 to output the normal developing bias (=Vb1) and charging voltage (=-Vo1). will be

帯電電位Voが-Vo1、現像バイアスVbがVb1になっていることを条件にプリントジョブを実行する(ステップS3)。プリントジョブの終了を判断すると(ステップS4で「Yes」)、ステップS5に進む。 The print job is executed under the condition that the charging potential Vo is -Vo1 and the developing bias Vb is Vb1 (step S3). When it is determined that the print job has ended ("Yes" in step S4), the process proceeds to step S5.

ステップS5では、累積プリント枚数記憶部106から現在の累積プリント枚数Qmを読み出して取得する。このステップS5と、以降のS6、S7の処理は、実行時期判断部111が担当する。 In step S5, the current cumulative number of prints Qm is read from the cumulative number of prints storage unit 106 and obtained. The execution timing determination unit 111 is in charge of the processing of step S5 and subsequent steps S6 and S7.

累積プリント枚数Qmが所定値Qa以上か否かを判断する(ステップS6)。ここで、所定値Qaは、感光体寿命に達すると想定される設計上の累積プリント枚数に対して例えば70%の値になっている。具体的には、設計上の枚数が例えば100万枚とすれば、所定値Qaは70万枚になる。 It is determined whether or not the cumulative number of printed sheets Qm is equal to or greater than a predetermined value Qa (step S6). Here, the predetermined value Qa is, for example, 70% of the design cumulative number of printed sheets assumed to reach the life of the photoreceptor. Specifically, if the designed number of sheets is, for example, 1,000,000 sheets, the predetermined value Qa is 700,000 sheets.

累積プリント枚数Qm≧所定値Qaであることを判断すると(ステップS6で「Yes」)、次に累積プリント枚数Qmが10000(=10k)の倍数、つまり70万枚、71万枚、72万枚・・になっているか否かを判断する(ステップS7)。 If it is determined that the cumulative number of prints Qm≧predetermined value Qa ("Yes" in step S6), then the cumulative number of prints Qm is a multiple of 10000 (=10k), that is, 700,000, 710,000, 720,000. . . is determined (step S7).

累積プリント枚数Qmが10000の倍数になっていることを判断すると(ステップS7で「Yes」)、感光体寿命監視モードを実行して(ステップ8)、リターンする。 When it is determined that the cumulative number of printed sheets Qm is a multiple of 10000 ("Yes" in step S7), the photosensitive member life monitoring mode is executed (step 8), and the process returns.

一方、累積プリント枚数Qm≧所定値Qaではないことを判断すると(ステップS6で「No」)、累積プリント枚数Qmが少ないので、感光体ドラム11Y~11Kがオーバーコート層95の摩耗による寿命には至っておらず、感光体寿命監視モードを実行する時期ではないとして、そのままリターンする。 On the other hand, if it is determined that the cumulative number of printed sheets Qm is not equal to or greater than the predetermined value Qa ("No" in step S6), the cumulative number of printed sheets Qm is small. It is not yet time to execute the photoreceptor life monitoring mode, so the process returns.

また、累積プリント枚数Qmが10000の倍数ではないことを判断しても(ステップS7で「No」)、そのままリターンする。これは、累積プリント枚数Qm≧所定値Qaになっているためにオーバーコート層95の摩耗が進んではいるが、オーバーコート層95の摩耗は極めてゆっくりと進む。このため、1万枚に至るまでの途中で感光体寿命監視モードを何回も繰り返し実行しても、各回で判定結果が変わらないことが多いからである。このように感光体ドラム11Yの新品時からの累積プリント枚数Qmが所定値Qaに至ったときを契機に最初の感光体寿命監視モードを実行し、この後、プリント枚数が所定値(ここでは1万枚)に達する度に2回目、3回目・・の感光体寿命監視モードを間欠的に実行するように制御される。 Also, even if it is determined that the cumulative number of printed sheets Qm is not a multiple of 10000 ("No" in step S7), the process returns as it is. This is because the cumulative number of printed sheets Qm≧the predetermined value Qa, so the wear of the overcoat layer 95 progresses, but the wear of the overcoat layer 95 progresses extremely slowly. For this reason, even if the photoreceptor life monitoring mode is repeatedly executed on the way to 10,000 sheets, the determination result often does not change each time. In this way, when the cumulative number of prints Qm from when the photoreceptor drum 11Y is new reaches the predetermined value Qa, the first photoreceptor life monitoring mode is executed. 10,000 sheets), the photoreceptor life monitoring mode is intermittently executed for the second time, the third time, and so on.

図13は、感光体寿命監視モードの実行制御のサブルーチンの内容を示すフローチャートであり、感光体寿命監視モードが実行されるときには、作像部10と中間転写部20が通常のプリント時と同じ条件で駆動される。 FIG. 13 is a flow chart showing the details of the subroutine for controlling the execution of the photoreceptor life monitoring mode. driven by

同図に示すように作像ユニット10Y~10Kのうち一つを選択する(ステップS10。ここでは、作像ユニット10Yを選択するものとする。 As shown in the figure, one of the image forming units 10Y to 10K is selected (step S10. Here, the image forming unit 10Y is selected.

作像ユニット10Yにおいて、帯電電位を-Vo2に設定し、回転している感光体ドラム11Yを-Vo2〔V〕で帯電させる(ステップS11)。この帯電は、実行時期判断部111が帯電電源部80に対して感光体寿命監視モード実行時の帯電電圧(=-Vo2)を出力するように指示することにより行われる。 In the image forming unit 10Y, the charging potential is set to -Vo2, and the rotating photosensitive drum 11Y is charged with -Vo2 [V] (step S11). This charging is performed by the execution timing determining section 111 instructing the charging power supply section 80 to output the charging voltage (=-Vo2) when the photosensitive member life monitoring mode is executed.

次に、感光体ドラム11Y上の静電潜像(ここでは帯電後、露光を行っていないので、非画像に相当する静電潜像になる。)を、現像バイアスVb2により現像する(ステップS12)。この現像は、実行時期判断部111が現像バイアス電源部60に対して感光体寿命監視モード実行時の現像バイアスVb2を出力するように指示することにより行われる。 Next, the electrostatic latent image on the photoreceptor drum 11Y (because no exposure is performed after charging, the electrostatic latent image corresponds to a non-image) is developed with the developing bias Vb2 (step S12). ). This development is performed by the execution time determining unit 111 instructing the developing bias power supply unit 60 to output the developing bias Vb2 for the execution of the photoreceptor life monitoring mode.

これにより、図5(b)に示すように帯電電位が-Vo2になっている感光体ドラム11Yに対して、現像バイアスVb2が供給された現像部14Yで非画像に相当する静電潜像の現像が実行される。現像バイアスVb2のVpp´が通常のプリント時のVppよりも大きくなっており、ACのプラス成分の電圧VmとVm´の差分δ2が通常のプリント時よりも感光体かぶりを生じさせ易くする、プラス電荷の注入増加分に相当する。 As a result, as shown in FIG. 5B, an electrostatic latent image corresponding to a non-image is formed on the photosensitive drum 11Y whose charging potential is -Vo2 by the developing section 14Y to which the developing bias Vb2 is supplied. Development is performed. Vpp' of the developing bias Vb2 is larger than Vpp at the time of normal printing, and the difference δ2 between the AC positive component voltages Vm and Vm' makes fogging of the photoreceptor more likely than at the time of normal printing. It corresponds to the injection increment of charge.

オーバーコート層95がそれほど摩耗しておらず寿命末期に至っていないときには、フィラーの密集部分C、D、E(図7)などに感光体かぶりによるかぶりトナー像Tfを顕像化させる。一方、オーバーコート層95の摩耗が規定量以上に至っているときには、感光体かぶりによるかぶりトナー像Tfは現れない。 When the overcoat layer 95 is not so worn and has not reached the end of its life, a fog toner image Tf due to fogging of the photoreceptor is visualized in the dense filler portions C, D, and E (FIG. 7). On the other hand, when the wear of the overcoat layer 95 reaches the specified amount or more, the fog toner image Tf due to the photoreceptor fog does not appear.

次に、一次転写ローラー15Yに通常のプリント時と同じ条件で一次転写電圧を供給する(ステップS14)。感光体ドラム11Y上にかぶりトナー像Tfが形成されていれば、一次転写ローラー15Yの静電作用により、かぶりトナー像Tfが感光体ドラム11Yから中間転写ベルト21に一次転写される。もちろん、感光体ドラム11Y上にかぶりトナー像Tfが形成されていないときには、一次転写ローラー15Yに一次転写電圧が供給されていても、中間転写ベルト21にかぶりトナー像Tfが一次転写されることはない。 Next, a primary transfer voltage is supplied to the primary transfer roller 15Y under the same conditions as during normal printing (step S14). If the fog toner image Tf is formed on the photoreceptor drum 11Y, the fog toner image Tf is primarily transferred from the photoreceptor drum 11Y to the intermediate transfer belt 21 by the electrostatic action of the primary transfer roller 15Y. Of course, when the fog toner image Tf is not formed on the photosensitive drum 11Y, the fog toner image Tf is not primarily transferred to the intermediate transfer belt 21 even if the primary transfer voltage is supplied to the primary transfer roller 15Y. do not have.

続いて、中間転写ベルト21に対向配置された検出センサー23の検出信号(出力電圧)Vpを随時取得する(ステップS15)。 Subsequently, the detection signal (output voltage) Vp of the detection sensor 23 arranged to face the intermediate transfer belt 21 is obtained as needed (step S15).

かぶりトナー像Tfが中間転写ベルト21に一次転写された場合、中間転写ベルト21の周回走行により、中間転写ベルト21上のかぶりトナー像Tfが検出センサー23の検出領域に近づき、その検出領域を通過する間に、かぶりトナー像Tfを検出できる。 When the fog toner image Tf is primarily transferred to the intermediate transfer belt 21, the fog toner image Tf on the intermediate transfer belt 21 approaches the detection area of the detection sensor 23 and passes through the detection area as the intermediate transfer belt 21 rotates. During this time, the fog toner image Tf can be detected.

中間転写ベルト21表面において、かぶりトナー像Tfが存する部分と存しない部分とでは、上記のように検出センサー23の出力電圧Vpが変化するので、出力電圧Vpの違いで、かぶりトナー像Tfの存否を判断できる。 On the surface of the intermediate transfer belt 21, the output voltage Vp of the detection sensor 23 changes between the portion where the fog toner image Tf exists and the portion where it does not exist. can be judged.

図14は、中間転写ベルト21上のトナー付着量(単位:mg)と検出センサー23の出力電圧Vpの関係を例示するグラフである。本実施形態で用いる検出センサー23は、トナー付着量が少なくなるに連れて出力電圧Vpが高くなるという特性を有している。このような特性の検出センサー23を用いる場合、かぶりトナー像Tfが形成されていないとき、つまりトナー付着量が0になったとき、出力電圧Vpが最大値を示す。 FIG. 14 is a graph illustrating the relationship between the toner adhesion amount (unit: mg) on the intermediate transfer belt 21 and the output voltage Vp of the detection sensor 23. As shown in FIG. The detection sensor 23 used in this embodiment has a characteristic that the output voltage Vp increases as the toner adhesion amount decreases. When the detection sensor 23 having such characteristics is used, the output voltage Vp exhibits the maximum value when the fog toner image Tf is not formed, that is, when the toner adhesion amount becomes zero.

従って、出力電圧Vpを随時監視して、(i)出力電圧Vpが最大値よりも小さな値にしかならないとき、かぶりトナー像Tfが形成されていることから、感光体が寿命末期に至っておらず、(ii)最大値になったとき、かぶりトナー像Tfが形成されていないことから、オーバーコート層95が摩耗や削れによってほとんど存在しない、または存在しなくなっており、感光体が寿命末期に至っていることを検出できる。 Therefore, the output voltage Vp is monitored at any time, and (i) when the output voltage Vp becomes only a value smaller than the maximum value, the fog toner image Tf is formed, and the photoreceptor has not reached the end of its life. , (ii) when the maximum value is reached, the fog toner image Tf is not formed, so the overcoat layer 95 is almost non-existent or non-existent due to abrasion or scraping, and the photoreceptor reaches the end of its life. can be detected.

本実施形態では、検出誤差を考慮して、最大値よりも少し小さい値th0が閾値として予め設定されており、出力電圧Vp≦閾値th0の関係を有する場合には、感光体が寿命末期に至っていないと判断し、出力電圧Vp>閾値th0の関係を有する場合には、感光体が寿命末期に至ったと判断する。 In the present embodiment, a value th0 that is slightly smaller than the maximum value is set in advance as the threshold in consideration of detection errors. If the output voltage Vp>threshold value th0 is satisfied, it is determined that the photoreceptor has reached the end of its life.

なお、検出センサー23によるかぶりトナー像Tfの検出精度を向上するために、センサー23の検出領域の大きさ、つまり検出視野が、主走査方向のどの位置にかぶりトナー像Tfが出現しても検出できるようにある程度大きなものが用いられることが望ましい。或いは、これに代えて、検出視野が狭い複数個のセンサー23を主走査方向に並べて配置して、かぶりトナー像Tfが主走査方向のどの位置に現れてもいずれか一つのセンサーで確実に検出できる構成とすることもできる。 In addition, in order to improve the detection accuracy of the fog toner image Tf by the detection sensor 23, the size of the detection area of the sensor 23, that is, the detection field of view, can detect the fog toner image Tf at any position in the main scanning direction. It is desirable to use something as large as possible. Alternatively, instead of this, a plurality of sensors 23 having a narrow detection field of view are arranged side by side in the main scanning direction so that any one of the sensors can reliably detect the fogging toner image Tf regardless of its position in the main scanning direction. It can also be configured to allow

図13に戻って、出力電圧Vp>閾値th0ではないことを判断すると(ステップS16で「No」)、感光体が寿命末期に至っていないとして、ステップS18に進む。一方、出力電圧Vp>閾値th0になっていることを判断すると(ステップS16で「Yes」)、感光体が寿命末期に至っている旨を報知、ここでは操作部70の表示部71にメッセージ表示させて(ステップS17)、ステップS18に進む。上記のステップS15、S16の処理は、寿命判定部112が担当し、ステップS17の処理は、判定結果出力部113が担当する。 Returning to FIG. 13, if it is determined that the output voltage Vp>threshold th0 is not satisfied ("No" in step S16), it is determined that the photoreceptor has not reached the end of its life, and the process proceeds to step S18. On the other hand, when it is determined that the output voltage Vp>threshold value th0 ("Yes" in step S16), it is notified that the photosensitive member has reached the end of its life. (step S17), and proceeds to step S18. The processing of steps S15 and S16 is handled by the life determination unit 112, and the processing of step S17 is handled by the determination result output unit 113. FIG.

ステップS18では、全ての作像ユニット10Y~10Kについて感光体寿命監視モードを実行したか否かを判断する。実行していない作像ユニットが残っている場合には(ステップS18で「No」)、ステップS11に戻る。このステップS11~S18の処理の繰り返すことにより、全ての作像ユニットについて感光体寿命監視モードを実行したことを判断すると(ステップS18で「Yes」)、リターンする。これにより、4個の感光体ドラム11Y~11Kのそれぞれごとに寿命末期に達しているか否かを判定できる。 In step S18, it is determined whether or not the photosensitive member life monitoring mode has been executed for all the image forming units 10Y to 10K. If there are still imaging units that have not been executed ("No" in step S18), the process returns to step S11. By repeating the processing of steps S11 to S18, if it is determined that the photoreceptor life monitoring mode has been executed for all image forming units ("Yes" in step S18), the process returns. As a result, it is possible to determine whether each of the four photosensitive drums 11Y to 11K has reached the end of its life.

以上説明したように本実施の形態では、オーバーコート層95内での金属フィラーの分散状態の不均一性(局所的に金属フィラーの密集部分があること)に起因して生じる感光体かぶりによるかぶりトナー像Tfの出現の有無を判断する制御としたので、既存の膜厚検出技術では検出できないような薄膜なオーバーコート層の摩耗による寿命末期を監視することができる。 As described above, in the present embodiment, the fog caused by fogging on the photoreceptor caused by non-uniformity in the dispersed state of the metal filler in the overcoat layer 95 (there is a localized portion of the metal filler) Since the control is performed to determine whether or not the toner image Tf appears, it is possible to monitor the end of life due to wear of the thin overcoat layer that cannot be detected by the existing film thickness detection technology.

なお、上記では感光体寿命監視モードの実行タイミングをプリント動作の終了後としたが、プリント動作(画像形成)以外の期間、例えば、プリンター1が省エネモードになりプリント動作を待機している待機中や、先行のプリントジョブ終了後、次のプリントジョブ開始前の期間内、画像安定化制御の中の一制御などとして行うようにしても良い。 In the above description, the execution timing of the photoreceptor life monitoring mode is after the end of the printing operation. Alternatively, after the previous print job is finished and before the next print job is started, it may be performed as one control in the image stabilization control.

本発明は、画像形成装置に限られず、感光体寿命監視方法であるとしてもよい。また、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD-ROM、DVD-RAM、CD-ROM、CD-R、MO、PDなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。また、上記の実施の形態における処理がソフトウェアにより行なわれる構成であっても良いし、ハードウェア回路を用いて行なれる構成であっても良い。 The present invention is not limited to an image forming apparatus, and may be a photoreceptor life monitoring method. Alternatively, the method may be a program executed by a computer. Further, the program according to the present invention can be, for example, a magnetic disk such as a magnetic tape or a flexible disk, an optical recording medium such as a DVD-ROM, a DVD-RAM, a CD-ROM, a CD-R, an MO, or a PD, or a flash memory type recording medium. etc., can be recorded on various computer-readable recording media, and may be produced, transferred, etc. in the form of such recording media, or in the form of programs, various wired and wireless networks including the Internet, It may be transmitted and supplied via broadcasting, electric communication lines, satellite communication, or the like. Further, the processing in the above embodiments may be performed by software, or may be performed by using hardware circuits.

<変形例>
本発明は、上記実施例に限定されるものでは無く、種々の形態において実施可能である。以下に、他の実施可能な形態を列挙する。
<Modification>
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms. Other possible embodiments are listed below.

(1)上記実施の形態では、被転写体としての中間転写ベルト21上に一次転写されたかぶりトナー像Tfを検出センサー23(検出手段)で検出する構成例を説明したが、これに限られない。例えば、中間転写ベルト21上のかぶりトナー像Tfをさらに被転写体としてのシートSに二次転写させ、二次転写後のシートS上のかぶりトナー像Tfを別の検出センサーで検出する構成をとることもできる。 (1) In the above-described embodiment, a configuration example in which the fog toner image Tf primarily transferred onto the intermediate transfer belt 21 as a transfer target is detected by the detection sensor 23 (detection means) has been described, but the present invention is not limited to this. . For example, a configuration in which the fog toner image Tf on the intermediate transfer belt 21 is further secondarily transferred onto the sheet S as a transfer target, and the fog toner image Tf on the sheet S after the secondary transfer is detected by another detection sensor is adopted. can also be taken.

この変形例では、具体的には、例えば図16に示すように二次転写位置22aから搬送路35に沿って定着部40までの間の位置に検出センサー23aを配置する構成、または定着部40から排紙ローラー38までの間の位置に検出センサー23bを配置する構成などとすることができる。これに代えて、感光体ドラム上に形成されたかぶりトナー像Tfを中間転写ベルト21に一次転写する前に、感光体ドラム上のかぶりトナー像Tfを検出センサー23cで検出する構成をとることも可能である。 Specifically, in this modified example, for example, as shown in FIG. , the detection sensor 23b may be arranged at a position between the output roller 38 and the paper discharge roller 38. As shown in FIG. Alternatively, before the fog toner image Tf formed on the photoreceptor drum is primarily transferred to the intermediate transfer belt 21, the detection sensor 23c may detect the fog toner image Tf on the photoreceptor drum. is.

また、図16に示すように公知のスキャナー90を有する構成では、排出されたシートSをスキャナー90の読取位置で読み取らせることで、そのシートS上にかぶりトナー像Tfが存するか否かを検出することもできる。シート全面を対象に、かぶりトナー像Tfが存する局所的な部分と存しない領域とを精度良く見分けることができる。この構成では、スキャナー90がかぶりトナー像Tfを検出する検出手段を構成する。 In addition, in the configuration having a known scanner 90 as shown in FIG. 16, by reading the discharged sheet S at the reading position of the scanner 90, it is detected whether or not the fog toner image Tf exists on the sheet S. You can also With respect to the entire surface of the sheet, it is possible to accurately distinguish between a local portion where the fog toner image Tf exists and a region where it does not exist. In this configuration, the scanner 90 constitutes detection means for detecting the fog toner image Tf.

感光体ドラム上に形成されたかぶりトナー像Tfを直接検出する構成と、感光体ドラムからの転写後に間接的に検出する構成があり、これらは直接と間接の違いはあるが、感光体ドラム上にかぶりトナー像Tfが形成された否かを判定していることに変わりはなく、この判定手段に含まれるといえる。 There is a configuration in which the fog toner image Tf formed on the photosensitive drum is directly detected, and a configuration in which the fogged toner image Tf formed on the photosensitive drum is indirectly detected after transfer from the photosensitive drum. There is no change in determining whether or not the fog toner image Tf has been formed, and it can be said that it is included in this determining means.

(2)上記実施の形態では、感光体ドラムの新品時以降の最初の感光体寿命監視モードを、累積画像形成回数を示す累積プリント枚数Qmが第1所定値Qa以上になったことを契機に行うとしたが、これに限られない。例えば、感光体ドラムの新品時からの累積回転数もしくは累積動作時間が第2所定値、つまりオーバーコート層95の摩耗や削れがある程度まで進んだと想定される所定の回転数または動作時間に至ったことを契機に実行する構成をとることもできる。また、感光体ドラムの新品時からの経過時間が第3所定値に達したときを契機とすることもできる。 (2) In the above-described embodiment, the photoreceptor life monitoring mode for the first time after the photoreceptor drum is brand new is triggered when the cumulative number of printed sheets Qm indicating the cumulative number of image formations reaches or exceeds the first predetermined value Qa. However, it is not limited to this. For example, the cumulative number of rotations or the cumulative operating time from when the photoreceptor drum is new reaches the second predetermined value, that is, the predetermined number of rotations or the cumulative operating time at which the wear or scraping of the overcoat layer 95 is assumed to have progressed to some extent. It is also possible to adopt a configuration in which execution is triggered by the event. Alternatively, the time elapsed since the photosensitive drum was new may be used as a trigger.

さらに、2回目以降の感光体寿命監視モードを累積プリント枚数Qmが10000(=10k)の倍数(第4所定値)に達する度に行うとしたが、10kに限られない。最初の実行の契機である第1所定値Qaよりも小さな値(第4所定値)であれば良く、装置構成に応じて適した値、例えば5kなどとすることもできる。 Furthermore, the second and subsequent photoreceptor life monitoring modes are performed each time the cumulative number of prints Qm reaches a multiple (fourth predetermined value) of 10000 (=10k), but the number is not limited to 10k. Any value (fourth predetermined value) that is smaller than the first predetermined value Qa that triggers the first execution may be used, and a suitable value, such as 5k, may be set according to the device configuration.

また、2回目の感光体寿命監視モードの実施を、1回目の実施からの感光体ドラムの回転数もしくは動作時間が上記の第2所定値(例えば3000k)よりも小さい第5所定値(例えば10k)に達したとき、または、1回目の実施からの経過時間が上記の第3所定値(例えば500時間)よりも小さい第6所定値(例えば20時間)に達したときを契機に実行するとしても良い。3回目以降も同様とすることができる。 Further, the second execution of the photoreceptor life monitoring mode is performed at a fifth predetermined value (for example, 10k) smaller than the second predetermined value (for example, 3000k) for the rotational speed or operation time of the photoreceptor drum from the first execution. ), or when the elapsed time from the first execution reaches a sixth predetermined value (e.g., 20 hours) that is smaller than the third predetermined value (e.g., 500 hours). Also good. The same can be applied to the third and subsequent times.

さらに、感光体寿命監視モードの1回目の実施から2回目の実施までの間隔U1、2回目から3回目までの間隔U2、3回目から4回目までの間隔U3が徐々に小さくなるように(U1>U2>U3・・)、2回目以降の実行時期を設定することもできる。累積プリント枚数Qmが大きくなるに連れてオーバーコート層95の摩耗が進み、オーバーコート層95の層厚が残り少なくなるので、寿命に近づくに連れて実行間隔を短くした方が寿命判定の精度を向上できるからである。 Further, the interval U1 from the first to the second implementation of the photoreceptor life monitoring mode, the interval U2 from the second to the third, and the interval U3 from the third to the fourth are gradually reduced (U1 >U2>U3 . . . ). As the cumulative number of printed sheets Qm increases, the wear of the overcoat layer 95 progresses and the remaining layer thickness of the overcoat layer 95 decreases. Because you can.

(3)上記実施の形態では、本発明に係る画像形成装置をタンデム型カラープリンターに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、交流成分を含む現像バイアス電圧を用いて現像を行い、感光体かぶりを発生させ易くするために交流成分の周波数、Vpp、デューティ比の少なくも一つを通常のプリント時に対して可変可能な構成の画像形成装置、例えば複写機、FAX、MFP(Multiple Function Peripheral)等に適用できる。また、現像かぶりを抑制するために帯電電位を通常のプリント時の-Vo1に対して-Vo2に切り換えるとしたが、これをしなくても感光体かぶりによるかぶりトナー像Tfの検出の有無を判定できる場合には、帯電電位の切り換えを行わない装置構成をとることもできる。 (3) In the above embodiment, an example in which the image forming apparatus according to the present invention is applied to a tandem color printer has been described, but the present invention is not limited to this. Regardless of color or monochrome image formation, development is performed using a developing bias voltage containing an AC component, and at least one of the frequency, Vpp, and duty ratio of the AC component is normally set to facilitate the occurrence of fogging on the photoreceptor. It can be applied to an image forming apparatus having a variable configuration for printing, such as a copying machine, a FAX, and an MFP (Multiple Function Peripheral). In order to suppress development fogging, the charging potential is switched from -Vo1 during normal printing to -Vo2. If possible, it is possible to employ a device configuration in which the charging potential is not switched.

また、ドラム型の感光体の例を説明したが、これに限られず、例えばベルト状の感光体を用いる構成にも適用できる。また、感光体を帯電させる帯電手段として帯電ローラーを用いる構成例を説明したが、これに限られず、例えば帯電チャージャーなどを用いることもできる。 In addition, although the example of the drum-type photoreceptor has been described, the present invention is not limited to this, and can be applied to a configuration using a belt-like photoreceptor, for example. In addition, although the configuration example using the charging roller as the charging means for charging the photoreceptor has been described, the present invention is not limited to this, and a charging charger or the like can also be used.

さらに、現像剤を担持する現像剤担持体として現像ローラーを用いる例を説明したが、ローラー状に限られず、例えばスリーブ状のものなどを用いることもできる。現像剤として、キャリアとトナーを含む二成分現像剤を用いる構成例を説明したが、例えばキャリアが含まれず、トナーが含まれる一成分現像剤を用いる構成にも適用できる。さらに、反転現像方式として、感光体の帯電極性がマイナス、トナーの帯電極性がマイナスの構成例を説明したが、これに限られず、逆極性の構成でも適用できる。 Furthermore, although the example of using the developing roller as the developer carrier for carrying the developer has been described, the shape is not limited to the roller shape, and a sleeve-shaped one, for example, can also be used. Although a configuration example using a two-component developer containing a carrier and a toner as a developer has been described, a configuration using a one-component developer that does not contain a carrier but contains a toner, for example, is also applicable. Further, as the reversal development system, an example of a configuration in which the charge polarity of the photoreceptor is negative and the charge polarity of the toner is negative has been described, but the present invention is not limited to this, and a reverse polarity configuration can also be applied.

また、上記実施の形態及び上記変形例の内容を可能な限り組み合わせるとしても良い。 Also, the contents of the above embodiment and the above modifications may be combined as much as possible.

本発明は、オーバーコート層を有する感光体に画像を形成する画像形成装置に広く適用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to image forming apparatuses that form an image on a photoreceptor having an overcoat layer.

1 プリンター
11Y、11M、11C、11K 感光体ドラム
12Y、12M、12C、12K 帯電ローラー
13Y、13M、13C、13K 露光部
14Y、14M、14C、14K 現像部
19Y、19M、19C、19K 現像ローラー
21 中間転写ベルト
23 検出センサー
50 制御部
60Y、60M、60C、60K 現像バイアス電源部
61 第1バイアス出力部
62 第2バイアス出力部
63、83 切換部
70 操作部
71 表示部
80Y、80M、80C、80K 帯電電源部
81 第1帯電電圧出力部
82 第2帯電電圧出力部
95 オーバーコート層
105 感光体寿命監視モード実行部
106 累積プリント枚数記憶部
111 実行時期判断部
112 寿命判定部
113 判定結果出力部
S 記録用のシート
Tf かぶりトナー像
Vo 帯電電位
Vdc 現像バイアスの直流電圧成分
Vpp ピーク・ツー・ピーク電圧
Vz かぶりマージン
1 Printer 11Y, 11M, 11C, 11K Photoreceptor drum 12Y, 12M, 12C, 12K Charging roller 13Y, 13M, 13C, 13K Exposure unit 14Y, 14M, 14C, 14K Development unit 19Y, 19M, 19C, 19K Development roller 21 Middle Transfer belt 23 Detection sensor 50 Control section 60Y, 60M, 60C, 60K Development bias power supply section 61 First bias output section 62 Second bias output section 63, 83 Switching section 70 Operation section 71 Display section 80Y, 80M, 80C, 80K Charging Power supply unit 81 First charging voltage output unit 82 Second charging voltage output unit 95 Overcoat layer 105 Photoreceptor life monitoring mode execution unit 106 Cumulative number of printed sheets storage unit 111 Execution timing judgment unit 112 Life judgment unit 113 Judgment result output unit S Recording Sheet for Tf Fog toner image Vo Charging potential Vdc DC voltage component of development bias Vpp Peak-to-peak voltage Vz Fog margin

Claims (11)

電子写真方式により画像形成を実行する画像形成装置であって、
金属フィラーを含有したオーバーコート層が最表層に形成された感光体と、
前記感光体を第1の極性に帯電させる帯電手段と、
帯電された前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を作像する露光手段と、
第1の極性のトナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像バイアスとして、画像形成時に作像された静電潜像の現像に用いる第1現像バイアスと、前記感光体の寿命監視時に用いられ、第1の極性とは逆の第2の極性の電荷を前記第1現像バイアスよりも前記感光体に多く注入する第2現像バイアスとを切り換え可能なバイアス電源手段と、
前記感光体の寿命監視時期に至ると、前記帯電手段と露光手段を制御して、前記感光体を帯電させつつ露光を禁止し、前記感光体上に非画像に相当する静電潜像を形成させるとともに、前記バイアス電源手段を制御して、前記第2現像バイアスを前記現像剤担持体に供給させる寿命監視モードを実行する制御手段と、
前記寿命監視モードの実行により、前記金属フィラーの分散状態の不均一性に起因して生じるトナー像が前記感光体上に形成されたか否かを判定する判定手段と、
前記トナー像が形成されなかったことが判定されると、前記感光体のオーバーコート層の膜厚が規定膜厚を低下した旨を報知する報知手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus for forming an image by electrophotography,
a photoreceptor in which an overcoat layer containing a metal filler is formed as the outermost layer;
charging means for charging the photoreceptor to a first polarity;
an exposure unit that exposes the charged photoreceptor to form an electrostatic latent image on the photoreceptor;
a developer carrier that carries a developer containing toner of a first polarity;
As the developing bias supplied to the developer bearing member, a first developing bias used for developing an electrostatic latent image formed during image formation and a first developing bias used for monitoring the life of the photoreceptor, which are opposite in polarity to the first developing bias. a bias power supply means capable of switching between a second developing bias for injecting more charge of the second polarity into the photoreceptor than the first developing bias;
When the end of life of the photoreceptor is monitored, the charging means and the exposure means are controlled to prohibit exposure while charging the photoreceptor, thereby forming an electrostatic latent image corresponding to a non-image on the photoreceptor. control means for executing a life monitoring mode for controlling the bias power supply means to supply the second developing bias to the developer carrier;
determining means for determining whether or not a toner image is formed on the photoreceptor due to non-uniformity in the dispersed state of the metal filler by execution of the life monitoring mode;
a notification means for notifying that the thickness of the overcoat layer of the photoreceptor has decreased below a specified thickness when it is determined that the toner image has not been formed;
An image forming apparatus comprising:
前記第1現像バイアスと前記第2現像バイアスは、
第1の極性の直流成分に交流成分が重畳されてなり、
前記第2現像バイアスは、前記第1現像バイアスよりも交流成分のピーク・ツー・ピーク電圧が大きい値に設定されている、または交流成分の周波数が小さい値に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The first developing bias and the second developing bias are
An AC component is superimposed on a DC component of the first polarity,
The second developing bias is characterized in that the peak-to-peak voltage of the AC component is set to a value larger than that of the first developing bias, or the frequency of the AC component is set to a value smaller than that of the first developing bias. The image forming apparatus according to claim 1.
前記第1現像バイアスと前記第2現像バイアスは、
第1の極性の直流成分に交流が重畳されてなり、
前記交流の1周期の波形において、重畳される第1の極性の直流成分の電圧値を境にピーク電圧が第2の極性を有する側を交流成分α、第1の極性を有する側を交流成分β、交流成分βの時間Tβを1周期で除した値をデューティ比Dhとしたとき、
前記第2現像バイアスは、交流成分βのピーク電圧の絶対値Vnが前記第1現像バイアスと同じであり、交流成分αのピーク電圧の絶対値Vmが前記第1現像バイアスよりも大きく、さらに、デューティ比Dhが前記第1現像バイアスよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The first developing bias and the second developing bias are
alternating current is superimposed on the direct current component of the first polarity,
In the waveform of one cycle of the alternating current, the side of the peak voltage having the second polarity with the voltage value of the DC component of the first polarity to be superimposed as a boundary is the alternating component α, and the side having the first polarity is the alternating component When the value obtained by dividing β and the time Tβ of the AC component β by one cycle is the duty ratio Dh,
The second developing bias has the same absolute value Vn of the peak voltage of the AC component β as that of the first developing bias, and the absolute value Vm of the peak voltage of the AC component α is larger than that of the first developing bias, and 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the duty ratio Dh is larger than the first developing bias.
前記帯電手段に帯電電圧を供給する帯電電源手段を備え、
前記制御手段は、
前記寿命監視モードでの前記感光体の第1の極性の帯電電圧と前記第2現像バイアスの第1の極性の直流電圧との差分の大きさで規定されるかぶりマージンが通常の画像形成時よりも大きくなるように、前記帯電電源手段から前記帯電手段に帯電電圧を供給させることを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。
A charging power supply means for supplying a charging voltage to the charging means,
The control means is
The fogging margin defined by the magnitude of the difference between the charging voltage of the first polarity of the photoreceptor in the life monitoring mode and the DC voltage of the first polarity of the second developing bias is larger than that during normal image formation. 4. The image forming apparatus according to claim 2, wherein a charging voltage is supplied from said charging power supply means to said charging means so as to increase the voltage.
前記制御手段は、
累積画像形成回数が第1所定値に達したとき、前記感光体の累積回転数もしくは累積動作時間が第2所定値に達したとき、または、前記感光体の新品時からの経過時間が第3所定値に達したときを契機に、前記寿命監視モードを実行することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The control means is
When the cumulative number of times of image formation reaches a first predetermined value, when the cumulative number of revolutions or cumulative operating time of the photoreceptor reaches a second predetermined value, or when the photoreceptor reaches a new state, a third time elapses. 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the life monitoring mode is executed when a predetermined value is reached.
前記制御手段は、
前記感光体の新品時以降、最初に前記寿命監視モードを実行した後、2回目の実施を、1回目の実施からの画像形成回数が前記第1所定値よりも小さい第4所定値に達したとき、1回目の実施からの前記感光体の回転数もしくは動作時間が前記第2所定値よりも小さい第5所定値に達したとき、または、1回目の実施からの経過時間が前記第3所定値よりも小さい第6所定値に達したときを契機に実行することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
The control means is
After the photoreceptor is brand new, the life monitoring mode is executed first, and then the number of times of image formation since the first execution reaches a fourth predetermined value smaller than the first predetermined value. when the number of rotations of the photoreceptor or the operation time after the first execution reaches a fifth predetermined value smaller than the second predetermined value, or when the elapsed time since the first execution is the third predetermined value 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the execution is triggered when a sixth predetermined value smaller than the value is reached.
前記制御手段は、
前記寿命監視モードの1回目の実施から2回目の実施までの間隔をU1、2回目の実施から3回目の実施までの間隔をU2としたとき、U1>U2の関係を満たすように、前記寿命監視モードの2回目と3回目の実施を行うことを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。
The control means is
When the interval from the first implementation to the second implementation of the life monitoring mode is U1, and the interval from the second implementation to the third implementation is U2, the life span is adjusted so as to satisfy the relationship U1>U2. 7. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the second and third executions of the monitoring mode are performed.
前記感光体上のトナー像を被転写体に転写させる転写手段をさらに備え、
前記判定手段は、
前記寿命監視モードの実行により前記感光体に形成された後、前記被転写体に転写されたトナー像を検出可能な位置に配された検出手段を有し、
前記検出手段による前記トナー像の検出結果から前記判定を行うことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
further comprising transfer means for transferring the toner image on the photoreceptor to a transfer material;
The determination means is
a detecting means disposed at a position capable of detecting a toner image formed on the photosensitive member and transferred to the transfer receiving member by executing the life monitoring mode;
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the determination is performed from a detection result of the toner image by the detection means.
前記被転写体は、中間転写体である、または前記感光体から中間転写体を介してシートに前記トナー像が転写される構成における当該シートであることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 9. The image according to claim 8, wherein the transfer-receiving member is an intermediate transfer member, or a sheet in which the toner image is transferred from the photosensitive member to the sheet via the intermediate transfer member. forming device. 前記被転写体は、前記感光体から中間転写体を介してシートに前記トナー像を転写した後、転写後のシートを画像形成装置から出力する構成における当該シートであり、
前記検出手段は、前記出力後、読取位置に載置された前記シート上に存するトナー像を読み取るスキャナーであることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
The transfer-receiving member is a sheet in a configuration in which the toner image is transferred from the photosensitive member to the sheet through an intermediate transfer member, and then the transferred sheet is output from an image forming apparatus;
9. The image forming apparatus according to claim 8, wherein said detecting means is a scanner for reading a toner image existing on said sheet placed at a reading position after said output.
金属フィラーを含有したオーバーコート層が最表層に形成された感光体上に、電子写真方式により画像形成を実行する画像形成装置における感光体寿命監視方法であって、
前記画像形成装置は、
前記感光体を第1の極性に帯電させる帯電手段と、
帯電された前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を作像する露光手段と、
第1の極性のトナーを含む現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像バイアスとして、画像形成時に作像された静電潜像の現像に用いる第1現像バイアスと、前記感光体の寿命監視時に用いられ、第1の極性とは逆の第2の極性の電荷を前記第1現像バイアスよりも前記感光体に多く注入する第2現像バイアスとを切り換え可能なバイアス電源手段と、を備え、
前記感光体寿命監視方法は、
前記感光体の寿命監視時期に至ると、前記帯電手段と露光手段を制御して、前記感光体を帯電させつつ露光を禁止し、前記感光体上に非画像に相当する静電潜像を形成させるとともに、前記バイアス電源手段を制御して、前記第2現像バイアスを前記現像剤担持体に供給させる寿命監視モードを実行する制御ステップと、
前記寿命監視モードの実行により、前記金属フィラーの分散状態の不均一性に起因して生じるトナー像が前記感光体上に形成されたか否かを判定する判定ステップと、
前記トナー像が形成されなかったことが判定されると、前記感光体のオーバーコート層の膜厚が規定膜厚を低下した旨を報知する報知ステップと、
を含むステップを実行することを特徴とする感光体寿命監視方法。
A photoreceptor lifetime monitoring method in an image forming apparatus for forming an image by an electrophotographic method on a photoreceptor having an overcoat layer containing a metal filler formed on the outermost surface, comprising:
The image forming apparatus is
charging means for charging the photoreceptor to a first polarity;
an exposure unit that exposes the charged photoreceptor to form an electrostatic latent image on the photoreceptor;
a developer carrier that carries a developer containing toner of a first polarity;
As the developing bias supplied to the developer bearing member, a first developing bias used for developing an electrostatic latent image formed during image formation and a first developing bias used for monitoring the life of the photoreceptor, which are opposite in polarity to the first developing bias. and a bias power supply means capable of switching between a second developing bias that injects more charge of the second polarity into the photoreceptor than the first developing bias,
The photoreceptor life monitoring method includes:
When the end of life of the photoreceptor is monitored, the charging means and the exposure means are controlled to prohibit exposure while charging the photoreceptor, thereby forming an electrostatic latent image corresponding to a non-image on the photoreceptor. a control step of executing a life monitoring mode of controlling the bias power supply means to supply the second developing bias to the developer carrier;
a determination step of determining whether or not a toner image is formed on the photoreceptor due to non-uniformity of the dispersed state of the metal filler by execution of the life monitoring mode;
a notification step of notifying that the film thickness of the overcoat layer of the photoreceptor has decreased below a specified film thickness when it is determined that the toner image has not been formed;
A photoreceptor life monitoring method, comprising:
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