JPH08241018A

JPH08241018A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08241018A
Application number: JP7068832A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sasame; 裕志笹目; Masuaki Saito; 益朗斎藤; Yoichiro Maehashi; 洋一郎前橋; Takaaki Tsuruya; 鶴谷　　貴明; Akihiko Uchiyama; 明彦内山; Tatsuya Kobayashi; 達也小林; Tetsuya Kobayashi; 哲也小林; Naoki Enomoto; 直樹榎本; Haruo Fujii; 春夫藤井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1996-09-17
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JP3228056B2

Abstract

(57)【要約】【目的】像担持体に作像プロセスを適用して画像形成
を実行させ、像担持体は繰り返して作像に供する画像形
成装置について、低コストで、いかなる使用環境に於て
も像担持体の寿命を適切に検知し、装置の像担持体、あ
るいは像担持体を含むプロセスカートリッジの適切な交
換警告を出すこと。【構成】像担持体１に作像プロセスを適用して画像形
成を実行させ、像担持体は繰り返して作像に供し、像担
持体１の膜厚を検知する手段１５を有し、像担持体の繰
り返し使用に伴う削れで膜厚があらかじめ設定されたレ
ベルに達したとき、像担持体１、あるいは像担持体を含
むプロセスカートリッジ１３の交換を促す警告信号Ｓを
出す画像形成装置において、温湿度を検知する手段１６
を有し、温湿度毎に上記の像担持体あるいは像担持体を
含むプロセスカートリッジの交換を促す像担持体膜厚の
設定レベルを異ならせること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体・静電
記録誘電体等の像担持体に作像プロセスを適用して画像
形成を実行させ、像担持体は繰り返して作像に供する、
複写機・プリンター・ファクシミリ・画像表示装置（デ
ィスプレー装置）等の画像形成装置に関する。より詳し
くは、該画像形成装置の像担持体、あるいは該像担持体
を含むプロセスカートリッジの寿命検知・交換警告手段
構成に関する。

【０００２】上記プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と像担持体とを一
体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成
装置本体に着脱可能とするものである。及び帯電手段、
現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと像担持
体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に
着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段
と像担持体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装
置本体に着脱可能とするものである。

【０００３】

【従来の技術】例えば、電子写真方式（ｅｘ．カールソ
ンプロセス）のプリンタ・複写機等の画像形成装置は、
像担持体として回転ドラム型を一般的とする電子写真感
光体を用い、これに公知の帯電・露光・現像の作像プロ
セスを適用して目的の画像情報に対応したトナー画像を
形成担持させ、そのトナー画像を転写手段で転写材に転
写させ、その転写トナー画像を定着手段にて転写材に永
久固着像として定着させ、該転写材を画像形成物（コピ
ー・プリント）として出力させる。また転写材に対する
トナー画像転写後の感光体はクリーニング手段により表
面から転写残りトナー等が除去されて清掃され、繰り返
して作像に使用される。

【０００４】感光体は上記のように転写工程後にクリー
ニング手段で転写残りトナー等が除去されて清掃され繰
り返して作像に使用されるけれども、繰り返して使用さ
れるうちには、その表面が、融着トナー、転写材の成
分、帯電時の放電生成物などの強固な汚れで次第に汚染
されていく。感光体表面が汚染されてくると、感光体の
所定の表面抵抗が下がって静電潜像が乱されたり、融着
トナー等のために、出力画像が損なわれるようになる。

【０００５】そこで、現像剤に研磨剤を含ませたり、ク
リーニング手段のクリーニングブレード等で感光体表面
を積極的に研磨する構成にして、感光体の繰り返し使用
過程で感光体表面を少しずつ削らせることで、感光体表
面を常に新しい表面状態に保たせるという方法が従来よ
り実施されている。これによれば、感光体表面は常にリ
フレッシュされるので、初期と同等の表面状態が維持さ
れ、従って良好な画像の出力が維持される。

【０００６】しかしながら、感光体表面が繰り返し使用
に伴い少しずつ削られて感光体（感光層）膜厚が次第に
薄くなっていくことで、感光体としての寿命が生じてし
まうことになる。これについて以下に説明する。

【０００７】感光体は、暗部（光を当てない部分）で
は、コンデンサーとして働くので、暗所で感光体表面に
電荷を与えるとそれが保持され、表面電位として現れ
る。電子写真方式の場合、この表面電位を一定に保つた
めに、感光体の膜厚に応じて与える電荷量を変えてい
る。

【０００８】つまり、感光体の膜厚が変わるとコンデン
サーとしての容量が変わる。すなわち、膜厚が厚いと容
量が減り、薄いと容量が増えるので、電位を一定にする
ために電荷量を変えるわけである。膜厚が薄くなっても
与える電荷量を増やせば一定の表面電位を保つことが出
来、良好な画像を維持することが出来る。

【０００９】しかし、あまり薄くなると、帯電器で与え
られる電荷量には限度があるので、電位低下を招いた
り、また、感光体の膜にも多少の欠陥があるので、局所
的に電荷が逃げてしまい著しく画像品位を損ねてしまう
結果となる。

【００１０】したがって、良好な画像を維持するために
は最低限必要な感光体膜厚がある。例えば、後述する実
施例で用いたＯＰＣ感光体では、最上層（電荷輸送層；
ＣＴ層、Carrier Transfer Layer）の最低膜厚は１０μ
ｍであった。

【００１１】そこで、装置に感光体の膜厚を検知する手
段を具備させ、感光体の繰り返し使用に伴う感光体表面
の削れで感光体膜厚が所定の最低限膜厚レベルにまでな
ってしまったことが検知されたら、感光体が寿命に達し
たものとして、ユーザーに該感光体、あるいは該感光体
を含むプロセスカートリッジの交換を促す警告手段を作
動させるようにしている。

【００１２】感光体の膜厚を検知する方法は、感光体の
前述のコンデンサーとしての特性を利用した方法などが
提案されている（例えば特開平５−５３４８８号公
報）。これは、感光体を帯電した状態から、電荷を除去
したとき（あるいは、電荷を除去した状態から帯電した
とき）に流れる電流を検出し、そこからコンデンサーと
しての容量を計測して感光体の膜厚を算出する方法であ
る。

【００１３】感光体表面電位を０→Ｖd に上昇、或はＶ
d →０に下降させるときに、感光体に流れるＤＣ電流Ｉ
_DCは、感光体の膜厚をｄ、比誘電率をε、真空中の誘電
率をε0 、１次帯電器の有効帯電幅をＬ、プロセススピ
ードをvpとすると、以下の関係式（Ａ）で表される。

【００１４】｜Ｉ_DC｜＝ε・ε0 ・Ｌ・vp・Ｖd ／ｄ・・・・・・・・（Ａ） ε、ε0 、Ｌ、vp、Ｖd は定数とみなすことができるの
で、ＤＣ電流Ｉ_DCは感光体の膜厚に反比例することがわ
かる。従って、ＤＣ電流Ｉ_DCを測定することにより感光
体の膜厚を検知することができる（特願平５−２２３５
１３号）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、像担持体としての感光体の膜厚を検知し、感光
体膜厚が所定の最低限膜厚レベルにまでなってしまった
ことが検知されたら、感光体が寿命に達したものとし
て、ユーザーに該感光体、あるいは該感光体を含むプロ
セスカートリッジの交換を促す警告手段を作動させる構
成は、検討を重ねた結果、以下のような不具合が生じて
しまった。

【００１６】即ち、画像形成装置の使用環境は、高温高
湿から低温低湿までさまざまであるが、この高温高湿環
境下と低温低湿環境下とでは、感光体膜厚の繰り返し使
用に伴う使用枚数当たりの削れ量が異なるものであっ
た。

【００１７】例えば、後述する実施例で用いたＯＰＣ感
光体では、低温低湿環境下では１０００枚当たり削れ量
１．５μｍであるが、高温高湿環境下では１０００枚当
たり削れ量０．９μｍであった。

【００１８】感光体の最上層の初期膜厚を２０μｍとし
た場合、同じ感光体でも、低温低湿環境下では感光体膜
厚が前記の最低膜厚１０μｍに達するまでに約６５００
枚の使用寿命がある。また高温高湿環境下では、単純に
膜厚だけから計算すると１１０００枚の使用寿命になる
が、実際はその使用寿命の耐久後期には感光体へのトナ
ーの固着（融着）が発生してしまい、良好な画像を得る
ことができるのは６５００〜７０００枚程度まである。

【００１９】したがって、単純に、感光体の繰り返し使
用に伴う感光体の削れで、感光体膜厚が所定に設定した
或る一定の最低限膜厚レベルに達したことが検知された
ら、交換警告を発生する方式では、．例えば、最低限
膜厚レベルを１０〜１１μｍに設定して警告を発生する
とすると、低温低湿環境下では６０００枚程度で警告す
るので適切な警告が出せるが、高温高湿環境下では１０
０００枚程度まで警告が出せない事になり、警告の前に
トナー融着等による画像不良が発生してしまう事にな
る。．高温高湿環境下で適切な警告を出すために最低
限膜厚レベルを１４〜１５μｍに設定して警告を発生さ
せると、低温低湿環境下では本当は６０００枚以上良好
な画像を維持できるのに、３５０００枚程度で警告がで
てしまい、・のいずれにしても不正確な警告とな
る。

【００２０】これを、解消する方法として、感光体を含
むプロセスカートリッジに記憶手段を具備させてプロセ
スカートリッジ毎に耐久枚数を記憶し、所定の枚数にな
ったら交換警告あるいはプリント禁止をする方法があ
る。ところが、この方式では、感光体を含むプロセスカ
ートリッジのコストが増大してしまい、ランニングコス
トの増加につながってしまう。

【００２１】そこで本発明は、像担持体に作像プロセス
を適用して画像形成を実行させ、像担持体は繰り返して
作像に供する画像形成装置について、低コストで、いか
なる使用環境に於ても像担持体の寿命を適切に検知し、
装置の像担持体、あるいは像担持体を含むプロセスカー
トリッジの適切な交換警告を出すことができるようにし
た画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする画像形成装置である。

【００２３】（１）像担持体に作像プロセスを適用して
画像形成を実行させ、像担持体は繰り返して作像に供す
る画像形成装置において、像担持体の膜厚を検知する像
担持体膜厚検知手段と、該像担持体膜厚検知手段で検知
される像担持体膜厚があらかじめ設定されたレベルに達
したとき、像担持体、あるいは像担持体を含むプロセス
カートリッジの交換を促す警告信号を出す手段と、温湿
度を検知する手段を有し、温湿度毎に上記の像担持体あ
るいは像担持体を含むプロセスカートリッジの交換を促
す像担持体膜厚の設定レベルを異ならせることを特徴と
する画像形成装置。

【００２４】（２）少なくとも像担持体を含むプロセス
カートリッジを有する画像形成装置において、プロセス
カートリッジの繰り返し使用に伴う印字枚数をカウント
し、記憶する手段と、像担持体の膜厚を検知する像担持
体膜厚検知手段を、画像形成装置本体に有し、装置の電
源オン時あるいは装置ドア開閉後に像担持体の膜厚を検
知し、装置の電源オフ前あるいは装置ドア開閉前の像担
持体の検知膜厚と同一ならば画像形成装置本体に装着さ
れているプロセスカートリッジの印字枚数カウントを継
続することを特徴とする画像形成装置。

【００２５】（３）少なくとも像担持体を含むプロセス
カートリッジを有する画像形成装置において、プロセス
カートリッジの繰り返し使用に伴う印字枚数をカウント
し、記憶する手段と、像担持体の膜厚を検知する像担持
体膜厚検知手段を、画像形成装置本体に有し、装置の電
源オン時あるいは装置ドア開閉後に像担持体の膜厚を検
知し、装置の電源オフ前あるいは装置ドア開閉前の像担
持体の検知膜厚と同一ならば画像形成装置本体に装着さ
れているプロセスカートリッジの印字枚数カウントを継
続し、印字枚数カウントがあらかじめ設定の所定枚数に
なったらプロセスカートリッジの交換を促す警告信号を
出すことを特徴とする画像形成装置。

【００２６】（４）像担持体が電子写真感光体、あるい
は静電記録誘電体であることを特徴とする（１）乃至
（３）の何れかに記載の画像形成装置。

【００２７】（５）プロセスカートリッジは、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と像担持体とを一
体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成
装置本体に着脱可能とするものであることを特徴とする
（１）乃至（３）の何れかに記載の画像形成装置。

【００２８】（６）プロセスカートリッジは、帯電手
段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと像
担持体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本
体に着脱可能とするものであることを特徴とする（１）
乃至（３）の何れかに記載の画像形成装置。

【００２９】（７）プロセスカートリッジは、少なくと
も現像手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化して
画像形成装置本体に着脱可能とするものであることを特
徴とする（１）乃至（３）の何れかに記載の画像形成装
置。

【００３０】

【作用】即ち、温湿度検知手段を具備させ、該温湿度検
知手段で検知される装置本体内の温湿度（温度、湿度の
どちらか一方あるいは両方）毎に像担持体あるいは像担
持体を含むプロセスカートリッジの交換を促す像担持体
膜厚の設定レベルを異ならせるようにすることで、像担
持体あるいは像担持体を含むプロセスカートリッジの寿
命検知・交換警告制御に装置の使用環境が関与して、ラ
ンニングコストを上げることなく、いかなる使用環境に
おいても、適切に像担持体の寿命を検出すること、画像
不良が発生する前に交換警告信号を出させて、精度のよ
い、適切な交換警告を行なわせることが可能になった。

【００３１】また、少なくとも像担持体を含むプロセス
カートリッジを有する画像形成装置において、プロセス
カートリッジの繰り返し使用に伴う印字枚数をカウント
し、記憶する手段と、像担持体の膜厚を検知する手段
を、画像形成装置本体に具備させて、装置の電源オン時
あるいは装置ドア開閉後に像担持体の膜厚を検知し、装
置の電源オフ前あるいは装置ドア開閉前の像担持体の検
知膜厚と比較させることで、同一ならば画像形成装置本
体に装着されているプロセスカートリッジは交換されて
いないと判断でき、同一でなければプロセスカートリッ
ジが交換されたと判断できる。

【００３２】そこで、同一のときは、その後の装置の画
像形成動作においてもカウント手段によるプロセスカー
トリッジ耐久の印字枚数カウントをクリアさせずに引き
続き継続させる。同一でないときは、カウント手段の枚
数カウントをリセットさせ、新たにカウントを始めさせ
る。

【００３３】そして、カウント手段でカウントされる印
字枚数があらかじめ設定の所定枚数になったら、像担持
体を含むプロセスカートリッジの交換時期と判断させて
交換を促す信号を出させる。

【００３４】上記の構成により、１つのプロセスカート
リッジを使用している間に環境が大幅に変わったとして
も、常に像担持体の耐久枚数が把握できるので、プロセ
スカートリッジの交換時期を正確に把握することが可能
になった。像担持体を含むプロセスカートリッジに、記
憶手段を有することなく、従って、プロセスカートリッ
ジのコストを上げることが無いので、非常に安価なラン
ニングコストで、画像不良が発生する前に交換の警告を
出せる様になった。温湿度検知手段を必要としないの
で、画像形成装置自体も安価にすることが可能になっ
た。

【００３５】

【実施例】

〈実施例１〉（図１）（１）画像形成装置の概略構成図１は本発明に従う画像形成装置の概略構成図である。
本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用
の、プロセスカートリッジ着脱式のレーザービームプリ
ンターである。

【００３６】１は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体である（以下、感光体ドラムと記す）。本例
の感光体ドラム１はアルミニウム等の導電材製のドラム
基体１ａの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ）からなる
感光体層１ｂを形成した直径３０ｍｍのものであり、矢
印の時計方向に所定のプロセススピード（周速度）、例
えば１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。感光体層１
ｂの最上層（ＣＴ層）の初期膜厚は２０μｍとした。

【００３７】２は帯電手段であり、本例は接触帯電ロー
ラである。この帯電ローラ２は芯金２ａの両端部を回転
自由に軸受させて所定の押圧力をもって感光体ドラム１
の外面に圧接させてあり、本例では感光体ドラム１の回
転に従動して回転する。

【００３８】この帯電ローラ２に電源１０から導電性加
圧ばね３ａ・導電性軸受３・ローラ芯金２ａを介して所
定の負の直流電圧と所定の交流電圧の重畳電圧である振
動電圧（帯電バイアス）が印加されることで、回転感光
体ドラム１の感光体層１ｂの表面が負の所定電位に一様
に一次帯電される。

【００３９】この回転感光体ドラム１の一次帯電処理面
に対して、不図示のコンピュータ・ワードプロセッサ・
ワークステーション等のホスト装置から入力される目的
の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変
調されてレーザースキャナ１２から出力されるレーザー
光５による走査露光がなされ、感光体層１ｂの走査露光
部分の電位が減衰することで、感光体層１ｂ面に目的の
画像情報に対応した静電潜像が形成される。

【００４０】その潜像面に現像器６の現像スリーブ４よ
り負に帯電されたトナーが供給されて潜像が反転現像さ
れトナー像が形成される。

【００４１】一方、不図示の給紙部からガイド７を介し
て転写材Ｐが、感光体ドラム１と転写手段としての転写
ローラ８との当接ニップ部（転写部）に対し、回転感光
体ドラム１面の形成トナー像とタイミングを合わせて供
給される。

【００４２】転写材Ｐの転写部通過過程において、転写
ローラ８に電源１０から印加されている、トナーの帯電
極性と逆極性の転写バイアスにより、回転感光体ドラム
１面側のトナー像が転写材Ｐ面側へ順次に転移（転写）
する。

【００４３】転写部を通った転写材Ｐは回転感光体ドラ
ム１面から分離されて不図示の定着手段へ導入されて像
定着を受け、画像形成物（プリント）として出力され
る。

【００４４】転写材分離後の感光体ドラム１面はクリー
ニング手段９により転写残りトナー等の残留付着物の除
去を受けて清浄面化されて繰り返して作像に供される。
本例のクリーニング手段９はブレード式クリーナーであ
り、クリーニングブレード９ａをブレード圧２５ｇ／ｃ
ｍで感光体ドラム１面に当接させてあり、このブレード
９ａにより回転感光体ドラム１面の転写残りトナー等が
かき落される。

【００４５】また回転感光体ドラム１の感光体層１ｂの
表面はこのブレード９ａにより研磨作用を受けて少しず
つ削られることで、常に新しい表面状態（融着トナー、
帯電時の放電生成物の付着等のない状態）が保たれる。

【００４６】本例のプリンターは、感光体ドラム１、帯
電ローラ２、現像器６、クリーナー９の４つのプロセス
機器を一括してプリンター本体に対して着脱交換自在の
プロセスカートリッジ１３としてある。このプロセスカ
ートリッジ１３のプリンター本体に対する着脱操作は、
プリンター本体の不図示の前面ドアを開き、ガイド１４
・１４に沿ってプロセスカートリッジ１３を図面に垂直
の方向に抜き差し移動させることでなされる。プリンタ
ー本体に対してプロセスカートリッジ１３を十分に押し
込んで装着することにより、該プロセスカートリッジ１
３とプリンター本体とが機械的・電気的に相互カップリ
ング状態となり、プリンター本体の前面ドアを閉じ込む
ことで、プリント動作可能状態になる。

【００４７】プロセスカートリッジ１３に包含させるプ
ロセス機器は本実施例のものに限られず、少なくとも感
光体ドラム１を備えていれば良い。

【００４８】（２）制御系１１は帯電ローラ２及び転写ローラ８に対するバイアス
印加電源１０を所定の印加タイミング、所定の電位に自
動設定する制御系（ＣＰＵ）である。

【００４９】像形成動作の終了時等に、感光体ドラム１
の感光体層１ｂを帯電ローラ２により均一に帯電した状
態から、帯電ローラ２に対して除電用バイアスを印加し
てほぼ０Ｖに除電するプロセスを実行させて、除電する
ときに流れる電流を感光体ドラム１の導電材製ドラム基
体１ａとアースとの間に介在させた検出回路１５（感光
体膜厚検出手段）で検出させ、感光体ドラム１の感光体
層１ｂ（正確には、感光体層の最上層（ＣＴ層））の膜
厚を算出させる。本実施例では検出精度が±１μｍ検出
回路を用いた。その検出膜厚は制御部１１へ入力され
る。

【００５０】具体的には、例えば、最初に帯電ローラ２
に、周波数１０００Ｈｚ、Ｖｐｐ＝２０００Ｖの交流電
圧を印加し感光ドラム１の感光体表面を０Ｖにする。そ
の後、感光体表面を一定電位Ｖｄに帯電する。この帯電
は、帯電ローラ２に、周波数１０００Ｈｚ、Ｖｐｐ２０
００Ｖの交流電圧に−７００Ｖの直流電圧を重畳した振
動電圧を印加した状態で感光ドラム１を２周以上回転さ
せて行なう。この帯電により感光体表面はほぼ−７００
Ｖに均一に帯電される。次に帯電ローラ２に周波数１０
００Ｈｚ、Ｖｐｐ＝２０００Ｖの交流電圧を印加した状
態で感光ドラムを１回転させて感光体表面を除電する。
この除電時に流れる直流電流を検出回路１５で測定す
る。

【００５１】前述したように、感光体ドラム１の感光体
層１ｂの膜厚はクリーニングブレード９ａの研磨作用に
より少しずつ削られて繰り返し使用に伴ってその膜厚が
本実施例では初期膜厚２０μｍから逐次に減少してい
く。制御部１１は検出回路１５から検出・入力される感
光体層１ｂの現在膜厚状態に対応して、感光体層１ｂの
表面電位は一定に保つように、帯電ローラ２に対する印
加バイアスを自動設定制御する。

【００５２】１６はプリンター内に配設した温湿度セン
サー（環境検知センサー）であり、該センサー１６の検
出情報が制御部１１へ入力される。

【００５３】制御部１１には、温湿度毎に感光体ドラム
１あるいは感光体ドラム１を含むプロセスカートリッジ
１３の交換を促す、複数の感光体膜厚比較基準レベルを
設定してある。

【００５４】本実施例では、その感光体膜厚比較基準レ
ベルを、１１μｍの第１レベルと、１４．５μｍの第２
レベルの２つ設定した。

【００５５】そして、制御部１１が温湿度センサー１６
からの入力情報によってプリンター使用環境が低温低湿
環境下Ｌ／Ｌ（１５℃・１０％ＲＨ）から常温常湿下Ｎ
／Ｎ（２３℃・６０％ＲＨ）と判断したときには、感光
体膜厚比較基準レベルを上記の第１レベル（１１μｍ）
に選択させ、検出回路１５から検出入力される感光体膜
厚の現在膜厚とその第１レベルとを対比させ、検出回路
１５の検出膜厚が第１レベルの１１μｍ以下であるとき
は、制御部１１により、ユーザーに感光体ドラム１を含
むプロセスカートリッジ１３の交換を促す信号Ｓを発生
させ、警告ランプ等の警告手段２０を作動させるように
した。

【００５６】また、制御部１１が温湿度センサー１６か
らの入力情報によってプリンター使用環境が高温高湿下
Ｈ／Ｈ（３０℃・８５％）であると判断したときには、
感光体膜厚比較基準レベルを上記第２レベル（１４．５
μｍ）に選択させ、検出回路１５から検出入力される感
光体膜厚の現在膜厚とその第２レベルとを対比させ、検
出回路１５の検出膜厚が第２レベルの１４．５μｍ以下
であるときは、制御部１１により、ユーザーに感光体ド
ラム１を含むプロセスカートリッジ１３の交換を促す信
号Ｓを発生させ、警告手段２０を作動させるようにし
た。

【００５７】比較例１として、環境の如何に拘らず検出
回路１５により感光体の現在膜厚が１１μｍであると検
出されたときに警告手段２０を作動させるようにした。

【００５８】而して、本実施例１のプリンターと上記比
較例１のプリンターとの耐久画像評価と、プロセスカー
トリッジ交換時期検出枚数（警告手段２０が作動するま
でのプリント枚数）の評価を行なった。その結果を表１
に示す。

【００５９】

【表１】表１から、比較例１では高温高湿下Ｈ／Ｈでプロセスカ
ートリッジの交換時期を検出する前に画像不良が発生し
ている状態を生じて交換警告が不正確であるのに対し
て、実施例１では、Ｌ／Ｌ、Ｎ／Ｎ、Ｈ／Ｈの全ての環
境下で、画像不良が発生する前に交換警告がなされ、し
かも画像不良が発生する前で、かつ、1000枚前以内の検
出が可能になり、非常に良い精度になった。

【００６０】なお、本実施例の感光体寿命検知・交換警
告手段構成は、プロセスカートリッジ着脱式でない画像
形成装置についての感光体ドラム単体の寿命検知・交換
警告手段としても適用できる。

【００６１】〈実施例２〉（図２）図２は本実施例のプリンターの概略構成図である。本実
施例のプリンターも実施例１のプリンターと同じく、転
写式電子写真プロセス利用の、プロセスカートリッジ着
脱式のレーザービームプリンターである。プリンターの
ハード的構成は実施例１のプリンターと全く同じである
ので、構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説
明を省略する。

【００６２】本実施例においては、温湿度センサー１６
は具備させていない。プリンター本体側である制御部１
１にはプロセスカートリッジ１３の繰り返し使用に伴う
耐久印字枚数を積算カウント（減算カウントでも可）す
る機能部（カウント手段）１７、そのカウント、及び検
出回路１５から入力される感光体膜厚情報を記憶する機
能部（記憶手段）１８を有している。

【００６３】また制御部１１にはあらかじめ、プロセス
カートリッジ１３の所定の寿命印字枚数Ｎ、本例の場合
はＮ＝6000枚を設定してある。

【００６４】そして、プリンターのプリント動作の終了
時（後回転時）等に検出回路１５で感光体の現在膜厚を
検出し、その検知膜厚を記憶手段１８に記憶させる。ま
たプリント動作の繰り返し、即ちプロセスカートリッジ
１３の繰り返し使用に伴いカウント手段１７でカウント
される耐久印字枚数を記憶手段１８に記憶させる。

【００６５】次に、プリンターの電源オン時、あるいは
プリンターの前面ドア開閉後は、検出回路１５にて感光
体ドラム１の感光体膜厚を検出し、その検知感光体膜厚
を記憶手段１８に記憶されている、電源オフ前、あるい
は前面ドア開閉前の感光体膜厚と比較させ、該記憶感光
体膜厚と同一ならばプリンターに装着のプロセスカート
リッジ１３は交換されていないと判断させて、その後の
プリント動作においてもカウント手段１７によるプロセ
スカートリッジ耐久の印字枚数カウントをクリアさせず
に引き続き継続させる。

【００６６】そして、カウント手段１７でカウントされ
る耐久印字枚数が所定の設定寿命印字枚数Ｎ＝6000枚に
なったら、該感光体ドラム１を含むプロセスカートリッ
ジ１３の交換時期と判断し、制御部１１により、交換を
促す信号Ｓを警告手段２０に与える。

【００６７】プロセスカートリッジ１３が交換された場
合には、電源オン時、あるいはプリンターの前面ドア開
閉後に検出回路１５にて検出される感光体ドラム１の感
光体膜厚と、記憶手段１８に記憶されている、電源オフ
前、あるいは前面ドア開閉前のプロセスカートリッジの
感光体膜厚との比較で膜厚値が大概の場合異なる。そし
て交換されたプロセスカートリッジが新品の場合には、
プリンターの電源オン時、あるいはプリンターの前面ド
ア開閉後に検出回路１５にて検出される該新品のプロセ
スカートリッジの感光体ドラム１の感光体膜厚（初期膜
厚２０μｍ）と、記憶手段１８に記憶されている、電源
オフ前、あるいは前面ドア開閉前の、交換前の耐久の進
んだプロセスカートリッジの感光体膜厚との比較で膜厚
が大幅に変わるので、従ってプリンターの電源オン時、
あるいはプリンターの前面ドア開閉後に検出回路１５に
て検出される感光体膜厚が初期膜厚に近い所定膜厚以上
であると検出されたときには交換されたプロセスカート
リッジが新品であると判断させて、この場合はその判断
信号でカウント手段１７の枚数カウントをリセットさ
せ、新たにカウントを始めさせる。

【００６８】またプリンターの電源オン時、あるいはプ
リンターの前面ドア開閉後、検出回路１５にて感光体ド
ラム１の感光体膜厚を検出し、その検知感光体膜厚を記
憶手段１８に記憶されている、電源オフ前、あるいは前
面ドア開閉前の感光体膜厚と比較させ、該記憶感光体膜
厚と同一ではなく、しかもその検出感光体膜厚が初期膜
厚に近い所定膜厚以下であるときは、交換後のプロセス
カートリッジは新品ではないとして速やかに交換警告を
おこなわせる。

【００６９】以上のような手段構成によれば、１つのプ
ロセスカートリッジ１３を使用している間に、環境が大
幅に変わったとしても、常に感光体の耐久枚数が把握で
きるので、交換時期を正確に把握することが可能になっ
た。

【００７０】また、感光体を含むプロセスカートリッジ
１３に記憶手段を有することなく、従ってプロセスカー
トリッジのコストを上げることが無いので、非常に安価
なランニングコストで、画像不良が発生する前に交換の
警告を出せる様になった。

【００７１】さらに、温湿度センサーを必要としないの
で、画像形成装置自体も安価にすることが可能になっ
た。

【００７２】なお、以上の実施例１・２において像担持
体としての電子写真感光体の層構成、適用する作像プロ
セス等は説明のものに限定されるものではない。また、
像担持体が静電記録誘電体の場合にもその耐久研磨に伴
う膜厚減少を検知させて本発明と同様な寿命検知・交換
警告手段構成を採択して同様の効果を得ることができ
る。

【００７３】像担持体はドラム型に限らず、回動ベルト
型、走行ウエブ型などとすることもできる。

【００７４】

【発明の効果】以上のように本発明に依れば、像担持体
に作像プロセスを適用して画像形成を実行させ、像担持
体は繰り返して作像に供する画像形成装置について、ラ
ンニングコストを上げることなく、低コストで、いかな
る使用環境においても像担持体の寿命を適切に検知し、
装置の像担持体、あるいは像担持体を含むプロセスカー
トリッジの適切な交換警告を出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のプリンターの概略構成図

【図２】実施例２のプリンターの概略構成図

【符号の説明】

１像担持体としての電子写真感光体ドラム１ａ導電材製ドラム基体１ｂ感光体層２帯電手段としての接触帯電ローラ６現像手段としての現像器４現像スリーブ８転写手段としての転写ローラ９クリーニング手段としてのクリーナー１０バイアス印加電源１１制御部（ＣＰＵ）１２レーザースキャナ１３プロセスカートリッジ１５感光体膜厚検出回路１６温湿度センサー１７カウント機能部１８記憶機能部２０警告手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鶴谷貴明東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者内山明彦東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林達也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者小林哲也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者榎本直樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者藤井春夫東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に作像プロセスを適用して画像
形成を実行させ、像担持体は繰り返して作像に供する画
像形成装置において、像担持体の膜厚を検知する像担持体膜厚検知手段と、該像担持体膜厚検知手段で検知される像担持体膜厚があ
らかじめ設定されたレベルに達したとき、像担持体、あ
るいは像担持体を含むプロセスカートリッジの交換を促
す警告信号を出す手段と、温湿度を検知する手段を有し、温湿度毎に上記の像担持
体あるいは像担持体を含むプロセスカートリッジの交換
を促す像担持体膜厚の設定レベルを異ならせることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項２】少なくとも像担持体を含むプロセスカー
トリッジを有する画像形成装置において、プロセスカートリッジの繰り返し使用に伴う印字枚数を
カウントし、記憶する手段と、像担持体の膜厚を検知す
る像担持体膜厚検知手段を、画像形成装置本体に有し、装置の電源オン時あるいは装置ドア開閉後に像担持体の
膜厚を検知し、装置の電源オフ前あるいは装置ドア開閉
前の像担持体の検知膜厚と同一ならば画像形成装置本体
に装着されているプロセスカートリッジの印字枚数カウ
ントを継続することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】少なくとも像担持体を含むプロセスカー
トリッジを有する画像形成装置において、プロセスカートリッジの繰り返し使用に伴う印字枚数を
カウントし、記憶する手段と、像担持体の膜厚を検知す
る像担持体膜厚検知手段を、画像形成装置本体に有し、装置の電源オン時あるいは装置ドア開閉後に像担持体の
膜厚を検知し、装置の電源オフ前あるいは装置ドア開閉
前の像担持体の検知膜厚と同一ならば画像形成装置本体
に装着されているプロセスカートリッジの印字枚数カウ
ントを継続し、印字枚数カウントがあらかじめ設定の所
定枚数になったらプロセスカートリッジの交換を促す警
告信号を出すことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】像担持体が電子写真感光体、あるいは静
電記録誘電体であることを特徴とする請求項１乃至同３
の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】プロセスカートリッジは、帯電手段、現
像手段またはクリーニング手段と像担持体とを一体的に
カートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本
体に着脱可能とするものであることを特徴とする請求項
１乃至同３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】プロセスカートリッジは、帯電手段、現
像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと像担持体
とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着
脱可能とするものであることを特徴とする請求項１乃至
同３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】プロセスカートリッジは、少なくとも現
像手段と像担持体とを一体的にカートリッジ化して画像
形成装置本体に着脱可能とするものであることを特徴と
する請求項１乃至同３の何れかに記載の画像形成装置。