JP2854627B2

JP2854627B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2854627B2
Application number: JP1279871A
Authority: JP
Inventors: 亨本間; 重信大沢
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-10-30
Filing date: 1989-10-30
Publication date: 1999-02-03
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JPH03142481A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、例えば、レーザプリンタ、電子複写機等に
用いられる画像形成装置に関する。

（従来の技術）従来、例えばレーザプリンタ等の画像形成装置におけ
る画像形成は、帯電、露光、現像、転写、剥離、清掃、
定着等の各工程を経て行われるようになっている。この
ような画像形成装置では、感光体の回りに帯電装置、露
光装置、現像装置、転写装置、剥離装置、清掃装置等を
順次配置し、さらに剥離装置から用紙を受け入れるため
の定着器を備え、感光体の回転移動に応じて上記各装置
を駆動することにより上記各画像形成工程を実行して画
像形成を行うようになっている。

ところで、上記感光体、現像装置、定着器等は使用す
ることにより磨耗する、所謂、消耗品である。したがっ
て、使用回数に応じた交換時期（寿命）が定められてお
り、使用回数が所定値に達すると交換が必要になる。こ
のような交換作業を容易にするために、上記装置のうち
複数の装置を一体化してユニット構造にすることが行わ
れている。例えば、感光体、帯電装置、露光装置、現像
装置、転写装置、剥離装置、清掃装置等はプロセスユニ
ットとして一体的に構成され、また、定着器及びその付
属物は定着器ユニットとして一体的に構成されている。
このようなユニット構造とすることにより、装置交換時
に行う調整作業等が極めて簡単になり、保守作業を効率
良く行うことができるようになっている。

このような消耗品としてのユニットは、寿命管理が必
要であり、これは次のように行われている。先ず、ユニ
ットの寿命を設定する。このユニットの寿命は稼働状況
に応じて消耗品特性維持枚数が大きく変化するものであ
る。例えば、白黒比６％の画像を連続で複写した場合、
特性維持枚数が50000枚程度であても、白黒比２％で１
枚ずつ複写した場合、特性維持枚数が50000枚の半分以
下になってしまう場合もある。そこで、画像形成装置の
商品企画に応じた適当な通紙モード（当該画像形成装置
の使用のされ方）を設定し、その通紙モードに対して寿
命設定を行っている。そして、ユニットの稼働状況を例
えば所定サイズの用紙の複写枚数に換算して装置内部に
設けられた不揮発性のメモリに記憶しておき、このメモ
リの内容が寿命として定められた上記所定値になったと
きにユニットを交換すべき旨を表示するようになってい
る。このようなユニットの寿命の設定は製品の販売上非
常に重要な要因である。すなわち、寿命設定が短すぎる
とコピー単価に大きく影響し、設定寿命に対して実際の
寿命が短いと顧客からのクレームとなって現れる。

そこで、従来は、設定寿命まで消耗品特性を維持させ
るために、画像形成装置の商品企画に応じた通紙モード
で設定寿命の何割か余裕をもったユニットを設計せざる
を得なかった。特に画質面に関して厳しい仕様のもとで
は、初期と寿命付近の時期との間での画質の差は殆どな
い状態に設計していた。このような設計をした場合、設
定寿命を越えても消耗品特性は急激には劣化せず、した
がって画質特性が変化しないので寿命がきたと判別しに
くく、設定寿命の２倍位まで使用されるケースが多々あ
った。

しかしながら、このような設定寿命を越えて使用され
た場合、目視できる画像特性は良好であっても目視でき
ない装置内部の汚れ、トナー消費量の悪化等は徐々に進
行しており、規定寿命内なら何等問題ないが設定寿命以
上に使用したために不具合として発生してしまうという
問題があった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記したように設定寿命まで消耗品特性を
維持させるために設定寿命の何割か余裕をもったユニッ
トを設計していたので、設定寿命を越えても画質特性が
変化せず、したがって、寿命がきたと判別しにくいので
設定寿命を越えて使用されるケースが多々あり、このよ
うな設定寿命を越えて使用された場合、目視できる画像
特性は良好であっても目視できない装置内部の汚れ、ト
ナー消費量の悪化等は徐々に進行し、不具合が発生して
しまうという問題を解消するためになされたもので、ユ
ニットが設定寿命に到達したことを確実に判別でき、し
たがって設定寿命を越えて使用することを防止できる画
像形成装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の画像形成装置は、像担持体を所定の電位に帯
電する帯電手段と、前記帯電手段にて帯電された前記像
担持体に露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記
露光手段にて露光されることにより前記像担持体に形成
された静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段に
現像バイアス電圧を印加する電圧印加手段と、前記現像
手段にて現像された現像剤像を被転写材に転写する転写
手段と、前記転写手段により転写された現像剤像を被転
写材上に定着する定着手段と、前記各手段を使用して画
像形成された数を累積計数する計数手段と、前記計数手
段にて計数した値が所定値に達した場合に、前記各手段
にて形成される画像の質を変化させる制御手段とを具備
したことを特徴とする。

（作用）本発明は、像担持体を所定の電位に帯電し、帯電され
た前記像担持体に露光して静電潜像を形成し、露光され
ることにより前記像担持体に形成された静電潜像を現像
バイアス電圧を印加した現像手段で現像し、現像された
現像剤像を被転写材に転写し、転写された現像剤像を被
転写材上に定着し、前記画像形成された数を累積計数
し、計数した値が所定値に達した場合に形成される画質
の質を変化させるようにしたものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、半導体レーザを用いた電子写真方式の画像
形成装置（レーザプリンタ）の外観を示し、第３はその
内部構成を示す。この画像形成装置は、電子計算機、ワ
ードプロセッサなどの号部装置であるホストシステム
（図示しない）とインターフェイス回路等の伝送コント
ローラを介して結合された状態となっている。そして、
外部装置より印字開始指令を受けると画像記録動作を開
始し、被転写材としての用紙に記録して出力するように
なっている。

この画像形成装置は、次のように構成されている。す
なわち、図中１は装置体であり、この装置本体１内の中
央部には第３図に示すように主制御基板２が配置されて
いる。そして、この主制御基板２の後方（第３図の状態
において右側方向）には画像を形成するための電子写真
プロセスユニット３が、前方下部には機能追加用制御基
板４を複数枚収容する制御基板収容部５が配置されてお
り、前方上部には排紙部６が形成されている。

上記機能追加用制御基板４は追加する機能（例えば書
体、漢字等の種類の増設するなど）に応じて最大３枚ま
で装着できるようになっている。また、最下段の機能追
加用制御基板４の前端縁部に配設された３個所のICカー
ド用コネクタ16…に機能追加用ICカード17を挿入するこ
とにより、さらに他の機能をも追加できるようになって
いる。また、最下段の機能追加用制御基板４の左端面部
には、２つのインターフェイスコネクタ（図示しない）
が配設された状態となっており、これらインターフェイ
スコネクタは装置本体１の左側面部に形成された開口部
18（第２図参照）に露出するようになっている。

装置本体１内下部は給紙カセット７を収容するカセッ
ト収容部８となっている。

上記排紙部６は、第２図に示すように、装置本体１の
前部上面に形成された凹所からなり、その前端縁部に
は、排紙部６に折重ねたり、図のように展開できる回動
可能な排紙トレイ９が設けられている。この排紙トレイ
９の前端中央部には、切欠部9aが形成されているととも
に、この切欠部9aに収容したり、第３図のように展開で
きる回動可能なコ字状の補助排紙トレイ10が設けられて
おり、排紙される用紙Ｐのサイズに応じて排紙部６の大
きさを調節できるようになっている。さらに、この排紙
部６の左側に位置する装置本体の左枠部1aの上面には、
表示用LED11、２桁の状態表示用の７セグメント表示器1
2、及びスイッチ13を配置したコントロールパネル14が
配置されているとともに、装置本体１の後面側には、手
差しトレイ15が設けられた状態となっている。

次に、帯電、露光、現像、転写、剥離、清掃、及び定
着等の電子写真プロセスを行う電子写真プロセスユニッ
ト３について、第３図及び第４図を参照して説明する。

ユニット収容部の略中央部には、像担持体としてのド
ラム状感光体20が配置されており、この感光体20の周囲
には、その回転方向（図示矢印方向）に沿ってスコロト
トロンからなる帯電チャージャ21、静電潜像を形成する
レーザ露光ユニット22の露光部22a、現像工程と清掃
（クリーニング）工程とを同時に行う磁気ブラシ式の現
像装置23、スコロトロンからなる転写チャージャ24、ブ
ラシ部材から成るメモリ除去ブラシ25及び前露光ランプ
26が順次配設されてプロセスユニット３を構成してい
る。なお、上記感光体20は、有機光導電体を用いてお
り、アルミニューム筒の表面に電荷発生層と、この電荷
発生層を被覆する電荷輸送層とを形成した構成となって
いる。

また、装置本体１内には、給紙カセット７から給紙手
段27を介して給紙された用紙Ｐ及び手差しトレイ15から
手差し給紙された用紙Ｐを上記感光体20と転写チャージ
ャ24との間の画像転写部28を経て装置本体１の上面側に
設けられた排紙部６に導く用紙搬送路29が形成されてい
る。

この用紙搬送路29の画像転写部28の上流側には、搬送
ローラ対30,アライニングローラ対31,及び搬送ローラ対
32が配置され、下流側には定着器ユニット33及び排紙ロ
ーラユニット34が配置されている。さらに、搬送ローラ
対32の配設位置の上方には、冷却ファンユニット35が配
設された状態となっている。

なお、アライニングローラ対31の近傍にはアライニン
グスイッチ36が設けられているとともに、画像転写部28
に近傍には用紙Ｐの非画像面側を案内する搬送ガイド37
が設けられている。この搬送ガイド37は接地状態となっ
ており、用紙Ｐを静電的に吸引浮上させる働きをする。

しかして、図示しない外部装置401から印字開始指令
を受けると感光体20が回転するとともに、帯電チャージ
ャ21で帯電される。次に、外部装置401からの記録デー
タを入力し、この記録データに応じて変調されたレーザ
光をレーザ露光ユニット22により発生させて上記感光体
20上を露光走査し、感光体20上に画像情報に対応した静
電潜像を形成する。この感光体20上の静電潜像は、現像
装置23の現像剤磁気ブラシＤ′中のトナーｔによって現
像されることにより顕像化されてトナー像が得られる。

一方、このトナー像の形成動作に同期して給紙カセッ
ト７から取出され、または手差しトレイ15から手差し供
給された用紙Ｐがアライニングローラ対31を介して画像
転写部28に送り込まれ、感光体20上に形成された上記ト
ナー像が転写チャージャ24の働きにより用紙Ｐに転写さ
れる。ついで、用紙Ｐは用紙搬送路29を通過して定着器
ユニット33に送り込まれ上記トナー像が用紙Ｐに溶融定
着される。この後、排紙ローラユニット34を介して排紙
部６に排出される。

なお、用紙Ｐ上にトナー像を転写した後、感光体20上
に残った残留トナーは、導電性ブラシからなるメモリ除
去ブラシ25により除去される。

また、上記定着器ユニット33は、第４図に示すよう
に、ヒータランプ40を内蔵したヒートローラ41と、この
ヒートローラ41に圧接された加圧ローラ42とを備え、こ
れらローラ41,42間を用紙Ｐが通過することによりトナ
ー像が用紙Ｐに溶融定着されるようになっている。

上記ヒートローラ41には、クリーナ45が接した状態と
なっており、常に良好な定着が行えるように清浄な状態
となっているとともに、サーミスタ46により定着に必要
な温度に保つように温度制御がなされる構成となってい
る。

また、上記ヒートローラ41と加圧ローラ42との接触部
47の上流側近傍には、用紙ガイド48が配置され、定着器
ユニット33に導かれた用紙Ｐの先端を確実にヒートロー
ラ41と加圧ローラ42との間に案内するようになってい
る。なお、定着器ユニット33の用紙出口側には用紙ガイ
ド49が設けられており、定着済の用紙Ｐを排紙ローラユ
ニット34に導くようになっている。

また、上記排紙ローラユニット34は、下部ローラ50と
上部ローラ51とからなり、その搬送方向には用紙Ｐの非
画像形成面側に接触する除電ブラシ52が設けらている。
上部ローラ51及び除電ブラシ52を含む上半分は、上記搬
送ガイド37,転写チャージャ24等と装置本体１のトップ
カバーの下面側に取付けられた状態となっている。

また、第４図に示すように、上記レーザ露光ユニット
22は、半導体レーザ発振器90、ポリゴンミラー91とミラ
ーモータ92からなるポリゴンスキャナ93、ｆθ用の第１
レンズ94、ｆθ用の第２レンズ95、レーザ光ａを所定の
位置へ導くための反射ミラー96,97等から構成されてい
る。このレーザ露光ユニット22の制御基板101は、コネ
クタ102を介して上記主制御基板２に接続されている。

さらに、レーザ露光ユニット22は、底面側が開口する
合成樹脂製のケーシング103内に収容され、このケーシ
ング103の底面開口部は金属製のシールド板104で閉塞さ
れているとともに、ケーシング103の上面側には金属製
の補強板兼用のシールドカバー105が重合された状態と
なっている。シールドカバー105には、導電性の接触片1
06が接続されており、レーザ露光ユニット22を図示しな
い取付手段を介して所定位置に取付けた際に、この接触
片106が現像装置23をスライド自在に案内する金属製の
ガイドレールに接触した状態となり、帯電チャージャ21
等からの静電的な悪影響が内部に及ぶことによる誤動作
を防止するようになっている。

また、現像装置23は、電子写真方式のプロセスの簡素
化を図るために、反転現像法を採用し、かつ、転写残り
トナーｔの除去を現像と同時に行う方法を採用してい
る。この現像装置23は、第４図に示すように現像剤収容
部120を有したケーシング121内に、感光体20及びこれに
対向して現像ローラ122が設けられているとともに現像
剤収容部120には、トナー（着色粉）ｔとキャリヤ（磁
性粉）ｃとからなる二成分現像剤Ｄが収容されている。
また、上記現像ローラ122の表面に形成された現像剤磁
気ブラシＤ′の感光体20との摺接部、すなわち現像位置
123よりも感光体20の回転方向の上流側には現像剤磁気
ブラシＤ′の厚みを規制するドクタ124が設けられた状
態となっている。さらに、現像剤収容部120には、第1,
第２の現像剤撹拌体125,126が収容されている。なお、
現像装置23には、トナー補給装置としての図示しないト
ナーカートリッジが装着されていて現像剤収容部120に
トナーｔを適宜補給するようになっている。

また、現像ローラ122は、３つの磁極部127,128,129を
有した磁気ロール130と、この磁気ロール130に外嵌され
図中時計方向に回転する非磁性のスリーブ131とから構
成されている。磁気ロール130の３つの磁極部127,128,1
29の内、現像位置123に対向する磁極部128はＮ極であ
り、他の磁極部127,129はＳ極となっている。また、磁
極部127と磁極部128との間の角度θ_１は150゜、磁極部1
28と磁極部129との間の角度θ_２は120゜に設定されてい
る。そして、二成分現像剤Ｄを使用する磁気ブラシ現像
による機械的な掻き取り力と反転現像によるところの帯
電電位と磁気ブラシＤ′に印加される現像バイアスの電
位差により、感光体20上の静電潜像の現像と同時に機械
的，電気的に残留トナーｔを回収するようになってい
る。

さらに、この現像装置23には、感光体20,帯電チャー
ジャ21,メモリ除去ブラシ25等が一体に組込まれて、プ
ロセスカートリッジ85を構成しており、このプロセスカ
ートリッジ85は装置本体１内に出し入れできるようにな
っている。また、プロセスカートリッジ85の上面側には
アライニングローラ対31の下側ローラ31aを清掃するク
リーニングブラシ144が取付けられた状態となってい
る。

次に、本画形成装置の制御系統につき第１図に示すブ
ロック図を参照して説明する。図において、401は電子
計算機、ワードプロセッサ、画像処理装置等の外部装置
であり、上記インターフェイスコネクタにより本装置に
接続される。この外部装置401はビデオインターフェイ
スにより本装置のコントロール回路402に電気的に接続
される。

コントロール回路402は、図示しないマイクロコンピ
ュータ（以下、「CPU」という）、RAM402a、消去可能な
PROMであるROM A402b、電気的に消去可能なPROMであるR
OM B402c等から構成されており、CPUは各種データの処
理と各種制御を行う。RAM402aは、上記CPUが処理する画
像データを一時的に蓄えたり、あるいはCPUが動作する
に必要な種々のデータを格納するものである。ROM A402
bは、主にCPUを動作させるプログラムを記憶するもので
ある。また、ROM B402cは、電源を遮断しても内容が消
滅せず、かつ電気的に書替え可能であるという特性を利
用して、印刷枚数の累積値等を記憶するようになってい
る（詳細は後述する）。

このコントロール回路402には、ドライバ回路403を介
して冷却ファンユニット35、各種ソレノイド404、メイ
ンモータ405、各種スイッチ406が接続されている。ま
た、上述したレーザ露光ユニット22やコントロールパネ
ル14の制御の他、高圧電源407を制御し、あるいはカセ
ットサイズスイッチ408からの信号が入力されるように
なっている。また、メインスイッチ410を投入すること
により100Vの交流電力がAC電源装置411に供給され、さ
らにDC電源装置412で必要な直流電力が生成され、これ
がコントロール回路402その他の回路等へ供給されるよ
うになっている。なお、定着器ユニット33への、AC電源
装置411の出力が供給されるようになっている。

上記コントロール回路402の主な機能を列挙すると、
以下の通りである。（１）ビデオインターフェイスから
の情報、つまり外部装置401からのコマンドを解読し、
その指示に従って装置各部を制御する。また、そのコマ
ンドに対応するステータスをビデオインターフェイスを
介して外部装置401に出力する。（２）コントロールパ
ネル14のLED11や７セグメント表示器12に対してその表
示内容を出力する。（３）各種ソレノイド404に対する
オン／オフ制御を行う。（４）各種スイッチ406からの
情報を取り込み処理する。（５）ミラーモータ92のオン
／オフ制御及びレーザ発光のパワー設定及びパワーモニ
タを行う。（６）トナー濃度センサからのトナー濃度情
報を処理する。（７）高圧電源407に対する制御を行
う。つまり、帯電チャージャ21に対する出力のオン／オ
フ制御及び出力パワー設定、転写チャージャ24に対する
出力のオン／オフ制御及び出力パワー設定、現像バイア
スのオン／オフ制御及び出力パワー設定、メモリ除去ブ
ラシ25のオン／オフ制御及び出力パワー設定等を行う。
また、各出力が正常に動作しているかのモニタも行う。
（８）メインモータ405のオン／オフ制御及び定常回転
を行っているかのモニタを行う。（９）冷却ファニュニ
ット35のファンモータのオン／オフ制御を行う。（10）
前露光ランプ26のオン／オフ制御を行う。（11）定着器
ユニット33のヒートローラ41の温度をモニタし、ヒータ
ランプ40のオン／オフ制御を行う。

以上、簡単に説明したように、コントロール回路402
は本体装置１の指令部に相当し、各種制御を行うもので
ある。

次に、上記構成において第５図のフローチャートを参
照しつつ動作を説明する。

先ず、画像形成装置のメインスイッチ410を投入してA
C電源装置411に電力を供給するとDC電源装置412の＋5V
が立ち上がる。この際、図示しないリセット信号生成回
路によりリセット信号が生成されてコントロール回路40
2のCPUがリセットされる。次いで、CPUは初期化動作を
行う。つまり、種々の回路の初期化とともにRAM402a、
図示しない入出力ポートや外部装置間インターフェース
等のデータ初期化する（ステップS1）。次いで、初期化
に伴うエラーチェックを行う（ステップS2）。このエラ
ーチェックは、初期化動作においてエラー要因が発生し
ているか否かを調べるものである。そして、もし初期化
中にエラーが発生しているとエラー処理を行い、例えば
コントロールパネル14上の７セグメント表示器12に、そ
のエラー要因に対応した所定のコードを表示する。

上記エラーチェックが終了すると、定着器ユニット33
の加熱を開始し（ステップS3）、ウォーミングアップ動
作に入る。この定着器ユニット33の温度制御は、図示し
ないメインルーチンの中で30m sec毎にコールされる図
示しないサブルーチンにより行われる。なお、この定着
器ユニット33の温度制御はウォーミングアップ中はもと
より、待機中、印字中を通して継続される。

このウォーミングアップ動作に入ると、ミラーモータ
92、メインモータ405を回転させ（ステップS4,S5）、ミ
ラーモータ回転チェック、メインモータ回転チェック、
レーザ発光チェック等の種々のチェックを行う（ステッ
プS6）。また、ウォーミングアップ中は、プロセス制御
の初期化のために、前露光ランプ26、帯電チャージャ2
1、メモリ除去ブラシ25、現像バイアスを順次オン／オ
フする。このとき、帯電チャージャ21の装着チェックを
行うと同時に転写チャージャ24に対する転写出力を短時
間オンすることにより転写チャージャ24の装着チェック
をも行っている（ステップS6,S7）。

このような状態で推移し、エラーが発生することな
く、定着器ユニット33の温度が規定の温度まで達してウ
ォームアップの終了が判断されると（ステップS7）、本
体装置１はレディ状態となり、ミラーモータ92及びメイ
ンモータ405を停止する（ステップS8）。次いで、本体
装置１のステータスとしてプリントリクエスト信号を出
力する（ステップS9）。そして、本体装置１は、エラー
チェックを行いながらプリント指令が出されるのを待つ
状態に入る（ステップS10〜S11）。このような状態で、
外部装置401がプリント指令を送信し、これを本体装置
１が受信すると印字動作が開始されることになる。

すなわち、プリント指令を受信したことが判断される
と（ステップS11）、先ず、プリントユニット３又は定
着器ユニット33が交換時期を過ぎているか否かを調べる
（ステップS12）。この交換時期は、ROM B402cに設られ
たカウンタ（詳細後述）を参照することにより判断す
る。そして、交換時期が経過していることが判断される
と、画質低下処理を行う（ステップS13）。そして、以
降の転写動作は、画質が低下された状態で感光体20上に
形成されたトナー像の用紙Ｐへの転写が行われることに
なる。

ここで、画質低下処理について説明する。先ず、感光
体ドラム20の寿命がきた場合の処理について説明する。
感光体ドラム20の寿命がくると、通常、感光体の残留電
位Vrが多くなり、地かぶりが増加したり、感光体ドラム
20の傷が多くなって画像に白すじや黒すじが現れる等の
現象が発生する。このような状態を、現像バイアス電位
V_B、帯電電位V_Oのプロセス条件変化によって疑似的に作
り出す処理を行う。

第６図は、残留電位Vrを疑似的に上昇せしめて地かぶ
りを発生させる際の、現像バイアス電位V_B、帯電電位V_O
の変化を示す図である。設定寿命までは残留電位Vrがな
いとみなして通常のクリーニング電位「V_B−V_W」が十分
である条件にする。コントロール回路402が、ROM B402c
に設けられたカウンタを参照することにより感光体寿命
がきたことを判断すると、第６図（ａ）に示すように、
現像バイアスV_Bを低くする。実際には残留電位Vrが多く
なるとかぶりの量に寄与する電位「V_B−Vr」が少なくな
るが、これを現像バイアス電域V_Bを低くすることで実現
している。この際、現像バイアス電位V_Bのみを低くする
と、現像電位「V_O−V_B」が大きくなるので、第６図
（ｂ）に示すように、帯電電位V_Oも現像バイアス電位V_B
の変化と同様に低下させる。この現像バイアス電位V_B、
帯電電位V_Oの変化を設定寿命から超過した通紙枚数が多
いほど大きくすることで感光体の寿命が近付いたと同様
の画質の画像を得ることができる。

感光体ドラム20の傷については次の方法で実現され
る。第７図は現像バイアス電圧V_B印加のタイミングを示
している。これは上記例の設定寿命＋10％近くの現像バ
イアスのかけ方について示している。画像部において
は、地かぶりを発生させるために現像バイアス電位V_Bを
低下させている。画像部と画像部との間の非画像部にお
いては、コントロール回路402が、ROM B402cに設けられ
たカウンタを参照することにより感光体寿命がきたこと
を判断すると、通常の現像バイアス電位V_Bよりも高く設
定することで、この非画像部で感光体ドラム20にキャリ
アｃを付着させる。そして、感光体ドラム20にキャリア
ｃを付着させた状態で回転させ、メモリ除去ブラシ25部
にキャリアｃを挟み込む。これにより、キャリアｃは十
分高い硬度を有しているので、感光体ドラム20は強制的
に傷が付けられることになる。この傷によって画像上に
白すじ、黒すじが現れ、ドラム寿命がきたと使用者に知
らしめることができる。

次に、現像剤の寿命がきた状態を作り出す場合の処理
について説明する。現像剤寿命の端的な例として、画像
濃度IDが低下すると、地かぶりが生ずる等の不具合が発
生する。第８図は、上記現像剤の寿命がきた状態をプロ
セス条件変化で行う際の、現像バイアス電位V_B、帯電電
位V_Oの変化を示す図である。これは第６図に示す手法と
同様手法であるが、これは画像濃度に寄与する電位「V_O
−V_B」を漸次低下させることと、かぶりの量に寄与する
電位「V_B−Vr」を漸次低下させることによって行う。す
なわち、現像バイアス電位V_Bを例えば50V下げた場合、
帯電電位V_Oは同様に50Vでなく、さらに大きい値、例え
ば200V下げる方法により画像濃度ID低下発生させる。

上記の他、設定寿命が経過した後は自動トナー制御の
基準値を変化させトナー濃度を制定よりも低くすること
で画像濃度IDの低下を実現することもできる。

上記画質低下処理が終了すると、定着器ユニット33の
制御温度を上げる（ステップS14）。これは、定着器ユ
ニット33の温度は、待機状態では定着動作中よりも低い
温度に設定されているので、印字動作開始と同時に定着
温度に早く到達するように、強制的にヒータランプ40を
オンにし、かつ制御温度を高く設定する。次いで、ミラ
ーモータ92、メインモータ405を回転させる（ステップS
15,S16）。さらに、図示しない給紙ソレノイドを所定時
間オンにする（ステップS18）。この給紙ソレノイドが
所定時間オンにされることにより、半月型の給紙ローラ
27が１回転し、用紙Ｐが給紙カセット７から取り出さ
れ、搬送ローラ対32まで搬送される。給紙カセット７か
らの給紙の場合、搬送ローラ対32は常に回転しており、
アライニングスイッチ36を経てアライニングローラ31ま
で搬送される。この際、CPUは給紙ソレノイドを動作さ
せてから規定時間内にアライニングスイッチ36が用紙Ｐ
を検知するかどうかを監視しており、もし、用紙Ｐを検
知しない場合は給紙部ジャムとして処理する（ステップ
S18）。

さて、アライニングローラ31位置まで用紙Ｐが到達し
た時はアライニングローラ31は停止しており、搬送ロー
ラ32はさらに用紙Ｐを搬送させようとする。しかし、用
紙Ｐの先端がアライニングローラ31に当接すると搬送ロ
ーラ32に滑りが生じ、用紙Ｐがたわむことのないように
制御される。一方、上記用紙Ｐの搬送と並行して、画像
データ転送要求が本体装置１より外部装置401へ送信さ
れる（ステップS19）。この後、所定時間内に画像デー
タの転送開始を知らせる同期コマンドを受信すると（ス
テップS20）、画像データの転送を開始し（ステップS2
1）、図示しないアライニングソレノイドをオンにする
（ステップS22）。これによりアライニングローラ31が
回転し、用紙Ｐは感光体ドラム20へと搬送される。一
方、上記所定時間内に同期コマンドを受信しない場合
は、同期エラーとして処理される。

本体装置１は、同期コマンドを受け取ると画像クロッ
クを送出する。外部装置401は、このクロックに同期し
て画像データを転送してくるので、本体装置１はこの画
像データを受信する。この画像データは、コントロール
回路402を介してレーザ露光ユニット22のレーザユニッ
トドライバ22aに送られ、さらに半導体レーザ発振器90
に供給される。これによりレーザ露光が開始される。す
なわち、レーザユニットドライバ22aでは、画像データ
の信号レベルに応じて半導体レーザ発振器90を駆動する
ことによりレーザ光を変調する。変調されたレーザ光
は、図示しないコリメータレンズで平行光束にされポリ
ゴンミラー91に入射される。ポリゴンミラー91は、ミラ
ーモータ92でダイレクトドライブされており、一定速度
で回転している。このポリゴンミラー91で反射されたレ
ーザ光はｆθ用の第１レンズ94、反射ミラー96及び97、
ｆθ用の第２レンズ95を介して感光体20上に集光され、
光スポットが感光体20上を等速度で走査する。

また、上記走査と並行して、用紙Ｐの搬送、感光体ド
ラム20の回転は継続されている。つまり、感光体20は前
露光ランプ26がオンして除電され、次いで、帯電チャー
ジャ21がオンして感光体20の表面が一様に帯電されてい
る。帯電は高圧電源407の出力をスコロトロンチャージ
ャによってコロナ放電して行うものであり、負電位に帯
電される。

この負帯電された感光体ドラム20をレーザ光によって
走査露光することにより、感光体ドラム20上に画像デー
タに応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は現像
器23の磁気ブラシＤ′中のトナーｔによって現像され、
顕像化される。

一方、感光体ドラム20の画像転写部28まで搬送された
用紙Ｐは、感光体ドラム20上に形成された上記トナー像
が、転写チャージャ24がオンにされることにより、用紙
Ｐに転写される。次いで、用紙Ｐは用紙搬送路29を通過
して定着器ユニット33により送り込まれる。この定着器
ユニット33は、ヒータランプ40を収容したヒータローラ
41と、このヒータローラ41に押圧された加圧ローラ42と
を備え、これらローラ41,42間を用紙Ｐが通過すること
により上記トナー像が溶融定着される。そして図示しな
い排紙スイッチを経て排紙ローラユニット34に至り、排
紙部６に排紙される。ここでもCPUはアライニングロー
ラ31を動作させてから規定時間に排紙スイッチが用紙Ｐ
を検知するか否かを監視しており（ステップS23）、も
し、このとき排紙スイッチが用紙Ｐを検知しない場合に
は、排紙部ジャムとして処理する。なお、用紙Ｐ上にト
ナー像を転写した後、感光体ドラム20に残ったトナーは
導電性ブラシから成るメモリ除去ブラシ25により除去さ
れて、メモリ除去がなされ、次の現像工程時に回収され
ることになる。

また、上記印刷動作中、つまり画像データの転写終了
までの間もエラーチェックが行われ、エラーが発生する
とエラー処理が行われる（ステップS24,S25）。一方、
エラーが発生することなく画像データの転送が終了する
と、画像データ転送終了処理を行う（ステップS26）。

次いで、アライニングソレノイドをオフにして、アラ
イニングローラ31を停止させる（ステップS27）。そし
て、このアライニングローラ31が動作を停止してから規
定時間に排紙スイッチが用紙Ｐを検知したか否かを判断
する（ステップS28）。このとき排紙スイッチがオンの
まま、つまり用紙Ｐを検知しなければ排紙部ジャムとし
て処理する。一方、排紙スイッチがオフ、つまり用紙Ｐ
を検知するとミラーモータ92及びメインモータ405を停
止させ（ステップS29）、定着器ユニット33の制御温度
を下げる（ステップS30）。これにより定着器ユニット3
3は元の待機状態に戻り、１枚の印刷を終了する。引き
続き印刷を行う場合はステップS10へ戻り、同様の動作
を繰返し実行する。

なお、用紙Ｐのジャムが発生した場合は、操作員がカ
バーを開き、ジャミングした用紙Ｐを除去し、その後カ
バーを閉じるという操作を行うことによりエラー状態が
解除される。そして、エラー状態が解除されるとステッ
プS2へ戻り、上記と同様の処理を行う。

また、本画像形成装置では、その使用状態を管理する
ために、印刷した用紙Ｐの枚数を不揮発性のメモリで計
数している。このとき、計数基準としてA4サイズの横送
り（210mm）を「１」とし、各用紙Ｐを210mmに対して換
算して計数を行っている。例えば、A3サイズの場合、搬
送方向の長さが420mmであるので、換算値は「２」とな
る。

本実施例では、上記印刷枚数のカウンタとして電気的
に消去可能なPROMで構成されるROM B402cを採用してい
る。

第９図は、ROM B402cの割り付けを示している。用紙
Ｐの計数は、アライニングローラ31が回転している時間
をRAM402a内部で換算し、これがA4横サイズ分回転した
ときにROM B402c内の計数領域TOTALCを「＋１」とし、T
OTALCが「＋50」される毎に、PRCSC0/PRCSC1、DVC0/DVC
1、FXC0/FXC1の各領域が「＋１」される。つまり、TOTA
LCにはA4横サイズ換算での合計印刷枚数が記憶され、こ
の値を50進数にした値がトータルカウント、プロセスユ
ニットライフカウント、定着器ライフカウントとして、
それぞれPRCSO0/PRCSC1、DVC0/DVC1、FXC0/FXC1領域に
記憶される。このような計数方法により、プロセスユニ
ット３または定着器ユニット33が所定の値になると、CP
Uは各々ライフエンド（寿命）と判定し、その旨の表示
を行うとともに、インターフェイスのステータス上にラ
イフエンドを表す。新プロセスユニット３が装着されト
ナーセンサの正規化が終了したとき、DVC0/DVC1領域は
「０」にクリアされ、再度印刷可能になると同時にプロ
セスユニット３のカウントが「０」から始まる。また、
FXC0/FXC1は新定着器ユニット33に交換されたときに
「０」にクリアされる。また、ROM B402cの各領域は100
00回までしかデータの書き替えが保障されていないのに
対し、各ユニットの寿命は30万あるいは50万等多量であ
るので、TOTALCは10000までカウントすると次のアドレ
スを「０」から「＋１」していき、以下順次10000カウ
ント毎にアドレスを更新する。つまり、10000カウント
毎に１つの記憶領域を放棄する。したがって、現アドレ
スを管理する必要があり、このためBANK00/BANK01に現
アドレスを保持し、アドレスポインタとして使用してい
る。また、途中で書き込み不能な領域が発生した場合も
次のアドレスで示される領域に計数領域を移す。しか
し、後に行う合計カウントの算出は、BANK00/BANK01の
内容を参照して行うので、何等処置をしない場合は不良
領域が発生する毎に最大1000づつカウントが増加するこ
とになる。そこで、この不良領域の数をBANK10/BANK11
に記憶しておき、後に行う合計のカウント算出の補正に
使用するようになっている。

しかしながら、上記方法では電源投入直後の１枚印刷
の場合、A4横サイズより小さい、サイズの用紙Ｐ、例え
ばB5サイズの用紙Ｐのとき、TOTALCは「＋１」されない
ことになる。そこで、電源投入直後の１枚目の印刷時は
A4横サイズより小さいサイズの用紙Ｐであっても、用紙
Ｐの通過時に必ず「＋１」するようになっている。ま
た、このとき電源投入状態が継続されれば、２枚目以降
の用紙ＰのサイズをRAM402aでカウントするので、カウ
ント誤差の分を補正できることになる。

なお、上記ROM B302cは、上記した計数領域として使
用される他、トップ／レフトマージン、トナーセンサの
初期値等を記憶するようになっている。

以上、給紙カセット７から給紙するカセット給紙の場
合について説明したが、手差し給紙の場合も基本的には
同じである。手差し給紙による印刷は、本体装置１が外
部装置401から手差し給紙コマンドを受信することによ
り開始する。手差し給紙コマンドを受け付けると本体装
置１は、図示しない手差しスイッチで手差し給紙トレイ
15に用紙Ｐが挿入されているか否かを検知する。用紙Ｐ
が検知できない場合は、コントロールパネル14上にその
旨を表示し、オペレータに手差し用紙無しを知らせる。
手差し給紙トレイ15に用紙Ｐが挿入され、用紙Ｐが手差
しスイッチにより検知されると、ミラーモータ92、メイ
ンモータ405を回転させ、搬送ローラ32により用紙をア
ライニングローラ31まで搬送し、外部装置401からのプ
リント指令待ちとなる。プリント指令を受け付ける前に
用紙Ｐがオペレータにより引き抜かれた場合は、再度用
紙Ｐが検知できない旨が表示される。用紙Ｐがアライニ
ングローラ31に達した状態で外部装置401からプリント
指令と同期コマンドを受け付けて、画像データ転送が始
まると、アライニングソレノイドをオンさせてアライニ
ングローラ31に回転させて用紙Ｐを感光体ドラム20へと
搬送する。以降、印字プロセス、ジャムの検出等は、第
５図に示した給紙カセット７からの給紙と同様の動作と
なる。ただし、用紙サイズは外部装置401より用紙サイ
ズ毎のコマンドを受信し、このデータに基づいて印刷枚
数のカウント等の制御を行う。

以上説明したように、上記実施例では、印刷を行った
数を不揮発性メモリであるROM B402cで累積して計数し
ておき、この計数値が所定値になったときに例えばプロ
セス条件を変化させることにより画質を低下させる当宇
野制御を行い、画質を従前と異ならしめて印刷するよう
にしたので、ユニットが設定寿命に到達したことを確実
に判別でき、したがって設定寿命を越えて使用すること
を防止できるものとなっている。

なお、上記実施例ではレーザプリントに適用した場合
について説明したが、電子複写機等の電子写真プロセス
方式を採用する装置に適用できるものであり、上記実施
例と同様の効果を奏する。

［発明の効果］以上詳述したように、この発明によれば、ユニットが
設定寿命に到達したことを確実に判別でき、したがって
設定寿命を越えて使用することを防止できる画像形成装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示すもので、第１図は制御系統の
全体的な構成を示すブロック図、第２図は画像形成装置
の外観斜視図、第３図は同じく縦断側面図、第４図は同
じく部分的な縦断側面図、第５図は動作を説明するため
のフローチャート、第６図は残留電位を疑似的に上昇せ
しめる際の現像バイアス電位と帯電電位の変化を示す
図、第７図は感光体ドラムに傷を付ける際の現像バイア
スの印加タイミングを示す図、第８図は現像剤の寿命が
きた状態を作り出す際の現像バイアス電位と帯電電位の
変化を示す図、第９図はROM Bの領域割り付けを説明す
るための図である。 20……感光体、21……帯電チャージャ（帯電手段）、22
……レーザ露光ユニット（露光手段）、23……現像装置
（現像手段）、24……転写チャージャ（転写手段）、33
……定着器ユニット（定着手段）、90……半導体レーザ
発振器、402……コントロール回路（制御手段）、402c
……ROM B（計数手段）、Ｐ……用紙（被転写材）。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 21/00 370 - 540 B41J 29/20 B41J 29/42 B41J 29/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段
と、前記帯電手段にて帯電された前記像担持体に露光して静
電潜像を形成する露光手段と、前記露光手段にて露光されることにより前記像担持体に
形成された静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段に現像バイアス電圧を印加する電圧印加手
段と、前記現像手段にて現像された現像剤像を被転写材に転写
する転写手段と、前記転写手段により転写された現像剤像を被転写材上に
定着する定着手段と、前記各手段を使用して画像形成された数を累積計数する
計数手段と、前記計数手段にて計数した値が所定値に達した場合に、
前記各手段にて形成される画像の質を変化させる制御手
段と、を具備したことを特徴とする画像形成装置。