JP3566468B2 - Photoconductor life detecting method, image forming apparatus, and process cartridge - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成装置に用いる感光体寿命検知方法、前記感光体寿命方法を用いた画像形成装置、及び前記画像形成装置に用いるプロセスカートリッジ、及び前記プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置に関する。
【0002】
ここで電子写真画像形成装置としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンター(例えば、LEDプリンター、レーザービームプリンター等)、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。
【0003】
また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電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、又は帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものであるか、更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【0004】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成装置において、電子写真感光体(一般には感光ドラムが多い)の寿命を検知するためには、以下の方法があった。
【0005】
従来例1:プリント(複写)枚数を積算する方法
最も簡便な方法は、プリント(複写)するサイズが異なる場合であっても、例えば、A4サイズとA3サイズの場合も同じ1枚とカウントしてしまうので寿命検知の精度が良くないという欠点があった。又、1ジョブ当りに何枚プリントするかによって1枚当りのドラム回転時間が異なるので寿命検知の精度が良くなかった。
【0006】
従来例2:帯電量を表面電位センサで検出する方法
この方法は、特開平4−51259号公報の従来技術に開示されている。実際に感光ドラムの帯電電位の低下或いは潜像コントラストの減少を直接表面電位センサにより検知できるので、従来例1に比較して出力画像の状態を反映させた精度の良い寿命検知が可能である。
【0007】
しかしながら、表面電位センサ及びその出力を処理する電気回路等が必要となり、コストが高くなる。又、長手方向については、センサ位置に対応したドラム上の情報しか判断材料が無いので、部分的な不良に対して弱く、又、センサのばらつき、経時変化等の不安定さも考えると必ずしも正確な寿命検知方法とは言いきれない。
【0008】
上記従来例1の問題点を解決し、検知精度を上げる方法として以下の方法がある。
【0009】
特開平5−188674号公報には、プリント(複写)枚数を積算する代わりに感光ドラムの回転数を積算する方法が開示されている。同様な内容で感光ドラムの回転時間を積算する方法もある。どちらも、プリント枚数を積算する場合に比べて、1回のプリントに対して紙サイズに対応して、紙サイズが大きければ回転数が多くなり、紙サイズが小さければ回転数が少なくなるので紙サイズの違いによる寿命検知の誤差が小さくなる。又、1ジョブ当りのプリント枚数に拘わらず直接ドラムの回転数(回転時間)を積算するので、寿命検知の精度は良いというメリットがある。
【0010】
この方法をさらに発展させた方法もある。即ち、特開平4−98265号公報には、転写チャージャーが作動したときのみのドラム回転数を積算することにより、実際の画像形成が行われているときのドラム回転数が積算されているので、より正確な寿命検知が可能であることが開示されている。
【0011】
又、特開平6−180518号公報によれば、帯電が実行されている間のドラム回転数とクリーニング部材が当接している間のドラム回転数とをそれぞれ積算して、それぞれの設定値(寿命)に対して寿命の判断を行うことが開示されている。
【0012】
一方、プロセスカートリッジの交換タイミングをユーザに事前に知らせる方法として、以下のものもある。
【0013】
特開平5−333626号公報によれば、先ず、プロセスカートリッジをクリーナーと像担持体より構成し、このプロセスカートリッジに記憶素子を設ける。加えて、像担持体の寿命に基づく交換表示動作は、プリント枚数を積算して、像担持体の保証寿命が来たら、使用不可とするために装置を停止させるものであり、保証寿命までの間に、交換時期がせまっていることを表示して準備を促すことと、更に続けて使用すると装置を停止させるときが近付いていることを促す表示をする。
【0014】
又、トナー収納部内の容量に基づく交換表示動作は、トナー補給用の駆動モーターのオン時間を積算していき、諸々のバラツキを配慮した最悪条件で最も早くくると思われる積算時間で装置を停止させる。この場合も装置を停止させるまでの間に積算時間のある値で交換を促す表示と、又、更に進んだ積算時間で装置を停止させるときが近付いていることを促す表示を出す。又、像担持体寿命に基づく動作とトナー収納部容量に基づく動作は、通常は、プリント枚数が優先されるように設定されているが万が一、像密度が異常に多くて、トナー補給が頻繁に行われて像担持体の保証枚数より早く満杯になってしまいそうな時に、後者の作用が機能するようになっている。
【0015】
加えて、プロセスカートリッジの交換時に、記憶素子に画像形成装置の一次帯電器の通算通電時間を画像形成装置内に装備したCPUより一括して書き込むと共に、その後の一次帯電器の通算時間を書き込み保存するようにして、使用済みのプロセスカートリッジの記憶素子を回収、解析することにより、この使用済みのプロセスカートリッジを用いていた画像形成装置の現在における像担持体(感光ドラム)の回転数やコロトロンの放電時間等の通算の量が正確に把握でき、プロセスカートリッジ交換のインターバルで、画像形成装置に対する情報収集を行うことができるとしている。
【0016】
具体的には、プロセスカートリッジ交換時における画像形成装置の像担持体の作動サイクル数、オゾンフィルタの交換時期、像担持体の磨耗データ予測等を把握することができる。しかしながら、この公報においての像担持体の寿命判断はあくまで、プリント枚数によっているので、上述したように、寿命予測の精度は良くない点に変わりはない。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
近年、一次帯電装置においては、従来用いられてきたコロナ帯電装置に代わり、接触帯電装置が広く用いられるようになってきている。接触帯電装置は従来のコロナ帯電装置に比べて低い印加バイアスで済むこと、オゾンの発生が非常に少ないこと、帯電装置を構成する部品が少なくて済み、安価に提供できるなどの点でメリットが大きい。
【0018】
その接触帯電装置は、その使用部材の形状により、ブラシ帯電装置とローラ帯電装置に大きく2つに分けられる。ブラシ帯電装置は、ブラシの刷毛目、長期にわたって感光体と当接された場合の毛の倒れ等に問題がある。
【0019】
一方、ローラ帯電装置においては、均一な帯電を得るためのローラの抵抗調節が必要なこと、ローラを構成するゴムからのブリードによるドラム汚染を防止しなければならないこと、均一な帯電を得るためにローラの形状、表面性等に厳しい制約があることなどの難しい問題がある。
【0020】
又、帯電部材に印加する電圧には、DCバイアスのみ印加されるもの(以下、DC帯電という)、DCバイアスにACバイアスを重畳したもの(以下、AC帯電という)がある。一般に、AC帯電はDC帯電に比べて均一帯電が可能であるという特徴がある。
【0021】
更に、AC帯電には、帯電部材としてローラを用い印加バイアスを放電開始電圧の2倍以上のAC電圧にDC電圧を重畳するもの(特開昭63−149669号公報、特開平1−267667号公報)、帯電部材として導電性ブラシを用い印加バイアスを放電開始電圧の2倍以下のAC電圧にDC電圧を重畳するもの(特開平6−130732号公報)等がある。
【0022】
接触帯電のメリットとして、オゾンの発生量が少ない、帯電装置を構成する部品が少なくて済み、安価に提供できることは既に述べたが、反面コロナ帯電に比べて感光ドラムに与えるダメージが大きく、特にOPCドラムにおいてはその傾向が顕著である。
【0023】
又、同じ接触帯電方法においても、感光ドラムに与えるダメージは、印加電圧によって異なり印加電圧が大きいほどダメージが大きく、DC電圧のみを印加した場合でもバイアス印加無しでOPCドラムを回転させた場合に比べ増加し、又、AC電圧を印加すると更にそのダメージ(特にOPCドラムの削れ量)はDC電圧のみを印加した場合の数倍程度に及ぶことが判明した。
【0024】
特に、放電開始電圧の2倍以上のAC電圧を印加するとこの現象は顕著であるが、放電開始電圧の2倍以下のAC電圧であってもやはりDC電圧のみに比べて数倍程度のダメージはある。
【0025】
又、AC電圧の周波数を大きくした場合にもOPCドラムのダメージが増加する傾向にある。
【0026】
よって、帯電手段としてAC電圧とDC電圧を併用し、又、画像形成中に複数の帯電条件を備えた接触帯電を用いた画像形成装置において感光ドラムの寿命を検知しようとした場合、従来のドラム回転数を用いる寿命検知の方法では、正確な感光ドラムの寿命予測が困難になり、寿命がきていて画像不良が発生していても警告がでなかったり、まだ寿命が来ていないときに警告を出してしまう不都合が生じる恐れがある。
【0027】
従って、本発明の主な目的は、感光体の正確な寿命検知を行なうための感光体寿命検知方法、前記検知方法を用いた画像形成装置、前記画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジ、及びこのプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を提供することである。
【0028】
本発明の他の目的は、電子写真感光体の寿命による交換時期が近いことを正確に検知するための感光体寿命検知方法、前記検知方法を用いた画像形成装置、前記画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジ、このプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を提供することである。
【0029】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る電子写真感光体の寿命検知方法、この検知方法を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジ、このプロセスカートリッジを備えた画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の感光体の寿命検知方法において、
前記感光体を帯電する帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくとも1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×t1+k2×t2+・・・+kn×tn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算し、前記感光体のダメージ指数Dを感光体ダメージ積算値に積算し、積算された積算値と予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較し、該比較結果に基づいて、積算された感光体ダメージ積算値が予め定めておいた前記感光体の寿命とする積算時間以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示することを特徴とする感光体の寿命検知方法である。
【0031】
本発明の他の態様によれば、記録媒体に画像を形成する画像形成装置の感光体の寿命検知方法において、
前記感光体を帯電する帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnを積算値S1、S2・・・Snに積算し、積算された積算値S1、S2・・・Snと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×S1+k2×S2+・・・+kn×Sn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算し、前記ダメージ指数Dと予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報Rを比較し、該比較結果に基づいて前記ダメージ指数Dが予め定めておいた前記感光体の寿命とする積算時間以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示することを特徴とする感光体の寿命検知方法が提供される。
【0033】
本発明の他の態様によれば、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
感光体を帯電する帯電手段を有し、前記帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、前 記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×t1+k2×t2+・・・+kn×tn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算する手段と、前記感光体のダメージ指数Dを感光体ダメージ積算値に積算する積算手段と、該積算手段により積算された積算値と予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較する手段と、該比較手段の結果に基づいて前記積算手段により積算された感光体ダメージ積算値が予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示する警告手段或いは報知手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0034】
本発明の他の態様によれば、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
前記感光体を帯電する帯電手段を有し、前記帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnを積算値S1、S2・・・Snに積算する積算手段と、積算された積算値S1、S2・・・Snと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×S1+k2×S2+・・・+kn×Sn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算する手段と、該演算手段により演算された感光体ダメージ指数Dと予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較する比較手段と、該比較手段の結果に基づいて前記演算手段により演算された感光体ダメージ指数が予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示する警告手段或いは報知手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【0036】
本発明の他の態様によれば、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、を有するプロセスカートリッジにおいて、
前記帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×t1+k2×t2+・・・+kn×tn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算する手段と、前記感光体のダメージ指数Dを感光体ダメージ積算値に積算する積算手段と、該積算手段により積算された積算値と予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較する手段と、該比較手段の結果に基づいて前記積算手段により積算された感光体ダメージ積算値が予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示する警告手段或いは報知手段と、が設けられるとともに、
前記プロセスカートリッジは、前記積算値を記憶する記憶手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
【0037】
本発明の他の態様によれば、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジであって、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、を有するプロセスカートリッジにおいて、
前記帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnを積算値S1、S2・・・Snに積算する積算手段と、積算された積算値S1、S2・・・Snと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×S1+k2×S2+・・・+kn×Sn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0である。)
の式に基づき演算する手段と、該演算手段により演算された感光体ダメージ指数と予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較する比較手段と、該比較手段の結果に基づいて前記演算手段により演算された感光体ダメージ指数が予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示する警告手段或いは報知手段と、が設けられると共に、
前記プロセスカートリッジは、前記積算値を記憶する記憶手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真感光体の寿命検知方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジを図面に即して更に詳しく説明する。
【0043】
実施例1
本発明の実施例1について、図1〜図4を参照して説明する。図1に、本実施例の画像形成装置である、レーザー光を用いて露光を行うプリンター(LBP)が示される。
【0044】
本実施例のプリンターは、感光ドラムである電子写真感光体1、帯電ローラ2、現像装置7、及びクリーニング装置14のプロセス手段が組み込まれているプロセスカートリッジ17、転写ローラ13、定着装置15、光学系としてレーザースキャナ4、ミラー6等が配設されている。尚プロセスカートリッジ17は、装置本体に対して装着ガイド手段80により交換自在に装着されている。
【0045】
このプリンターの画像形成工程を以下に示す。
【0046】
感光体1は、外径が30mmであり、アルミニウム製の導電性基体1bの表面に光導電性の感光層1aを積層して構成し、図中矢印A方向に100mm/secの周速をもって回転駆動される。
【0047】
又、感光体1は、帯電ローラ2により負極性の均一帯電を受け、次いで、レーザースキャナ4により出力される、ビデオコントローラ(不図示)から送られれる画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応したレーザー露光5により、600dpiの解像度をもって走査露光がなされ、画像形成装置本体に設置されているミラー6を介して、表面に静電潜像が形成される。
【0048】
感光体1の静電潜像は、現像装置7内の現像スリーブ11上に担持されたトナー8により反転現像され、トナー像として顕像化される。
【0049】
該トナー像は転写ローラ13によって転写紙P上に転写される。そして、トナー像の転写を受けた転写紙Pは、感光体1から分離されて搬送手段70を介して定着装置15へ導入され、そこでトナー像の定着を受けた後、画像形成装置本体から排出される。転写工程を経た後の感光体1は、残トナーをクリーニング装置14にてクリーニングされ再度帯電工程に供される。
【0050】
ところで、現像装置7は、非接触現像方式を採用したものでトナー8を担持してこれを感光体1へと搬送する回動可能に支持されたトナー担持体である現像スリーブ11と現像スリーブ11内に固定された磁界発生手段10と、トナー収容室3とを有している。
【0051】
現像スリーブ11は、ACバイアス及びDCバイアスが印加できる電源16と接続されており、本実施例では、ピーク間電圧1200Vの矩形波に−500VのDC成分が供給されると現像スリーブ11上に薄層に塗布されたトナー8は、感光体1との対向部において感光体1上に現像される。
【0052】
本実施例において、トナー8は、磁性一成分トナーを使用しており、トナー収容室3に収容されている。
【0053】
帯電ローラ2は、芯金2aの上にスポンジ層2bと表層2cとが巻装された2層構成になっている。芯金2aは直径6mm、ローラの外径は12mmであり、ローラ長は約220mmである。また、芯金2aの両端は、図示矢印cの方向にそれぞれ500gfずつ加圧されており、感光体1に1.5mm程度のニップをもって接している。
【0054】
帯電ローラ2は、駆動されておらず、感光体1に対して従動回転する構成とされている。
【0055】
また、帯電ローラ2は芯金2aを介して一次バイアス印加電源12に接続されており、本実施例においては感光体回転中、バイアス印加条件1として画像形成領域を含む一部分でACバイアス(ピーク間電圧1600V、周波数1000Hz、正弦波)にDCバイアス−700Vを重畳したバイアスを印加し、感光体1表面を約−680Vに均一帯電する。又、感光体回転中その他の部分において、バイアス印加条件2として−1250Vのみを印加し、感光体1表面を約−680Vに帯電する部分と、バイアス印加条件3としてバイアスを印加しない部分とが存在する(図3参照)。
【0056】
ここで本実施例においては、バイアス印加条件1;画像領域において均一な良好画像を得るため、又、プリント終了時に表面電位を除電するためにACバイアスを用いる、バイアス印加条件2;特に均一表面電位は必要としないが現像器からのトナーの不必要な現像の防止、転写部材のクリーニング等のための一定の表面電位が必要であり、感光ドラムのダメージの少ないDCバイアスのみを用いる、バイアス印加条件3;特に一定の表面電位を必要としないためバイアスは印加しない、という目的により切り替えられている。
【0057】
バイアス印加条件2と同じ目的において、ACバイアスの電圧値(又は電流値)を下げる、周波数を落す等の方法もあり、同様に有効である。
【0058】
次に、本発明の特徴部である電子写真感光体の寿命検知方法について説明する。図3にプリント動作シーケンス、図4に感光体の寿命検知方法に関するフローチャートを示す。
【0059】
図1において、感光体1は感光体回転指示部22により回転動作を制御されており、接触帯電部材である帯電ローラ2には、一次バイアス印加電源12より適宜、ACバイアス、DCバイアスが一次AC電圧出力指示部21と一次DC電圧出力指示部20により独立に制御され印加される。一次AC電圧出力指示部21、一次DC電圧出力指示部20及び感光体回転指示部22はバイアス印加時間検出部23に連結されており、プリント動作の1ジョブ中の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3が検出される。
【0060】
ここで、図3のプリント動作シーケンスに示すように、t1は一次AC電圧出力指示部21からの印加時間情報Tac(t1=Tac=Tac1+Tac2)、t2は一次DC電圧出力指示部20からの印加時間情報tdcから一次AC電圧を重畳している時間Tacdcを引いたもの(t2=Tdc−Tacdc)、t3は感光体回転指示部22からの感光体回転時間情報Tdrからt1、t2を引いたもの(t1=Tdr−(t1+t2))として求められる。
【0061】
上記のように、バイアス印加時間検出部23にて各バイアス印加条件での印加時間t1、2t、t3が検出される(ステップ1(S1))。
【0062】
プリント動作の1ジョブが終了後、各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3は感光体ダメージ演算部24に引き渡され、感光体ダメージ指数Dが次の式▲1▼により演算される(S2)。
【0063】
D=k1×t1+k2×t2+k3×t3 ・・・ ▲1▼
上式にて、各係数は、k1=1、k2=0.3、k3=0.1である。
【0064】
感光体ダメージ積算記憶部25は記憶している感光体ダメージ積算値Sに1ジョブ間の感光体ダメージ指数Dを加算して、感光体ダメージ積算値Sを更新する(Snew=Sold+D、S3)。この作業は、プリント動作の1ジョブ毎に繰り返される。1ジョブが終了し、感光体ダメージ積算記憶部25に記憶している積算値Sの更新が終了すると、比較部26は、感光体寿命情報記憶部27から予め設定された寿命情報Rを読み込み、更新された感光体ダメージ積算値Sとの大小関係を比較する(S4、S6)。
【0065】
その結果、更新された積算値Sが寿命情報Rよりも大きい場合には警告部(表示部)28に信号を送り、寿命であることを警告あるいは表示する(S5)。
【0066】
ステップ4(S4)にて、感光体ダメージ積算値Sが警告(寿命)情報より小さい場合には、特に警告等を表示せず、通常動作に戻る(S7)。
【0067】
図3のシーケンスに示すように、感光体回転時間、一次DC印加時間、一次AC印加時間、又は、転写バイアス印加時間はそれぞれ異なっている。
【0068】
本発明者等が、シーケンス中のそれぞれの状態における感光体1へのダメージ、特にドラム削れに着目して検討した結果、バイアスが印加されていない状態でのドラム削れを1とした場合、一次DCバイアスが印加された状態でのドラム削れは2〜3、一次ACバイアスが印加された状態でのドラム削れは8〜10と大きな差があることが判明した。この結果は、感光体としてポリカーボ樹脂をメインバインダーとした表層を持つOPC感光体を用い、感光体クリーニングとしてブレードクリーニングを用いた系にて検討した結果得られた。
【0069】
以上の検討結果より、感光体1の寿命がドラム削れによって支配的に決定されると考えられると、各バイアス印加条件毎の印加時間にそれぞれ係数をかけ、合計した演算値を積算してドラム削れ量を推測し、寿命を判断することで精度良い寿命検知が可能となる。
【0070】
従来提案されている方法では、ドラム回転時間とドラム削れ量がほぼ比例するコロナ帯電を用いたものであったので、ドラム回転数あるいはドラム回転時間を積算することで、精度良い寿命検知が可能であったが、上述してきたように、帯電手段として接触帯電を用い、且つACバイアスを印加した系においては、ドラム回転時間とドラム削れ量は比例せず精度良い寿命検知とはならない。
【0071】
又、転写バイアスを印加している時間を積算することで、ある程度AC印加している時間を推測することが可能であるが、図3のシーケンスに示すとおり、ACバイアスは画像領域より多めの時間印加されており、又、プリント動作終了時にも印加されているため、ほぼ画像領域にのみ印加されている転写バイアスの印加時間Ttrとは差があり、この差が寿命検知に対して精度を落してしまうことになる。
【0072】
本実施例においては、バイアス印加時間検出部23によりプリント動作の1ジョブ中の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3を検出し、感光体ダメージ演算部24により感光体ダメージ指数Dを前出の式▲1▼、及び各係数を用いて演算し、感光体ダメージ積算値Sを最新の積算値で更新することにより、感光体1のドラム削れ量を推定し、正確な寿命検知が可能となる。
【0073】
本実施例においては、接触帯電部材としてスポンジ帯電ローラを用いたが、ソリッドゴムのローラであってもよく、又、ローラ形状に限定されるものでもなく、ブレード形状、ブラシ形状、ブラシローラ等であってもかまわない。
【0074】
又、本実施例においては、感光体ダメージの演算係数は、
k1=1、k2=0.3、k3=0.1
としたが、感光体材料、バイアス印加条件の組み合わせ、クリーニング方式等により変化するものなので、各系において、最適値を適宜選択すればよい。又、シーケンスにおいて特に感光ドラムの削れに大きく影響を及ぼさない(演算係数knがk1に対して著しく小さい、印加時間tnがt1に対して著しく小さい等)バイアス印加条件の項は、必要とされる精度を落さない程度で省略してもよい。
【0075】
本実施例においては、感光体と帯電ローラ、現像装置、クリーニング装置を一体化したプロセスカートリッジを用いた例について述べているが、感光体単品を消耗品として交換するような画像形成装置においても同様な効果があることは言うまでもない。
【0076】
実施例2
以下に本発明の実施例2を、図5及び前出の図1に基づいて説明する。
【0077】
本実施例においては、図1の感光体寿命情報記憶部27において、感光体寿命を判定するための情報を2段階に設定している。即ち、ユーザに感光体寿命が近づいたので、交換の準備をするように促すことを指示するための警告情報Yと、真の感光体寿命である寿命情報Rとの2段階に設定している。当然ながら、警告情報Y<感光体寿命Rなる関係である。
【0078】
図1において、感光体1は感光体回転指示部25により回転動作を制御されており、接触帯電部材である帯電ローラ2には、一次バイアス印加電源12より適宜ACバイアス、DCバイアスが一次AC電圧出力指示部21と一次DC出力指示部20により独立して制御され印加される。
【0079】
一次AC電圧出力指示部21、一次DC電圧出力指示部20、及び感光体回転指示部22はバイアス印加時間検出部23に連結されており、プリント動作の1ジョブ中の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3が検出される(S11)。
【0080】
プリント動作の1ジョブが終了後、各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3は感光体ダメージ演算部24に引き渡され、感光体ダメージ指数Dが実施例1にて示した次の式▲1▼、
D=k1×t1+k2×t2+k3×t3 ・・・ ▲1▼
(上式にて、各係数は、k1=、k2=0.3、k3=0.1である。)
により演算される。
【0081】
感光体ダメージ積算記憶部25は記憶している感光体ダメージ積算値Sに1ジョブ間の感光体ダメージ指数Dを加算して、感光体ダメージ積算値Sを更新する(Snew=Sold+D、S13)。
【0082】
この作業は、プリント動作の1ジョブ毎に繰り返される。1ジョブが終了し、感光体ダメージ積算記憶部25に記憶している積算値Sの更新が終了すると、比較部26は、感光体寿命記憶部27から予め設定された警告情報Y及び寿命情報Rを読み込み(S16)、感光体ダメージ積算記憶部25からは、更新された積算値Sを読み込む。
【0083】
先ず、積算値Sと警告情報Yとを比較し(S14)、その結果、更新された積算値Sが警告情報Yより小さい場合は、通常のプリントシーケンスに戻し、感光体1の寿命情報は表示しない(S17)。
【0084】
積算値Sと警告情報Yとを比較した結果が、S≧Yであれば、積算値Sと寿命情報Rとを比較する(S15)。S<Rであれば、警告部(表示部)にユーザに感光体寿命が近づいたので、通常動作は継続しつつ交換の準備をするように促すように指示する(S18)。
【0085】
S≧Rであれば、感光体寿命警告部(表示部)28にユーザに感光体の寿命であることを伝え、感光体の交換をするように促すように指示すると共にプリント動作を阻止する(S19)。感光体1が新しく交換されたことが確認されたら、再びプリント動作を許可する。
【0086】
本実施例においては、感光体寿命を判定するための情報を警告情報と寿命情報の2段階に設定しているが、それ以上細かく設定して、詳細な感光体の寿命情報をユーザに提示してもよいことは言うまでもない。
【0087】
上記により、ユーザーが感光体の寿命が近くなって交換する時期が近いことを感知できて、予め新しい感光体を準備して寿命になったときに直ちに交換でき、又、感光体が寿命になったときには、装置を停止するので、寿命になった後にプリントを行なうことによる本体のダメージを防止することができる。
【0088】
実施例3
以下に、本発明の実施例3を図6及び図7に基づいて説明する。画像形成装置の概略構成は、実施例1と同様であるので、変更点のみについて説明する。
【0089】
実施例1においては、プロセスカートリッジは、電子写真感光体1、帯電ローラ2、現像装置3、及びクリーニング装置14を一体化したものであったが、本実施例においては、電子写真感光体1、帯電ローラ2、及びクリーニング装置を一体化したドラムユニット(プロセスカートリッジ)29を一体化し、装置本体に対して装着ガイド手段80により交換自在とされており、現像装置7は別ユニットとしている。ドラムユニット29内には、記憶手段である記憶素子30を搭載し、又、ドラムユニット29の容器には、画像形成装置に装着された際に本体の制御部と通信可能なように接続端子(不図示)が設けられている。
【0090】
画像形成工程は、実施例1と同じであるので省略する。
【0091】
図6においては、感光体1は感光体回転指示部22により回転動作を制御されており、接触帯電部材である帯電ローラ2には、一次バイアス印加電源12より適宜ACバイアス、DCバイアスが一次AC電圧出力指示部21と一次DC電圧出力指示部20により独立に制御され印加される。
【0092】
一次AC電圧出力指示部21、一次DC電圧出力指示部20及び感光体回転指示部22はバイアス印加時間検出部23に連結されており、プリント動作の1ジョブ中の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3が検出される(S21)。
【0093】
プリント動作の1ジョブが終了後、各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3は感光体ダメージ演算部24に引き渡され、感光体ダメージ指数Dが次の式▲1▼、
D=k1×t1+k2×t2+k3×t3 ・・・ ▲1▼
(ここで、上記各係数は、k1=、k2=0.3、k3=0.1である。)
により演算される。
【0094】
又、感光体ダメージ演算部24はドラムユニット29内の記憶素子30に連結されており、1ジョブ毎に記憶素子30から感光体ダメージ積算値Sを読み込んで感光体ダメージ積算値Sを更新する(S22)。
【0095】
この作業は、プリント動作の1ジョブが終了し、ドラムユニット29の記憶素子30に記憶している積算値Sの更新が終了すると(S23)、比較部26は、ドラムユニット29の記憶素子30から、更新された積算値S及び予め設定され記憶されている寿命情報Rを読み込み、両者の大小関係を比較する(S24)。その結果、更新された積算値Sが寿命情報Rよりも大きい場合(S≧R)には警告部(表示部)28に信号を送り寿命であることを警告あるいは表示し、本体のプリント行為を禁止する(S25)。
【0096】
積算値Sが寿命情報Rより小さい場合(S<R)には、特に警告表示をせず通常動作に戻る(S26)。
【0097】
本実施例では、ドラムユニット29に記憶素子30を設けたことにより、ユニット毎に記憶されている感光体ダメージ指数が異なるので、ユニットの判別が容易にできる。即ち、新品のユニットに交換した際、誤ってユーザが古いユニットを装着しても、特別に識別手段を設けることなく判断できるので、ユーザの交換ミスを防止でき、誤って寿命を越えたドラムユニットを使用し、不良画像を出力するなどの不具合を防止できる。
【0098】
又、感光ドラムの寿命に関する情報Rをドラムユニット29の記憶素子30に予め記憶させることにより、寿命の異なるドラムユニットを装着した場合においてもそれぞれの寿命に応じて、適切に寿命を検知し警告等を行うことができる。
【0099】
実施例4
次に、本発明の実施例4について図8及び図9により説明する。画像形成装置の概略構成は、実施例1と同じであるので、変更点のみについて説明する。
【0100】
本実施例は、実施例3と同様に、電子写真感光体1、帯電ローラ2、及びクリーニング装置14を一体化してドラムユニット(プロセスカートリッジ)29とし、現像装置7は別ユニットとし、ドラムユニット29内には、記憶素子30を搭載した例である。又、ドラムユニット29の容器には、画像形成装置本体に装着された際に本体の制御部と通信可能なように接続端子(不図示)が設けられていることも同様である。
【0101】
本実施例の特徴部は、実施例1〜3の感光体の寿命検知方法が、プリント動作の1ジョブ中の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3を検知し、感光体ダメージ演算部により感光体ダメージ指数を演算した後、本体の感光体ダメージ積算記憶部又はドラムユニットの記憶素子に感光体ダメージ積算値を記憶していたのに対し、各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3そのものを各積算値S1、S2、S3に積算記憶し、任意のタイミングにおいて積算値S1、S2、S3を読み出し、感光体ダメージ演算部において係数k1、k2、k3を用いてトータルの感光体ダメージ指数Dを式▲2▼、
D=k1×S1+k2×S2+k3×S3 ・・・ ▲2▼
により求める点、更には、係数k1、k2、k3の値を、各バイアス印加条件の印加時間の積算値S1、S2、S3の比率により可変とする点である。
【0102】
図8及び図9のフローチャートに基づき、本発明の特徴部分である感光体の寿命検知方法について説明する。
【0103】
図8において、感光体1は感光体回転指示部22により回転動作を制御されており、接触帯電部材である帯電ローラ2には、一次バイアス印加電源12より適宜ACバイアス、DCバイアスが一次AC電圧出力指示部21と一次DC電圧出力指示部20により独立に制御され印加される。
【0104】
一次AC電圧出力指示部21、一次DC出力指示部20及び感光体回転指示部22はバイアス印加時間検出部23に連結されており、プリント動作の1ジョブ中の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3が検出される(S31)。
【0105】
プリント動作の1ジョブが終了後、各バイアス印加条件の印加条件t1、t2、t3は感光体ダメージ演算部24に引き渡され、感光体ダメージ演算部24は連結されているドラムユニット29内の記憶素子30から、記憶している感光体各バイアス印加条件の印加時間の積算値S1、S2、S3を読み込み、その値に1ジョブ間の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3を加算して、記憶素子30に記憶している各バイアス印加条件の印加時間の積算値S1、S2、S3を更新する(S32、S33)。
【0106】
その後、更新された各バイアス印加条件の印加時間の積算値S1、S2、S3を用いて、感光体ダメージ指数Dが式▲2▼、
D=k1×S1+k2×S2+k3×S3 ・・・ ▲2▼
により演算される(S34)。
【0107】
このとき係数k1、k2、k3の値は各バイアス印加条件の印加時間の積算値S1、S2、S3の比率によって適宜調整される。本実施例では、感光体ドラム削れに対する影響度の最も大きいバイアス印加条件1(正弦波、周波数1000Hz、ピーク間電圧1600VのACバイアスにDCバイアス−700Vを重畳したバイアス)の印加時間の積算値S1に注目し、感光ドラム回転時間(S1+S2+S3)に対するバイアス印加時間条件1の印加時間積算値S1の割合ρを演算し、割合ρにより、
k1=1、k2=0.5×ρ、k3=0.2×ρ
としている。
【0108】
感光体ダメージ指数の演算が終了すると、比較部26は、ドラムユニット29の記憶素子30から、予め設定され記憶されている寿命情報Rを読み込み、演算された感光体ダメージ指数Dと大小関係を比較する(S35)。
【0109】
その結果、演算された感光体ダメージ指数Dが寿命情報Rより大きい場合(D≧R)には警告部(表示部)28に信号を送り寿命であることを警告あるいは表示する(S36)。
【0110】
感光体ダメージ指数Dが寿命情報Rより小さい場合には、特に警告等の表示をせず、通常動作に戻る(S37)。
【0111】
本実施例のようにバイアス印加条件1の印加時間積算値S1の感光ドラム回転時間(S1+S2+S3)に対する割合により、バイアス印加条件2、3の印加時間積算値S2、S3に関する係数k2、k3を変化させた理由は、次のような実験結果に基づいている。
【0112】
即ち、実施例1にて述べたように、ACバイアス印加、DCバイアス印加のみの印加、バイアス印加無し等のバイアス印加条件の違いにより感光ドラムのダメージ(主に削れ量)に違いがある。特に、ACバイアス印加時の感光ドラムの削れ量は、その他の場合に比べ多くなることが実験により確認された。
【0113】
更に本発明者等は、感光ドラムの回転時間中のACバイアスの印加時間の程度により、それ以外のバイアス印加条件時の感光ドラムの削れ量にも影響があると考え、感光ドラムの回転時間中のACバイアスの印加時間割合を50%→70%と変えて単位時間当りの感光ドラムの削れ量を測定する実験をした。
【0114】
その結果、ACバイアスの印加時間割合が大きい程、その他のバイアス印加条件時の感光ドラムの削れ量を1としてDCバイアスのみの印加時で0.20→0.4程度、バイアス印加無し時において0.1→0.15程度と増加していることが判明した。この実験も実施例1同様に、感光体1としてポリカーボ樹脂をメインバインダーとした表層を持つOPC感光体を用い、感光体クリーニングとしてブレードクリーニングを用いた系にて行った。
【0115】
以上の結果に基づき、本実施例において感光ドラムのダメージ指数の演算係数k1、k2、k3を、感光ドラム回転時間(S1+S2+S3)に対するバイアス印加条件1の印加時間積算値S1の割合ρにより簡易的に
k1=1、k2=0.5×ρ、k3=0.2×ρ
と設定した。
【0116】
感光ドラムの寿命が短い(例えば通紙可能枚数1万枚程度)場合、実施例1〜3のように感光ドラムのダメージ指数の演算係数k1、k2、k3を定数としても従来方式に対し、十分精度を上げることができるが、感光ドラムの寿命が長い(例えば通紙可能枚数5万枚程度)場合、耐久枚数の増加に比例して誤差も大きくなるため本実施例のように演算係数を変化させた方がより精度を上げることができる。
【0117】
本実施例のように、ドラムユニット29に記憶素子30を設け、各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3そのものを各積算値S1、S2、S3に積算して記憶素子30に記憶し、任意のタイミングにおいて積算値S1、S2、S3を読み出し、感光体ダメージ演算部24において積算値S1、S2、S3の比率により決まる係数k1、k2、k3を用いてトータルの感光体ダメージ指数Dを求める方式を用いることにより、感光体の寿命を精度よく推測することができる。
【0118】
その上、使用後のドラムユニット29を回収することにより実際の市場の使用状況に関する情報を多く収集することができ、そのデータに基づき演算係数を微調整する等を行い、更なる高精度化を図ることができる。
【0119】
但し、感光体の寿命を精度良く推測するという目的に関しては、各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3の積算値S1、S2、S3は画像形成装置本体に記憶してもよく、又、実施例1〜3のように1ジョブ中の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3を検知し、感光体ダメージ演算部により感光体ダメージ指数を演算した後、本体の感光体ダメージ積算記憶部又はドラムユニットの記憶素子に感光体ダメージ積算値を記憶する方式において、1ジョブ毎に感光体ダメージ指数を演算する際に、1ジョブ中の各バイアス印加条件の印加時間t1、t2、t3の比率から係数k1、k2、k3を変化させ、1ジョブでの感光体ダメージ指数を求めても、同様に効果がある。
【0120】
また、本実施例においては、感光体ダメージの演算係数の簡易的な式により、係数を、k1=1、k2=0.5×ρ、k3=0.2×ρ
としたが、感光体材料、バイアス印加条件の組み合わせ、クリーニング方式等により変化するものなので、各系において最適値及び可変方法を適宜選択すればよい。
【0121】
更に、環境変動、耐久変動等による帯電部材の抵抗変動、感光ドラム削れによる感光ドラムの容量変動により、ACバイアスの電圧値、電流値を変化し、感光ドラムが受けるダメージ量も変化するような場合、ACバイアスの電圧値又は電流値を検知する手段を設け、それによりACバイアス印加時の演算係数を変化させる方法も効果的である。
【0122】
実施例5
実施例1〜4においては、図1、図6、図8にそれぞれ示したモノカラーレーザビームプリンタに本発明を適用した場合について説明したが、実施例5においては、本発明を図10及び図11に示す、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのフルカラーレーザビームプリンタに適用する。
【0123】
図10において、感光ドラム71は、不図示の駆動手段によって図時矢印方向に駆動され、ローラー帯電器72により所定の電位に均一に帯電される。次いで、イエローの画像模様に従った信号が入力された露光装置73により、レーザ光が感光ドラム71に照射され、感光ドラム71上に潜像が形成される。
【0124】
更に感光ドラム71が矢印方向に進むと支持体75に支持された現像装置74a、74b、74c、74dのうち、例えばイエロートナーが収容された現像装置74aが感光ドラム71に対向するように支持体5が回転され、上記の潜像は現像装置74aによって可視化される。次いで、現像されたトナー像は中間転写体である中間転写ベルト66上に転写される。
【0125】
中間転写ベルト66は3本の支持ローラー61、62、63上に張設され、不図示の駆動源に連結された支持ローラー62が回転することにより、図中矢印方向に移動する。又、中間転写ベルト66の内側の感光ドラム対向部には、一次転写ローラ64が設けられ、不図示の高圧電源から所定のバイアスが印加され、感光ドラム71上のトナーは中間転写ベルト66上に転写される。
【0126】
以上の工程を更に例えばマゼンタ、シアン、黒の順に現像装置74b、74c、74dにより実施することによって中間転写ベルト66上に4色のトナー像が形成される。
【0127】
この4色のトナー像は、中間転写ベルト66の移動と同期をとって給紙装置76から搬送手段77を介して搬送された転写紙上に、2次転写ローラー65により一括転写される。更に、転写紙は、加熱・加圧定着装置78によって溶融固着されカラー画像が得られる。
【0128】
感光ドラム71上の転写残トナーはブレード手段を備えたクリーニング装置79によって清掃される。
【0129】
又、本実施例においては、帯電ローラー72、感光ドラム71、及びクリーニング装置79が一体のプロセスカートリッジ90として、図11に示すような外観を有するように構成され、装置本体に対して装着ガイド手段80により脱着自在とされている。更に、上記の実施例のカートリッジメモリ部4と同様に機能する記憶手段84を備えている。
【0130】
尚、4色の各現像器74a〜74dもプロセスカートリッジと同様に、装置本体と脱着可能な構成とされている。これらの構成により、従来サービスマンが行なっていた上記部材の交換、メンテナンスをユーザが簡単に行なうことができる。
【0131】
上記のような構成のフルカラー画像形成装置に、実施例1、2、3及び4にて説明した本発明を適用することにより、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【0132】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、電子写真感光体の正確な寿命検知を行なうことができ、装置本体の作動を停止できることにより、寿命後のプリントによる本体ダメージを防止でき、又、電子写真感光体の寿命による交換時期が近いことを正確に検知できる電子写真感光体の寿命検知方法、この寿命検知方法を用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジ、このプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図2】図1の画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジを示す構成図である。
【図3】実施例1の画像形成のタイミングチャートを示す図である。
【図4】実施例1の寿命検知のフローチャートである。
【図5】実施例2の画像形成装置の寿命検知のフローチャートである。
【図6】実施例3の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図7】実施例3の画像形成装置の寿命検知フローチャートである。
【図8】実施例4の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図9】実施例4の画像形成装置の寿命検知フローチャートである。
【図10】実施例5の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図11】実施例5の画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの外観図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム(電子写真感光体)
2 帯電ローラ(帯電手段)
7、75 現像装置(現像手段)
10 現像スリーブ
14 クリーニング手段
17、29、90 プロセスカートリッジ
23 バイアス印加時間検出部(検出手段)
24 感光体ダメージ演算部(演算手段)
25 感光体ダメージ積算記憶部(積算手段)
26 比較部(比較手段)
28 警告部(表示部・警告手段・報知手段)
30、84 記憶素子(記憶手段)
70、77 搬送手段
80 装着手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a photoconductor life detecting method used in an electrophotographic image forming apparatus, an image forming apparatus using the photoconductor life method, a process cartridge used in the image forming apparatus, and an electrophotographic image in which the process cartridge is detachable. It relates to a forming apparatus.
[0002]
Here, examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, an LED printer, a laser beam printer, and the like), an electrophotographic facsimile machine, an electrophotographic word processor, and the like.
[0003]
The process cartridge is a unit in which a charging unit, a developing unit, or a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge, and the cartridge is detachable from the main body of the electrophotographic image forming apparatus. Means, a developing means, a cleaning means and an electrophotographic photosensitive member are integrally made into a cartridge so as to be detachable from an electrophotographic image forming apparatus main body, or at least a developing means and an electrophotographic photosensitive member are It refers to an integrated cartridge that can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus.
[0004]
[Prior art]
Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, the following methods have been used to detect the life of an electrophotographic photosensitive member (generally, a photosensitive drum is often used).
[0005]
Conventional example 1: Method of integrating the number of prints (copies)
The simplest method has the drawback that even if the print (copy) size is different, for example, A4 size and A3 size are counted as the same one, so the accuracy of life detection is not good. Was. Further, the accuracy of life detection is not good because the drum rotation time per sheet varies depending on how many sheets are printed per job.
[0006]
Conventional example 2: A method of detecting the charge amount with a surface potential sensor
This method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-51259. Actually, a decrease in the charged potential of the photosensitive drum or a decrease in the contrast of the latent image can be directly detected by the surface potential sensor, so that the life can be detected more accurately by reflecting the state of the output image as compared with the first conventional example.
[0007]
However, a surface potential sensor, an electric circuit for processing its output, and the like are required, which increases costs. In the longitudinal direction, only information on the drum corresponding to the sensor position can be determined, so it is vulnerable to partial failure, and it is not always accurate in consideration of instability such as sensor variation and aging. It cannot be said that it is a life detection method.
[0008]
As a method of solving the problem of the above-described conventional example 1 and increasing the detection accuracy, there is the following method.
[0009]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-188677 discloses a method of integrating the number of rotations of a photosensitive drum instead of integrating the number of prints (copies). There is also a method of integrating the rotation time of the photosensitive drum with the same contents. In both cases, as compared with the case of integrating the number of prints, the number of rotations increases when the paper size is large, and the number of rotations decreases when the paper size is small. An error in life detection due to a difference in size is reduced. In addition, since the number of rotations (rotation time) of the drum is directly integrated irrespective of the number of prints per job, there is a merit that the accuracy of life detection is good.
[0010]
There are also methods that have further developed this method. That is, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-98265, the drum rotation speed during actual image formation is integrated by integrating the drum rotation speed only when the transfer charger is operated. It is disclosed that more accurate life detection is possible.
[0011]
According to Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-180518, the number of rotations of the drum while charging is performed and the number of rotations of the drum while the cleaning member is in contact with each other are integrated, and each set value (lifetime) is calculated. ) Is disclosed for determining the life.
[0012]
On the other hand, there is the following method for notifying the user of the replacement timing of the process cartridge in advance.
[0013]
According to JP-A-5-333626, first, a process cartridge is composed of a cleaner and an image carrier, and a storage element is provided in this process cartridge. In addition, the replacement display operation based on the life of the image carrier is to add up the number of prints and stop the apparatus to make it unusable when the guaranteed life of the image carrier comes. In the meantime, a message is displayed to indicate that the replacement time is running short and to prompt the user to prepare, and to display that the time to stop the apparatus when the device is to be used further is approaching.
[0014]
In addition, the replacement display operation based on the capacity in the toner storage unit accumulates the ON time of the drive motor for toner replenishment, and stops the device at the accumulated time that seems to come first under the worst conditions taking into account various variations Let it. In this case as well, a display prompting replacement with a certain value of the integration time until the device is stopped, and a display prompting that the time to stop the device with a further advanced integration time is approaching. In addition, the operation based on the life of the image carrier and the operation based on the capacity of the toner storage unit are usually set so that the number of prints is prioritized. The latter operation is intended to be performed when the image carrier is likely to be filled earlier than the guaranteed number of images.
[0015]
In addition, when the process cartridge is replaced, the total energizing time of the primary charger of the image forming apparatus is collectively written into the storage element by the CPU provided in the image forming apparatus, and the total time of the subsequent primary charger is written and saved. By collecting and analyzing the storage elements of the used process cartridge, the rotation speed of the image carrier (photosensitive drum) and the corotron of the current image forming apparatus using the used process cartridge are collected. It is described that the total amount such as the discharge time can be accurately grasped, and information can be collected for the image forming apparatus at intervals of replacing the process cartridge.
[0016]
Specifically, the number of operation cycles of the image carrier of the image forming apparatus at the time of replacing the process cartridge, the replacement time of the ozone filter, the wear data prediction of the image carrier, and the like can be grasped. However, since the life determination of the image carrier in this publication is based solely on the number of prints, the accuracy of the life prediction is not good as described above.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, as a primary charging device, a contact charging device has been widely used instead of a conventionally used corona charging device. The contact charging device has a great advantage in that it requires a lower applied bias compared to the conventional corona charging device, generates very little ozone, requires fewer components constituting the charging device, and can be provided at low cost. .
[0018]
The contact charging device is roughly classified into a brush charging device and a roller charging device depending on the shape of the member used. The brush charging device has a problem with brush brushes, falling down of hair when the brush is in contact with the photoconductor for a long time, and the like.
[0019]
On the other hand, in the roller charging device, it is necessary to adjust the resistance of the roller to obtain uniform charging, to prevent drum contamination from bleeding from rubber constituting the roller, and to obtain uniform charging. There are difficult problems such as severe restrictions on the shape and surface properties of the roller.
[0020]
Further, the voltage applied to the charging member includes a voltage to which only a DC bias is applied (hereinafter, referred to as DC charging) and a voltage in which an AC bias is superimposed on the DC bias (hereinafter, referred to as AC charging). Generally, AC charging has a feature that uniform charging is possible as compared with DC charging.
[0021]
Further, in the AC charging, a roller is used as a charging member, and a DC voltage is superimposed on an AC bias having an applied bias of twice or more of a discharge starting voltage (JP-A-63-149669 and JP-A-1-267667). ), And a device in which a conductive brush is used as a charging member and a DC voltage is superimposed on an AC voltage having an applied bias of twice or less of a discharge starting voltage (Japanese Patent Laid-Open No. 6-130732).
[0022]
The advantages of contact charging are that the amount of ozone generated is small, that the number of parts constituting the charging device is small, and that it can be provided at low cost. The tendency is remarkable in the drum.
[0023]
Further, even with the same contact charging method, the damage to the photosensitive drum depends on the applied voltage, and the larger the applied voltage, the greater the damage. Even when only the DC voltage is applied, the damage is larger than when the OPC drum is rotated without applying the bias. It has been found that when the AC voltage is applied, the damage (particularly, the amount of scraping of the OPC drum) is several times larger than when only the DC voltage is applied.
[0024]
In particular, this phenomenon is remarkable when an AC voltage that is twice or more the discharge starting voltage is applied. However, even when the AC voltage is twice or less the discharge starting voltage, damage that is several times as large as that of only the DC voltage is still caused. is there.
[0025]
Also, when the frequency of the AC voltage is increased, the damage of the OPC drum tends to increase.
[0026]
Accordingly, when an attempt is made to detect the life of a photosensitive drum in an image forming apparatus using contact charging with a plurality of charging conditions during image formation using both an AC voltage and a DC voltage as charging means, a conventional drum is used. With the life detection method using the number of rotations, it is difficult to accurately predict the life of the photosensitive drum, and no warning is issued even if the life has expired and an image defect has occurred, or a warning has been issued when the life has not yet come. There is a risk that inconveniences may occur.
[0027]
Accordingly, a main object of the present invention is to provide a photoconductor life detecting method for accurately detecting the life of a photoconductor, an image forming apparatus using the detecting method, a process cartridge mounted on the image forming apparatus, and a process cartridge. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with a process cartridge.
[0028]
Another object of the present invention is to provide a photoconductor life detecting method for accurately detecting that a replacement time due to the life of an electrophotographic photoconductor is near, an image forming apparatus using the detection method, and a photoreceptor mounted on the image forming apparatus. And an image forming apparatus provided with the process cartridge.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by a method for detecting the life of an electrophotographic photosensitive member according to the present invention, an image forming apparatus and a process cartridge using the method, and an image forming apparatus including the process cartridge. In summary, the present invention relates to a method for detecting the life of a photoconductor of an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
The voltage applied to the charging unit for charging the photoconductor includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and includes an AC bias component without the DC bias component when the photoconductor is discharged. The DC bias component and the absence of the DC bias component as the bias application conditions to the charging unit during the rotation of the photoconductor. , Apply AC bias First At least one of the following three conditions: bias application condition, no bias application, only DC bias application, and the AC bias applied by changing the voltage value or current value or frequency. Second Bias application conditions, Have It has n kinds (n ≧ 2) of bias application conditions,
The image forming apparatus main body calculates the damage index D of the photoreceptor using the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n and predetermined coefficients k1, k2.
D = k1 × t1 + k2 × t2 +... + Kn × tn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
The damage index D of the photoreceptor is integrated with the integrated value of the photoreceptor damage, and the integrated value is compared with a predetermined lifetime information of the photoreceptor, and When the integrated photoconductor damage integrated value is equal to or longer than a predetermined integrated time as the photoconductor life based on the comparison result, the life of the photoconductor is warned or displayed. This is a method for detecting the life of the body.
[0031]
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for detecting the life of a photosensitive member of an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
The voltage applied to the charging unit for charging the photoconductor includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and includes an AC bias component without the DC bias component when the photoconductor is discharged. The DC bias component and the absence of the DC bias component as the bias application conditions to the charging unit during the rotation of the photoconductor. , Apply AC bias First At least one of the following three conditions: bias application conditions, no bias application, only DC bias application, and application of the AC bias by changing the voltage value or current value or frequency. Second Bias application conditions, Have It has n kinds (n ≧ 2) of bias application conditions,
The image forming apparatus main body integrates the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n into integrated values S1, S2... Sn, and obtains the integrated values S1, S2. Using predetermined coefficients k1, k2,... Kn, the damage index D of the photoreceptor is calculated.
D = k1 × S1 + k2 × S2 +... + Kn × Sn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
The damage index D is compared with a predetermined life information R which is a predetermined life of the photoconductor, and the damage index D is determined based on the comparison result. The life of the photoconductor is warned or displayed when the life of the photoconductor is equal to or longer than the integrated time.
[0033]
According to another aspect of the present invention, in an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
A charging unit for charging the photoconductor, wherein the voltage applied to the charging unit includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and a DC bias component when the photoconductor is discharged. When the DC bias component is included and the DC bias component is not included as the bias application condition to the charging unit during the rotation of the photoconductor, the AC bias component is included. , Apply AC bias First At least one of the following three conditions: bias application conditions, no bias application, only DC bias application, and application of the AC bias by changing the voltage value or current value or frequency. Second Bias application conditions, Have The image forming apparatus main body has n types (n ≧ 2) of bias application conditions, and the main body of the image forming apparatus described above has respective times t1, t2... tn under the bias application conditions n and predetermined coefficients k1, k2. The damage index D of the photoreceptor is calculated using kn
D = k1 × t1 + k2 × t2 +... + Kn × tn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
Means for calculating the damage index D of the photoreceptor to an integrated value of the photoreceptor damage, and a life of the photoreceptor predetermined by the integrated value integrated by the integrating means. Means for comparing the life information to be performed, and when the photosensitive member damage integrated value integrated by the integrating means based on the result of the comparing means is equal to or longer than the predetermined life information for the life of the photosensitive member, An image forming apparatus comprising: a warning unit or a notification unit that warns or displays the life of the photoconductor, and a conveyance unit that conveys the recording medium.
[0034]
According to another aspect of the present invention, in an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
A charging unit for charging the photoconductor, wherein the voltage applied to the charging unit includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and a DC bias component when the photoconductor is discharged. When the DC bias component is included and the DC bias component is not included as the bias application condition to the charging unit during the rotation of the photoconductor, the AC bias component including no component is included. , Apply AC bias First At least one of the following three conditions: bias application conditions, no bias application, only DC bias application, and application of the AC bias by changing the voltage value or current value or frequency. Second Bias application conditions, Have It has n kinds (n ≧ 2) of bias application conditions,
The image forming apparatus main body includes integrating means for integrating the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n into integrated values S1, S2... Sn, and integrated integrated values S1, S2. Using the Sn and predetermined coefficients k1, k2,.
D = k1 × S1 + k2 × S2 +... + Kn × Sn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
Means for calculating based on the following formula; comparing means for comparing the photoreceptor damage index D calculated by the calculating means with predetermined life information as the life of the photoreceptor; When the photoconductor damage index calculated by the calculation unit based on the life information is a predetermined life of the photoconductor or longer, a warning unit or a notification unit that warns or displays the life of the photoconductor, Conveying means for conveying the recording medium,
An image forming apparatus characterized by having:
[0036]
According to another aspect of the present invention, there is provided a process cartridge detachably mountable to an image forming apparatus main body, the process cartridge including: a photosensitive member; and a charging unit configured to charge the photosensitive member.
The voltage applied to the charging means includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and includes an AC bias component without the DC bias component when the photoconductor is discharged, and During the rotation of the body, when there is a DC bias component and when there is no DC bias component, , Apply AC bias First At least one of the following three conditions: bias application conditions, no bias application, only DC bias application, and application of the AC bias by changing the voltage value or current value or frequency. Second Bias application conditions, Have It has n kinds (n ≧ 2) of bias application conditions,
The image forming apparatus main body calculates the damage index D of the photoreceptor using the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n and predetermined coefficients k1, k2.
D = k1 × t1 + k2 × t2 +... + Kn × tn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
Means for calculating the damage index D of the photoreceptor to an integrated value of the photoreceptor damage, and a life of the photoreceptor which is predetermined by the integrated value integrated by the integration means. Means for comparing the life information to be performed, and when the photosensitive member damage integrated value integrated by the integrating means based on the result of the comparing means is equal to or longer than the life information to be a predetermined life of the photosensitive member, A warning means or a notification means for warning or displaying the life of the photoconductor, and
The process cartridge includes a storage unit that stores the integrated value.
[0037]
According to another aspect of the present invention, there is provided a process cartridge detachably mountable to an image forming apparatus main body, the process cartridge including: a photosensitive member; and a charging unit configured to charge the photosensitive member.
The voltage applied to the charging means includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and includes an AC bias component without the DC bias component when the photoconductor is discharged, and During the rotation of the body, when there is a DC bias component and when there is no DC bias component, , Apply AC bias First At least one of the following three conditions: bias application conditions, no bias application, only DC bias application, and application of the AC bias by changing the voltage value or current value or frequency. Second Bias application conditions, Have It has n kinds (n ≧ 2) of bias application conditions,
The image forming apparatus main body includes integrating means for integrating the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n into integrated values S1, S2... Sn, and integrated integrated values S1, S2. Using the Sn and predetermined coefficients k1, k2,.
D = k1 × S1 + k2 × S2 +... + Kn × Sn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,..., Kn ≧ 0)
Means for calculating based on the following formula: a comparing means for comparing the photoreceptor damage index calculated by the calculating means with a predetermined life information of the photoreceptor, based on the result of the comparing means When the photoconductor damage index calculated by the calculation unit is equal to or longer than the predetermined life information of the life of the photoconductor, a warning unit or a notification unit that warns or displays the life of the photoconductor includes: Be provided,
The process cartridge includes a storage unit that stores the integrated value.
[0042]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method for detecting the life of an electrophotographic photosensitive member, an image forming apparatus, and a process cartridge according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
[0043]
Example 1
First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a printer (LBP) that performs exposure using laser light, which is an image forming apparatus of the present embodiment.
[0044]
The printer of the present embodiment includes a
[0045]
The image forming process of this printer will be described below.
[0046]
The
[0047]
The
[0048]
The electrostatic latent image on the
[0049]
The toner image is transferred onto the transfer paper P by the
[0050]
Incidentally, the developing device 7 employs a non-contact developing method, and includes a developing
[0051]
The developing
[0052]
In this embodiment, the
[0053]
The charging
[0054]
The charging
[0055]
Further, the charging
[0056]
Here, in the present embodiment,
[0057]
For the same purpose as the
[0058]
Next, a method for detecting the life of the electrophotographic photosensitive member, which is a feature of the present invention, will be described. FIG. 3 shows a printing operation sequence, and FIG. 4 shows a flowchart relating to a method for detecting the life of the photoconductor.
[0059]
In FIG. 1, the rotation of the
[0060]
Here, as shown in the print operation sequence of FIG. 3, t1 is the application time information Tac (t1 = Tac = Tac1 + Tac2) from the primary AC voltage
[0061]
As described above, the application time t1, 2t, and t3 under each bias application condition is detected by the bias application time detection unit 23 (Step 1 (S1)).
[0062]
After one job of the printing operation is completed, the application time t1, t2, and t3 of each bias application condition is transferred to the photoconductor
[0063]
D = k1 × t1 + k2 ×
In the above equations, each coefficient is k1 = 1, k2 = 0.3, and k3 = 0.1.
[0064]
The photoconductor damage
[0065]
As a result, if the updated integrated value S is larger than the life information R, a signal is sent to the warning unit (display unit) 28 to warn or display that the life is reached (S5).
[0066]
If the photoconductor damage integrated value S is smaller than the warning (lifetime) information in step 4 (S4), the process returns to the normal operation without displaying any warning or the like (S7).
[0067]
As shown in the sequence of FIG. 3, the photoconductor rotation time, the primary DC application time, the primary AC application time, or the transfer bias application time are different from each other.
[0068]
As a result of the present inventors' studies focusing on damage to the
[0069]
From the above examination results, when it is considered that the life of the
[0070]
The conventionally proposed method uses corona charging, in which the drum rotation time and the drum scraping amount are almost proportional.Accordingly, by integrating the drum rotation number or the drum rotation time, it is possible to detect the life accurately. However, as described above, in a system in which contact charging is used as the charging means and an AC bias is applied, the drum rotation time is not proportional to the drum scraping amount, and accurate life detection cannot be performed.
[0071]
Further, by integrating the time during which the transfer bias is applied, it is possible to estimate the time during which AC is applied to some extent. However, as shown in the sequence of FIG. 3, the AC bias is longer than the image area. Since the voltage is applied and the voltage is also applied at the end of the printing operation, there is a difference from the application time Ttr of the transfer bias applied almost only to the image area, and this difference lowers the accuracy of the life detection. Will be.
[0072]
In this embodiment, the application time t1, t2, and t3 of each bias application condition in one job of the printing operation is detected by the bias application
[0073]
In the present embodiment, the sponge charging roller is used as the contact charging member, but may be a solid rubber roller, and is not limited to the roller shape, but may be a blade shape, a brush shape, a brush roller, or the like. It doesn't matter.
[0074]
In the present embodiment, the calculation coefficient of the photoconductor damage is:
k1 = 1, k2 = 0.3, k3 = 0.1
However, since it changes depending on the photoreceptor material, the combination of the bias application conditions, the cleaning method, and the like, the optimum value may be appropriately selected in each system. In the sequence, a term of the bias application condition which does not significantly affect the scraping of the photosensitive drum (the operation coefficient kn is significantly smaller than k1 and the application time tn is significantly smaller than t1) is required. It may be omitted to the extent that accuracy is not reduced.
[0075]
In this embodiment, an example is described in which a process cartridge is used in which a photosensitive member, a charging roller, a developing device, and a cleaning device are integrated, but the same applies to an image forming apparatus in which a single photosensitive member is replaced as a consumable item. Needless to say, there is an effect.
[0076]
Example 2
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 and FIG. 1 described above.
[0077]
In the present embodiment, information for determining the life of the photoconductor is set in two stages in the photoconductor life
[0078]
In FIG. 1, the rotation of the
[0079]
The primary AC voltage
[0080]
After one job of the printing operation is completed, the application time t1, t2, and t3 of each bias application condition is transferred to the photoconductor
D = k1 × t1 + k2 × t2 + k3 × t3 (1)
(In the above equation, the coefficients are k1 =, k2 = 0.3, and k3 = 0.1.)
Is calculated by
[0081]
The photoconductor damage
[0082]
This operation is repeated for each job of the printing operation. When one job is completed and the update of the integrated value S stored in the photoconductor damage
[0083]
First, the integrated value S is compared with the warning information Y (S14). If the updated integrated value S is smaller than the warning information Y, the process returns to the normal print sequence and the life information of the
[0084]
If the result of comparing the integrated value S with the warning information Y is S ≧ Y, the integrated value S is compared with the life information R (S15). If S <R, the warning unit (display unit) is instructed to prompt the user to prepare for replacement while continuing the normal operation because the life of the photoconductor is approaching (S18).
[0085]
If S.gtoreq.R, the user is notified of the life of the photoconductor to the photoconductor life warning unit (display unit) 28, and is instructed to prompt the user to replace the photoconductor. S19). When it is confirmed that the
[0086]
In this embodiment, the information for determining the life of the photoconductor is set in two stages of the warning information and the life information. However, the information is set more finely and the detailed life information of the photoconductor is presented to the user. Needless to say, this may be done.
[0087]
By the above, the user can sense that the life of the photoconductor is near and the time to replace it is near, so that a new photoconductor can be prepared in advance and replaced immediately when the life of the photoconductor expires. In such a case, since the apparatus is stopped, it is possible to prevent the main body from being damaged by performing printing after the end of its life.
[0088]
Example 3
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the schematic configuration of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment, only the different points will be described.
[0089]
In the first embodiment, the process cartridge is configured by integrating the electrophotographic
[0090]
The image forming process is the same as that in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0091]
In FIG. 6, the rotation of the
[0092]
The primary AC voltage
[0093]
After one job of the printing operation is completed, the application time t1, t2, and t3 of each bias application condition is passed to the photoconductor
D = k1 × t1 + k2 × t2 + k3 × t3 (1)
(Here, the above coefficients are k1 =, k2 = 0.3, and k3 = 0.1.)
Is calculated by
[0094]
The photoconductor
[0095]
In this operation, when one job of the printing operation is completed and the update of the integrated value S stored in the
[0096]
If the integrated value S is smaller than the life information R (S <R), the process returns to the normal operation without displaying a warning (S26).
[0097]
In the present embodiment, since the
[0098]
In addition, by storing information R on the life of the photosensitive drum in the
[0099]
Example 4
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the schematic configuration of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment, only the differences will be described.
[0100]
In the present embodiment, similarly to the third embodiment, the electrophotographic
[0101]
The feature of the present embodiment is that the life detecting method of the photoconductor of the first to third embodiments detects the application time t1, t2, t3 of each bias application condition in one job of the printing operation, and the photoconductor damage calculating unit. After calculating the photoreceptor damage index, the photoreceptor damage integrated value is stored in the photoreceptor damage integrated storage unit of the main body or the storage element of the drum unit, but the application time t1, t2, t3 of each bias application condition It is integrated and stored in each integrated value S1, S2, S3, and the integrated values S1, S2, S3 are read out at an arbitrary timing, and the total photosensitive member damage index is calculated using the coefficients k1, k2, and k3 in the photosensitive member damage calculation unit. D is expressed by equation (2),
D = k1 × S1 + k2 × S2 + k3 × S3 (2)
Further, the values of the coefficients k1, k2, and k3 are made variable by the ratio of the integrated values S1, S2, and S3 of the application time under each bias application condition.
[0102]
A method of detecting the life of the photoconductor, which is a feature of the present invention, will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0103]
In FIG. 8, the rotation of the
[0104]
The primary AC voltage
[0105]
After one job of the printing operation is completed, the application conditions t1, t2, and t3 of the respective bias application conditions are transferred to the photoconductor
[0106]
Then, using the updated integrated values S1, S2, and S3 of the application time of each bias application condition, the photoconductor damage index D is calculated by the equation (2),
D = k1 × S1 + k2 × S2 + k3 × S3 (2)
Is calculated (S34).
[0107]
At this time, the values of the coefficients k1, k2, and k3 are appropriately adjusted by the ratio of the integrated values S1, S2, and S3 of the application time under each bias application condition. In this embodiment, the integrated value S1 of the application time of the bias application condition 1 (the bias in which the DC bias −700 V is superimposed on the AC bias having the sine wave, the frequency of 1000 Hz, and the peak-to-peak voltage of 1600 V) having the largest influence on the photoreceptor drum scraping is used. , The ratio ρ of the application time integrated value S1 of the bias
k1 = 1, k2 = 0.5 × ρ, k3 = 0.2 × ρ
And
[0108]
When the calculation of the photoconductor damage index is completed, the comparing
[0109]
As a result, if the calculated photoconductor damage index D is larger than the life information R (D ≧ R), a signal is sent to a warning unit (display unit) 28 to warn or display that the life is reached (S36).
[0110]
If the photoreceptor damage index D is smaller than the life information R, the process returns to the normal operation without displaying any warning or the like (S37).
[0111]
As in the present embodiment, the coefficients k2 and k3 relating to the integrated application time values S2 and S3 of the
[0112]
That is, as described in the first embodiment, there is a difference in the damage (mainly, the scraping amount) of the photosensitive drum due to a difference in the bias application conditions such as the application of the AC bias, the application of only the DC bias, and the absence of the bias. In particular, it was confirmed by experiments that the amount of scraping of the photosensitive drum when the AC bias was applied was larger than in other cases.
[0113]
Further, the present inventors believe that the degree of the AC bias application time during the rotation time of the photosensitive drum also affects the shaving amount of the photosensitive drum under other bias application conditions. An experiment was conducted in which the rate of application of the AC bias was changed from 50% to 70%, and the amount of scraping of the photosensitive drum per unit time was measured.
[0114]
As a result, as the AC bias application time ratio becomes larger, the amount of scraping of the photosensitive drum under other bias application conditions is set to 1, and 0.20 → 0.4 when only DC bias is applied, and 0 when no bias is applied. It was found that the number increased from 0.1 to about 0.15. This experiment was also performed in the same manner as in Example 1, using an OPC photoconductor having a surface layer using a polycarbonate resin as a main binder as the
[0115]
Based on the above results, in the present embodiment, the calculation coefficients k1, k2, and k3 of the damage index of the photosensitive drum are simply determined by the ratio ρ of the integrated application time S1 of the
k1 = 1, k2 = 0.5 × ρ, k3 = 0.2 × ρ
Was set.
[0116]
In the case where the life of the photosensitive drum is short (for example, about 10,000 sheets can be passed), even if the calculation coefficients k1, k2, and k3 of the damage index of the photosensitive drum are constants as in the first to third embodiments, the conventional method is sufficient. Although the accuracy can be improved, if the life of the photosensitive drum is long (for example, about 50,000 sheets can be passed), the error increases in proportion to the increase in the number of endurable sheets, so the calculation coefficient is changed as in this embodiment. It is possible to improve the accuracy more by doing.
[0117]
As in the present embodiment, the
[0118]
In addition, by collecting the used
[0119]
However, for the purpose of accurately estimating the life of the photoconductor, the integrated values S1, S2, and S3 of the application times t1, t2, and t3 of each bias application condition may be stored in the image forming apparatus main body. As in the first to third embodiments, the application time t1, t2, and t3 of each bias application condition in one job is detected, and the photoconductor damage index is calculated by the photoconductor damage calculation unit, and then the photoconductor damage integrated storage of the main body is stored. When the photosensitive member damage index is calculated for each job in the method of storing the photosensitive member damage integrated value in the storage element of the unit or the drum unit, the ratio of the application time t1, t2, t3 of each bias application condition in one job Even if the coefficients k1, k2, and k3 are changed to obtain the photoconductor damage index in one job, the same effect can be obtained.
[0120]
Further, in the present embodiment, the coefficients are calculated as k1 = 1, k2 = 0.5 × ρ, and k3 = 0.2 × ρ by a simple expression of the calculation coefficient of the photoconductor damage.
However, since it changes depending on the photoconductor material, the combination of bias application conditions, the cleaning method, etc., the optimum value and the variable method may be appropriately selected in each system.
[0121]
Further, when the resistance value of the charging member due to environmental fluctuations, durability fluctuations, etc., and the capacitance fluctuation of the photosensitive drum due to scraping of the photosensitive drum, the voltage value and current value of the AC bias are changed, and the amount of damage to the photosensitive drum is also changed. It is also effective to provide a means for detecting the voltage value or the current value of the AC bias, thereby changing the operation coefficient when the AC bias is applied.
[0122]
Example 5
In the first to fourth embodiments, the case where the present invention is applied to the monocolor laser beam printer shown in FIGS. 1, 6, and 8 has been described. In the fifth embodiment, the present invention is described with reference to FIGS. 11 is applied to a full-color laser beam printer of yellow, magenta, cyan, and black.
[0123]
In FIG. 10, the
[0124]
When the
[0125]
The
[0126]
The above steps are further performed, for example, in the order of magenta, cyan, and black by the developing devices 74b, 74c, and 74d, so that four-color toner images are formed on the
[0127]
The four color toner images are collectively transferred by the secondary transfer roller 65 onto transfer paper conveyed from the
[0128]
The transfer residual toner on the
[0129]
In this embodiment, the charging
[0130]
Each of the four color developing units 74a to 74d is configured to be detachable from the apparatus main body, similarly to the process cartridge. With these configurations, the user can easily perform the replacement and maintenance of the above-described members, which has been conventionally performed by a service person.
[0131]
By applying the present invention described in
[0132]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to accurately detect the life of the electrophotographic photosensitive member, and to stop the operation of the apparatus main body, thereby preventing the main body damage due to printing after the life, Further, a method for detecting the life of an electrophotographic photosensitive member, which can accurately detect that the replacement time due to the life of the electrophotographic photosensitive member is near, an image forming apparatus and a process cartridge using the life detecting method, and an image forming apparatus including the process cartridge A device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a process cartridge mounted on the image forming apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a timing chart of image formation according to the first exemplary embodiment.
FIG. 4 is a flowchart of life detection according to the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart for detecting the life of the image forming apparatus according to the second embodiment.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a third embodiment.
FIG. 7 is a flowchart for detecting the life of the image forming apparatus according to the third embodiment.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a fourth embodiment.
FIG. 9 is a flowchart for detecting the life of the image forming apparatus according to the fourth embodiment.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a fifth embodiment.
FIG. 11 is an external view of a process cartridge mounted on an image forming apparatus according to a fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Photosensitive drum (electrophotographic photoreceptor)
2 Charging roller (charging means)
7, 75 developing device (developing means)
10 Developing sleeve
14 Cleaning means
17, 29, 90 Process cartridge
23 Bias application time detection unit (detection means)
24 Photoconductor damage calculation unit (calculation means)
25 Photoconductor damage accumulation storage unit (accumulation means)
26 Comparison section (comparison means)
28 Warning part (display part, warning means, notification means)
30, 84 storage element (storage means)
70, 77 conveying means
80 Mounting means
Claims (24)
前記感光体を帯電する帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくとも1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×t1+k2×t2+・・・+kn×tn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算し、前記感光体のダメージ指数Dを感光体ダメージ積算値に積算し、積算された積算値と予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較し、該比較結果に基づいて、積算された感光体ダメージ積算値が予め定めておいた前記感光体の寿命とする積算時間以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示することを特徴とする感光体の寿命検知方法。In a method for detecting the life of a photoconductor of an image forming apparatus that forms an image on a recording medium,
The voltage applied to the charging unit for charging the photoconductor includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and includes an AC bias component without the DC bias component when the photoconductor is discharged. wherein, and during the rotation of the photosensitive member, as a bias applying condition to the charging means, when there is no time and DC bias component is a DC bias component, and a first bias application condition for applying an AC bias, without bias , it applied only DC bias, the AC bias, at least one second n type comprising a bias application conditions, the one of the application, three by varying the voltage or current value or frequency of the (n ≧ 2) With bias application conditions,
The image forming apparatus main body uses the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n and predetermined coefficients k1, k2. k1 × t1 + k2 × t2 +... + kn × tn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
The damage index D of the photoreceptor is integrated with the integrated value of the photoreceptor damage, and the integrated value is compared with a predetermined lifetime information of the photoreceptor, and When the integrated photoconductor damage integrated value is equal to or longer than a predetermined integrated time as the photoconductor life based on the comparison result, the life of the photoconductor is warned or displayed. Body life detection method.
前記感光体を帯電する帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnを積算値S1、S2・・・Snに積算し、積算された積算値S1、S2・・・Snと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×S1+k2×S2+・・・+kn×Sn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算し、前記ダメージ指数Dと予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報Rを比較し、該比較結果に基づいて前記ダメージ指数Dが予め定めておいた前記感光体の寿命とする積算時間以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示することを特徴とする感光体の寿命検知方法。In a method for detecting the life of a photoconductor of an image forming apparatus that forms an image on a recording medium,
The voltage applied to the charging unit for charging the photoconductor includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and includes an AC bias component without the DC bias component when the photoconductor is discharged. wherein, and during the rotation of the photosensitive member, as a bias applying condition to the charging means, when there is no time and DC bias component is a DC bias component, and a first bias application condition for applying an AC bias, without bias , applied only DC bias, said AC bias voltage or current value or applied by changing the frequency less when one of the second bias application conditions and, n type comprising of three (n ≧ 2) With bias application conditions of
The image forming apparatus main body integrates the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n into integrated values S1, S2... Sn, and obtains the integrated values S1, S2. Using predetermined coefficients k1, k2,... Kn, the damage index D of the photoconductor is calculated as D = k1 × S1 + k2 × S2 +.
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
The damage index D is compared with a predetermined life information R which is a predetermined life of the photoconductor, and the damage index D is determined based on the comparison result. A warning or display of the life of the photoconductor when the life of the photoconductor is equal to or longer than the integrated time.
感光体を帯電する帯電手段を有し、前記帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、前 記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×t1+k2×t2+・・・+kn×tn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算する手段と、前記感光体のダメージ指数Dを感光体ダメージ積算値に積算する積算手段と、該積算手段により積算された積算値と予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較する手段と、該比較手段の結果に基づいて前記積算手段により積算された感光体ダメージ積算値が予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示する警告手段或いは報知手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
A charging unit for charging the photoconductor, wherein the voltage applied to the charging unit includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and a DC bias component when the photoconductor is discharged. comprises an AC bias component without, and during the rotation of the photosensitive member, as a bias applying condition to the charging means, when there is no time and DC bias component is a DC bias component, the first bias application that applies an AC bias n with the condition, without bias application, applying DC bias only, of the AC bias, the least when one of the second bias application conditions of the application, three by varying the voltage or current value or frequency, the The image forming apparatus main body has different types of (n ≧ 2) bias application conditions. ... using a predetermined coefficient k1, k2 ... kn and tn, the damage index D of the photosensitive member D = k1 × t1 + k2 × t2 + ··· + kn × tn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
Means for calculating the damage index D of the photoreceptor to an integrated value of the photoreceptor damage, and a life of the photoreceptor which is predetermined by the integrated value integrated by the integration means. Means for comparing the life information to be performed, and when the photosensitive member damage integrated value integrated by the integrating means based on the result of the comparing means is equal to or longer than the life information to be a predetermined life of the photosensitive member, An image forming apparatus comprising: a warning unit or a notification unit that warns or displays the life of the photoconductor, and a conveyance unit that conveys the recording medium.
前記感光体を帯電する帯電手段を有し、前記帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnを積算値S1、S2・・・Snに積算する積算手段と、積算された積算値S1、S2・・・Snと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×S1+k2×S2+・・・+kn×Sn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算する手段と、該演算手段により演算された感光体ダメージ指数Dと予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較する比較手段と、該比較手段の結果に基づいて前記演算手段により演算された感光体ダメージ指数が予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示する警告手段或いは報知手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
A charging unit for charging the photoconductor, wherein the voltage applied to the charging unit includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and a DC bias component when the photoconductor is discharged. comprises an AC bias component without components, and during the rotation of the photosensitive member, as a bias applying condition to the charging means, when there is no time and DC bias component is a DC bias component, a first bias applied an AC bias An application condition and at least one second bias application condition out of three of: no bias application, only DC bias application, and application of the AC bias by changing a voltage value or a current value or a frequency are provided. It has n kinds (n ≧ 2) of bias application conditions,
The image forming apparatus main body includes integrating means for integrating the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n into integrated values S1, S2... Sn, and integrated integrated values S1, S2. Using the Sn and predetermined coefficients k1, k2,... Kn, the damage index D of the photoreceptor is calculated as D = k1 × S1 + k2 × S2 +.
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
Means for calculating based on the following formula; comparing means for comparing the photoreceptor damage index D calculated by the calculating means with predetermined life information as the life of the photoreceptor; When the photoconductor damage index calculated by the calculation unit based on the life information is a predetermined life of the photoconductor or longer, a warning unit or a notification unit that warns or displays the life of the photoconductor, Conveying means for conveying the recording medium,
An image forming apparatus comprising:
前記帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×t1+k2×t2+・・・+kn×tn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0)
の式に基づき演算する手段と、前記感光体のダメージ指数Dを感光体ダメージ積算値に積算する積算手段と、該積算手段により積算された積算値と予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較する手段と、該比較手段の結果に基づいて前記積算手段により積算された感光体ダメージ積算値が予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示する警告手段或いは報知手段と、が設けられるとともに、
前記プロセスカートリッジは、前記積算値を記憶する記憶手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。A process cartridge detachable from an image forming apparatus main body, comprising: a photosensitive member; and a charging unit configured to charge the photosensitive member.
The voltage applied to the charging means includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and includes an AC bias component without the DC bias component when the photoconductor is discharged, and applied during rotation of the body, as a bias applying condition to the charging means, when there is no time and DC bias component is a DC bias component, and a first bias application condition for applying an AC bias, no bias application, DC bias only , And applying at least one of the second bias application conditions of the AC bias while changing the voltage value, the current value, or the frequency, of n types (n ≧ 2) of the bias application conditions. Holding
The image forming apparatus main body uses the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n and predetermined coefficients k1, k2. k1 × t1 + k2 × t2 +... + kn × tn
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,... Kn ≧ 0)
Means for calculating the damage index D of the photoreceptor to an integrated value of the photoreceptor damage, and a life of the photoreceptor which is predetermined by the integrated value integrated by the integration means. Means for comparing the life information to be performed, and when the photosensitive member damage integrated value integrated by the integrating means based on the result of the comparing means is equal to or longer than the life information to be a predetermined life of the photosensitive member, A warning means or a notification means for warning or displaying the life of the photoconductor, and
The process cartridge according to claim 1, further comprising a storage unit configured to store the integrated value.
前記帯電手段が印加される電圧は、前記感光体が帯電されるときDCバイアス成分及びACバイアス成分を含み、前記感光体が除電されるときDCバイアス成分なしのACバイアス成分を含み、且つ前記感光体の回転中において、帯電手段へのバイアス印加条件として、DCバイアス成分があるとき及びDCバイアス成分がないとき、ACバイアスを印加する第1のバイアス印加条件と、バイアス印加無し、DCバイアスのみ印加、前記ACバイアスの、電圧値又は電流値又は周波数を変化させて印加、の3つのうちの少なくと1つの第2のバイアス印加条件と、を備えるn種類(n≧2)のバイアス印加条件を持ち、
前記画像形成装置本体は、前記バイアス印加条件nにおけるそれぞれの時間t1、t2・・・tnを積算値S1、S2・・・Snに積算する積算手段と、積算された積算値S1、S2・・・Snと予め決められた係数k1、k2・・・knを用いて、前記感光体のダメージ指数Dを
D=k1×S1+k2×S2+・・・+kn×Sn
(但し、t1はACバイアス印加時間、k1>0、k2>0、k3≧0、・・・、kn≧0である。)
の式に基づき演算する手段と、該演算手段により演算された感光体ダメージ指数と予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報とを比較する比較手段と、該比較手段の結果に基づいて前記演算手段により演算された感光体ダメージ指数が予め定めておいた前記感光体の寿命とする寿命情報以上であるとき、前記感光体の寿命を警告或いは表示する警告手段或いは報知手段と、が設けられると共に、
前記プロセスカートリッジは、前記積算値を記憶する記憶手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。A process cartridge detachable from an image forming apparatus main body, comprising: a photosensitive member; and a charging unit configured to charge the photosensitive member.
The voltage applied to the charging means includes a DC bias component and an AC bias component when the photoconductor is charged, and includes an AC bias component without the DC bias component when the photoconductor is discharged, and applied during rotation of the body, as a bias applying condition to the charging means, when there is no time and DC bias component is a DC bias component, and a first bias application condition for applying an AC bias, no bias application, DC bias only , And applying at least one of the second bias application conditions of the AC bias while changing the voltage value, the current value, or the frequency, of n types (n ≧ 2) of the bias application conditions. Holding
The image forming apparatus main body includes integrating means for integrating the respective times t1, t2... Tn under the bias application condition n into integrated values S1, S2... Sn, and integrated integrated values S1, S2. Using the Sn and predetermined coefficients k1, k2,... Kn, the damage index D of the photoreceptor is calculated as D = k1 × S1 + k2 × S2 +.
(However, t1 is the AC bias application time, k1> 0, k2> 0, k3 ≧ 0,..., Kn ≧ 0)
Means for calculating based on the following formula: a comparing means for comparing the photoreceptor damage index calculated by the calculating means with a predetermined life information of the photoreceptor, based on the result of the comparing means When the photoconductor damage index calculated by the calculation unit is equal to or longer than the predetermined life information of the life of the photoconductor, a warning unit or a notification unit that warns or displays the life of the photoconductor includes: Be provided,
The process cartridge according to claim 1, further comprising a storage unit configured to store the integrated value.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21317896A JP3566468B2 (en) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | Photoconductor life detecting method, image forming apparatus, and process cartridge |
DE69627803T DE69627803T2 (en) | 1995-12-26 | 1996-12-24 | Lifetime display device of a charged image carrier part, display method therefor, and image generation device |
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