(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加された帯電部材によって帯電される感光体の寿命を検知する寿命検知方法において、
前記帯電部材にＤＣ電圧のみが印加された積算時間に関する第１の情報、及び前記帯電部材にＡＣ電圧がＤＣ電圧に重畳されて印加された積算時間に関する第２の情報に基づいて前記感光体の寿命検知を行い、前記寿命検知のために、前記第２の情報と前記第１の情報の重み付けは前記第１の情報より前記第２の情報の方が大きくなるように補正を加える、
ことを特徴とする寿命検知方法。
【請求項２】
前記第１の情報及び前記第２の情報に前記寿命検知のための前記補正がなされて算出される累積感光体回転数と、所定の感光体寿命回転数とを比較することに基づいて前記感光体の寿命を検知する、
ことを特徴とする請求項１記載の寿命検知方法。
【請求項３】
前記帯電部材は、前記感光体に接触して設けられる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の寿命検知方法。
【請求項４】
感光体と、電圧が印加され前記感光体を帯電する帯電部材と、を有する画像形成装置において、
前記帯電部材にＤＣ電圧のみが印加された積算時間に関する第１の情報、及び前記帯電部材にＡＣ電圧がＤＣ電圧に重畳されて印加された積算時間に関する第２の情報に基づいて前記感光体の寿命検知を行い、前記寿命検知のために、前記第２の情報と前記第１の情報の重み付けは前記第１の情報より前記第２の情報の方が大きくなるように補正を加える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の情報及び前記第２の情報に前記寿命検知のための前記補正がなされて算出される累積感光体回転数と、所定の感光体寿命回転数とを比較することに基づいて前記感光体の寿命を検知する、
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記帯電部材は、前記感光体に接触して設けられる、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
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、電圧が印加されることが許され前記感光体を帯電する帯電部材と、を有するプロセスカートリッジにおいて、
前記帯電部材にＤＣ電圧のみが印加された積算時間に関する第１の情報、及び前記帯電部材にＡＣ電圧がＤＣ電圧に重畳されて印加された積算時間に関する第２の情報に基づいて前記感光体の寿命検知を行い、前記寿命検知のために、前記第２の情報と前記第１の情報の重み付けは前記第１の情報より前記第２の情報の方が大きくなるように補正を加えられ累積感光体回転数を算出し、前記累積感光体回転数を記憶するメモリを有する、
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記累積感光体回転数は、感光体の寿命検知に使用される、
ことを特徴とする請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記帯電部材は、前記感光体に接触して設けられる、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザビームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に使用される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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８に、電子写真方式の画像形成装置の例としてレーザビームプリンタを示す。なお、同図は、レーザビームプリンタ１００の感光ドラム周辺の構成の概略を模式的に示す図である。このレーザビームプリンタ１００は、像担持体として、矢印Ｒ１方向に回転自在に支持されたドラム状の感光体（以下「感光ドラム」という）１０１を有する。感光ドラム１０１の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ドラム１０１表面を一様に帯電する帯電ローラ（帯電部材）１０２、感光ドラム１０１表面に光照射して静電潜像を形成する露光装置１０３、静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像器１０４、感光ドラム１０１上のトナー像を転写材Ｐ上に転写する転写ローラ（転写部材）１０５、感光ドラム１０１表面の転写残トナーを除去するクリーニング装置１０６が配設されている。さらに、これらの動作を制御する制御装置１０７が配置されている。
【０００３】
制御装置１０７はパソコンやワークステーションなどの外部機器（不図示）からの絵や文書のデータを画像データに変換したり、その画像データに基づいて露光装置１０３のオン、オフを制御したりする他、プリンタ本体の各装置の制御なども行っている。
【０００４】
上述のレーザビームプリンタ１００において、画像形成を繰り返してプリント（画像形成）枚数が増加すると、消耗品であるトナーが無くなったり、消耗部材としての感光ドラム１０１が劣化したりする。これらの場合、現像器１０４にトナーを補給したり、感光ドラム１０１を交換したりして対応している。また、クリーニング装置１０６は、感光ドラム１０１表面から除去した廃トナーで満たされた場合など交換するようにしている。上述の感光ドラム１０１やクリーニング装置１０６の交換は、通常はサービスマンによって行われる。したがって、急を要する場合などサービス性に欠けるという問題があった。
【０００５】
この問題を解決するため、図９に示すように交換ユニットを一つにまとめたプロセスカートリッジ１１０が使用されている。
【０００６】
このものは、カートリッジ容器１１１に対して、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、現像器１０４、クリーニング装置１０６を一体的に組み込んで構成されている。上述の現像器１０４は、トナーＴを収納する現像容器１０４ａ、感光ドラム１０１上の静電潜像にトナーＴを付着させる現像ローラ１０４ｂを有し、またクリーニング装置１０６は、感光ドラム１０１表面から転写残トナーを掻き落とすクリーニングブレード１０６ａ、掻き落としたトナーを廃トナーとして回収する現像容器１０６ｂを有する。このプロセスカートリッジ１１０を構成する各部材は、図８に示す前述のレーザビームプリンタの構成部材とほぼ同様に作用する。したがって、このプロセスカートリッジ１１０を画像形成装置本体に装着するときは、図８に示すレーザプリンタのごとく画像形成装置を構成することができる。このプロセスカートリッジ１１０のプリント本体に対する着脱は、ユーザーによって簡単に行うことができる、いわゆるメンテナンスフリーに構成されているため、ユーザーはプリント枚数の増加により、トナーが消費され、白ヌケ画像が出力されるまで、すなわち使用できる限界までプロセスカートリッジ１１０を有効に使用することができる。
【０００７】
ここで、上述のような接触方式の帯電ローラ（帯電部材）を用いた場合の一般的な画像形成システムについて説明する。
【０００８】
接触帯電は、電圧を印加した帯電部材を感光ドラム（像担持体）に当接させて、感光ドラムに電荷を直接的に転移させて感光ドラム表面を所用の電位に帯電するもので、帯電装置として従来より広く利用されているコロナ放電装置に比べて、感光ドラム表面に所望の電位を得るのに必要とされる印加電圧の低電圧化が図れること、帯電過程で発生するオゾン量がごく微量でありオゾン除去フィルターの必要性がなくなること、このため装置の排気系の構成が簡略化されること、メンテナンスフリーであること、等の長所を有する。
【０００９】
上述の接触帯電は、例えば、電子写真方式（複写機、レーザビームプリンタ）や静電記録方式の画像形成装置において、感光体、誘電体等の像担持体、その他の感光ドラムを帯電処理する手段としてコロナ放電装置に代わるものとして注目され実用化もされている。
【００１０】
この接触帯電方法においては、感光ドラム表面を均一に帯電処理するため、交流電圧（以下適宜「ＡＣバイアス」という。）に直流電圧（以下適宜「ＤＣバイアス」という）を重畳した振動電圧（以下適宜「振動バイアス」という。）を接触帯電部材に印加し、この接触帯電部材を感光ドラムに当接させて帯電を行う方式（特開昭６３−１４９６６９号公報）がある。
【００１１】
図１０にその一実施態様を示す。感光ドラム１０１は、例えば、矢印Ｒ１方向に所定の周速度（プロセススピード）にて回転駆動されるドラム状の電子写真感光体である。感光ドラム１０１には、接触帯電部材としての帯電ローラ１０２が当接されている。帯電ローラ１０２は、芯金１０２ａとその外周を囲繞する導電性ゴム等の導電性ローラ１０２ｂとによって構成されている。この帯電ローラ１０２は芯金１０２ａの両端部にそれぞれ配置された押圧バネ１０２ｃの押圧力で感光ドラム１０１に対して所定の押圧力をもって圧接されており、感光ドラム１０１の矢印Ｒ１方向の回転に伴って、矢印Ｒ２方向に従動回転する。
【００１２】
帯電ローラ１０２には、芯金１０２ａに接触された接点板バネ（不図示）を介して電圧印加用電源１０２ｄが接続されている。感光ドラム１０１には、この電源１０２ｄにより帯電ローラ１０２を介して、感光ドラム１０１の帯電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧ＶＰＰを有する振動電圧ＶＡＣと直流電圧ＶＤＣとを重畳した電圧（ＶＡＣ＋ＶＤＣ）が印加され、これにより、回転駆動されている感光ドラム１０１の表面は均一に帯電される。
【００１３】
上述の接触帯電方法を使用した画像形成装置を図１１に示す。同図に示す画像形成装置は、パソコンやワークステーションなどの外部機器からのプリント信号を受け、感光ドラム１０１は駆動された後、帯電ローラ１０２によって所定の電位に帯電される。以下、露光装置１０３による潜像の形成、現像機１０４による静電潜像の現像、転写ローラ１０５による転写材Ｐに対するトナー像の転写、定着器１１２による転写材Ｐ上のトナー像の定着等の各工程を経て、転写材Ｐ上にトナー像が形成される。
【００１４】
ここで、感光ドラム１０１表面には、帯電ローラ１０２、クリーニングブレード１０６ａが当接されており、クリーニングブレード１０６ａは感光ドラム１０１との当接位置において、転写材Ｐに転写されずに感光ドラム１０１上に残った残留トナーを掻き落とし、廃トナーとしてクリーニング容器１０６ｂに回収している。クリーニングブレード１０６ａは、残留トナーを掻き落とす際、上述の当接位置において残留トナーを介して感光ドラム１０１表面を少しずつ削っている。感光ドラム１０１はプリント枚数の増加に伴ってその表面が劣化する。したがって、表面がまったく削られない場合には、劣化した表面を使用してプリントを行うことになり、画像流れやフィルムミングなどの不良が発生する。ところが感光ドラム１０１は、上述のようにその表面が徐々に削られる。これにより、感光ドラム１０１表面は、劣化した部分が順次に除去され、新規な部分が露出される。そして、プリントは、この新規な部分を利用して行われるので、プリント枚数が増加した場合でも、画質の良好なプリントを得ることができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述構成の画像形成装置（レーザビームプリンタ）によると、以下のような問題がある。
【００１６】
▲１▼白ヌケ発生前のカブリ画像の発生
上述の画像形成装置において、印字率の小さい画像プリントを続けた場合、プロセスカートリッジ１１０のプリント保証枚数以前に感光ドラム１０１が過剰に削れてしまい、帯電ローラ１０２による感光ドラム１０１への帯電電位が下がることによりカブリ画像が発生する。詳しく説明すると、プロセスカートリッジ１１０のプリント保証枚数は、ある一定のドット比率（例えば、Ａ４、４％印字６０００枚）で保証されている。このため、プロセスカートリッジ１１０を設計する際、感光ドラム１０１の感光層の膜厚はドット比率を考慮したプリント保証枚数において、間欠プリント時においても感光ドラム削れによるカブリ画像の発生しない膜厚に設定されている。したがって、印字率の小さな画像のプリントを続けた場合、プリント保証枚数以上にプリントが可能であり、かつ、間欠プリントを続けた場合、過剰に感光ドラムが削れることになる。これにより、白ヌケ画像発生前に、カブリが発生することになる。これを防止するには、感光ドラム１０１の感光層の膜厚を十分に厚くしてやればよいが、膜厚のアップに伴う感光ドラム１０１の製造ラインでの効率ダウンや、材料費の増加により、プロセスカートリッジ１１０がコストアップするという不具合がある。
【００１７】
▲２▼帯電ローラ１０２の使用による感光ドラム削れ量の増加
これは、従来のコロナ帯電方式を用いた画像形成装置に比べ、接触帯電方式（帯電ローラ）を用いた画像形成装置の方が感光ドラム削れ量が多くなることがある。この原因を説明すると以下のようになる。図１０に示すように帯電ローラ１０２には、電源１０２ｄによって振動電圧ＶＡＣと直流電圧ＶＤＣとを重畳した電圧（ＶＡＣ＋ＶＤＣ）が印加されている。ここで、振動電圧ＶＡＣは交流成分であり感光ドラム１０１が帯電される際、振動電圧ＶＡＣの変化に応じ感光ドラム１０１への放電電流が流れ、この放電電流の周期的変化により、感光ドラム１０１の安定帯電が可能となる。
【００１８】
しかし、放電電流の電気エネルギーは、すべてが感光ドラム１０１の帯電に使われるのでなく、放電電流の電気エネルギーの一部は感光ドラム表面の高分子材料を電気的に刺激することで、高分子材料の分子結合に欠陥が生じ易くなる。これにより、感光ドラム表面は、トナーを介してのクリーニングブレード１０６ａとの摺察により、削れ易くなっている。また、帯電ローラ１０２を用いた場合の感光ドラム削れ量は、ＶＤＣのみで帯電する場合に比べ、ＶＤＣにＶＡＣを重畳して帯電する場合の方が多いことが判っている。これは、ＶＡＣのピーク間電圧ＶＰＰがＶＤＣの約２倍以上のピーク値を持つ高い値であり、また、周期的に電流値が変化することで、放電電流が感光ドラム表面を周期的に振動刺激するため、感光ドラム表面の分子結合に欠陥を生じ易いからである。
【００１９】
そこで、本発明は、感光体の寿命検知を正確に行い、白ヌケ発生前のカブリ画像の発生を防止するようにした寿命検知方法、画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供することを目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、電圧が印加された帯電部材によって帯電される感光体の寿命を検知する寿命検知方法において、前記帯電部材にＤＣ電圧のみが印加された積算時間に関する第１の情報、及び前記帯電部材にＡＣ電圧がＤＣ電圧に重畳されて印加された積算時間に関する第２の情報に基づいて前記感光体の寿命検知を行い、前記寿命検知のために、前記第２の情報と前記第１の情報の重み付けは前記第１の情報より前記第２の情報の方が大きくなるように補正を加える、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の寿命検知方法において、前記第１の情報及び前記第２の情報に前記寿命検知のための前記補正がなされて算出される累積感光体回転数と、所定の感光体寿命回転数とを比較することに基づいて前記感光体の寿命を検知する、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の寿命検知方法において、前記帯電部材は、前記感光体に接触して設けられる、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項４に係る発明は、感光体と、電圧が印加され前記感光体を帯電する帯電部材と、を有する画像形成装置において、前記帯電部材にＤＣ電圧のみが印加された積算時間に関する第１の情報、及び前記帯電部材にＡＣ電圧がＤＣ電圧に重畳されて印加された積算時間に関する第２の情報に基づいて前記感光体の寿命検知を行い、前記寿命検知のために、前記第２の情報と記第１の情報の重み付けは前記第１の情報より前記第２の情報の方が大きくなるように補正を加える、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の画像形成装置において、前記第１の情報及び前記第２の情報に前記寿命検知のための前記補正がなされて算出される累積感光体回転数と、所定の感光体寿命回転数とを比較することに基づいて前記感光体の寿命を検知する、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の画像形成装置において、前記帯電部材は、前記感光体に接触して設けられる、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項７に係る発明は、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、電圧が印加されることが許され前記感光体を帯電する帯電部材と、を有するプロセスカートリッジにおいて、前記帯電部材にＤＣ電圧のみが印加された積算時間に関する第１の情報、及び前記帯電部材にＡＣ電圧がＤＣ電圧に重畳されて印加された積算時間に関する第２の情報に基づいて前記感光体の寿命検知を行い、前記寿命検知のために、前記第２の情報と前記第１の情報の重み付けは前記第１の情報より前記第２の情報の方が大きくなるように補正を加えられ累積感光体回転数を算出し、前記累積感光体回転数を記憶するメモリを有する、ことを特徴とする。
【００２９】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記累積感光体回転数は、感光体の寿命検知に使用される、ことを特徴とする。
【００３１】
請求項９に係る発明は、請求項７又は８に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記帯電部材は、前記感光体に接触して設けられる、ことを特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、実施の形態の説明に先立ち、本発明の技術的基礎となる参考例について説明する。
【００３３】
〈参考例〉
図１に、本発明に係る画像形成装置の参考例として、レーザビームプリンタの全体模式構成図を示す。
【００３４】
レーザプリンタＭは、プリント（画像形成）対象となる転写材Ｐを収納するとともにプリンタ本体（画像形成装置本体）１に着脱自在に装着される給紙カセット２を有する。装着状態の給紙カセット２の先端側の上方には、給紙カセット２内の転写材Ｐの有無を検知する紙有無センサ３と、給紙カセット２内の転写材Ｐを給紙するための給紙ローラ５とが、また前方（同図の左方）には給紙カセット２を介して転写材Ｐのサイズを検知するサイズセンサ４（複数個のマイクロスイッチで構成されている）が配置されている。
【００３５】
そして、転写材Ｐの搬送方向（同図の左方から右方に向かう方向）についての給紙ローラ５の下流側には、記録材Ｐを同期搬送するレジストローラ対６が配設されている。また、レジストローラ対６の下流には、後述するレーザスキャナ部７からのレーザ光に基づいて記録材Ｐ上にトナー像を形成するプロセスカートリッジ８および転写帯電器２１が配設されている。
【００３６】
さらに、プロセスカートリッジ８の下流には記録材Ｐ上に形成されたトナー像を熱定着する定着器９が配設されており、定着器９の下流には排紙部の紙搬送状態を検知する排紙センサ１０、記録材Ｐを排出する排紙ローラ１１、そしてプリントの完了した記録材Ｐを積載する積載トレイ１２が配設されている。
【００３７】
プリンタ本体１の上部に配置されたレーザスキャナ部７は、後述の外部装置２８から送り出される画像信号（ＶＤＯ信号）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット１３、レーザユニット１３からのレーザ光を後述の感光ドラム１７上に走査するための、ポリゴンミラー１４、結像レンズ群１５、および折り返しミラー１６を主要構成部材として構成されている。
【００３８】
プリンタ本体１のほぼ中央に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジ８は、カートリッジ容器１８に対して、感光ドラム（感光体）１７、帯電ローラ（帯電部材）１９、現像器２０、そしてクリーニング装置２２を一体的に組み込んでカートリッジ化したものである。なお、現像器２０は、トナーの再補充が可能な構成となっており、またクリーニング装置２２は、感光ドラム１７表面に接触配置されたクリーニングブレード２２ａを有する。上述のプロセスカートリッジ８は、さらに、不揮発性ＲＡＭ（以下「ＮＶＲＡＭ」という。）２９を備えており、このＮＶＲＡＭ２９には、プロセスカートリッジ８が実際にプリントを行った回数の累積のデータが、感光ドラム１７の回転数のデータとして記憶されている。
【００３９】
同図中、プリンタ本体１下部に配置されたメインモータ２３は、給紙クラッチ２４を介して給紙ローラ５を駆動し、レジストクラッチ２５を介してレジストローラ対６を駆動し、さらに、感光ドラム１７、定着器９、排紙ローラ１１等を駆動している。
【００４０】
さらに、プリンタ本体１内には、レーザビームプリンタＭ全体を制御するプリンタ制御部（制御装置）２６が配設されている。プリンタ制御部２６は、図２に示すように、タイマ２６ａ、ＲＯＭ２６ｂ、ＲＡＭ２６ｃ等を具備した読書き装置としてのＭＰＵ（マイクロコンピュータ）２６ｄおよび各種入出力制御回路（不図示）等で構成されている。このプリンタ制御部２６は、インターフェース２７を介してパーソナルコンピュータ等の外部装置２８に、またインターフェース３０を介してプロセスカートリッジ８内のＮＶＲＡＭ２９に接続されている。
【００４１】
次いで、図３のフローチャートを参照しながら、上述構成のレーザビームプリンタＭの動作について説明する。
【００４２】
まず、プリント開始かどうか判断し（Ｓ１）、プロセスカートリッジ８に内蔵されているＮＶＲＡＭ２９より、感光ドラム１７のドラム回転数データをＭＰＵ２６ｄが読み込む（Ｓ２）。ここでドラム回転数データと寿命回転数との比較を行い（Ｓ３）、ドラム回転数データが寿命回数データより小さい場合、プリント動作に入る（Ｓ４）、逆に大きい場合には、プロセスカートリッジ８の寿命報知を外部機器２８に行って（Ｓ１４）終了となる。すなわち、プロセスカートリッジ８のＮＶＲＡＭ２９には、あらかじめドラム寿命回転数が書き込まれており、この値によりドラム回転数データの比較を行い、ドラム寿命の検知を行っている。
【００４３】
次に、各モータが駆動し（Ｓ５）、タイマ２６ａがスタートした後（Ｓ６）、帯電ローラ１９にＤＣバイアスＶＤＣにＡＣバイアスＶＡＣを重畳した高圧が印加され（Ｓ７）、プリント動作が行われ、このとき、タイマ２６ａにはドラム回転時間がカウントされている。
【００４４】
次に、プリント動作終了かを判断し（Ｓ８）、続行の場合、ステップＳ４に戻りプリント動作を続けるとともに、ドラム回転数を累積してカウントしていく。逆にプリント終了の場合に帯電ローラ１９に印加する高圧をＯＦＦしてやり（Ｓ９）、タイマ２６ａをストップし（Ｓ１０）、各モータを停止する（Ｓ１１）。
【００４５】
以上、カウントされた累積ドラム回転数データをＮＶＲＡＭ２９に書き込む（Ｓ１２）とともに、累積ドラム回転数データとドラム寿命データとをＭＰＵ２６によって比較する（Ｓ１３）。
【００４６】
累積ドラム回転数データが寿命回転数より大きくない場合は、ステップＳ１に戻り、逆に大きい場合は、ＭＰＵ２６がカートリッジ寿命報知（Ｓ１４）を外部機器２８を介して行う。
【００４７】
以上、説明したように帯電ローラ１９を有するプロセスカートリッジ８において、プリント中、帯電ローラ１９へのバイアス印加時におけるドラム回転数データを随時検知することで、ドラム寿命検知が可能であり、プロセスカートリッジ８の交換メッセージを外部機器２８に出力することができる。これにより、例えば低印字率で間欠プリントを続けた場合に発生しがちな、白ヌケ画像発生前のカブリ画像の発生を防止できる。ここで、プロセスカートリッジ８のＮＶＲＡＭ２９にあらかじめ書き込む寿命回転数については、プロセスカートリッジ８の印字保証枚数を、間欠プリントの際の帯電ローラ１９にバイアス印加時における総回転数より大きく設定する必要がある。
【００４８】
また、このときの感光ドラム１７に塗工される感光層の膜厚は、上述の総回転数後の感光ドラム１７の削れにおいても、カブリ画像が出力されない程度に設定する必要であることはいうまでもない。
【００４９】
〈実施の形態１〉
上述の参考例で説明したように、帯電ローラ１９を有するプロセスカートリッジ８において、ＮＶＲＡＭ２９にドラム回転数を随時書き込み、この回転数と寿命回転数とを比較することで、ドラム寿命検知を行い、プロセスカートリッジ交換メッセージを外部機器２８に出力することで、白ヌケ前のカブリ画像の出力を防止している。
【００５０】
しかしながら、帯電ローラ１９に印加されるバイアスがＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳したものである場合、ＤＣバイアスのみの印加時に比して、ドラム削れ量が多いことが知られている。このドラム削れ量を低減する方策を以下に述べる。
【００５１】
図４は、実施の形態１の動作を示すフローチャートである（図３と同じステップは、同一の符号を付し、その説明は省略する。）。画像形成装置の一例としてのレーザビームプリンタの構成は、参考例の構成と同じである。本実施の形態１において参考例と異なる点は、帯電ローラ１９にＤＣバイアスの高圧を印加したときの時間ｔ１をタイマ１により、また、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳したバイアスを印加したときの時間ｔ２をタイマ２より別々にカウントしている点である。プリント動作が開始され（Ｓ４）、各モータが駆動されると（Ｓ５）、タイマ１をスタートし（Ｓ１０１）、帯電ローラ１９のＤＣバイアスの高圧が印加される（Ｓ１０２）。そして印字プロセスが開始されると（Ｓ１０３）、タイマ２がスタートされ（Ｓ１０４）、帯電ローラ１９のＡＣバイアスの高圧が重畳される（Ｓ１０５）。印字プロセスが実行され（Ｓ１０６）、印字プロセスが終了すると（Ｓ１０７）、帯電ローラ１９のＡＣバイアスが切られ（Ｓ１０８）、タイマ２がストップされる（Ｓ１０９）。プリントが続行される場合は、ステップＳ１０３に戻り、一方プリントが終了される場合は、帯電ローラ１９の高圧のＤＣをオフにする（Ｓ１１０）。なお、ステップＳ１０３において、印字プロセスが開始されずに待ちタイムがオーバーした場合には（Ｓ１１１）、帯電ローラ１９の高圧のＤＣバイアスをオフする。ステップＳ１１１で待ちタイムがオーバーされない場合は、ステップＳ１０３に戻る。
【００５２】
図４のステップＳ１２で累積ドラム回転数を計算する際、ＤＣバイアスのみが帯電ローラ１９に印加されて、感光ドラム１７が回転する時間はｔ１−ｔ２、ＡＣバイアスが重畳されて印加された時間はｔ２となる。ここで、ｔ１−ｔ２の時間においては、現像、転写などの非印字プロセス時には、印字プロセスが行われていないため、感光ドラム１７をＤＣバイアスのみで帯電するだけで、感光ドラム１７が回転していても、カブリトナーが感光ドラム１７に付着することはなく、良好なプリントプロセスを示す。
【００５３】
よって、印字プロセスに寄与する部分にのみ、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳させる。これ以外、例えば、給紙、排紙、後回転などのプロセスにおいては、ＤＣバイアスのみを印加することでドラム削れ量を減らすことが可能である。このため、感光ドラム１７の感光層の膜厚が参考例と同じ場合は、ドラム寿命回転数が伸びる。一方、膜厚を薄くして参考例と同じドラム寿命回転数に設定した場合、感光ドラム１７の感光層の塗工材料が少なく済み、プロセスカートリッジ８のコストダウンが可能である。
【００５４】
ここで、上述の実施の形態１において、ステップＳ１２での累積ドラム回転数は、以下のようにして求める。
【００５５】
図１に示すレーザビームプリンタＭにおいて、プロセスカートリッジ８の条件を変えず、一方は、帯電ローラ１９にＤＣバイアスのみを印加した場合と、他方は、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳して印加した場合とでドラム削れ量をそれぞれ１０個の平均値について比較したところ、１０００枚当りのドラム削れ量は図５に示すようになった。すなわち、ＤＣバイアスのみでのドラム削れ量は、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した場合に比べ１／５以下であることが判った。よって、ＤＣバイアスのみを印加したドラム回転数は、削れ量から判断して、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳した場合の回転数で代用すると１／５になる。
【００５６】
そこで、累積ドラム回転数をｎ０、プロセススピードをｖＰ、ドラム半径をＲとすると、
ｎ０＝｛（１／５）×（ｔ１−ｔ２）ｖＰ／２πＲ｝＋｛ｖＰ×ｔ２／２πＲ｝
となる。
【００５７】
また、ドラム寿命回転数については、参考例と同様、プロセスカートリッジ８の印字保証枚数を、間欠プリントを行った場合のドラム総回転数をｎ１としたときのｎ１よりも大きく設定する必要がある。
【００５８】
以上、説明したように、実施の形態１では白ヌケ発生前のカブリ画像の発生を防止するとともに、ドラム削れ量を低減することでドラム寿命回転数を伸ばすことができ、感光層の膜厚を薄くしてやり、プロセスカートリッジ８のコストダウンが可能となる。
【００５９】
〈実施の形態２〉
図６に、図９に示したプロセスカートリッジ１１０を組み込んだ従来のレーザビームプリンタの概略構成を示す。１２０はスキャナと半導体から成る露光装置、１２１は反射ミラー、１２２は定着器、１２３はレジストローラ、１２４は給紙カセット、１２５はマルチパーパストレイ（以下「ＭＰトレイ」という。）、１２６はフェイスアップトレイ（以下「ＦＵトレイ」という。）、１２７はフェイスダウントレイ（以下「ＦＤトレイ」という。）、１２８、１２９は給紙ローラ、１３０は両面ユニット、１３１は反転ローラである。
【００６０】
まず、片面印字の場合、給紙カセット１２４またはＭＰトレイ１２５から給紙された転写材Ｐは、プロセスカートリッジ１１０の感光ドラム１０１上に形成されたトナー像が転写ローラ１０５によって転写された後、定着器１２２で定着された後、ＦＵトレイ１２６またはＦＤトレイ１２７上に排出される。
【００６１】
次に、両面印字の場合を説明する。片面印字された転写材Ｐは、定着器１２２を抜けて両面ユニット１３０に搬入され、転写材Ｐの後端が反転ローラ１３１に到達したとき、この反転ローラ１３１が回転して、レジストローラ１２３に再給紙される。その後、片面印字のときと同様にプリントされた後、ＦＵトレイ１２６またはＦＤトレイ１２７に排出される。さらに、１３２はＭＰＵ、１３３は高圧ユニット、１３４はインターフェース、１３５は外部装置、１３６はモータである。
【００６２】
このように、レーザビームプリンタが複数の給紙ユニット、複数の排紙ユニット、及び両面ユニットを備えた場合、プリントプロセスが多数の紙パスルート（転写材搬送路）を介して行われることになる。このため、従来のプロセスカートリッジ１１０で画像をプリントした場合、紙パスが長く、規定印字率でプリントした場合でも、プリント保証枚数前に感光ドラム１０１が削られてしまいカブリ画像が出力されることがあった。
【００６３】
図７に、この問題を解決する構成を採用した実施の形態２のレーザビームプリンタ（画像形成装置）の概略構成を示す。同図に示すレーザビームプリンタＭは、図６に示すレーザビームプリンタＭのプロセスカートリッジ１１０側に、ＮＶＲＡＭ１３８を組み込み、一方、プリント本体１側に、タイマ１３７ａ、ＲＯＭ１３７ｂ、ＲＡＭ１３７ｃを有するＭＰＵ１３７を配置したものである。このＭＰＵ１３７は、インターフェース１７４を介して外部機器１３５と通信可能に接続されている。
【００６４】
上述構成のレーザビームプリンタＭでは、実施の形態１と同様、転写材Ｐに対するプリントは、種々の紙パスルートを介して行われる。これらのプリントにおいて、感光ドラム１０１に対する帯電ローラ１０２による帯電は、実際に印字プロセスが行われる場合には、ＤＣバイアスにＡＣバイアスが重畳された状態でなされるので、感光ドラム１０１は削られ易くなっている。しかし、それ以外の場合、つまり実際に印字プロセスが行われるのでない場合には、ＤＣバイアスのみが印加された状態でなされるので、感光ドラム１０１はあまり削られない。
【００６５】
このように、本実施の形態２の構成によると、プリント本体１が、複数の給紙パスや排紙パス、また両面ユニットを有する場合においても、感光ドラムの削れを低減して、カブリの発生を防止することができる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、帯電部材にＤＣ電圧のみが印加された積算時間に関する第１の情報と、帯電部材にＡＣ電圧がＤＣ電圧に重畳されて印加されるＡＣ電圧印加積算時間に関する第２の情報と、に基づいて感光体の寿命を検知する、すなわち、特に感光体の寿命に大きな影響を及ぼすＡＣ電圧印加時間と、ＡＣ電圧が印加されない時間とを区別して検知することができるので、感光体の寿命を正確に検知することができる。したがって、白ヌケ発生前のカブリ画像の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考例のレーザビームプリンタの全体模式構成図。
【図２】参考例のＭＰＵおよびその周辺の構成を示す図。
【図３】参考例のレーザビームプリンタのプリント動作を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１のレーザビームプリンタのプリント動作を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１において、帯電ローラに印加する電圧の違いによる、ドラム削れ量の違いを示す図。
【図６】従来のレーザビームプリンタの全体模式構成図。
【図７】実施の形態２のレーザビームプリンタの全体模式構成図。
【図８】従来のレーザビームプリンタの感光ドラム周辺の構成を示す図。
【図９】従来のプロセスカートリッジの構成を示す縦断面図。
【図１０】従来の、帯電ローラによる帯電の様子を示す図。
【図１１】従来のレーザビームプリンタの全体模式構成図。
【符号の説明】
１          画像形成装置本体（プリント本体）
９          定着装置
１７        感光体（感光ドラム）
１８        プロセスカートリッジ
１９        帯電部材（帯電ローラ）
２０        現像器
２１        転写帯電器
２２        クリーニング装置
２２ａ      クリーニングブレード
２６        制御装置（プリンタ制御部）
２６ａ      タイマ
２６ｂ      ＲＯＭ
２６ｃ      ＲＡＭ
２６ｄ      読書き装置（ＭＰＵ）
２９        不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）
Ｍ          画像形成装置（レーザビームプリンタ）
Ｐ          転写材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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