(57)【要約】【課題】  感光体の寿命判定に用いる感光体の消耗度情報を得る。【解決手段】  画像形成モードの判定により(S1)、画像形成モードに対応した画像処理が行われる。このモードに応じてDCバイアス、ACバイアス等の帯電バイアス方式が切り替えられる(S2)。次に、画像出力前や画像出力時のACバイアスの印加時間及びDCバイアスの印加時間を計測し(S3)、プロセスカートリッジが持つメモリタグの不揮発性メモリから前回までの印加時間を読み出し(S4)、これに上記計測した印加時間を加えた後(S5)、それぞれのモードに対する積算時間を感光体の消耗度情報として記憶する(S6)。【選択図】  図３
2006084828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と該像担持体にバイアス電圧を印加する帯電手段とを有するプロセスカートリッジが着脱可能に装着され、前記像担持体に形成された画像を記録媒体に転写する画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジに設けられた不揮発性記憶手段と、
複数の画像形成モードから選択された画像形成モードに応じた画像形成処理を行う画像形成手段と、
複数の帯電バイアス方式から前記選択された画像形成モードに応じた帯電バイアス方式を選択しその方式に基づいて前記帯電手段に前記バイアス電圧を印加させる制御手段と、
前記複数の帯電バイアス方式毎の前記バイアス電圧の印加時間を積算し、積算時間を前記不揮発性記憶手段に記憶する演算手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記積算時間は、前記印加時間にその帯電バイアス方式に応じた所定の係数を掛け合わせて加算した積算時間であり、該積算時間に基づいて前記像担持体の寿命判定を行う判定手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判定手段が前記像担持体の寿命判定を行うための閾値を記憶する記憶手段を設けたことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記閾値を記憶する記憶手段は、前記プロセスカートリッジに設けられた前記不揮発性記憶手段であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記帯電バイアス方式は、DCバイアス電圧を印加する方式とACバイアス電圧を印加する方式を含み、前記DCバイアス電圧を印加する方式に用いる前記係数は前記ACバイアス電圧を印加する方式に用いる係数より小さいことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記不揮発性記憶手段は、非接触で外部と通信する媒体からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体に形成された画像を記録媒体に転写する画像形成装置に着脱可能に装着され、前記像担持体と該像担持体に帯電バイアスを行う帯電手段とを有するプロセスカートリッジであって、
複数の帯電バイアス方式毎のバイアス電圧の印加時間を積算した積算時間を記憶する不揮発性記憶手段を設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
前記積算時間に基づいて前記像担持体の寿命判定を行うための閾値を前記不揮発性記憶手段に記憶することを特徴とする請求項７記載のプロセスカートリッジ。
【請求項９】
前記不揮発性記憶手段は、非接触で外部と通信する媒体からなることを特徴とする請求項７又は８記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
複数の画像形成モードから選択された画像形成モードに応じた処理を行う画像形成処理と、
複数の帯電バイアス方式から前記選択された画像形成モードに応じた帯電バイアス方式を選択しその方式に基づいて前記帯電手段によりバイアス電圧を印加させる制御処理と、
前記複数の帯電バイアス方式毎の前記バイアス電圧の印加時間を積算する演算処理と、
前記積算時間を記憶する記憶処理とをコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１１】
請求項１０記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、コピー機、ファクシミリ等の画像形成装置、画像形成装置に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ、画像形成装置で用いられるプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置の感光体への帯電方式として、電圧を印加した帯電部材を感光体表面に接触させて感光体表面を帯電させる方式が多く用いられており、DC電圧のみをバイアスするDC帯電方式と、DC電圧にAC電圧を重畳してバイアスするAC帯電方式がある。AC帯電方式は感光体表面の凹凸をAC成分がならしてDC成分を均一に帯電させる効果がある。また像形成後の感光体は、表面のトナーをクリーニングブレードで掻き落とし、除電ランプによって除電されるが、像がメモリとして残ってしまう場合があり、ACを重畳してバイアスすることによりメモリを除去する効果も有る。しかしながらこれらの効果の反面、AC帯電では電流量が多くなり、電流により感光体の感光層が次第に削られていくという現象が有る。
【０００３】
従来より、写真モードや文字モード、及び前回転時の状態などにより、帯電バイアスのモードを変更することにより、良好な画像を得ると共に、感光体の削れを少なくするようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、プロセスカートリッジにメモリを備え、このメモリに画像形成プロセス条件情報及び定着制御情報を記憶することにより、トナー変更等のプロセスカートリッジ側を変更した場合に、画像形成装置側のプログラムを変更することなく高画質化、機能向上を実現する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００３−９８９０６号公報
【特許文献２】特開２００３−５７８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
感光体帯電のACバイアスは、画像を安定させる反面、そのバイアス時間により感光体の消耗に影響を与えるという問題があった。
本発明は、感光体に対する負荷である帯電時間をモード別に積算して保持し、感光体の消耗度情報とする画像形成装置、プロセスカートリッジ、プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明画像形成装置は、像担持体とこの像担持体にバイアス電圧を印加する帯電手段とを有するプロセスカートリッジが着脱可能に装着され、像担持体に形成された画像を記録媒体に転写する画像形成装置において、プロセスカートリッジに設けられた不揮発性記憶手段と、複数の画像形成モードから選択された画像形成モードに応じた画像形成処理を行う画像形成手段と、複数の帯電バイアス方式から選択された画像形成モードに応じた帯電バイアス方式を選択しその方式に基づいて帯電手段に前記バイアス電圧を印加させる制御手段と、複数の帯電バイアス方式毎の前記バイアス電圧の印加時間を積算し、積算時間を不揮発性記憶手段に記憶する演算手段とを設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、積算時間は、印加時間にその帯電バイアス方式に応じた所定の係数を掛け合わせて加算した積算時間であり、積算時間に基づいて像担持体の寿命判定を行う判定手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、判定手段が像担持体の寿命判定を行うための閾値を記憶する記憶手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の画像形成装置において、閾値を記憶する記憶手段は、プロセスカートリッジに設けられた不揮発性記憶手段であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、帯電バイアス方式は、DCバイアス電圧を印加する方式とACバイアス電圧を印加する方式を含み、DCバイアス電圧を印加する方式に用いる係数は前記ACバイアス電圧を印加する方式に用いる係数より小さいことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、不揮発性記憶手段は、非接触で外部と通信する媒体からなることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項７記載の発明プロセスカートリッジは、像担持体に形成された画像を記録媒体に転写する画像形成装置に着脱可能に装着され、像担持体と像担持体に帯電バイアスを行う帯電手段とを有するプロセスカートリッジであって、複数の帯電バイアス方式毎のバイアス電圧の印加時間を積算した積算時間を記憶する不揮発性記憶手段を設けたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項８記載の発明は、請求項７記載のプロセスカートリッジにおいて、積算時間に基づいて前記像担持体の寿命判定を行うための閾値を不揮発性記憶手段に記憶することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項９記載の発明は、請求項７又は８記載のプロセスカートリッジにおいて、不揮発性記憶手段は、非接触で外部と通信する媒体からなることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１０記載の発明プログラムは、複数の画像形成モードから選択された画像形成モードに応じた処理を行う画像形成処理と、複数の帯電バイアス方式から前記選択された画像形成モードに応じた帯電バイアス方式を選択しその方式に基づいて帯電手段によりバイアス電圧を印加させる制御処理と、複数の帯電バイアス方式毎のバイアス電圧の印加時間を積算する演算処理と、積算時間を記憶する記憶処理とをコンピュータに実行させるものである。
【００１５】
請求項１１記載の発明コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項１０記載のプログラムを記録したものである。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、１０、１１の発明によれば、感光体の帯電モード毎の時間を積算して保持することにより、実際の負荷に対する感光体の消耗度がわかり、プロセスカートリッジや感光体の交換の目安とすることができる。
請求項２の発明によれば、感光体に対する負荷による寿命判定を行うことにより、感光体又はプロセスカートリッジの交換を指示して劣化した画像出力を防ぐことができる。
【００１７】
請求項３の発明によれば、感光体の寿命判定の閾値を画像形成装置本体が有することにより、プロセスカートリッジ側メモリの領域を有効に使用することができる。
請求項４の発明によれば、感光体の寿命判定の閾値をプロセスカートリッジが有することにより、カートリッジのバージョンや種類によって異なるデータであっても個別に管理が可能となり、画像形成装置にてバージョン毎のデータ管理を不要とすることができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、感光体の寿命判定の精度を上げることができる。
請求項６、９の発明によれば、プロセスカートリッジ内の不揮発性記憶手段に対して外部から読み出し、書き込みを行うことができる。
【００１９】
請求項７の発明によれば、感光体の帯電モード毎の時間を積算して保持することにより、実際の負荷に対する感光体の消耗度がわかり、プロセスカートリッジの交換の目安とすることができる。また、プロセスカートリッジのリサイクルで、感光体を継続使用するか否かの判断の目安とすることができる。
請求項８の発明によれば、感光体の寿命判定の閾値をプロセスカートリッジ側から提供することにより、カートリッジのバージョンによって異なるデータとして、画像形成装置でのバージョン毎のデータ管理を不要とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の実施の形態による画像形成装置の構成図である。
図１において、プロセスカードリッジ２は、画像形成装置１に着脱可能に装着されている。画像形成装置１は、制御CPUを含み画像処理等を実行する制御部４、光学系１ａ、給紙コロ１ｂ、記録紙３を収納する給紙カセット１ｃ、転写ローラ１ｂ、定着ローラ１ｅ等で構成される。一方、プロセスカートリッジ２は、帯電ローラ２ａ、現像手段及びトナー収納部２ｂ、クリーニング手段及び廃トナー回収部２ｃ、感光体（像担持体）２ｂ等で構成されている。光学系１ａは、ポリゴンモータ、ポリゴンミラー、Ｆθレンズ、レーザダイオード、ミラー等で構成される。
【００２１】
画像形成装置１の動作の概略を説明する。
給紙カセット１ｃに収納された記録紙３は、給紙コロ１ｂにより感光体２ｂへ搬送される。感光体２ｂは時計方向に回転駆動され、その際、帯電ローラ２ａによって帯電され、光学系１ａからレーザ光が照射されて、感光体２ｄ上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段及びトナー収納部２ｂを通る際にトナーによって可視像化される。可視像は、転写ローラ１ｄにより感光体２ｂへ搬送された記録紙３に転写された後、定着ローラ１ｅに搬送され、記録紙３上の可視像が定着され、画像形成装置の１の外部に排出される。
【００２２】
図２に画像形成装置本体に着脱可能に装着されるプロセスカートリッジ２の斜視図を示す。
プロセスカートリッジ２は、図１に示す帯電ローラ２ａ、現像手段及びトナー収納部２ｂ、クリーニング手段及び廃トナー回収部２ｃ、感光体２ｂを一体（AIO）にしたものである。図２に示すプロセスカートリッジ２にはメモリタグ２２が実装されている。メモリタグ２２には不揮発性メモリが搭載されており、各感光体ユニット（プロセスカートリッジユニット）の制御に必要な情報、カートリッジID，製造年月日、使用開始年月日、リサイクル回数、コピー枚数、現在の年月日等が記憶されている。即ち、プロセスカートリッジのメモリには、カートリッジの使用時間や出力画像枚数などの情報を保持してメンテナンスを補助している。尚、メモリタグ２２の代わりに、ICチップを搭載したプリント基板又は非接触型ICチップを搭載したプリント基板を実装しても良い。
【００２３】
図３は第１の実施の形態による動作を示すフローチャートである。
ホストコンピュータやスキャナデータによる画像形成モードの判定指示により(S1)、画像形成モードに対応した画像処理が実行される。画像形成モードとしては、中間階調の再現性を重視する写真モードと、コントラスト重視の文字モードなどがある。このモードに応じて帯電バイアス方式が切り替え選択される(S2)。ACバイアスは均一な帯電がなされるため、中間濃度の再現性が必要な写真モードでは必須となる。文字モードの場合には、中間濃度がそれほど重視されないため、ACバイアスの時間を短縮、またはDCバイアスのみとしても影響は少ない。DCバイアスのみの場合には感光体に流れ込む電流が少なく、感光体に与えるダメージは少なくなるので、可能な範囲でACバイアスを使用せずにDCバイアスのみとする。
【００２４】
制御CPUは画像出力前や画像出力時のACバイアスの印加時間及びDCバイアスの印加時間を計測し(S3)、プロセスカートリッジが持つメモリタグ２２の不揮発性メモリから前回までの印加時間を読み出し(S4)、これに上記計測した印加時間を加えた後(S5)、それぞれのモードに対する積算時間を記憶する(S6)。
本実施の形態によれば、モードに応じたバイアス電圧の印加時間の積算時間を不揮発メモリに記憶することができ、この積算時間に基づいて感光体の寿命を判定することができる。
【００２５】
図４に第２の実施の形態による動作を示すフローチャートを示す。
画像出力モードの判定により(S11)、帯電バイアス方式が切り替え選択される(S12)。制御CPUは、ACバイアスの印加時間及びDCバイアスの印加時間を計測する(S3)。ここで、感光体の帯電にDCバイアスのみを行った場合は、感光体へのダメージが少なくなるので、計測した時間に帯電バイアス方式に応じた重み係数を乗算する(S15)。DCバイアスの場合は重み係数を少なくする。具体的には、DCバイアスのみの時間に規定の１未満の係数を掛けた時間をACバイアスの積算時間に加算して(S16)、不揮発性メモリに書き込む(S17)。そしてこの、不揮発性メモリの積算時間と寿命判定の基準値とを比較し(S18)、時間が上回っていたら(S19,Yes)、プロセスカートリッジ交換の警告や動作の停止等を行う(S20)。
本実施の形態によれば、感光体へのダメージが少ないDCバイアスの印加時間をACバイアスの印加時間より短く見積もることにより、寿命判定の精度を上げることができる。
【００２６】
尚、第３の実施の形態に関しては、前述の寿命判定の基準値を画像形成装置の制御プログラムが有し、寿命判定ルーチンで呼び出して比較するものである。
第４の実施の形態に関しては、前述の寿命判定の基準値を、プロセスカートリッジのメモリタグ２の指定アドレスに、出荷時等にあらかじめ書き込んでおき、画像形成装置の寿命判定ルーチンでメモリから呼び出して比較するものである。
第５の実施の形態に関しては、前述の帯電バイアスのAC及びDC各々の印加時間の積算値を保持するメモリ領域を有するプロセスカートリッジである。
第６の実施の形態に関しては、前述の感光体の寿命判定を行う基準値をメモリの領域に有するプロセスカートリッジである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態による画像形成装置の構成図である。
【図２】プロセスカートリッジの外観斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態による動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態による動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２８】
１    画像形成装置
２    プロセスカードリッジ
１ａ    光学系、
３    記録紙
４    制御部
１ｂ    転写ローラ、
２ａ    帯電ローラ
２ｂ    感光体（像担持体）
２２    メモリタグ
【図１】
2006084828.tif 000003
【図２】
2006084828.tif 000004
【図３】
2006084828.tif 000005
【図４】
2006084828.tif 000006