(57)【要約】【課題】感光体の寿命時の膜厚のバラツキを無くし寿命をのばすことができる電子写真式の画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体交換時の頁カウンタを記憶する手段と、感光体交換時の頁カウンタから使用印刷頁数（Ｎｐ）を算出する手段と、感光体交換時からの感光体の使用回転数（Ｎｏ）を記憶する手段と、前記使用印刷頁数Ｎｐと使用回転数Ｎｏとの比（Ｎｐ／Ｎｏ）に基づき、感光体の寿命回転数を算出する手段とを備える。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体交換時の頁カウンタを記憶する手段と、感光体交換時の頁カウンタから使用印刷頁数（Ｎｐ）を算出する手段と、感光体交換時からの感光体の使用回転数（Ｎｏ）を記憶する手段と、前記使用印刷頁数Ｎｐと使用回転数Ｎｏとの比（Ｎｐ／Ｎｏ）に基づき、感光体の寿命回転数を算出する手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体の寿命回転数は、磨耗量ｄと、前記使用印刷頁数と使用回転数の比Ｎｐ／Ｎｏとの１次式に基づいて算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を採用している複写機やレーザプリンタ等の画像形成装置は、感光体を用い、これに公知の帯電、露光、現像のプロセスを適用して目的の画像情報に対応したトナー画像を形成し、それを転写材に転写手段によって転写し、定着手段によって転写材にトナーを定着させる。転写後の感光上の残ったトナーはクリーナによって除去され、再び帯電プロセスになり上記の動作が繰り返される。
【０００３】
ここで、像担持体としての感光体の寿命について説明する。像担持体としての感光体は繰り返し使用で次第に擦り減っていく。感光体は転写工程後、クリーニング手段で転写残りのトナー等が除去されて、清掃され、繰り返して画像形成が行われるが、繰り返して使用していくうちに、その表面が、融着トナー、転写材の成分、帯電時の放電生成物などの汚れで汚染されていく。
【０００４】
感光体表面が汚染されていくると感光体の表面電位がさがり静電潜像が乱れたり、融着トナーのために出力画像が損なわれたりする。そこで、クリーニング手段のクリーニングブレード等で感光体表面を削っていき、感光体の表面を常に新しい表面状態に保たせる。
【０００５】
しかし、感光体表面が繰り返し使用に伴い少しずつ削られていき、感光体の膜厚が次第に薄くなり、感光体の寿命となる。感光体は暗部ではコンデンサとして働くので、暗所で感光体表面に電荷を与えるとそれが保持され、表面電位が現れる。感光体の膜厚が変わると、コンデンサとしての容量が変わり、感光体膜厚が薄くなると静電容量が増えるので同じ電荷量を与えると表面電位が下がるので、与える電荷量を増加して、表面電位を一定に保つことができる。
【０００６】
しかし、帯電器で与えられる電荷量にはプロセス速度と帯電器の幅で決まる限界があり、感光体寿命は感光体の膜厚できまる。感光体の寿命を決める方法には、（１）感光体に流れる電流を測定し、限界膜厚を算出する方法、（２）実験的に限界膜厚をプリント枚数で決める方法、（３）実験的に限界膜厚に達する感光体の回転数で決める方法などがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）の方法は、感光体の寿命は膜厚できまるためよい方法と思われるが、感光体に、流れる電流は非常に微弱なため、感光体に接触する部材、例えば、現像部材、転写部材などが当接している場合、各部材と感光体の間に電流が流れてしまい、正確な電流を測定することが困難である。各部材を感光体から離間させることも考えられるが、装置的に複雑になりコストアップとなる。
【０００８】
（２）の方法は、限界膜厚に達するであろうプリント枚数のときに感光体の回転数が正確にわからない。磨耗量は回転数で決まるので、寿命が把握しにくい。
【０００９】
（３）のように単に感光体の回転数で決める方法は、一般的に、電子写真式の画像形成装置は装置の立ち上げ時は定着機が所定温度に達するまで待機時間があり、その間に現像剤も装置の立ち上げ時には空転させて帯電量を安定させるために印写プロセスを空転する。感光体は印刷時だけでなく、空転時にもブレード等のクリーナによって磨耗する。
【００１０】
プリンタを使って、感光体５０万回転の連続印刷試験を行い、１０万回転あたりの感光体磨耗量を表１に示す。
【００１１】
【表１】
2004020793.tif 000003
【００１２】
同じ５０万回転でも感光体の磨耗量と頁数にはバラツキがあることがわかる。上記の結果のように感光体を５０万回転分、印刷したときの感光体の磨耗量と空転のみで５０万回転させた時の感光体の磨耗量を調査したところ、印刷時より、空転のみの時の方が磨耗量が減少した。そこで本発明者は、使用頁数と回転数に差異が見られるときは、感光体の寿命回転数を伸ばせるのではと思いつくにいたった。
【００１３】
本発明の目的は、感光体の寿命時の膜厚のバラツキを無くし寿命をのばすことができる電子写真式の画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、感光体交換時の頁カウンタを記憶する手段と、感光体交換時の頁カウンタから使用印刷頁数（Ｎｐ）を算出する手段と、感光体交換時からの感光体の使用回転数（Ｎｏ）を記憶する手段と、前記使用印刷頁数Ｎｐと使用回転数Ｎｏとの比（Ｎｐ／Ｎｏ）に基づき、感光体の寿命回転数を算出する手段とを備えることにより達成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、図１を用いて画像形成装置について説明する。トナー像を形成する為の記録媒体である感光体６を矢印方向に回転駆動している。この感光体６は帯電器２にて特定の極性に均一帯電された後、光学ユニット１からの光により露光されることで静電潜像が形成される。この露光位置回転下流側には現像ユニット３が配置されている。
【００１６】
現像ユニット３にて現像された感光体６上のトナー像はシート４上に転写ユニット５にてシート背面にトナーと逆極性の帯電がなされることで感光体６上のトナー像がシート４上に転写される。転写後は図示しない剥離手段にてシートが感光体６より剥離される。そして、転写後、転写されなかったトナーはクリーナーによって除去され、除電ランプによって不要な電荷が除去される。これにより次のトナー像の形成が行われる。
【００１７】
一方、感光体６より剥離されたシート４は定着機８へ搬送される。定着機８は一定温度に、加熱制御されるヒートロールに対して、シート４をヒートロールに圧接させる加圧ローラとから構成されている。したがって、シート４上に担持されたトナー像は、加熱溶融され圧力の作用にて定着される。この定着処理を終えたシート４は画像形成が終了したとして画像形成装置の外部に排出処理される。
【００１８】
図２のフローチャートに示すように上記の画像形成装置において、感光体が交換されると、（１）より頁カウンタを頁カウンタ記憶部１０に記憶し、感光体交換時の感光体の使用頁数を使用頁数演算部１２で計算する。（２）で感光体回転数カウンタをリセットし、回転数カウンタ記憶部９にセットし、使用回転数演算部１１で使用回転数を演算する。感光体の寿命時にがさらに使えるかどうか判断する。（３）でＮｐ／Ｎｏを計算する。（４）においてＮｐ／Ｎｏがあるしきい値以下の場合は、ドラム寿命演算部１３において実験的に求められた感光体１０万回転当たりの磨耗量ｄと使用頁数Ｎｐと使用回転数Ｎｏの比Ｎｐ／Ｎｏの一次関数が記憶されてドラム寿命を演算する。
【００１９】
本実施例では１次関数は、数本のドラムのデータを最小二乗法で求めた結果、図３に示すようにｄ＝１．０１０４×Ｎｐ／Ｎｏ＋０．６７４９となった。この実施例では感光体の磨耗量ｄは１０万回転当たりの磨耗量とした。感光体の初期の膜厚を２３μｍとして、９回の連続印刷試験を行い、上記のシステムで印刷した結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
表２は５０万回転時に感光体を取り出して渦電流式の膜厚計にて磨耗量をしらべた結果を示す。初期が２３μｍで１．６μｍ／１０万回転で削れると５０万回転時に寿命膜厚１５μｍになる。実験的に求めた１０万回転当たりの磨耗量とＮｐ／Ｎｏの１次関数より、１．６μｍになるＮｐ／Ｎｏは０．９２であり、この値をしきい値としＮｐ／Ｎｏが０．９２以上のものは補正対象としないことにした。０．９２以下の物については本システムを適用した結果を表３に示す。
【００２２】
５０万回転次にＮｐ／Ｎｏは０．９２以下のものについては、上記の１次式にＮｐ／Ｎｏを代入して、１０万回転当たりの磨耗量を計算し、１．６μｍとの差分を寿命感光体回転数に還元する。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
Ｎｏ．３について例を示すと、５０万回転時のＮｐ／Ｎｏは０．７７であった。先の一次式に０．７７を代入すると、１０万回転あたり１．４５μｍになるので、１０万回転当たり０．１５μｍ余裕がある。５０万回転分は０．７５μｍである。限界である１．６μｍ／１０万回転のもとでは、０．７５μｍ分は４６０００回転に当るので、寿命設定を５０万回転から５４．６万回転に変更する。他のドラムについても同様である。
【００２５】
上記の表のように本発明のシステムを適応すると、寿命時の感光体磨耗量の実測値は限界である１．６μｍ／１０万回転に近くなり、無駄なく感光体が使えていることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、電子写真装置の感光体の磨耗量を一定にできる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置と制御ブロックを表す説明図。
【図２】本発明の画像形成装置の制御フローチャート。
【図３】本発明の磨耗量と印刷頁数と使用回転数の比の１次式に関する説明図。
【符号の説明】
１　光学系
２　帯電器
３　現像機
４　印刷用紙
５　転写ユニット
６　感光体
７　清掃器
８　定着機
９　感光体回転数記憶部
１０　頁カウンタ記憶部
１１　感光体使用回転数演算部
１２　使用頁数演算部
１３　ドラム寿命回転数演算部
【図１】
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【図２】
2004020793.tif 000007
【図３】
2004020793.tif 000008