(57)【要約】【課題】プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止すること。【解決手段】不揮発メモリ４１３に記憶された前露光累積照射時間に基づきプロセスカートリッジ２０１が寿命に達したか否かを判断し（Ｓ１１２）、プロセスカートリッジ２０１が寿命に達していないと判断した場合には（Ｓ１１２  Ｎ）前露光光量設定値Ｓで露光を行うようＬＥＤ１０、１１を制御し（Ｓ１１３）、プロセスカートリッジ２０１が寿命に達したと判断した場合には（Ｓ１１２  Ｙ）前露光光量設定値Ｌ（＞Ｓ）で露光を行うようＬＥＤ１０、１１を制御する（Ｓ１１４）ＣＰＵ４１４を備える。【選択図】図６
2012208385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、前記潜像形成手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、情報を記憶する記憶手段と、を有する着脱可能なプロセスカートリッジと、
前記像担持体に残留した電荷を除去するために前記像担持体を露光する前露光手段と、
を備える画像形成装置であって、
前記記憶手段に記憶された前記情報に基づき前記プロセスカートリッジが寿命に達したか否かを判断し、前記プロセスカートリッジが寿命に達していないと判断した場合には第一の光量で露光を行うよう前記前露光手段を制御し、前記プロセスカートリッジが寿命に達したと判断した場合には前記第一の光量より大きい第二の光量で露光を行うよう前記前露光手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶される前記情報は、前記前露光手段が前記像担持体を露光した累積時間であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像手段内の現像剤の量を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段により検出した現像剤の量を前記記憶手段に記憶させ、前記記憶手段に記憶した現像剤の量と、前記現像剤の量に基づき算出した現像剤の消費率と、に基づいて前記第二の光量を設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像手段内の現像剤の量を検出する検出手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段から前記情報を得られない場合には、前記検出手段により検出された現像剤の量と、前記現像剤の量に基づき算出した現像剤の消費率と、に基づいて前記プロセスカートリッジが寿命に達したか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記現像剤の量と前記現像剤の消費率とに基づいて前記第二の光量を設定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記現像剤の量と前記現像剤の消費率とに基づき印刷可能な転写材の枚数を予測し、予測した印刷可能な転写材の枚数が少ないほど大きな光量を前記第二の光量に設定することを特徴とする請求項３又は５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＣ帯電方式における例えば横白スジ等の画像不良を防止するために、感光ドラムの帯電工程前に感光ドラムに対して光を照射し残留電位を除電（除去）する除電手段を設ける構成がある。例えば特許文献１には、連続印字を行うことにより感光ドラム上の電位保持力が弱くなることから、除電手段である前露光ランプの光量を印字枚数に応じて減光させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−８３５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プロセスカートリッジに対して想定したトナー消費率（転写材１枚当たりのトナーの消費量）でトナーを消費し終えるような印字を行う場合はよいが、想定したトナー消費率よりも低いトナー消費率でトナーを消費する場合に次のような課題がある。すなわち、想定したトナー消費率よりも低いトナー消費率でトナーを消費する場合、トナーを消費し終える前に想定した感光ドラムの寿命を超えてしまう場合がある。ここで、感光ドラムの寿命とは、感光ドラムの使用可能な保証期間である。この場合、感光ドラムの寿命を超えて感光ドラムを駆動することとなり、帯電や除電により感光ドラムの膜厚が薄くなる薄膜化が生じ、感光ドラム上の電荷が部分的に残存し易い状態になってしまう。このような状態で感光ドラムの除電を継続すると、例えばゴースト画像（先の転写材に形成した画像が再度薄く転写される現象）や横スジ画像（画像に対して白い横線が入る現象）等の不良画像が発生するおそれがある。また、この対策として感光ドラムの感光層厚を厚くすることも考えられるが、この場合はコストアップとなるおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような状況のもとでなされたもので、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
【０００７】
（１）像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、前記潜像形成手段により前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、情報を記憶する記憶手段と、を有する着脱可能なプロセスカートリッジと、前記像担持体に残留した電荷を除去するために前記像担持体を露光する前露光手段と、を備える画像形成装置であって、前記記憶手段に記憶された前記情報に基づき前記プロセスカートリッジが寿命に達したか否かを判断し、前記プロセスカートリッジが寿命に達していないと判断した場合には第一の光量で露光を行うよう前記前露光手段を制御し、前記プロセスカートリッジが寿命に達したと判断した場合には前記第一の光量より大きい第二の光量で露光を行うよう前記前露光手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の画像形成装置の要部構成図
【図２】実施例１のプロセスカートリッジ近傍を説明する図
【図３】感光ドラムのＥ−Ｖ特性を説明する図、光量制御回路を示す図、駆動信号の波形図
【図４】実施例１の画像形成装置を説明するブロック図
【図５】実施例１のトナー残量検出を説明する概念図
【図６】実施例１の前露光光量設定の制御処理を説明するフローチャート
【図７】実施例２の前露光累積照射時間とトナー残量、感光層厚、前露光光量の関係を示す図
【図８】実施例２の標準寿命時間経過後の前露光累積照射時間とトナー残量、感光層厚、前露光光量の関係を示す図
【図９】実施例２の前露光光量設定の制御処理を説明するフローチャート
【図１０】実施例３の前露光光量設定の制御処理を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１〜図３に実施例１の構成を示す。本実施例においては装置の高速化、小型化が求められている画像形成装置の一例として、カラー画像形成装置を例に説明する。カラー画像形成装置はさまざまな方式に分かれており、例えば従来良く知られている多重転写方式・中間転写体方式がある。また、感光体表面にカラー像を重ねた後一括転写して像形成を行う多重現像方式や、複数の異なる色の画像形成手段であるプロセスステーションを直列に配置し、転写ベルトにより搬送された転写材に現像像を転写するインライン方式等がある。このうちインライン方式は、高速化が可能であることや像転写の回数が少なく画質に有利といった理由で優れた方式である。
【００１２】
［画像形成装置の構成と動作］
図１にインライン方式の構成を示す。図１で静電吸着搬送ベルト（以下ＥＴＢ：Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｂｅｌｔ）１は駆動ローラ６、吸着対向ローラ７、テンションローラ８、９の各ローラにより張架され、矢印で示す方向に回転する。ＥＴＢ１の周面には異なる色のプロセスカートリッジ２０１（イエロー）、２０２（マゼンタ）、２０３（シアン）、２０４（ブラック）が一列に配置されている。各プロセスカートリッジ２０１〜２０４は着脱可能であり、トナー（現像剤）が消費されると新品のプロセスカートリッジに交換することにより印字可能となる。プロセスカートリッジ２０１〜２０４内の感光ドラム２１１〜２４１（像担持体）がＥＴＢ１を介して転写ローラ３に当接されている。また、プロセスカートリッジ２０１〜２０４の上流には吸着ローラ５が配置され、吸着対向ローラ７に当接している。ここで、転写材Ｐは吸着ローラ５と吸着対向ローラ７とで形成するニップ部を通過する際に電源１６により電圧を印加され、ＥＴＢ１に静電的に吸着され、矢印で示した方向に搬送される。尚、プロセスカートリッジ２０１〜２０４の詳細は後述する。
【００１３】
ここで、画像形成プロセスについて説明する。まず、プロセスカートリッジ２０１〜２０４内の画像形成プロセスについて説明する。説明はイエローのプロセスカートリッジ２０１について行うが、他の色のプロセスカートリッジ２０２〜２０４についても同様である。図２（ａ）にプロセスカートリッジ２０２、２０３の構成を示す。感光ドラム２１１は帯電器２１２（帯電手段）によって一様に帯電され、露光光学系２１３（潜像形成手段）から照射された走査光２１４により静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ２１５によって現像され、感光ドラム２１１上（像担持体上）にトナー像が形成される。後に述べる転写プロセスで転写されずに感光ドラム２１１上に残ったトナーはクリーニングブレード２１７により掻き落とされ、残トナー容器２１８に収容される。
【００１４】
次に、転写プロセスについて説明する。一般的に用いられる反転現像方式において、感光ドラム２１１が例えば負極性のＯＰＣ感光体の場合、露光部を現像する際には負極性トナーが用いられる。したがって、転写ローラ３には電圧電源４（図１参照）より正極性の転写電圧が印加される。実際のプリントプロセスにおいては、ＥＴＢ１の移動速度と各プロセスカートリッジの転写位置間の距離を考慮して、次の一連のプロセスを行う。すなわち、転写材Ｐ上に形成される各色のトナー像の位置が一致するタイミングでプロセスカートリッジ２０１での画像形成、転写プロセス、転写材Ｐの搬送を行う。このようなプロセスを行い、転写材Ｐがプロセスカートリッジ２０１〜２０４を一度通過する間に転写材上にフルカラーのトナー像が完成される。転写材Ｐ上にトナー像が完成された後、転写材Ｐは定着装置（不図示）に搬送され、転写材Ｐ上にトナー像が定着される。
【００１５】
［プロセスカートリッジの構成］
近年カラー画像形成装置は小型化のために感光ドラムの径と間隔が小さくなってきている。そのため電荷を除去する除電のための前露光手段を設置するスペースが限られてきている。本実施例では、図２で示すように、除電のための前露光手段としてのＬＥＤ１０、１１を感光ドラム２１１、ＥＴＢ１、感光ドラム２１１のシャッター２１６、プロセスカートリッジ２０１の枠２１９で囲まれた部分を側方から照射する角度に設置している。本実施例では、搬送する転写材Ｐとの間隔が狭く、ライトガイドをプロセスカートリッジ２０１の枠とＥＴＢ１で挟まれた空間に設置する構成とすることが困難である。このため、本実施例では、ライトガイドを設けず、ＬＥＤ１０、１１の光を直接感光ドラム２１１に照射する構成としている。また、印字速度高速化、光軸調整レスを図るためＬＥＤ１０、１１は感光ドラム２１１の長手方向（感光ドラム２１１の回転方向に直交する方向）に対向するように配置される。尚、図１、図２中プロセスカートリッジ２０２の各部材には２２０番台の符号を、図１中プロセスカートリッジ２０３の各部材には２３０番台の符号を、プロセスカートリッジ２０４の各部材には２４０番台の符号を付している。
【００１６】
図２（ｂ）は図２（ａ）のプロセスカートリッジ近傍を斜め方向から見た図である。ここで、ＬＥＤ１０、ＬＥＤ１１は感光ドラム２１１の回転軸に対し３〜４度の角度で感光ドラム方向に向けて設定されており、ＬＥＤ１０、１１の光束は感光ドラム２１１上の転写後のエリアＬ１に投影される。ＬＥＤ１０、１１の光は、隣接するプロセスカートリッジ２０２における転写前の感光ドラム表面を照射すると、ライン画像の飛び散り（ライン状の画像の周辺に細かなドット状の画像が形成される現象）等の画像不良を引き起こすため、遮光する必要がある。ＬＥＤ１０、１１の特性としては、感光ドラム２１１の感光波長域内にピーク波長があり、指向角が絞られており、光度も大きいものが望ましい。このようなＬＥＤとしては、例えばピーク波長が６３０ｎｍで、指向角が７度、光度は７０００ｍｃｄのようなものを用いるとよい。このようなＬＥＤを用いることにより、特別な集光手段を設けること無しに、感光ドラム２１１の長手方向の全域を良好に照射することが可能となる。
【００１７】
［感光ドラムの電位設定と帯電前露光の光量の関係］
ここで、感光ドラム２１１の電位設定と帯電前露光の光量の関係について説明する。図３（ａ）に示したグラフは、本実施例で使用した感光ドラムを帯電電位：ＶＤ＝−６００Ｖに帯電した場合のＥ−Ｖ特性である。図３（ａ）は、横軸をエネルギー（μＪ／ｃｍ２）、縦軸を感光ドラム電位（−Ｖ）としたグラフである。感光ドラムの残留電位：Ｖｓ１は、図３（ａ）に示す強露光部での飽和電位（図３（ａ）中のＶｓ１）を示し、この領域では露光強度、帯電電位によらずほぼ一定の電位を示す。この残留電位：Ｖｓ１は感光ドラムの膜厚、ＣＧ材料及び膜厚等に依存することがわかっているが、本実施例においては、残留電位：Ｖｓ１＝−４０Ｖの感光ドラムを採用している。以上のような感光ドラムに対して、感光ドラムの電位が残留電位：Ｖｓ１＝−４０Ｖとなるのに過不足無いよう帯電前露光の光量を調整すれば、帯電前露光の光量としては正しい値となる。このような帯電前露光の光量としては、エネルギー：Ｅ（μＪ／ｃｍ２）で表される。
【００１８】
帯電前露光の光量を変化させるためにはＬＥＤ１０、ＬＥＤ１１に入力する電流をパルス波形にし、感光ドラム表面を照射する実効時間を調整する。図３（ｂ）に光量制御回路（後述する４０４）、図３（ｃ）に帯電前露光の異なる光量設定値Ｓ、Ｌの場合のそれぞれの駆動信号（以下、ＬＥＤ＿ＯＮ信号）の波形を示す。ＣＰＵ４１４からＬＥＤ＿ＯＮ信号を出力するとトランジスタ５０２が駆動され制限抵抗Ｒ１、Ｒ２を経由して、ＬＥＤ１０、ＬＥＤ１１が駆動される。ＬＥＤ＿ＯＮ信号をＰＷＭ変調すると抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１にて平滑化されるので、ＣＰＵ４１４はＬＥＤ１０、ＬＥＤ１１に流す電流を制御でき、これに比例してＬＥＤ１０、１１の光量を調整することが可能となる。
【００１９】
［画像形成装置のブロック図］
図４に本実施例の画像形成装置４０１の電気ブロック図を示す。ここでは、イエローのプロセスカートリッジ２０１について、代表して説明する。トナー容器２０にはトナー（図中、ハッチング部分）が収納されている。不揮発メモリ４１３（記憶手段）は、プロセスカートリッジ２０１を識別するＩＤコードの情報を記憶する。また不揮発メモリ４１３は、次のような情報を記憶する。すなわち、そのプロセスカートリッジ２０１内の感光ドラム２１１に照射されたプロセスカートリッジ２０１が装着開始されてからの帯電前露光（以下、単に前露光とする）の累積照射時間（所定の情報）、前露光光量設定値を記憶する。さらに不揮発メモリ４１３は、トナー容器２０内（現像手段内）のトナー残量（現像剤の量）などの情報を記憶する。エンジンコントローラ４０３は、エンジンである画像形成装置４０１の制御を行う。ＣＰＵ４１４は図３（ｂ）で説明した光量制御回路４０４を通して前露光用のＬＥＤ１０、１１を照射したり、モータ駆動回路４０５を介してモータ４０８を駆動させ感光ドラム２１１を回転駆動させたりする。さらにＣＰＵ４１４は、トナー残量検出回路４０６（検出手段）によってトナー容器２０内のトナー残量の検出を行う。ＬＥＤ１０、１１は前露光を行うものであり、光量制御回路４０４によりクリーニング後の除電を行うため感光ドラム２１１に照射される。
【００２０】
［トナー残量検出］
図５を参照しながらトナー残量検出の概略を説明する。図５（ａ）は現像装置（現像手段）に含まれるトナー容器２０の概略断面図である。同図において、トナー容器２０はトナーを収容するためのものであり、トナー供給ローラ２１はトナーを現像ローラ２１５に供給するためのものである。攪拌シート２３はトナーを現像ローラ２１５に送るためのものであり、ＬＥＤ３０は光透過式トナー残量検出手段であるトナー残量検出センサの光源であり、フォトトランジスタ３１はＬＥＤ３０から発光される光を検出するためのものである。
【００２１】
ＬＥＤ３０から出射された光は、検出窓２４ａを透過してトナー容器２０内部に入射され、検出窓２４ｂを透過してフォトトランジスタ３１に到達する。トナー容器２０内の底面にトナーがあるときは、ＬＥＤ３０からの光はトナーにより遮光されている。一方、攪拌シート２３が回転し、トナーをすくい上げながら検出窓２４ｂを通過すると、ＬＥＤ３０からの光はトナー容器２０内を透過している状態となり、フォトトランジスタ３１に光が到達する。その後、トナーがトナー容器２０の底面に落下した後、光は再び遮光状態となる。例えば、図５（ｂ）のようにトナー残量が多いときは、攪拌シート２３が現像容器下部の検出窓２４ｂを通過した後にトナー容器２０の底面にトナーが落下し、トナーが検出窓２４ｂに被るまでの時間が短いため、光の透過（透光）が継続する期間ｔ１が短い。一方、図５（ｃ）のようにトナーの残量が少なくなってくると、攪拌シート２３がトナーをすくい上げてからトナーが落下して検出窓２４ｂにトナーが被るまでの時間が長くなるため、光が透過する期間ｔ２が長くなる。したがって、攪拌シート２３が回転する周期Ｔに対し、光の透過が継続する期間ｔ１、ｔ２を測定して、その期間比からトナー残量を検出することができる。
【００２２】
［帯電前露光光量の制御処理］
図６のフローチャートをもとに寿命末期の前露光光量の制御について説明する。尚、寿命とは使用可能な保証期間であり、寿命末期とは寿命となる直前の時期をいう。ステップ（以下、Ｓ）１０１で印字が開始されると、Ｓ１０２でＣＰＵ４１４は、装着されたプロセスカートリッジ２０１内の不揮発メモリ４１３から前露光光量設定値（図中、単に光量設定値と記す）を読み出す。尚、不揮発メモリ４１３に記憶されている前露光光量設定値の初期値は光量設定値Ｓであるものとする。Ｓ１０３でＣＰＵ４１４は、不揮発メモリ４１３から読み出した前露光光量設定値に応じ、光量制御回路４０４を介して設定した前露光光量で前露光用のＬＥＤ１０、１１を駆動し、感光ドラム２２１上に前露光を照射する。すなわち、Ｓ１０３でＣＰＵ４１４は、不揮発メモリ４１３から読み出した前露光光量設定値がＳである場合は、Ｓ１０４で光量制御回路４０４に前露光光量設定値Ｓを設定する。一方、Ｓ１０３でＣＰＵ４１４は、不揮発メモリ４１３から読み出した前露光光量設定値がＳでない場合は、Ｓ１０５で光量制御回路４０４に前露光光量設定値Ｌを設定する。尚、光量設定値Ｓと光量設定値Ｌは光量設定値Ｓ＜光量設定値Ｌの関係である（図３（ｃ）参照）。ここで、不揮発メモリ４１３に記憶されている前露光光量設定値は、後述するＳ１１２〜Ｓ１１４の処理により、前露光累積時間が所定値に満たない場合は前露光光量設定値Ｓであり、所定値以上の場合は前露光光量設定値Ｌである。
【００２３】
Ｓ１０６で光量制御回路４０４は、Ｓ１０４でＣＰＵ４１４により設定された前露光光量設定値Ｓ又はＳ１０５でＣＰＵ４１４により設定された前露光光量設定値ＬでＬＥＤ１０、１１を駆動し、感光ドラム２２１上に光を照射して前露光を行う。このとき、ＣＰＵ４１４は、例えば不図示のタイマを動作させてＬＥＤ１０、１１が感光ドラム２２１上に照射した前露光の照射時間を計測する。尚、後述するＳ１０９の判断において、ＣＰＵ４１４が印刷終了ではないと判断してＳ１０６の処理に戻ってきた際には、ＣＰＵ４１４は次の処理を行う。すなわちＣＰＵ４１４は、例えば不図示の本体側のメモリに記憶しておいた前回の前露光の照射時間に今回計測した前露光の照射時間を加算して、１つのプリントジョブ中での現在のページ数までの累積照射時間をメモリに記憶しておく。そして、ＣＰＵ４１４は、帯電ローラ１０２により帯電を行い、スキャナユニット１０３により感光ドラム２２１上に静電潜像を照射した後、現像装置により現像を行う。これらの動作を行う際にＣＰＵ４１４は、モータ駆動回路４０５によりモータ４０８を駆動させ感光ドラム２２１を回転させるとともにトナー容器２０内の攪拌シート２３によりトナーを攪拌させる。Ｓ１０７でＣＰＵ４１４は、攪拌シート２３の駆動中にトナー残量検出回路４０６のＬＥＤ３０とフォトトランジスタ３１により、トナー容器２０内のトナー残量を検出する。Ｓ１０８でＣＰＵ４１４は、Ｓ１０７でトナー残量検出回路４０６により検出されたトナー残量を、不揮発メモリ４１３に書き込んで前回のデータを今回得たデータに更新する（メモリ更新）。Ｓ１０９でＣＰＵ４１４は、印字終了か否かを判断し、印字（プリントジョブ）終了でなければＳ１０６〜Ｓ１０９の処理を繰り返す。
【００２４】
Ｓ１０９でＣＰＵ４１４は、印字終了であると判断すると、Ｓ１１０で次の処理を行う。Ｓ１１０でＣＰＵ４１４は、今回のプリントジョブにおいてＳ１０６で感光ドラム２２１上にＬＥＤ１０、１１から照射された前露光累積照射時間を、不揮発メモリ４１３に格納された前回のプリントジョブの前露光累積照射時間に加算する。尚、図中、前露光累積照射時間を単に照射時間と記す。Ｓ１１１でＣＰＵ４１４は、不揮発メモリ４１３にＳ１１０で加算した結果を新規の前露光累積照射時間（累積時間）として記憶させ更新する。これにより、不揮発メモリ４１３には、プロセスカートリッジ２０１が画像形成装置４０１に新規に装着されてから現時点までの前露光累積照射時間が記憶される。
【００２５】
Ｓ１１２でＣＰＵ４１４（制御手段）は、Ｓ１１１で更新した前露光累積照射時間がプロセスカートリッジ２０１の公称の寿命時間（以下、標準寿命時間という）以上か否かを判断する。ここで、プロセスカートリッジ２０１の標準寿命時間は、例えば４％のトナー消費率でＬＴＲサイズ３０００枚印字可能なように設定された寿命であるとする。このようなプロセスカートリッジ２０１の場合は、トナー消費率が４％に満たない場合は、設定された標準寿命中にトナーを消費してしまうことができないため、感光ドラム２１１の性能が寿命以上に要求される。このような場合、低温、低湿環境下で寿命末期の感光ドラムでは、感光層が薄膜化され感度も落ちるため、除電強度すなわち前露光のＬＥＤ１０、１１の光量を上げないとゴーストが発生する可能性がある。すなわち前露光累積照射時間が、プロセスカートリッジ２０１の標準寿命時間より大きい場合には、除電強度を上げなければならない。このため、Ｓ１１２でＣＰＵ４１４は、前露光累積照射時間がプロセスカートリッジ２０１の標準寿命時間以上であると判断した場合、Ｓ１１４の処理を行う。すなわち、Ｓ１１４でＣＰＵ４１４は、ＬＥＤ１０、１１の前露光光量設定値をＬ（＞Ｓ）（第二の光量）に設定する。
【００２６】
一方、Ｓ１１２でＣＰＵ４１４は、前露光累積照射時間がプロセスカートリッジ２０１の標準寿命時間より小さいと判断した場合は、Ｓ１１３で前露光光量設定値をＳ（第一の光量）に設定する。Ｓ１１５でＣＰＵ４１４は、Ｓ１１３又はＳ１１４で設定した前露光光量設定値（Ｓ又はＬ）を不揮発メモリ４１３に書き込む。これにより次回のプリントジョブの際には、ＬＥＤ１０、１１は、ＣＰＵ４１４により設定され不揮発メモリ４１３に記憶された前露光光量設定値Ｓ又はＬで感光ドラム２１１の前露光を行うこととなる。前露光光量設定値の初期値Ｓに対し前露光光量設定値Ｌは、図３（ｃ）のようにＰＷＭ変調によるオンデューティを長くすることにより実現できる。これにより、前露光光量の光量アップにより感光層の薄膜化が加速するものの、画像の画質低下が発生する前にトナーの消費を完了することができるため、画像の品質を保持することが可能となる。
【００２７】
本実施例では前露光光量設定をＳとＬの２つに設定したが、累積照射時間に応じて複数設定する構成でもよい。また、プロセスカートリッジごとに不揮発メモリが付随しているので、どのプロセスカートリッジに対しても最適の光量で前露光処理され、トナー消費率の低い使用がなされても画像不良を低減し品質の高い画像形成装置を提供可能となる。また、トナー消費率の高い黒色プロセスカートリッジにおいては、トナー容量が色トナーよりも大きい構成もある。このような場合は感光ドラムの感光層厚も異なるが、このような場合でも前露光光量設定値を設定するための前露光累積時間の閾値を不揮発メモリに設定することにより長寿命化をはかることが可能となる。尚、前露光累積時間の閾値は、本実施例のＳ１１２では一例として標準寿命時間としている。
【００２８】
以上本実施例によれば、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することができる。
【実施例２】
【００２９】
図７は前露光累積照射時間とプロセスカートリッジ２０１のトナー残量、感光層厚及び前露光光量を示したものである。図７（ａ）に示すように、トナー消費率（現像剤の消費率）が低い場合（破線）、感光ドラム２１１の標準寿命時間を過ぎてもトナー残量が０とならない。尚、トナー残量が０となる前露光累積照射時間にトナーアウトと図示している。このため、実施例１では、画像劣化の発生を防止するために、前露光光量設定値をＳからＬ（＞Ｓ）に設定変更して光量を増大させる。しかし、光量設定値をＳからＬにして光量を増大させると、感光ドラム２１１の削れが加速するおそれがあるため、トナー残量が０（トナーアウト）となる以前に感光ドラムの寿命となり例えば横スジが発生する。図７（ｂ）中、横スジが発生する感光ドラムの感光層厚を点線で示す。そこで本実施例では、図８のように標準寿命時間経過後のトナー残量とトナー消費率から光量設定値を制御するようにする。
【００３０】
図８（ａ）は前露光累積照射時間が標準寿命時間を経過した後の前露光累積照射時間に対するトナー消費率１〜３における予測されるプロセスカートリッジ２０１のトナー残量を示す。また、図８（ｂ）に標準寿命時間以後にトナー残量から予測される印字可能な予測枚数、図８（ｃ）に感光ドラム２１１の感光層厚、図８（ｄ）に前露光光量設定値の関係を示す。標準寿命時間経過の際に同じトナー残量であっても、トナー消費率が高いトナー消費率１に比べてトナー消費率が低いトナー消費率３は、印字可能な予測枚数が多くなる。また、トナー消費率が高いほど前露光光量設定値を大きく設定するため（Ｌ３（トナー消費率１）＞Ｌ２（トナー消費率２）＞Ｌ１（トナー消費率３））感光層厚の薄膜化が早く進行する。しかし、いずれのトナー消費率でも、感光層厚が横スジの発生する感光層厚に達する前に、トナーアウトとなっている。
【００３１】
［前露光の光量設定値の制御処理］
図９のフローチャートを用いて本実施例の処理を説明する。尚、Ｓ２０１〜Ｓ２０９は実施例１で説明した図６のＳ１０１〜Ｓ１０９と同様の処理であるため説明を省略する。尚、Ｓ２０５では単にＬと図示しているが、ＣＰＵ４１４は、後述するＳ２１８〜Ｓ２２０のいずれかで設定し、Ｓ２２１で不揮発メモリ４１３に記憶する前露光光量設定値Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３のいずれかを設定することになる。Ｓ２１０でＣＰＵ４１４は、Ｓ２０８で不揮発メモリ４１３に記録されたトナー残量と累積の印字枚数からトナー消費率を算出する。尚、印刷枚数の情報は例えばプリントジョブの情報から得られる。また累積の印字枚数は、例えば不図示の本体側のメモリ等に前回までの累積の印刷枚数が記憶されているものとし、前回の累積の印刷枚数に今回のプリントジョブの印刷枚数を加算して算出する。Ｓ２１１、Ｓ２１２は実施例１で説明した図６のＳ１１０、Ｓ１１１と同様の処理であるため説明を省略する。
【００３２】
Ｓ２１３でＣＰＵ４１４は、プリントジョブが終了してＳ２１１で加算した前露光累積照射時間が標準寿命時間未満であると判断すると、Ｓ２１４で次回からの前露光光量設定値をＳに設定する。Ｓ２１３でＣＰＵ４１４は、前露光累積照射時間が標準寿命時間以上であると判断すると、Ｓ２１５ではＳ２０８で記憶したトナー残量とＳ２１０で算出したトナー消費率から、残りの印字可能枚数を予測する。Ｓ２１６でＣＰＵ４１４は、Ｓ２１５で予測した残りの印字可能枚数がＰ（定数）（図８（ｂ）参照）以上であるかどうかを判断する。
【００３３】
Ｓ２１６でＣＰＵ４１４は、予測した残りの印字可能枚数がＰ以上であると判断すると、Ｓ２１７で残りの印字可能枚数がＱ（定数）（＞Ｐ）（図８（ｂ）参照）以上であるかどうかを判断する。Ｓ２１７でＣＰＵ４１４は、予測した残りの印字可能枚数がＱ以上（Ｑ≦予測した残りの印字枚数）であると判断すると、Ｓ２１８で前露光光量設定値をＬ１に設定する。Ｓ２１７でＣＰＵ４１４は、予測した残りの印字可能枚数がＱ未満（Ｐ≦予測した残りの印字枚数＜Ｑ）であると判断すると、Ｓ２１９で前露光光量設定値をＬ２（＞Ｌ１）に設定する。Ｓ２１６でＣＰＵ４１４は、予測した残りの印字可能枚数がＰ未満（予測した残りの印字枚数＜Ｐ）であると判断すると、Ｓ２２０で前露光光量設定値をＬ３（＞Ｌ２）に設定する。
【００３４】
ここで印字可能予測枚数についての関係は、Ｐ＜Ｑ（図８（ｂ）参照）、前露光光量設定の設定値の光量関係についてはＳ＜Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３となっている。図８（ｂ）に示すように、前露光光量設定値を設定する際の閾値Ｐは、トナー消費率１の場合の印刷可能枚数より大きく、トナー消費率２の場合の印刷可能枚数より小さい値である。また、前露光光量設定値を設定する際の閾値Ｑは、トナー消費率２の場合の印刷可能枚数より大きく、トナー消費率３の場合の印刷可能枚数より小さい値である。尚、本実施例では、標準寿命時間経過後の前露光光量設定値を３つ（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３）としたが、前露光光量設定値をＮ（≧２）設け、閾値を（Ｎ−１）設ける構成としてもよい。Ｓ２２１の処理は実施例１で説明した図６のＳ１１５の処理と同じであるため説明を省略する。
【００３５】
このように本実施例では、前露光累積照射時間がプロセスカートリッジ２０１の標準寿命時間以上となった場合に、トナー残量とトナー消費率から推測される印字可能な予測枚数に応じて前露光光量設定値を設定する。具体的には、印字可能な予測枚数が少ないほど前露光光量の光量設定値を高くする。これにより、トナー消費率が低く印字可能な予測枚数が多い場合に、前露光光量を抑えて感光ドラムの薄膜化を抑えることができる。
【００３６】
以上本実施例によれば、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することができる。
【実施例３】
【００３７】
［前露光光量設定値の制御処理］
図１０のフローチャートに沿って実施例３の処理を説明する。本実施例では不揮発メモリ４１３との通信ができないような場合（通信異常の場合）の前露光光量設定値の制御について説明する。Ｓ３０１、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０８の処理は、図６のＳ１０１、Ｓ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０９の処理と同じであるため説明を省略する。尚、Ｓ３０４でトナー残量検出回路４０６により検出されたトナー残量は、不揮発メモリ４１３に記憶することができないため、不図示の本体側のメモリに記憶しておく。Ｓ３０２でＣＰＵ４１４は、前露光光量設定値を暫定としてＳに設定する。Ｓ３０５でＣＰＵ４１４は、トナー消費率が所定値未満であり、かつ、トナー残量が所定量以下であるかを判断する。ここで、トナー消費率は、実施例２で説明した方法で算出する。すなわち、トナー残量と印刷枚数から算出する。ただし、本実施例では不揮発メモリ４１３との通信ができないため、トナー消費率の算出に用いるトナー残量は、Ｓ３０４で検出し本体側のメモリに記憶したトナー残量を用いる。また、トナー消費率の閾値として用いる所定値は、例えば実施例１で説明したような予め想定されたトナー消費率の４％を用いる。一方、トナー残量の閾値として用いる所定量は例えば１０％等とする。尚、これらの数値は想定する画像形成装置によって変更されるものであり本実施例の値に限定されない。
【００３８】
Ｓ３０５でＣＰＵ４１４は、トナー消費率が所定値未満であり、かつ、トナー残量が所定量以下であると判断した場合、感光ドラム２２１の感光層厚も薄くなっていると判断して、Ｓ３０６で前露光光量設定値をＬに設定する。Ｓ３０５でＣＰＵ４１４は、トナー消費率が所定値未満であり、かつ、トナー残量が所定量以下ではないと判断すると、Ｓ３０７で前露光光量設定値をＳとする。以降プリントジョブが終了するまでＳ３０３〜Ｓ３０８の処理を繰り返す。尚、不揮発メモリ４１３との通信ができなかったプロセスカートリッジ２０１が交換され新規のプロセスカートリッジが装着された際には、不図示の本体側のメモリの情報をリセットする。
【００３９】
尚、本実施例においても、トナー残量とトナー消費率が得られるため、トナー消費率が所定値未満、かつ、トナー残量が所定量以下となった場合に、実施例２の構成を適用できる。すなわち、トナー残量とトナー消費率とから印刷可能な予測枚数を算出し、予測枚数に応じて前露光光量設定値を設定する構成としてもよい。
【００４０】
以上説明したように、ＣＰＵ４１４が不揮発メモリ４１３と通信できず不揮発メモリ４１３から情報を得られないような場合でも、トナー残量とトナー消費率に応じて前露光光量の設定を行うことにより、ゴーストなどの画像不良を防止することができる。
【００４１】
以上本実施例によれば、プロセスカートリッジの寿命末期での感光ドラムの感光層の薄膜化による画像不良を防止することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０、１１  ＬＥＤ
２０１      プロセスカートリッジ
２１１      感光ドラム
４１３      不揮発メモリ
４１４      ＣＰＵ
【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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