JPH02235073A

JPH02235073A - 感光体寿命検知方法

Info

Publication number: JPH02235073A
Application number: JP1055012A
Authority: JP
Inventors: Mayumi Yoshida; 真由美吉田; Hisao Murayama; 久夫村山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1990-09-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産１Ｌ辷Ω主』Ｌ也Ｉー本発明は、静電写真プロセスを利用する画像形成装置の
感光体の寿命検知方法に関する．災末援嵐電子写真複写機，レーザプリンタ、ファクシミリ等の静
電写真プロセスを利用した画像形成装置では，感光体を
画像露光して感光体上に静電潜像を形成し、これをトナ
ーで現像してトナー像とし、感光体に沿う転写部に給紙
された転写紙に転写チャージャの作用のもとに転写し、
定着して画像が形成される。

ところで，感光体は経時的に劣化し、遂には良好な画像
が形成できなくなる。一般的に感光体の寿命は，傷や膜
けずれの他、通常は残留電位により決定される。しかし
、感光体の寿命をユーザー自身で判断することは困難で
あり、感光体に使用時間や画像形成回数（コピー枚数）
をカウントする寿命測定機構を設け、表示することによ
り、従来の画像形成装置本体側に設けられていたカウン
タに関係なく、感光体の使用状況をユーザー自身で把握
できるようにした方法も提案されてはいるが（例えば特
開昭６０−６３５５１号），この方式では一定時間又は
、一定回数を経過した後は寿命がきたと判断されてしま
うため，環境や使用形態などにより感光体の劣化度合が
異なると云う実態に合致ルない点で問題がある。一般的
に、高温、高湿下での使用は常温，常湿下での使用より
も劣化が早く、又，間欠的に使用された感光体は連続的
に使用された感光体より劣化が早い。したがって、単純
に使用回数や使用時間だけで寿命を判断した場合は、既
に寿命が来ているのにまだ使えると判断されて不良画像
を出したり，逆にまだ充分使用できる感光体を廃却して
しまう不経済が発生していた．前述の如く，感光体の寿命は一般的に残留電位により決
定される。残留電位は、第７図に示す如く，コピー枚数
とともに上昇する傾向にある。残留電位が上昇すると、
例えば正規現像（Ｐ／Ｐ）の場合には地汚れ余裕度が低
下する。又、反転現像（Ｎ／Ｐ）の場合には現像電界が
低下するため、一定濃度の画像を得るためには、トナー
濃度を上昇させる必要があり，それが適正範囲を上回る
とトナー飛散や地汚れなどの問題が生ずる。

が　　しようとする本発明は、従来の感光体寿命判断方法の上記の問題点に
かんがみ、ユーザー自身が容易に正しく感光体寿命を検
知することができる感光体寿命検知方法を提供すること
を課題とする。

解゛のだめの手本発明の感光体寿命検知方法は、上記の課題を解決させ
るため、感光体上に形成される基準画像の画像濃度に対して感光
体の電位変動の影響が少ない画像模様の基準画像の潜像
を感光体上に形成する第１基準画像潜像形成手段と、感光体上に形成される基準画像の画像濃度に対して感光
体の電位変動の影響が大きい画像模様の基準画像の潜像
を感光体上に形成する第２基準画像潜像形成手段と、これらの基準画像潜像形成手段により感光体上に形成さ
れた潜像を現像して得られた第１，第２基準画像の濃度
を検知し、濃度に応じた信号を発する検知手段とを有し
、第１基準画像の濃度を上記検知手段により検知して発信
された第１検知信号により現像剤へのトナー補給量を制
御するとともに、第２基準画像の濃度を上記検知手段により検知して発信
された第２検知信号に応じて感光体の寿命表示を行なう
ようにしたことを特徴とする。

務−玉上記の構成により、感光体の電位変動の影響を大きく受
ける第２基準画像は、感光体の寿命によって残留電位が
上昇するとその影響を受けて画像濃度が顕著に変化し、
容易に寿命に達したか否かを正しく判断することができ
る。

失胤匠以下に，本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明が適用されるレーザプリンタの感光体の
周辺の構成を示す図である。この例では，感光体として
、（−）帯電有機感光体を使用し、現像剤として（−）
帯電トナーを含有する２成分現像剤を使用する反転現像
システムを利用している。感光体１は矢印方向に回転し
、帯電器２で均一に帯電され，次に画像情報に対応した
レーザビーム３で感光体１の軸方向に主走査され、感光
体の回転により副走査されて感光体上の画像の静電潜像
が形成される。この静電潜像は現像器４によって現像さ
れ可視トナー像となり、転写チャージャ５の作用のもと
に転写紙６に転写され、分離チャージャ７の作用で感光
体１から分離された転写紙は、図示しない定着器により
定着されてプリントが完了する。一方，転写後感光体１
上に残留したトナーはクリーニング器８で除去クリーニ
ングされ、その後感光体１に残留している電荷は、クエ
ンチングランプ９の除電光により除電され、次回の作像
に備える。

さて、このプリンタでは、本発明の課題解決のための手
段の項で記述したとおり、現像器４内の現像剤のトナー
濃度を所定の濃度範囲に保持するためのトナー補給量制
御のため，感光体の画像領域外に第１基準画像が形成さ
れ、又，感光体の寿命検知のため、同じく画像領域外に
第２基準画像が形成され、これらの基準画像濃度を検知
し、検知濃度に対応した信号を発信するため，感光体の
周囲の現像器４の下流側で感光体１に近接して反射型濃
度センサ１０が対向配置されている。

第１、第２基準画像は，所定の光量の光線で感光体に光
書込みを行って、感光体上に第１、第２基準画像潜像を
形成し、それらを現像器４により現像してトナー像とし
ての第１，第２基準画像を形成する。

第１基準画像は、感光体の画像部の電位変動に対して潜
像を現像して得られるトナー画像の濃度変化が少ない画
像模様で構成され、第２基準画像は，感光体の画像部の
電位変動に対して潜像を現像して得られたトナー画像の
濃度が大きく影響を受けるような画像模様で構成されて
いる。

前述の如く、感光体の寿命は通常感光体の残留電位によ
り決定される。したがって、感光体電位変動により画像
濃度が影響を殆んど受けない第１基準画像の濃度検知信
号は現像剤へのトナー補給に向いており、感光体電位変
動により画像濃度が大きく影響を受ける第２基準画像の
濃度検知信号は感光体の寿命判断に適している。

第１基準画像の画像模様としてはベタ画像が適当であり
、現像により０．３〜０．７■／ｄのトナー付着量とな
ることが望ましい。第２基準画像の画像模様としては、
第２図（ａ）に示す如《間隔ｄ１の多数の平行線より成
る模様や、第２図（ｂ）に示す如く，間隔ｄ２で等間隔
に配列された多数のドットからなる模様が適している。

ｄエ及びｄ２は３０〜３０μｍ程度が望ましく．濃度セ
ンサ１０の解像力よりホさい寸法に形成することが望ま
しい。又、画像パターン中のトナー像の面積比が５０％
以下になるようにすることが望ましく、５０％を超せば
その比率に応じてベタ画像の特性に近付く。

第３図は、感光体の画像部電位の変化に対するベタ画像
及びドット又はライン模様の基準画像の画像濃度（ＩＤ
）の関係を示す図である。この図には，第１基準画像の
濃度でトナー補給を行なう場合の感光体の画像部電位の
変化に対するトナー含有量の関係も併せ示されている。

この図より．ベタ画像のＩＤは感光体の画像部電位に拘
らず変化せず、、ドット又は縞で形成された基準画像の
工Ｄは感光体の画像部電位が変化すれば、それに応じて
変化することが判る。又、感光体画像部電位が変化すれ
ばトナー含有量も変化する。

次に第１基準画像濃度よりトナー補給を行なう制御フロ
ーについて、第４゛図により説明する。

先ず、感光体１のトナー像のない面の反射濃度ＶＳＣを
濃度センサ１０で検出し、ＶＳＣが適正か否かを予め設
定された適正値と比較して判断し、適正でない場合は、
濃度センサ１０又は感光体１の異常である可能性が高い
ので、異常表示を行なう。ｖＳＧが適正である場合は、
第１基準画像の濃度ｖ８１　を濃度センサ１０で検知し
、予め設定された比較信号ｖＲ’，　　と、ＶＳＧ　　　　　　　　　ＶＳＧの関係にあるか否かを判断する。もし、肯定判断であれ
ば現像剤中のトナー含有量は適正であるから次のモード
に移行する．もし、否定判断であれば、トナー含有量が
低過ぎると判断し，トナー残量を判断後トナー補給ロー
ラ１１を一定時間回転し、適正トナー量が補給される。

以上の制御により、常に比較信号ｖＲ１　の設定に基づ
いた一定の画像濃度に維持される。

しかし、ベタ画像である第１基準画像では、感光体の画
像部電位，すなわち現像電界が変動した場合、第３図に
示す如く、ドット，ライン画像の濃度が限度を越えて変
動し、又、現像剤のトナー含有量も適正範囲を外れてし
まう、感光体の寿命がきたことは判定できない．そこで、第２基準画像の濃度を検知して感光体の寿命を
判断する。

以下にその制御のフローを第５吋により説明する。

先ず感光体の非画像部地肌濃度ＶＳＣ　　を検出し，適
正判断後、適正である場合は第２基準画像の検？信号電
圧ｖ８■　を検出し、予め設定された比較信号ＶＲ２　
　と，ｖｓｃ　　　　　　　　ＶＳＧの関係が、成立するか否かを判断する．もし背定信号で
あれば、画像部電位が適正範囲内であるから、次のモー
ドに移行する。もし、否定判断である場合は、画像電位
が適正範囲を超えていると判断し，すなわち感光体寿命
と判断し、感光体寿命表示を行なう。以上の制御により
，常にＶＲ２　　の設定に基づいた適正範囲のトナー濃
度に維持されると同時にドット又はライン画像が維持さ
れる．また、予め、感光体寿命をユーザー又はサービス
マンが容易に判断することができる。

第１、第２検知信号電圧は毎回検知する必要はなく、特
に画像部電位は急激に変化するものではなく、使用環境
、使用状況により徐々に変化するものであるから，電源
投入時，又は一定枚数毎の検知で充分である。

以上の実施例ではレーザビーム走査による反転？像シス
テムの場合について説明したが、光学系の方式に関係な
く、又、正規現像の場合でも本発明は適用可能である。

又、感光体の寿命を第２基準画像の濃度により判定する
代りに、第３図に示した如く感光体画像部電位の変化と
現像剤のトナー含有量との関係を利用して、現像器内に
第２の検知手段として透磁率センサ（第１図中に符号１
２で示す）を設け、これにより現像剤中のトナー濃度を
検知し、それに対応した検知信号電圧ｖ８■　を出力し
，この信号から感光体寿命を判断することができる。

第６図は、その場合の制御フローを示す図である．透磁
率センサにより出力された検知信号電圧ｖ８■　と、予
め設定された比較信号電圧ＶＲ３　　とを比較し、ｖ　
　く■Ｒ３　であれば，画像部電位Ｒ２は適正範囲にあり未だ寿命に達していないとし次のモー
ドに移行する。もし、逆であれば感光体寿命と判断し、
感光体寿命の表示を行なう。

羞一米以上の如く、本発明によれば、画像濃度（Ｉ　Ｄ）を維
持するとともに，ドット、ライン画像を良好に維持する
ことができるとともに、感光体寿命をユーザー自身又は
サービスマンが容易に判断することができ、保守点検の
簡略化に効果が得られる。

さらにトナー濃度が常に適正に保たれるため、トナー飛
散を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されるレーザプリンタの感光体周
辺の構成を示す断面図、第２図（ａ），（ｂ）は本発明
の第２基準画像に適した画像模様の例を示す図、第３図
は本発明の原理を説明するグラフ、第４図、第５図は本
発明の感光体寿命検知方法のフローを示すフローチャー
ト、第６図は他の感光体寿命検知方法のフローの一例を
示すフローチャート、第７図は感光体の表面電位変化と
寿命との関係を定性的に示す曲線図である。１・・・感光体３・・・書込光４・・・現像器１ｏ・・・基準画像濃度センサ（検知手段）１・・・ト
ナー補給ローラ１２・・・透磁率センサ＝５中図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電写真プロセスを利用する画像形成装置の感光
体寿命検知方法において、感光体上に形成される基準画像の画像濃度に対して感光体の電位変動の影響が少ない画像模様の基
準画像の潜像を感光体上に形成する第１基準画像潜像形
成手段と、感光体上に形成される基準画像の画像濃度に対して感光体の電位変動の影響が大きい画像模様の基
準画像の潜像を感光体上に形成する第２基準画像潜像形
成手段と、これらの基準画像潜像形成手段により感光体上に形成された潜像を現像して得られた第１、第２基
準画像の濃度を検知し、濃度に応じた信号を発する検知
手段とを有し、第１基準画像の濃度を上記検知手段により検知して発信された第１検知信号により現像剤へのトナ
ー補給量を制御するとともに、第２基準画像の濃度を上記検知手段により検知して発信された第２検知信号に応じて感光体の寿命
表示を行なうようにしたことを特徴とする感光体寿命検
知方法。
（２）上記の第１基準画像潜像形成手段により形成され
る画像がベタ画像であり、第２基準画像潜像形成手段に
より形成される画像が等間隔に配列された多数の平行線
より成ることを特徴とする請求項１に記載の感光体寿命
検知方法。
（３）上記の第１基準画像潜像形成手段により形成され
る画像がベタ画像であり、第２基準画像潜像形成手段に
より形成される画像が等間隔に配列された多数のドット
であることを特徴とする請求項１に記載の感光体寿命検
知方法。