JPH05224482A

JPH05224482A - 画像形成装置における感光体寿命検知装置

Info

Publication number: JPH05224482A
Application number: JP4026275A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Ono; 勝彦小野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1992-02-13
Publication date: 1993-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】画像形成装置の感光体寿命をより正確に判定
する。【構成】感光体を帯電させる帯電装置２はグリッド電
極１０およびコロナ電極１１からなり、それぞれ高圧電
源１８および１７により高圧を印加される。制御部２０
は電位センサ９からの感光体電位信号に応じたグリッド
電圧制御信号により電源１８を制御し、画像形成動作を
行わせ、同時に高圧電源のＯＮ時間を測定する。ＯＮ時
間Ｔは帯電電位と感光体寿命特性の関係から定義される
式によって補正値Ｔ’に変換され、この補正値を前回ま
での積算値ΣＴ’に加算して新積算値を求める。そして
新積算値が所定値を超えたときに感光体が寿命であると
判断し、表示手段１９にて知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は帯電装置によって感光体
を帯電し、静電濳像を形成させる画像形成装置に係り、
特に感光体の寿命を正確に把握するのに好適な感光体寿
命検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の感光体寿命検知方式として、例え
ば特開昭６２−２３１２７０に開示されているものでは
帯電装置の動作時間を測定し、その測定結果を積算し、
その積算値から感光体の寿命を判断していた。この種の
方式では、積算値が所定時間を超えると、これを標準用
紙（例えばＡ４用紙を）数に換算し表示手段により表示
すると共に、この表示値が所定の枚数に達すると、その
感光体は寿命がきたものと判定される。すなわち、感光
体が画像形成に実際に寄与した時間を計算して正確な寿
命の判定を行おうというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光体
の品質低下は、帯電時間のみならず、その帯電電位にも
左右される。図４は、ある感光体の帯電電位と寿命の関
係を示しており、帯電電位が高い程寿命が短くなってい
る。つまり、帯電電位が高い程、感光体の品質低下が早
いことがわかる。図３は、前記と同一の感光体の暗減衰
特性である。環境条件として、図中のＡとＡ’は温度２
８℃、相対湿度（ＲＨ）８５％、Ｂは２２℃５０％ＲＨ
およびＣとＣ’は１０℃３０％ＲＨのときの暗減衰特性
を示している。Ｂの場合、帯電電位Ｖ２を与えれば、現
像装置の位置（時間ｔ_D）で、所定の暗電位Ｖ_Dが得られ
るが、Ａの場合はＶ２を与えてもＶ_Dより高電位とな
り、またＣの場合はＶ２を与えてもＶ_Dより低電位とな
るため、かぶりコピーや低濃度コピーが発生してしま
う。そのため、Ａの場合はＶ２より低いＶ１を，Ｃの場
合はＶ２より高いＶ３の帯電電位を与えて、それぞれ
Ａ’およびＣ’のように、現像装置位置で所定の暗電位
Ｖ_Dを得られるように、帯電電位を調整する必要があ
る。

【０００４】このように、環境条件によらず、安定した
コピー画質を得るためには、帯電電位が異なることにな
り、感光体の寿命が環境条件によって異なってしまうこ
とになる。また、環境条件が一定である場合であって
も、ユーザー所望のコピー画質に合わせるために、帯電
電位を調整することもある。例えば、コピー濃度を濃く
する場合は帯電電位を高くし、薄くする場合は低くす
る。結果として、感光体の寿命が通常より短くなったり
あるいは長くなったりすることになる。したがって、帯
電装置の動作時間のみを測定して感光体の寿命を判定す
ると、その寿命の判定を誤る場合があるという問題があ
った。本発明の目的は、感光体の寿命をより正確に判定
できる画像形成装置における感光体寿命検知装置を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成させる
ため、本発明の画像形成装置における感光体寿命検知装
置は、帯電装置への高圧印加時間を測定する手段と、測
定された印加時間を帯電装置への高圧印加条件に応じて
補正する手段と、補正された印加時間を積算する手段
と、該積算値から感光体の寿命を判断する手段と、前記
積算値および／または積算値に基づく判断結果を表示す
る手段とを具備するものである。

【０００６】

【作用】帯電装置に高圧を印加する高圧電源のＯＮ／Ｏ
ＦＦ動作を制御するとともに、高圧電源の動作時間を測
定し、その結果を高圧電源の出力条件に応じて補正し、
その値を積算する。判断手段は積算値が所定値を超える
と、感光体の寿命を判断し、その結果を表示手段に表示
する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明を適応した画像形成装置の一実施例
の概略制御ブロック図、図２は本発明を適用した画像形
成装置の一実施例の概略断面図である。感光体１は、図
示矢印方向に回転可能に支持されており、この感光体１
の周囲には帯電装置２，電位センサ９，不用電荷除去ラ
ンプ１３，現像装置４、転写帯電器５，クリーニング装
置７，ならびに除電ランプ８が配設されている。帯電装
置２は、高圧電源１７に接続されたコロナ電極１１と該
コロナ電極１１の周囲に配されたチャージシールド１２
及びコロナ電極１１と感光体１の間に設けられ、高圧電
源１８に接続されたグリッド１０より構成される、いわ
ゆるスコロトロン帯電装置である。

【０００８】ＣＰＵシステムから構成される制御部２０
には、高圧電源１７および１８、高圧電源１８にグリッ
ド電圧制御信号を送るためのＤ／Ａコンバータ２２、電
位センサ９から出される感光体電位に応じたアナログ信
号を取り込むためのＡ／Ｄコンバータ２１、さらに表示
手段１９が接続されており、後述する処理動作を行って
いる。なお、制御部２０は、画像形成装置全体の動作を
制御しているが、図１では本発明に関係する要部のみを
図示している。

【０００９】以下に、制御部の処理動作を説明する。図
５および６は制御部の処理動作を示すフローチャートで
ある。図７は画像形成動作のタイミングチャートであ
る。画像形成動作がスタートすると、感光体が回転し、
制御部２０から高圧電源１７にＯＮ信号を、高圧電源１
８にＯＮ信号とＤ／Ａコンバータ２２を介してグリッド
電圧制御信号Ｖｇ２が出力され、感光体１の帯電が開始
される。同時に、制御部２０は内部プログラムにより、
高圧電源のＯＮ時間の測定を開始する（Ｓ１００）。所
定時間Ｔ１の経過が判断され（Ｓ１０１）、Ｔ１後に制
御部２０はＡ／Ｄコンバータ２１を介して電位センサ９
の出力をモニタし、感光体電位Ｖｓを測定する（Ｓ１０
２）。そして、予め定められたアルゴリズムにより測定
値Ｖｓから現像装置４の位置で所望の暗電位Ｖ_Dを得る
ためのグリッド電圧制御信号Ｖｇ’を求める（Ｓ１０
３）。この信号Ｖｇ’をＤ／Ａコンバータ２２を介して
高圧電源１８へ出力する（Ｓ１０４）。その後、露光装
置３による原稿像の走査露光が開始され、所定の画像形
成サイクルが繰り返される（Ｓ１０５）。

【００１０】画像形成動作が終了すると（Ｓ１０６）、
高圧電源１７，１８にはＯＦＦ信号が出力され、感光体
への帯電を終了させると共に、感光体の回転を停止させ
る。これにより高圧電源のＯＮ時間の測定は終了し、測
定値Ｔが得られる（Ｓ１０７）。次いでＯＮ時間Ｔは帯
電電位と感光体寿命特性の関係から定義される補正式に
よって補正され、Ｔ’が求められる（Ｓ１０８）。前回
までの補正値Ｔ’の積算値ΣＴ’をＲＡＭから読み出し
（Ｓ１０９）、この積算値にＳ１０８で求めた補正値
Ｔ’を加算して新積算値ΣＴ’（＝ΣＴ’＋Ｔ’）を求
める（Ｓ１１０）。そして新積算値ΣＴ’が所定値以下
であるか否かを判断する（Ｓ１１１）。所定値以下のと
きは新積算値をＲＡＭに格納して終了する（Ｓ１１
４）。一方所定値を超えているときは感光体が寿命であ
ることを知らせるための表示処理が行われる。そのた
め、表示手段１９が動作中であるか否かをチェックし
（Ｓ１１２）、Ｙｅｓの場合は新積算値ΣＴ’または新
積算値に基づく判断結果を表示すると共に、新積算値Σ
Ｔ’をＲＡＭに格納して終了する（Ｓ１１４）。またＮ
ｏの場合は表示手段１９を動作させ（Ｓ１１３）、その
後上記Ｙｅｓの場合と同様の処理が行われる。

【００１１】次に、図１０に示すフローチャートでＶ
ｇ’の計算を具体的に説明する。なお、ａ，ｂは図８に
示すグリッド電圧制御信号Ｖｇとグリッド電圧ＶＧの関
係を示す定数、ｃは図９に示すグリッド電圧ＶＧと帯電
電位Ｖの関係を示す定数、ｄは図３に示す時間（ｔｏ〜
ｔｓ）の間の電位減衰量から、時間（ｔｓ〜ｔ_D）の間
の電位減衰量を求めるための係数である。Ｖｓはｔｓ−
ｔｏ時間経過後のＶ２の電位である。計算プログラムが
起動すると、まずグリッド電圧ＶＧ２を式（ａ・Ｖｇ２
＋ｂ）で求め（Ｓ１２０）、このグリッド電圧ＶＧ２か
ら帯電電位Ｖ２を式（ｃ・ＶＧ２）で求める（Ｓ１２
１）。次いで電位センサ９の出力モニタ値Ｖ_Sと前記Ｖ
２を用い、現像装置位置での予測暗電位Ｖ_D’を式（Ｖ
ｓ−ｄ（Ｖ２−Ｖｓ））で求める（Ｓ１２２）。次に現
像装置位置での目標暗電位Ｖ_Dと上記暗電位Ｖ_D’との
差、すなわち暗電位の目標値からの偏差△Ｖ_Dを求め
（Ｓ１２３）、グリッド電圧制御信号Ｖｇの補正量△Ｖ
ｇを式（Ｖ２・（△Ｖ_D／Ｖ_D’）（１／ａ）（１／
ｃ））で求める（Ｓ１２４）。次いでＶ_D≧Ｖ_D’を判断
し（Ｓ１２５）、Ｖ_DがＶ_D’以上であれば、グリッド電
圧制御信号Ｖｇ’＝Ｖｇ２＋△Ｖｇにする（Ｓ１２
６）。一方Ｖ_DがＶ_D’未満であれば、グリッド電圧制御
信号Ｖｇ’＝Ｖｇ２−△Ｖｇにする（Ｓ１２７）。

【００１２】ここで、グリッド電圧制御信号Ｖｇ２で得
られるグリッド電圧ＶＧ２は図３に示される。ある感光
体が２２℃５０％ＲＨで所定暗電圧Ｖ_Dを得ることがで
きる帯電電位Ｖ２を与えるグリッド電圧なので、Ｖｇ’
＝Ｖｇ２−△Ｖｇはそれより高温高湿時に所定暗電位Ｖ
_Dを得るためのグリッド電圧制御信号となる。例えば、
２８℃８５％ＲＨなら、Ｖｇ’＝Ｖｇ２−△Ｖｇ＝Ｖｇ
１である。

【００１３】またＶｇ’＝Ｖｇ２＋△Ｖｇは、低温低湿
時に所定暗電位Ｖ_Dを得るためのグリッド電圧制御信号
となる。例えば１０℃３０％ＲＨなら、Ｖｇ’＝Ｖｇ２
＋△Ｖｇ＝Ｖｇ３である。次に高圧電源のＯＮ時間Ｔの
補正について説明する。この処理は画像形成動作が終了
すると直ちに実行される。

【００１４】

【数１】

【００１５】ここでα、β、α’、β’は、図４に示す
ように、帯電電位Ｖと感光体寿命までの帯電時間の関係
を示す定数である。例えば、図４において、帯電電位Ｖ
３＝1200ＶでのＴ_LIFEはＶ２＝1000Ｖの時の０.８倍（8
0／100）である。言い換えると、Ｖ３＝1200Ｖにおいて
の帯電時間はＶ２＝1000Ｖにおいての帯電時間の１.２
５倍（100／80）に相当する。同様にＶ１＝860Ｖにおい
ての帯電時間はＶ２＝1000Ｖにおいての帯電時間の約
０.９５２倍（100／105）に相当する。

【００１６】上記の補正式は、図４に示す特性をもつ感
光体について求めた式であり、帯電電位と感光体寿命特
性の異なるものについては、その補正式も異なってく
る。本実施例では、積算値が所定の値を越えると、操作
パネルのＬＥＤランプ等の表示手段に表示される。表示
手段は上記構成に限定されず、メッセージディスプレイ
上にメッセージを表示したり、感光体を含むユニットに
メカニカルカウンタを設けて、積算値をそのまま、ある
いは標準用紙（例えばＡ４用紙）のコピー枚数に換算し
た値を表示するような構成としても良い。さらには、電
話回線等の通信回線を介して、積算値データを送信し遠
隔地にあるコンピュータ等のデータ収集処理・制御機器
の表示手段に表示するような構成としても良い。また、
感光体または感光体を含むユニットが交換された場合に
は、前記制御部２０のメモリの積算値はクリアされるこ
とは言うまでもない。

【００１７】次に他の実施例として、帯電電位設定手段
を用いた画像形成装置で説明する。図１１に示す制御部
２０は、帯電電位設定手段２３から出されるＳＩＧ０と
ＳＩＧ１の２つの信号に応じてグリッド電圧制御信号Ｖ
ｇ’を決定するように構成されている。この帯電電位設
定手段２３は、例えば図１２に示すように、インバータ
２４，２５の入力端に＋５Ｖが印加されており、各入力
端がスイッチＳＷにより選択的にグランドレベルとなる
ように接続されている。サービスマン等が環境条件やユ
ーザの要望に応じてスイッチＳＷを接点２３１、２３２
および２３３のいずれかに切換えたときの各インバータ
の出力端の電圧レベルをＳＩＧ０信号およびＳＩＧ１信
号として制御部２０に入力する。例えば、スイッチＳＷ
を接点２３１側に切り替えると、ＳＩＧ１信号はハイ
（Ｈｉｇｈ）信号となり、一方ＳＩＧ０信号はロー（Ｌ
ｏｗ）信号となる。ＳＩＧ０信号とＳＩＧ１信号の組み
合わせに対するグリッド電圧制御信号Ｖｇ’の関係が予
め用意されているので、制御部は上記信号の処理によっ
てグリッド電圧制御信号Ｖｇ’を決定し、高圧電源ＯＮ
信号と同時に出力する。

【００１８】図１３に示す例では、帯電電位設定手段２
３から出されるグリッド電圧の設定信号が直接高圧電源
１８に入力され、所定値のグリッド電圧がグリッド１０
に印加される構成になっている。また制御部２０は、Ａ
／Ｄコンバータ２１を介してグリッド電圧設定信号を取
り込み、Ｖｇ’として認識している。この帯電電位設定
手段２３は、例えば図１４に示すように、可変ボリュー
ムＶＲにより構成されている。本実施例によれば、サー
ビスマン等が環境条件やユーザーの要望に応じて、グリ
ッド電圧制御信号を可変調整することができる。

【００１９】また帯電電位設定手段を用いた場合は、高
圧電源ＯＮ時間Ｔの補正式において、Ｔ１＝０とすれば
よい。上記実施例は、全て帯電装置がスコロトロンの場
合であり、グリッド電圧条件にて高圧電源ＯＮ時間の補
正を行う構成であるが、これに限定されるものではな
く、感光体帯電電位とある一定の関係があるもの、例え
ば、コロナ電流量の条件で補正を行う構成であっても良
い。

【００２０】

【発明の効果】上述のとおり、本発明によれば、帯電装
置への高圧印加時間を、その高圧印加条件に応じて補正
して積算する構成としたので、環境条件等により帯電電
位が異なる場合でも感光体の寿命を正確に判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した画像形成装置の一実施例の
概略制御ブロック図である。

【図２】本発明を適用した画像形成装置の一実施例の
概略断面図である。

【図３】感光体の暗減衰特性を示す図である。

【図４】帯電電位と感光体寿命の関係を示す図であ
る。

【図５】制御部の処理動作を示すフローチャートであ
る。

【図６】制御部の処理動作を示すフローチャートであ
る。

【図７】本発明の一実施例の動作を示すタイミング図
である。

【図８】グリッド電圧制御信号とグリッド電圧の関係
を示す図である。

【図９】グリッド電圧と帯電電位の関係を示す図であ
る。

【図１０】グリッド電圧制御信号を求めるフローチャ
ートである。

【図１１】本発明の他の実施例の制御ブロック図であ
る。

【図１２】帯電電位設定手段の実施例を示す図であ
る。

【図１３】本発明の他の実施例の制御ブロック図であ
る。

【図１４】帯電電位設定手段の他の実施例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１感光体、２帯電装置、４現像装置、５転写帯
電器、７クリーニング装置、８除電ランプ、９電
位センサ、１０グリッド、１１コロナ電極、１３
不用電荷除去ランプ、１７，１８高圧電源、１９表
示手段、２０制御部、２３帯電電位設定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯電装置への高圧印加時間を測定する手
段と、測定された印加時間を帯電装置への高圧印加条件
に応じて補正する手段と、補正された印加時間を積算す
る手段と、該積算値から感光体の寿命を判断する手段
と、前記積算値および／または積算値に基づく判断結果
を表示する手段とを具備する画像形成装置における感光
体寿命検知装置。