JPH05323841A

JPH05323841A - 感光体の寿命判定方法

Info

Publication number: JPH05323841A
Application number: JP4125913A
Authority: JP
Inventors: Naoyoshi Kinoshita; 尚良木下; Takeshi Kinoshita; 健木下; Hideaki Kodama; 秀明児玉
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【構成】感光体の帯電位を検出し、該帯電位と使用す
る感光体毎に予め測定された感光体初期帯電位との電位
差（△Ｖ₃）を求め、該電位差（△Ｖ₃）と所定の基準電
位（△Ｖ_A）とを比較して感光体の寿命を判定する。ま
た、帯電装置４のグリッド電極４３に印加されているグ
リッド電極電位（Ｖ_G）と感光体２の帯電位との電位差
（データ１）を求め、使用する感光体毎に予め測定され
た感光体初期帯電位と上記グリッド電極電位との電位差
（データ２）と上記電位差（データ１）の差（△Ｖ₃）
を所定の基準電位（△Ｖ_B）とを比較して感光体の寿命
を判定する。さらに、帯電装置清掃後に感光体の帯電位
を検出する。【効果】感光体の使用条件や帯電装置の電荷付与性能
が画像形成装置ごとに違っても、これらの変動要素を排
除し、それぞれの感光体ごとに適正な寿命判定が可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の複写機
やプリンタ等に使用される感光体の寿命を判定する方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電子
写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置におい
て、静電潜像担持体である感光体は、種々の原因によっ
て経時的に帯電性が低下する。そこで、従来、同一感光
体によるコピー枚数（またはプリント枚数）の上限値を
設定し、コピー枚数がこの上限値に達したときに感光体
が寿命に達したと判断していた。

【０００３】しかしながら、クリーニングブレードの接
触圧、回転速度、ドラムの硬度、および使用状況等によ
って、図８に示すように、感光体は帯電性が上昇したり
（特性ａ₁）、低下したりする（特性ｂ₁）。したがっ
て、コピー枚数の上限値だけを基準として感光体の寿命
を判定すると、感光体は帯電能力が十分あるにも拘わら
ず廃棄されたり（特性ａ₁の場合）、使用に耐えない感
光体が継続使用されることになる（特性ｂ₁の場合）、
という問題点がある。

【０００４】また、図９に示すように、感光体の初期帯
電性にもばらつきがあり、感光体によっては初期帯電性
の高いもの（特性ａ₂）もあれば初期帯電性の低いもの
（特性ｂ₂）もあり、この場合も上述と同様の問題があ
る。

【０００５】そこで、上記問題点を解決するために、帯
電チャージャの一つであるスコロトロン・チャージャに
よって帯電した感光体の帯電位を検出し、この帯電位が
所定の基準電位以上に上がらなくなった時点で感光体が
寿命に達したと判定する方法が、例えば特開平１−２７
１７７０号公報で記載されている。

【０００６】しかしながら、感光体の帯電位は、感光体
の帯電性だけでなく、感光体を帯電させる帯電装置の電
荷付与性能にも依存し、各画像形成装置の帯電装置ごと
に放電特性やグリッド帯電特性等が一様でないために、
画像形成装置ごとに感光体の帯電性にばらつきを有する
ことがある。

【０００７】具体的に、図１０に示すように、実際のグ
リッド電圧が目標とするグリッド電圧Ｖ_Ｇに対して特性
ａ_３や特性ｂ_３のように変動すると、その変動に応じて
感光体の帯電性が特性ａ_３’や特性ｂ_３’のごとく変化
する。したがって、感光体の帯電位と所定の基準電位Ｖ
_０’とを単純に比較したのでは、正確に感光体の寿命を
判定できないという問題点があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、図６，７を参照して説
明すると、請求項１の感光体の寿命判定方法は、感光体
の帯電位（Ｖ₀’）を検出し、該帯電位（Ｖ₀’）と使用
する感光体毎に予め測定された感光体初期帯電位
（Ｖ₀）との電位差（△Ｖ₃）を求め、該電位差（△
Ｖ₃）と所定の基準電位とを比較して感光体の寿命を判
定するものである。次に、請求項２の感光体の寿命判定
方法は、帯電装置のグリッド電極に印加されているグリ
ッド電極電位（Ｖ_G）と感光体の帯電位（Ｖ₀’）との電
位差（データ２）を求め、使用する感光体毎に予め測定
された感光体初期帯電位（Ｖ₀）と上記グリッド電極電
位（Ｖ_G）との電位差（データ１）と上記電位差（デー
タ２）の差（△Ｖ₃）を所定の基準電位とを比較して感
光体の寿命を判定するものである。続いて、請求項３の
感光体の寿命判定方法は、帯電装置のグリッド電極を清
掃後に感光体の帯電位を検出するものである。

【０００９】

【作用】上記請求項１にかかる感光体の寿命判定方法で
は、感光体の寿命、すなわち劣化度は、初期（未使用）
状態の帯電性との相対的比較において判定される。した
がって、画像形成装置ごとに環境条件や帯電装置の電荷
付与性が違っても、各感光体ごとに正確な劣化度が求め
られる。また、請求項２にかかる感光体の寿命判定方法
では、グリッド電極電位と感光体帯電位との電位差をも
とに感光体の劣化度が判定される。したがって、帯電装
置の電荷付与性能のばらつきを排除し、真の感光体の劣
化度が求められる。さらに、請求項３にかかる感光体の
寿命判定方法では、帯電装置のグリッド電極の汚れに基
づく電荷付与性のばらつきを排除した状態で感光体の劣
化度が求められる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。図１は画像形成装置の要部を示し、感
光体ドラム１は、その外周面に静電潜像担持体である感
光体２を有し、感光体ドラム駆動モータ（Ｐ／Ｃモー
タ）１１１によって矢印方向に回転駆動するようにして
ある。帯電前イレーサ３は、帯電前の感光体２を照明し
て残留電荷を消去するものである。帯電チャージャ４
は、シールド板４１の内部に感光体ドラム１と平行にワ
イヤ電極４２が張設され、感光体ドラム１に対向した開
口部がメッシュ等からなるグリッド電極４３で覆われ、
これらワイヤ電極４２とグリッド電極４３がそれぞれ電
源ユニット４４，４５に接続されており、制御装置１０
０からの信号に基づいて、上記電源ユニット４４，４５
を駆動し、ワイヤ電極４２、グリッド電極４３に所定電
位の電圧が印加されるようになっている。

【００１１】また、帯電チャージャ４には、図２に示す
ように、ワイヤ電極４２とグリッド電極４３を清掃する
清掃装置４６が付設されている。この清掃装置４６は、
シールド板４１の両端に配置されたプーリ４０１，４０
２と、これらに巻回されたワイヤ４０３と、このワイヤ
４０３に固定されたクリーナ４０４と、一方のプーリ４
０２に駆動連結されたモータ４０５を備えており、この
モータ４０５の回転に基づいて上記クリーナ４０４がシ
ールド板４１の中を移動し、クリーナ４０４に設けたワ
イヤ清掃部４０６とグリッド清掃部４０７がそれぞれワ
イヤ電極４２、グリッド電極４３を清掃するようになっ
ている。

【００１２】電位センサ５は、感光体ドラム１と所定の
ギャップを隔てて配置され、感光体２の表面電位を検出
し、その検出結果を制御装置１００に出力するようにな
っている。現像装置６は、感光体２に形成されている静
電潜像をトナー像として可視像化するものである。転写
前イレーサ７はトナー像を保持する感光体２を照明し、
トナー像の転写に適正な荷電状態に調整するものであ
る。転写ドラム８は、外周面にシートが巻回可能となっ
ており、図示しない駆動源によって矢印方向に回転駆動
するようにしてある。転写チャージャ９は、転写ドラム
８の内側において感光体ドラム１と対向するように配置
されている。

【００１３】上記構成を有する画像形成装置では、感光
体ドラム１が回転している状態において、感光体２は帯
電前イレーサ３によって除電される。また、制御装置１
００より電源ユニット４４，４５に起動信号が出力さ
れ、帯電チャージャ４のワイヤ電極４２とグリッド電極
４３にそれぞれ所定の電圧が印加され、感光体２は所定
の電位に帯電される。帯電された感光体２は、イメージ
光１０が露光されて静電潜像が形成される。この静電潜
像は、現像装置６との対向部で画像部にトナーが供給さ
れてトナー像として顕像化され、転写前イレーサ７で電
位調整された後、転写チャージャ９との対向部で転写ド
ラム８の周囲に巻回されているシート（図示せず）に上
記トナー像が転写される。

【００１４】上記制御装置１００による感光体の劣化検
出処理、チャージャ劣化検出処理について説明する。図
３に示すように、制御装置１００のメインルーチンで
は、画像形成装置に電源が投入されると＃１で内部レジ
スタ、各種タイマ等を初期設定し、＃２で内部タイマを
スタートする。次に、＃３で感光体（Ｐ／Ｃ）劣化検出
処理、＃４で帯電チャージャ劣化検出処理を実行したの
ち、＃５でその他の入力処理、＃６でその他の出力処理
を実行する。上記＃３の感光体劣化検出処理、＃４の帯
電チャージャ劣化検出処理の内容は後に説明する。最後
に、＃７で内部タイマの終了を判定し、未終了ならば待
機し、終了すると再び＃２で内部タイマを設定する。

【００１５】感光体劣化検出処理（＃３）では、図４に
示すように、＃３０１でステート（ＳＴ）チェックを行
う。このステート（ＳＴ）は電源投入時に“０”に設定
されている。ステートが“０”の場合、＃３０２でＰ／
Ｃ（感光体）セットアップキー１０１（図１参照）がオ
ンされているか否か判定する。このＰ／Ｃセットアップ
キー１０１は、画像形成装置に新たに感光体ドラム１が
セットされた場合に押されるスイッチで、下記するデー
タ１が計算された後にサービスマンによってオフされ
る。

【００１６】感光体ドラム１が新たにセットされ、サー
ビスマンによってＰ／Ｃセットアップキー１０１がオン
されると、＃３０３でＰ／Ｃ劣化表示ランプ１１２（図
１参照）をオフし、＃３０４でデータ１更新許可フラグ
ＤＦをセットし、＃３０５で清掃装置４６を駆動する。
これにより、帯電チャージャ４のワイヤ電極４２とグリ
ッド電極４３が清掃される。なお、上記＃３０３から＃
３０５までの処理は、上述のように、感光体ドラム１が
新たにセットされ、Ｐ／Ｃセットアップキー１０１がオ
ンされている場合のみ実行され、サービスマンによって
Ｐ／Ｃセットアップキー１０１がオフされた後は、同一
の感光体ドラム１を使用している限り実行されることは
ない。一方、既にＰ／Ｃセットアップキー１０１がオフ
されている場合、上記＃３０３から＃３０５までの処理
が実行されることはない。

【００１７】＃３０６では帯電チャージャ４の清掃処理
が終了したか否か判定する。ここで終了が判定される清
掃処理には、上記＃３０５でセットされるものと、後述
するチャージャ劣化検出処理の＃４１０でセットされる
ものがある。そして、清掃処理が未終了ならばメインル
ーチンにリターンする。一方、清掃処理が終了すると、
＃３０７で画像形成装置のメインモータ１１０、感光体
ドラム駆動モータ１１１、帯電前イレーサ３をオンす
る。また、＃３０８でグリッド電極４３の電圧データ
（Ｖ₁＝８００Ｖ）をセットし、＃３０９でこの電圧デ
ータにしたがって電源ユニット４５を駆動し、グリッド
電極４３にグリッド電圧Ｖ₁＝８００Ｖの電圧を印加す
る。同時に、電源ユニット４４を駆動し、ワイヤ電極４
２に所定電位の電圧を印加する。さらに、＃３１０でタ
イマＴ₁をセットし、＃３１１でステート（ＳＴ）を
“１”に変更してメインルーチンに戻る。上記タイマＴ
₁は、帯電チャージャ４をオンしてから、感光体２の帯
電位が安定するまでの時間である。

【００１８】＃３０１でステート（ＳＴ）が“１”と判
定された場合、＃３１２でタイマＴ₁を更新し、＃３１
３でタイマＴ₁の終了を判定し、タイマＴ₁がカウント中
ならば＃３０１，＃３１２、＃３１３の処理を繰り返
し、タイマＴ₁が終了すると＃３１４で電位センサ５に
より感光体２の帯電位Ｖ₂を測定し、＃３１５でグリッ
ド電圧Ｖ₁と感光体帯電位Ｖ₂との電位差△Ｖ₂を求め
る。なお、現像装置６が感光体ドラム１に対して進退す
る形態の画像形成装置の場合、電位センサ５に転写前イ
レーサ７の光が入るのを防止するために、現像装置６が
感光体ドラム１から退避しているときは、電位センサ５
の測定は停止する。また、電位センサ５の測定値は、湿
度センサ１０３で測定された湿度データに基づいて適宜
補正するようにしてもよい。

【００１９】次に、＃３１６でデータ１更新許可フラグ
ＤＦがセットされているか否か判定し、セットされてい
れば＃３１７で△Ｖ₂をデータ１としてＲＡＭに記憶
し、＃３１８でメインモータ１１０、感光体ドラム駆動
モータ１１１、帯電前イレーサ３をオフし、＃３１９で
データ１更新許可フラグＤＦをリセットし、＃３２０で
ステートを“０”にリセットしてメインルーチンにリタ
ーンする。このように、＃３１７から＃３１９までの処
理は、＃３０４でデータ１更新許可フラグＤＦがセット
されている場合に限り、すなわち感光体ドラム１が新た
にセットされてＰ／Ｃセットアップキー１０１がオンさ
れている場合に実行され、同一感光体ドラム１に対して
１回に限りデータ１は求められる。

【００２０】＃３１６でデータ１更新許可フラグＤＦが
セットされていないと判定された場合、つまりデータ１
が既に求められている場合、＃３２１で△Ｖ₂をデータ
２としてＲＡＭに記憶し、＃３２２でデータ１とデータ
２の電位差△Ｖ₃を求める。この電位差△Ｖ₃は、図６に
示すように、感光体２の使用に伴う帯電性の劣化度を表
している。次に、＃３２３で電位差△Ｖ₃が、感光体２
の帯電性劣化度判定基準電圧△Ｖ_Aよりも大きいか否か
判定する。そして、△Ｖ₃＞△Ｖ_A、すなわち感光体帯電
性劣化度が帯電性劣化限度を越えていると判定される
と、＃３２４で感光体劣化表示ランプ１１２をオンして
感光体２が寿命に達したことを表示し、＃３２０でステ
ートＳＴを“０”にリセットする。一方、△Ｖ₃≦△
Ｖ_A、すなわち感光体帯電性劣化量が帯電性劣化限度に
達していないと判定されると、感光体劣化表示ランプ１
０３はオフしたまま＃３２０でステートＳＴを“０”に
リセットする。

【００２１】以上のように、感光体劣化検出処理では、
図６に示すように、感光体使用開始時におけるグリッド
電圧（Ｖ₁）と感光体帯電位（Ｖ₂）との電位差（データ
１）と、その後測定されたグリッド電圧（Ｖ₁）と感光
体帯電位（Ｖ₂）との電位差（データ２）との差（△
Ｖ₃）に基づいて感光体の劣化が判定される。したがっ
て、感光体ドラム１ごとに感光体２の帯電性が違って
も、また画像形成装置ごとに帯電チャージャ４の電化付
与性能が違っても、さらに帯電チャージャ４の電荷付与
性能が変化しても、それらの変動要素を排除して正確に
感光体２の劣化状態を判定できる。

【００２２】チャージャ劣化検出処理（＃４）では、＃
４０１で画像形成装置のプリントスイッチ１０２がオン
されたか否か判定し、プリントスイッチ１０２がオンさ
れていなければ以下の処理を実行することなくメインル
ーチンにリターンし、プリントスイッチ１０２がオンさ
れていれば、＃４０２でコピー処理動作を実行し、＃４
０３でコピー処理が終了したか否か判定する。＃４０３
でコピー処理が終了したと判定されると、＃４０４でグ
リッド電極４３の電圧データ（Ｖ₁＝８００Ｖ）をセッ
トし、＃４０５で電位センサ５の測定データを読み込
み、感光体２の帯電位（Ｖ₄）を検出する。

【００２３】次に、＃４０６で上記電圧データＶ₁と帯
電位Ｖ₄との電位差△Ｖ₄を求める。この電位差△Ｖ₄に
は帯電チャージャ４の汚れに伴う感光体２の帯電位変動
分が含まれている。すなわち、帯電チャージャ４の汚れ
によって感光体２の帯電位が上昇するとした場合、図７
に示すように、本来点線のように低下する感光体２の帯
電性が、帯電チャージャの汚れによって実線のごとく上
昇する。したがって、ある時点ｔで帯電チャージャ４の
電極４２，４３を清掃し、その時点ｔでデータ２を求め
た場合、このデータ２には帯電チャージャ４の汚れによ
る影響が含まれていないが、その後帯電チャージャ４を
清掃することなくコピー処理を実行し、ｔ＋△ｔの時点
で感光体２の表面電位を検出すると、その検出結果は電
極４２，４３の汚れによる帯電位変動分を含むものとな
る。

【００２４】したがって、＃４０７で、帯電チャージャ
４の電極４２，４３が汚れていない状態で検出された感
光体２の帯電位（データ２）と、電極４２，４３の汚れ
を含む電位差△Ｖ₄との差（△Ｖ₅）を求める。次に、＃
４０８で電位差△Ｖ₅と所定の基準電位差△Ｖ_Bとを比較
し、電位差△Ｖ₅が基準電位差△Ｖ_Bよりも大きければ、
帯電チャージャ４が汚れていると判定し、＃４０９でチ
ャージャ汚れ表示ランプ１１３を点灯して電極４２，４
３の汚れを表示し、＃４１０で清掃装置４４を駆動して
ワイヤ電極４２とグリッド電極４３を清掃する。そし
て、この清掃動作の終了が＃３０６で判定されると、＃
３０７→＃３１１、＃３０１→＃３０６、および＃３２
１，＃３２２の処理が実行され、帯電チャージャ清掃後
の感光体帯電位をもとに計算されたデータ２が新たに記
憶されるとともに、このデータ２とデータ１を用いて感
光体２の劣化が判定される。つまり、感光体２の劣化判
定は、常に電極４２，４３の汚れによる帯電位変動分を
消去した状態で行われる。

【００２５】なお、上記実施例では、感光体２の帯電位
とグリッド電圧Ｖ_Gとの電位差（データ１，２）を求
め、それらの差より感光体２の劣化度を判定するものと
したが、グリッド電圧Ｖ_Gを無視し、感光体２の帯電位
だけを比較して感光体２の劣化度を判定するようにして
もよい。ただし、上記実施例の方法は、感光体２の劣化
度を判定するうえで、グリッド電圧Ｖ_Gのばらつきが感
光体２の帯電性に及ぼす影響を排除されており、感光体
２の劣化度をより正確に判定できるという点で有利であ
る。

【００２６】なお、上記＃４０７では、データ２と△Ｖ
₄との電位差を△Ｖ₅とし、この電位差△Ｖ_５と基準電位
差△Ｖ_Ｂとを比較するものとしたが、データ２の代わり
に△Ｖ₃を用い、この△Ｖ₃と△Ｖ₄との電位差を△Ｖ₅と
して帯電チャージャ４の劣化を判定してもよい。この場
合、当然のことながら、比較すべき基準電位差は上記基
準電位差△Ｖ_Bと異なる。

【００２７】また、上記説明では、帯電チャージャ４の
汚れによって感光体２の帯電位は上昇するものとした
が、画像形成装置によっては感光体２の帯電位が低下す
るものもある。したがって、劣化を判定する基準電位差
△Ｖ_A，△Ｖ_Bは感光体２の種類等を考慮して適宜決定す
る。

【００２８】さらに、上記清掃装置では、ワイヤ電極４
２とグリッド電極４３の両方を清掃するものとしたが、
少なくともいずれか一方だけを清掃するものとしてもよ
い。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、感光体の
寿命、すなわち劣化度を、初期（未使用）状態とある時
点における感光体帯電位の比較において相対的に判定す
る方法では、感光体の使用条件や帯電装置の電荷付与性
が画像形成装置ごとに違っても、これらの変動要素を排
除し、それぞれの感光体ごとに適正な寿命判定が可能と
なる。そのため、使用可能な感光体を廃棄することにも
ならず、また、使用限度を越えて感光体を使用すること
もなくなる。また、帯電装置のグリッド電極電位と感光
体帯電位との電位差をもとに感光体の寿命を判定する方
法では、帯電装置の電荷付与性能のばらつきを無視する
ことができ、感光体の寿命をより正確に判定できる。さ
らに、清掃装置によって帯電装置を清掃した後に感光体
の帯電位を検出して寿命を判定する方法では、グリッド
電極の汚れによる電荷付与性のばらつきを無視すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の部分構成図である。

【図２】帯電チャージャ清掃装置の断面図である。

【図３】メインルーチンのフローチャートである。

【図４】感光体劣化検出処理のフローチャートであ
る。

【図５】チャージャ劣化検出処理のフローチャートで
ある。

【図６】感光体の帯電性を示す図である。

【図７】帯電チャージャの汚れを考慮した感光体の帯
電性を示す図である。

【図８】感光体の帯電性のばらつきを示す図である。

【図９】感光体の初期帯電性のばらつきを示す図であ
る。

【図１０】帯電チャージャの電荷付与性能のばらつき
を示す図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム、２…感光体、４…帯電チャージャ、
５…電位センサ、４２…ワイヤ電極、４３…グリッド電
極、４４，４５…電源ユニット、４６…清掃装置、１０
０…制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体の帯電位を検出し、該帯電位と使
用する感光体毎に予め測定された感光体初期帯電位との
電位差を求め、該電位差と所定の基準電位とを比較して
感光体の寿命を判定することを特徴とする感光体の寿命
判定方法。
【請求項２】帯電装置のグリッド電極に印加されてい
るグリッド電極電位と感光体の帯電位との電位差を求
め、使用する感光体毎に予め測定された感光体初期帯電
位と上記グリッド電極電位との電位差と上記電位差の差
を所定の基準電位とを比較して感光体の寿命を判定する
ことを特徴とする感光体の寿命判定方法。
【請求項３】帯電装置のグリッド電極を清掃後に感光
体の帯電位を検出することを特徴とする請求項１，２の
いずれかの感光体の寿命判定方法。