JP6840475B2 - Image forming device - Google Patents

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Description

本発明は、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザビームプリンタ、LEDプリンタ等)などの画像形成装置に関する。特に、画像形成装置が備える帯電部材の寿命を検知する制御に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer (for example, a laser beam printer, an LED printer, etc.). In particular, the present invention relates to a control for detecting the life of a charging member included in an image forming apparatus.

電子写真方式を用いた画像形成装置においては、感光ドラム(像担持体)を帯電させる帯電部材として、接触帯電方式の帯電ローラが広く用いられている。帯電ローラは、芯金である導電性支持体の外周に導電性弾性体層を設け、該導電性弾性体層の外周に抵抗層を被覆したものである。そして、帯電ローラを感光ドラムに接触させて回転可能に配設し、芯金に電圧を印加し、帯電ローラと感光ドラムとの当接ニップ近傍で微小な放電をさせて感光ドラムの表面を帯電させる。 In an image forming apparatus using an electrophotographic method, a contact charging type charging roller is widely used as a charging member for charging a photosensitive drum (image carrier). The charging roller is formed by providing a conductive elastic body layer on the outer periphery of a conductive support which is a core metal, and covering the outer periphery of the conductive elastic body layer with a resistance layer. Then, the charging roller is brought into contact with the photosensitive drum and arranged so as to be rotatable, a voltage is applied to the core metal, and a minute discharge is made near the contact nip between the charging roller and the photosensitive drum to charge the surface of the photosensitive drum. Let me.

このような画像形成装置においては、継続的に良好な画像を形成するため、個々の装置や部材の寿命設定に応じて、それらの交換や消耗品の補給を行う必要がある。帯電ローラに関しても寿命に応じて交換を行う必要がある。寿命の判断手段としては、画像形成枚数により規定される公称寿命に基づいて判断を行う手段が知られている。 In such an image forming apparatus, in order to continuously form a good image, it is necessary to replace them or replenish consumables according to the life setting of each apparatus or member. It is also necessary to replace the charging roller according to its life. As a means for determining the life, a means for determining the life based on the nominal life defined by the number of images formed is known.

また特許文献1では、帯電ローラの寿命に関して、帯電ローラに印加する帯電電圧の印加時間と帯電ローラの回転数の積算値がある基準値に達したときに寿命に達したと判断する構成が記載されている。 Further, Patent Document 1 describes a configuration in which it is determined that the life of the charging roller has been reached when the integrated value of the application time of the charging voltage applied to the charging roller and the rotation speed of the charging roller reaches a certain reference value. Has been done.

特開平09−211931号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 09-211931

帯電ローラの寿命律速原因の一つとして、トナーの外添剤が帯電ローラ表面に不均一に付着することで帯電不良を起こす場合が挙げられる。また帯電ローラに外添剤が付着したときに帯電不良を起こす外添剤付着量の限界値は、耐久による帯電ローラ表面の形状変化の状況などにより変化する。 One of the causes of the rate-determining life of the charging roller is that the toner external additive adheres unevenly to the surface of the charging roller, causing charging failure. Further, the limit value of the amount of the external additive that causes charging failure when the external additive adheres to the charging roller changes depending on the state of the shape change of the surface of the charging roller due to durability.

このため、特許文献1に記載の構成のように、帯電電圧の印加時間や帯電ローラ回転数を単純に積算した値で寿命を判断する場合、外添剤汚染による帯電ローラの寿命が考慮されず、使用状況によっては実情にそぐわないおそれがある。 Therefore, when the life is determined by simply integrating the charging voltage application time and the charging roller rotation speed as in the configuration described in Patent Document 1, the life of the charging roller due to contamination with the external additive is not taken into consideration. , There is a possibility that it does not match the actual situation depending on the usage situation.

そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、帯電部材の寿命をより正確に検知することができる画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a current situation, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of more accurately detecting the life of a charged member.

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、感光ドラムと、前記感光ドラムに接触して回転可能に設けられ、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印可されて前記感光ドラムを帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段から前記帯電部材を介して前記感光ドラムに流れる電流値を検知する電流検知手段と、前記帯電部材から前記感光ドラムに放電が行われる前後の交流電圧を前記帯電部材に印加したときの交流電圧値と、その時に前記感光ドラムに流れる交流電流に基づいて、画像形成時に前記帯電部材に印加する交流電圧値を決定する電圧決定手段と、前記感光ドラムが初期のときに前記電圧決定手段で決定された初期の交流電圧値を記憶する記憶部と、前記帯電部材の使用量に関する情報を表示する表示手段と、を備え、前記記憶部で記憶された前記初期の交流電圧値と、前記電圧決定手段で決定された交流電圧値を環境因子と前記感光ドラムの膜厚に基づく値を用いて補正して得られた値と、を用いて求められる前記初期の交流電圧値に対する変化を表す値を帯電積算時間に演算して前記帯電部材の使用量を算出し、算出された前記帯電部材の使用量に基づき前記帯電部材の使用量に関する情報を前記表示手段に表示させる制御手段を有することを特徴とする。 A typical configuration of the image forming apparatus according to the present invention for achieving the above object is a photosensitive drum, which is rotatably provided in contact with the photosensitive drum, and a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied. A charging member that charges the photosensitive drum, a voltage applying means that applies a voltage to the charging member, and a current detecting means that detects a current value flowing from the voltage applying means to the photosensitive drum via the charging member. Based on the AC voltage value when the AC voltage before and after the discharge from the charging member is applied to the photosensitive drum to the charging member and the AC current value flowing through the photosensitive drum at that time, the charging member is formed at the time of image formation. Information on the amount of the charged member used, the voltage determining means for determining the AC voltage value applied to the sensor, the storage unit for storing the initial AC voltage value determined by the voltage determining means when the photosensitive drum is in the initial stage, and the charging member. The initial AC voltage value stored in the storage unit and the AC voltage value determined by the voltage determining means are set as environmental factors and a value based on the film thickness of the photosensitive drum. The value obtained by correcting with the above and the value representing the change with respect to the initial AC voltage value obtained by using are calculated in the charge integration time to calculate the usage amount of the charge member, and the calculated charge is calculated. It is characterized by having a control means for displaying information on the usage amount of the charging member on the display means based on the usage amount of the member.

本発明によれば、帯電部材の寿命をより正確に検知することができる。 According to the present invention, the life of the charged member can be detected more accurately.

画像形成装置の断面概略図である。It is sectional drawing of the image forming apparatus. 帯電ローラの断面概略図である。It is sectional drawing of the charging roller. 帯電ローラ表層の断面概略図である。It is sectional drawing of the surface layer of a charging roller. 画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of an image forming apparatus. 放電電流制御を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating discharge current control. Vppofsの数値を示すテーブルである。It is a table which shows the numerical value of Vppofs. 寿命検知シーケンスのフローチャートである。It is a flowchart of a life detection sequence.

(第1実施形態)
<画像形成装置>
まず本発明の第1実施形態に係る画像形成装置Aの全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。
(First Embodiment)
<Image forming device>
First, the overall configuration of the image forming apparatus A according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings together with the operation at the time of image forming.

画像形成装置Aは、イエローY、マゼンダM、シアンC、ブラックKの4色のトナー(現像剤)を中間転写ベルトに一次転写した後に記録媒体としてのシートに二次転写して画像を形成する中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。なお、他の記録媒体としては、例えばプラスチックフィルムや布などが想定される。 The image forming apparatus A forms an image by first transferring four color toners (developer) of yellow Y, magenta M, cyan C, and black K to an intermediate transfer belt and then secondarily transferring them to a sheet as a recording medium. It is an intermediate transfer tandem type color image forming apparatus. As the other recording medium, for example, a plastic film or cloth is assumed.

図1に示す様に、画像形成装置Aは、シートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備える。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus A includes an image forming unit that transfers a toner image to a sheet, a sheet feeding unit that supplies a sheet to the image forming unit, and a fixing unit that fixes a toner image on the sheet. To be equipped with.

画像形成部は、図1に示す様に、回転可能に設けられた像担持体としての感光ドラム2(2Y、2M、2C、2B)、感光ドラム2に接触して回転可能に設けられ、感光ドラム2を帯電させる帯電ローラ3(3Y、3M、3C、3B)を有する。また中間転写ユニット、レーザスキャナユニット7(7Y、7M、7C、7B)、現像装置4(4Y、4M、4C、4B)、クリーニングブレード6(6Y、6M、6C、6B)などを有する。なお、感光ドラム2と帯電ローラ3はプロセスカートリッジとしてユニット化され、画像形成装置A本体に対して着脱可能に構成されている。 As shown in FIG. 1, the image forming portion is rotatably provided in contact with the photosensitive drum 2 (2Y, 2M, 2C, 2B) as an image carrier provided rotatably and the photosensitive drum 2, and is photosensitive. It has a charging roller 3 (3Y, 3M, 3C, 3B) for charging the drum 2. It also has an intermediate transfer unit, a laser scanner unit 7 (7Y, 7M, 7C, 7B), a developing device 4 (4Y, 4M, 4C, 4B), a cleaning blade 6 (6Y, 6M, 6C, 6B) and the like. The photosensitive drum 2 and the charging roller 3 are unitized as a process cartridge and are detachably attached to the image forming apparatus A main body.

なお、本実施形態のクリーニングブレード6はカウンターブレード方式で自由長は8mmのものを用いた。また、ウレタンを主体とした弾性ブレードであって、感光ドラム2に対して線圧約35g/cmの押圧で当接されている。 The cleaning blade 6 of the present embodiment is a counter blade type and has a free length of 8 mm. Further, it is an elastic blade mainly made of urethane, and is in contact with the photosensitive drum 2 by pressing with a linear pressure of about 35 g / cm.

中間転写ユニットは、一次転写ローラ5(5Y、5M、5C、5B)、二次転写ローラ15、二次転写対向ローラ10、中間転写ベルト8、クリーニング装置18などを備える。中間転写ベルト8は、無端円筒状のベルトであって、駆動ローラ9、二次転写対向ローラ10、従動ローラ11に掛け回されており、駆動ローラ9に伝達される駆動力により矢印K1方向に周回移動する。 The intermediate transfer unit includes a primary transfer roller 5 (5Y, 5M, 5C, 5B), a secondary transfer roller 15, a secondary transfer opposed roller 10, an intermediate transfer belt 8, a cleaning device 18, and the like. The intermediate transfer belt 8 is an endless cylindrical belt, which is hung around a drive roller 9, a secondary transfer opposed roller 10, and a driven roller 11, and is driven in the direction of arrow K1 by a driving force transmitted to the drive roller 9. Move around.

画像形成に際しては、図4に示す制御部20がプリント信号を発すると、給送ローラ(不図示)、搬送ベルト14によってシート積載部(不図示)に積載収納されたシートPが画像形成部に送り出される。 When forming an image, when the control unit 20 shown in FIG. 4 emits a print signal, the sheet P loaded and stored in the sheet loading unit (not shown) by the feeding roller (not shown) and the transport belt 14 becomes the image forming unit. Be sent out.

画像形成部においては、まず図4に示す電源23から帯電ローラ3に帯電電圧が印加されることで、感光ドラム2の表面を帯電させられる。本実施形態では、電源23から直流電圧に周波数fの交流電圧を重畳した所定の振動電圧を帯電ローラ3の芯金3aに印加させる。なお、帯電の均一性を得るため、重畳する交流電圧としては直流電圧印加時の帯電開始電圧値の2倍以上の帯電交流ピーク間電圧Vppを持つ電圧を印加する。 In the image forming unit, the surface of the photosensitive drum 2 is charged by first applying a charging voltage from the power supply 23 shown in FIG. 4 to the charging roller 3. In the present embodiment, a predetermined vibration voltage obtained by superimposing an AC voltage having a frequency f on a DC voltage is applied to the core metal 3a of the charging roller 3 from the power supply 23. In order to obtain uniformity of charging, a voltage having a charging AC peak-to-peak voltage Vpp that is at least twice the charging start voltage value when a DC voltage is applied is applied as the superimposed AC voltage.

そしてレーザスキャナユニット7が、内部に備える不図示の光源からレーザ光を出射し、画像情報に応じてレーザ光を感光ドラム2上に照射する。これにより感光ドラム2の表面上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。なお、画像情報は、原稿読取装置やパーソナルコンピュータ等のホスト機器、或いはデジタルカメラなどの外部機器などから送信される。 Then, the laser scanner unit 7 emits laser light from a light source (not shown) provided inside, and irradiates the photosensitive drum 2 with the laser light according to the image information. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the surface of the photosensitive drum 2. The image information is transmitted from a host device such as a document reading device or a personal computer, or an external device such as a digital camera.

この静電潜像を現像装置4によってトナーを付着させて現像することにより感光ドラム2上にトナー像(現像剤像)が形成される。なお、本実施形態では現像方式として反転現像方式を採用しており、感光ドラム2上の露光部(明部電位部)に現像装置4からトナーを付着させる。 A toner image (developer image) is formed on the photosensitive drum 2 by developing the electrostatic latent image by adhering toner to the developing device 4. In this embodiment, the reverse development method is adopted as the development method, and the toner is adhered from the developing device 4 to the exposed portion (bright portion potential portion) on the photosensitive drum 2.

感光ドラム2上に形成されたトナー像は、感光ドラム2と一次転写ローラ5から形成される一次転写部において、一次転写ローラ5に一次転写バイアスが印加されることで中間転写ベルト8にそれぞれ一次転写される。 The toner image formed on the photosensitive drum 2 is primary to the intermediate transfer belt 8 by applying the primary transfer bias to the primary transfer roller 5 in the primary transfer portion formed from the photosensitive drum 2 and the primary transfer roller 5. Transferred.

中間転写ベルト8は、駆動ローラ9の回転により矢印K1方向に移動し、これにより一次転写されたトナー像が二次転写対向ローラ10と二次転写ローラ15とで形成される二次転写部に到達する。そして、二次転写部においてトナーの正規帯電極性と逆極性の二次転写バイアスが印加され、トナー像がシートに転写される。 The intermediate transfer belt 8 moves in the direction of arrow K1 due to the rotation of the drive roller 9, whereby the primary transfer toner image is formed on the secondary transfer portion formed by the secondary transfer opposing roller 10 and the secondary transfer roller 15. To reach. Then, a secondary transfer bias having a polarity opposite to the normal charging polarity of the toner is applied to the secondary transfer unit, and the toner image is transferred to the sheet.

トナー像が転写されたシートは、定着装置13に送られ、加熱、加圧されて、溶融、混合され、トナー像がシートに永久画像として定着された後、画像形成装置Aの外側に排出される。 The sheet on which the toner image is transferred is sent to the fixing device 13, heated and pressurized, melted and mixed, and after the toner image is fixed on the sheet as a permanent image, it is discharged to the outside of the image forming device A. Toner.

なお、一次転写後に感光ドラム2上に残ったトナーはクリーニングブレード6により除去される。また、二次転写後に中間転写ベルト8上に残ったトナーはクリーニング装置18により除去される。 The toner remaining on the photosensitive drum 2 after the primary transfer is removed by the cleaning blade 6. Further, the toner remaining on the intermediate transfer belt 8 after the secondary transfer is removed by the cleaning device 18.

また、単色画像形成モードが選択された場合には、ブラックの画像形成部において、感光ドラム2B上にトナー像が形成される。そして、このトナー像が中間転写ベルト8に一次転写された後、シートに二次転写される。その後の画像形成動作に関しては、カラー画像を形成する工程と同様である。 When the monochromatic image forming mode is selected, a toner image is formed on the photosensitive drum 2B in the black image forming portion. Then, this toner image is first transferred to the intermediate transfer belt 8 and then secondarily transferred to the sheet. The subsequent image forming operation is the same as the step of forming a color image.

<帯電ローラ>
次に、帯電ローラ3の構成について詳しく説明する。
<Charging roller>
Next, the configuration of the charging roller 3 will be described in detail.

本実施形態の帯電ローラ3は、図2に示す様に、芯金3aの外回りに下層3b、中間層3c、表層3dが下から順次に積層されて構成されており、感光ドラム2に接触して従動回転するゴムローラである。また、長手方向長さは320mmであり、芯金3aは直径6mmのステンレス丸棒を用いた。 As shown in FIG. 2, the charging roller 3 of the present embodiment is configured such that the lower layer 3b, the intermediate layer 3c, and the surface layer 3d are sequentially laminated from the bottom on the outer circumference of the core metal 3a, and come into contact with the photosensitive drum 2. It is a rubber roller that rotates in a driven manner. Further, the length in the longitudinal direction was 320 mm, and a stainless round bar having a diameter of 6 mm was used as the core metal 3a.

また下層3bは帯電音を低減するための発泡スポンジ層であり、カーボン分散の発泡EPDM、比重0.5g/cm、体積抵抗値10〜10Ωcm、層厚3.0mmである。中間層3cはカーボン分散のNBR系ゴム、体積抵抗値10〜10Ωcm、層厚700μmである。表層3dは、感光ドラム2上にピンホール等があってもリークが発生するのを防止するために設けた保護層であり、フッ素化合物のトレジン樹脂に酸化錫とカーボン分散、体積抵抗値10〜1010Ωcm、層厚10μmである。 The lower layer 3b is a foamed sponge layer for reducing charging noise, foaming of carbon dispersed EPDM, the specific gravity 0.5 g / cm 3, a volume resistivity 10 2 to 10 9 [Omega] cm, a thickness 3.0 mm. Intermediate layer 3c is NBR-based rubber of a carbon dispersion, volume resistivity 10 2 to 10 5 [Omega] cm, a thickness 700 .mu.m. Surface 3d is even if pinholes on the photosensitive drum 2 is a protective layer provided to prevent the leak, tin oxide and carbon dispersed in Toresin resin of the fluorine compound, the volume resistance of 10 7 The thickness is 10 to 10 Ωcm and the layer thickness is 10 μm.

また表層3dには凹凸処理が施されている。これにより、凹部と感光ドラム2との圧力を低減させ、帯電ローラ3の汚染を軽減することができる。なお、凹凸処理の方法としては表層に微粒子を含有させる方法や機械的研磨により処理する方法がある。本実施形態では、図3に示す様に、粒径8μmのアクリル製微粒子を含有させ、表面に最大高さRz=15μm程度の凹凸形状を有する構成とした。 Further, the surface layer 3d is subjected to unevenness treatment. As a result, the pressure between the recess and the photosensitive drum 2 can be reduced, and the contamination of the charging roller 3 can be reduced. As a method of unevenness treatment, there are a method of containing fine particles in the surface layer and a method of treating by mechanical polishing. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, acrylic fine particles having a particle size of 8 μm are contained, and the surface has a concavo-convex shape with a maximum height of Rz = 15 μm.

なお、凹凸形状の最大高さRz(JIS B0601: 2001)に関しては、レーザ顕微鏡、光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子力間顕微鏡などの顕微鏡を用いて観察することで測定することができる。本実施形態では株式会社キーエンス製の形状測定レーザマイクロスコープVK−8700を使用して観察した。 The maximum height Rz (JIS B0601: 2001) of the uneven shape can be measured by observing with a microscope such as a laser microscope, an optical microscope, an electron microscope, or an atomic force microscope. In this embodiment, observation was performed using a shape measurement laser microscope VK-8700 manufactured by KEYENCE CORPORATION.

<制御系>
次に、画像形成装置Aの制御系について説明する。ここでは、特に帯電ローラ3に関する制御系を中心に説明する。
<Control system>
Next, the control system of the image forming apparatus A will be described. Here, the control system relating to the charging roller 3 will be mainly described.

図4は、画像形成装置Aの制御系の一部を示すブロック図である。図4に示す様に、制御部20(制御手段)には、直流電源23aと交流電源23bから構成される電源23(電圧印加手段)が接続されている。また電源23は帯電ローラ3の芯金3aと接続されている。そして制御部20は、直流電源23aと交流電源23bをオン・オフ制御して帯電ローラ3に直流電圧や交流電圧、或いはこれらの重畳電圧を印加するように制御する。また直流電源23aから帯電ローラ3に印加する直流電圧値や交流電源23bから帯電ローラ3に印加する交流電圧値などを制御する。 FIG. 4 is a block diagram showing a part of the control system of the image forming apparatus A. As shown in FIG. 4, a power supply 23 (voltage applying means) composed of a DC power supply 23a and an AC power supply 23b is connected to the control unit 20 (control means). Further, the power supply 23 is connected to the core metal 3a of the charging roller 3. Then, the control unit 20 controls the DC power supply 23a and the AC power supply 23b to be turned on and off so that the DC voltage, the AC voltage, or their superposed voltage is applied to the charging roller 3. Further, the DC voltage value applied from the DC power supply 23a to the charging roller 3 and the AC voltage value applied from the AC power supply 23b to the charging roller 3 are controlled.

また、制御部20には直流電流値測定回路28(膜厚検知手段)が接続されており、これにより感光ドラム2の摩耗量を測定することができる。測定方法としては、帯電ローラ3により感光ドラム2に所定の表面電位(本実施形態では−700V)を形成し、直流電流値測定回路22により帯電ローラ3に流れ込む直流電流量を検知する。そして、初期の直流電流量と検知時の直流電流量の差分をみることで感光ドラム2の摩耗量を測定する。なお、本実施形態では初期の感光ドラム2の膜厚は5μmとなっている。また、膜厚検知については実験結果から前もって摩耗量を予測するフィードフォワード制御を行う構成としてもよい。 Further, a DC current value measuring circuit 28 (film thickness detecting means) is connected to the control unit 20, whereby the amount of wear of the photosensitive drum 2 can be measured. As a measuring method, a predetermined surface potential (-700 V in this embodiment) is formed on the photosensitive drum 2 by the charging roller 3, and the amount of DC current flowing into the charging roller 3 is detected by the DC current value measuring circuit 22. Then, the wear amount of the photosensitive drum 2 is measured by observing the difference between the initial DC current amount and the DC current amount at the time of detection. In the present embodiment, the initial film thickness of the photosensitive drum 2 is 5 μm. Further, the film thickness detection may be configured to perform feedforward control for predicting the amount of wear in advance from the experimental results.

また、制御部20には交流電流値測定回路21(電流検知手段)が接続されており、これにより感光ドラム2に流れる交流電流量を測定し、帯電ローラ3から感光ドラム2に流れる放電電流を適正値に制御する放電電流制御を行っている。以下、この放電電流制御について詳しく説明する。 Further, an AC current value measuring circuit 21 (current detecting means) is connected to the control unit 20, thereby measuring the amount of AC current flowing through the photosensitive drum 2 and appropriately adjusting the discharge current flowing from the charging roller 3 to the photosensitive drum 2. The discharge current is controlled to control the value. Hereinafter, this discharge current control will be described in detail.

帯電ローラ3から感光ドラム2への放電特性は、温湿度などの環境変化、及び感光ドラム2の膜厚変化や帯電ローラ3の表面形状変化等の耐久変化に伴って変化する。このため、放電特性の変化に応じて帯電ローラ3に印加する直流電圧・交流電圧を調整することが望ましい。そこで本実施形態では放電電流制御を実行し、所定の放電電流量を維持するために画像形成時に帯電ローラ3に印加する帯電電圧の交流電圧値を変化させている。 The discharge characteristics from the charging roller 3 to the photosensitive drum 2 change with changes in the environment such as temperature and humidity, and changes in durability such as a change in the film thickness of the photosensitive drum 2 and a change in the surface shape of the charging roller 3. Therefore, it is desirable to adjust the DC voltage and AC voltage applied to the charging roller 3 according to the change in the discharge characteristics. Therefore, in the present embodiment, the discharge current control is executed, and the AC voltage value of the charging voltage applied to the charging roller 3 at the time of image formation is changed in order to maintain a predetermined discharge current amount.

具体的には、図5に示す様に、非画像形成時に放電領域と未放電領域(放電が行われる前後)において帯電交流ピーク間電圧Vppをそれぞれ3点ずつ印加し、このときに感光ドラム2に流れる交流電流Iacを検出して両者の関係から放電電流量を算出する。そして、この算出結果から適正な放電量が得られる交流電圧値を画像形成時に印加する帯電交流ピーク間電圧として決定し、記憶素子25に記憶させる。なお、本実施形態では、画像形成が所定枚数行われたタイミング、主電源ONとなるタイミング、一定間隔の時間が空いたタイミング毎に放電電流制御を実行する。また、本実施形態では帯電交流ピーク間電圧を基準に放電電流制御を行ったものの、帯電交流電圧の実効値を基準に当該制御を行ってもよい。 Specifically, as shown in FIG. 5, at the time of non-image formation, three points each of the charged AC peak voltage Vpp are applied in the discharged region and the undischarged region (before and after the discharge is performed), and at this time, the photosensitive drum 2 The AC current Iac flowing through the battery is detected, and the amount of discharge current is calculated from the relationship between the two. Then, from this calculation result, the AC voltage value at which an appropriate discharge amount is obtained is determined as the charged AC peak voltage applied at the time of image formation, and is stored in the storage element 25. In this embodiment, the discharge current control is executed at the timing when a predetermined number of images are formed, the timing when the main power is turned on, and the timing when a certain interval time is available. Further, although the discharge current is controlled based on the charge AC peak voltage in the present embodiment, the control may be performed based on the effective value of the charge AC voltage.

また制御部20には、積算部24、記憶素子25、演算部26、表示部27(表示手段)が接続されている。そして、上記放電電流制御により決定された帯電交流ピーク間電圧Vppの値や、帯電ローラ3の帯電時間や帯電直流電圧値などを、積算部を介して記憶素子25に記憶させることができる。また、各種の情報を表示部27に表示させることができる。 Further, the integration unit 24, the storage element 25, the calculation unit 26, and the display unit 27 (display means) are connected to the control unit 20. Then, the value of the charged AC peak voltage Vpp determined by the discharge current control, the charging time of the charging roller 3, the charged DC voltage value, and the like can be stored in the storage element 25 via the integrating unit. In addition, various types of information can be displayed on the display unit 27.

また制御部20には環境センサ(湿度検知手段)が接続されており、これにより温度や湿度などを検知して記憶素子25に記憶させることができる。 Further, an environment sensor (humidity detecting means) is connected to the control unit 20, which can detect temperature, humidity and the like and store them in the storage element 25.

<帯電ローラの寿命検知方法>
次に、帯電ローラ3の寿命検知方法について説明する。
<Method of detecting the life of the charging roller>
Next, a method of detecting the life of the charging roller 3 will be described.

前述した通り、従来の帯電ローラ3の寿命検知方法としては、帯電時間など帯電ローラ3の使用に関する情報を数値化した使用情報に基づいて寿命を検知していた。例えば帯電交流ピーク間電圧Vppが1600V、温度20℃、湿度40RH%の場合の寿命がA4用紙30万枚印刷に設定されているとする。この場合、30万枚印刷に相当する帯電ローラ3の帯電時間をt300kとし、積算帯電時間tcがt300kに達したときに寿命を検知していた。すなわち、帯電ローラ3の寿命を示すLFを以下の式1により定義し、LF=100[%]に達すると寿命警告を表示していた。 As described above, as a conventional method of detecting the life of the charging roller 3, the life is detected based on the usage information obtained by quantifying the information on the use of the charging roller 3 such as the charging time. For example, it is assumed that the life when the charge / AC peak voltage Vpp is 1600 V, the temperature is 20 ° C., and the humidity is 40 RH% is set to print 300,000 sheets of A4 paper. In this case, the charging time of the charging roller 3 corresponding to printing 300,000 sheets was set to t300k, and the life was detected when the integrated charging time tc reached t300k. That is, the LF indicating the life of the charging roller 3 was defined by the following equation 1, and when LF = 100 [%] was reached, a life warning was displayed.

LF=100×tc/t300k[%]・・・(1) LF = 100 × tc / t300k [%] ・ ・ ・ (1)

一方、前述した通り、帯電ローラ3の寿命律速原因の一つとしてトナーの外添剤汚染が挙げられる。ここで帯電不良が発生する外添剤付着量の限界値、換言すれば外添剤汚染により帯電ローラ3が寿命に達するときの外添剤付着量の限界値は、帯電ローラ3の表面粗さが小さくなるにつれて低くなることがわかっている。 On the other hand, as described above, one of the causes of the rate-determining life of the charging roller 3 is contamination of the toner with an external additive. Here, the limit value of the amount of external additive adhered at which charging failure occurs, in other words, the limit value of the amount of external additive adhered when the charging roller 3 reaches the end of its life due to contamination with the external agent is the surface roughness of the charging roller 3. It is known that the smaller the value, the lower the value.

表1は、帯電ローラ3の表面粗さである最大高さRzと、帯電ローラ3が帯電不良(初期状態からの電位変動が15V)を起こす外添剤(Si)の付着量との関係を示す表である。表1に示す様に、帯電ローラ3の最大高さRzが少なくなるほど、帯電不良を引き起こす外添剤付着量の限界値が小さくなる。

(表1)

Figure 0006840475
Table 1 shows the relationship between the maximum height Rz, which is the surface roughness of the charging roller 3, and the amount of the external additive (Si) that causes the charging roller 3 to be poorly charged (potential fluctuation from the initial state is 15V). It is a table which shows. As shown in Table 1, as the maximum height Rz of the charging roller 3 decreases, the limit value of the amount of the external additive adhering to cause charging failure becomes smaller.

(Table 1)
Figure 0006840475

このような現象が起こる原因は、帯電ローラ3の表面粗さが大きい状態、すなわち表面に凹凸形状が多い状態では、外添剤が帯電ローラ3表面に付着していても、汚れていない部分での放電によって感光ドラム2への帯電を補うことができるためと考えられる。 The cause of such a phenomenon is that when the surface roughness of the charging roller 3 is large, that is, when the surface has many uneven shapes, even if the external additive adheres to the surface of the charging roller 3, it is not dirty. It is considered that this is because the charge on the photosensitive drum 2 can be supplemented by the discharge of.

なお、本実施形態では帯電ローラ3への外添剤付着量を評価する手段として蛍光X線元素分析法を用いて各元素強度によって定量化を行った。これは、帯電ローラ3にあるエネルギーをもつX線を照射すると、照射された範囲に存在している各原子において内殻の電子が励起され、外殻の電子が内殻にできた空孔に遷移する際にこれらのエネルギー差に対応した蛍光X線が放出される。このとき、内殻と外殻のエネルギー差は元素固有であるため、放出される蛍光X線のエネルギーも元素固有の値となる。この蛍光X線の強度を検出することにより、帯電ローラ3に付着している各元素の量を定量評価することができる。 In this embodiment, the intensity of each element was quantified by using a fluorescent X-ray elemental analysis method as a means for evaluating the amount of the external additive adhering to the charging roller 3. This is because when the charged roller 3 is irradiated with X-rays having energy, the electrons in the inner shell are excited at each atom existing in the irradiated range, and the electrons in the outer shell are formed in the vacancies in the inner shell. During the transition, fluorescent X-rays corresponding to these energy differences are emitted. At this time, since the energy difference between the inner shell and the outer shell is element-specific, the energy of the emitted fluorescent X-rays is also an element-specific value. By detecting the intensity of the fluorescent X-rays, the amount of each element adhering to the charging roller 3 can be quantitatively evaluated.

例えば外添剤のシリカはSi元素、酸化チタンはTi元素、チタン酸ストロンチウムはTi元素とSr元素が含まれるため、外添剤の付着量としては蛍光X線によるKα線のSi元素強度とTi元素強度とSr元素強度を測定すればよい。本実施形態の構成では、シリカ付着が画像不良の主要因となるため、Si元素強度の測定をおこなった。また蛍光X線元素分析装置として、HORIBA製のX線分析顕微鏡XGT−5000を用いた。 For example, silica as an external additive contains Si element, titanium oxide contains Ti element, and strontium titanate contains Ti element and Sr element. Therefore, the amount of external additive attached is the Si element intensity of Kα rays by fluorescent X-rays and Ti. The elemental intensity and the Sr elemental intensity may be measured. In the configuration of this embodiment, since silica adhesion is the main cause of image defects, the Si element intensity was measured. Further, as a fluorescent X-ray element analyzer, an X-ray analysis microscope XGT-5000 manufactured by HORIBA was used.

以上説明した通り、帯電ローラ3の寿命算出に関して外添剤付着を考慮するためには、単純に帯電ローラ3の使用情報だけでなく、帯電ローラ3の表面粗さを考慮する必要がある。そこで次に、帯電ローラ3の表面粗さに関して説明する。 As described above, in order to consider the adhesion of the external additive in calculating the life of the charging roller 3, it is necessary to consider not only the usage information of the charging roller 3 but also the surface roughness of the charging roller 3. Therefore, next, the surface roughness of the charging roller 3 will be described.

表2は、温度23℃、湿度50%の条件下において、帯電ローラ3の最大高さRzと上記放電電流制御実行時に放電電流量が50μAとなるために必要な帯電交流ピーク間電圧Vpp(V)との関係を示したものである。

(表2)

Figure 0006840475
Table 2 shows the maximum height Rz of the charging roller 3 and the charging AC peak voltage Vpp (V) required for the discharge current amount to be 50 μA when the discharge current control is executed under the conditions of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. ) Is shown.

(Table 2)
Figure 0006840475

表2に示す様に、帯電ローラ3の表面粗さ(最大高さRz)が小さくなるにつれて、放電電流制御実行時に所定の放電電流量を維持するために必要な帯電交流ピーク間電圧Vppが増加する。この原因としては、凹凸形状がなくなることで帯電ローラ3の表面積が減少し、放電に寄与する面積が減少する(放電パスが減少する)ことで放電しにくくなるためだと考えられる。 As shown in Table 2, as the surface roughness (maximum height Rz) of the charging roller 3 decreases, the charging AC peak voltage Vpp required to maintain a predetermined discharge current amount when executing discharge current control increases. To do. It is considered that this is because the surface area of the charging roller 3 is reduced by eliminating the uneven shape, and the area contributing to the discharge is reduced (the discharge path is reduced), which makes it difficult to discharge.

このように帯電ローラ3の表面粗さが小さくなるにつれて、放電電流制御により決定される画像形成時に印加する帯電交流ピーク間電圧Vppが増加する現象を利用することで、帯電ローラ3の表面粗さの減少を知ることができる。すなわち、放電電流制御により決定される帯電交流ピーク間電圧Vppの変化を読み取ることで、摩耗による帯電ローラ3の表面粗さの減少量を検知することができる。なお、帯電ローラ3の初期状態の最大高さRz(μm)を画像形成装置Aの製造工程中に記憶素子25に記憶させておくことで検知精度を向上させることができる。 By utilizing the phenomenon that the charged AC peak voltage Vpp applied at the time of image formation determined by the discharge current control increases as the surface roughness of the charging roller 3 decreases in this way, the surface roughness of the charging roller 3 increases. You can see the decrease in. That is, by reading the change in the voltage Vpp between the charged AC peaks determined by the discharge current control, it is possible to detect the amount of decrease in the surface roughness of the charged roller 3 due to wear. The detection accuracy can be improved by storing the maximum height Rz (μm) of the charging roller 3 in the initial state in the storage element 25 during the manufacturing process of the image forming apparatus A.

次に、本実施形態の帯電ローラ3の寿命検知方法について説明する。本実施形態では外添剤汚染による寿命律速を考慮して寿命を検知するため、帯電ローラ3の使用状況を数値的に表す使用情報と、帯電ローラ3の表面粗さの変化に基づいて寿命の算出を行う。また帯電ローラ3の表面粗さの変化については放電電流制御により決定される画像形成時に印加する帯電交流ピーク間電圧Vppの変化から検知する。具体的には、次の式2により帯電ローラ3の寿命であるLFの算出を行う。 Next, a method of detecting the life of the charging roller 3 of the present embodiment will be described. In this embodiment, since the life is detected in consideration of the life rate limiting due to the contamination of the external additive, the life is based on the usage information that numerically indicates the usage status of the charging roller 3 and the change in the surface roughness of the charging roller 3. Make a calculation. Further, the change in the surface roughness of the charging roller 3 is detected from the change in the charging AC peak voltage Vpp applied at the time of image formation determined by the discharge current control. Specifically, the LF, which is the life of the charging roller 3, is calculated by the following equation 2.

LF=100×tc/[t300k×{a×(Vpp0/βVpp)+b}][%]・・・(2) LF = 100 × tc / [t300k × {a × (Vpp0 / βVpp) + b}] [%] ... (2)

ここで上記式2において、t300kはA4用紙30万枚印刷に相当する帯電ローラ3の帯電時間である。またtcは帯電ローラ3の積算帯電時間であり、帯電ローラ3の使用状況を数値的に表す使用情報である。 Here, in the above formula 2, t300k is the charging time of the charging roller 3 corresponding to printing 300,000 sheets of A4 paper. Further, tk is the integrated charging time of the charging roller 3, and is usage information that numerically represents the usage status of the charging roller 3.

またa、bは、帯電ローラ3の最大高さRzと放電電流制御により決定される画像形成時に印加する帯電交流ピーク間電圧Vppとの関係と、最大粗さRzと帯電不良を引き起こす外添剤付着量の限界値との関係から決定される係数である。本実施形態ではa=7、b=−6となる。これは、まず初期状態の帯電ローラ3表面の最大高さRzをRz0とし、耐久状態の最大高さRzをRzとすると、表1よりRz/Rz0=14×Vpp0/Vppβ−13となる。また、帯電ローラ3が初期状態の時の帯電不良を引き起こす外添剤付着量の限界値をSi0とし、耐久状態の外添剤付着量の限界値をSiとすると、表2よりSi/SI0=0.51×Rz/Rz0+0.51となる。このため、Si/SI=0.51×Rz/Rz0+0.51=0.51×(14×Vpp0/Vppβ−13)+0.51=7×Vpp0/Vpp−6となる。従って、a=7、b=−6となる。 Further, a and b are the relationship between the maximum height Rz of the charging roller 3 and the charged AC peak voltage Vpp applied at the time of image formation determined by the discharge current control, the maximum roughness Rz, and the external preparation that causes charging failure. It is a coefficient determined from the relationship with the limit value of the amount of adhesion. In this embodiment, a = 7 and b = -6. First, assuming that the maximum height Rz of the surface of the charging roller 3 in the initial state is Rz0 and the maximum height Rz in the durable state is Rz, Rz / Rz0 = 14 × Vpp0 / Vppβ-13 from Table 1. Further, assuming that the limit value of the amount of external additive attached that causes charging failure when the charging roller 3 is in the initial state is Si0 and the limit value of the amount of external agent attached in the durable state is Si, Si / SI0 = from Table 2. It becomes 0.51 × Rz / Rz0 + 0.51. Therefore, Si / SI = 0.51 × Rz / Rz0 + 0.51 = 0.51 × (14 × Vpp0 / Vppβ-13) +0.51 = 7 × Vpp0 / Vpp-6. Therefore, a = 7 and b = -6.

またVpp0は、帯電ローラ3の初期状態において放電電流制御を実行し、その時に決定された帯電交流ピーク間電圧値である。すなわち、画像形成装置Aの初期状態において画像形成時に帯電ローラ3に印加する帯電交流ピーク間電圧Vpp値(記憶手段に過去に記憶された交流電圧値)として記憶素子25に記憶された値である。本実施形態では、画像形成装置Aの組み立て工程の中で、温度23℃、湿度50%の環境において放電電流制御を実行し、放電電流量が50μAとなる帯電交流ピーク間電圧VppをVpp0とし、記憶素子25に予め記憶させておく。 Further, Vpp0 is a voltage value between charging AC peaks determined at that time when the discharge current control is executed in the initial state of the charging roller 3. That is, it is a value stored in the storage element 25 as a charged AC peak voltage Vpp value (AC voltage value stored in the storage means in the past) applied to the charging roller 3 at the time of image formation in the initial state of the image forming apparatus A. .. In the present embodiment, in the assembly process of the image forming apparatus A, the discharge current control is executed in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%, and the charge AC peak voltage Vpp at which the discharge current amount is 50 μA is set to Vpp0. It is stored in the storage element 25 in advance.

またβVppは、画像形成装置Aの使用を開始した後に放電電流制御を実行し、そのときに決定された帯電交流ピーク間電圧Vppに対して環境因子と感光ドラム2の膜厚に応じて補正を加えた数値であり、以下の式3で与えられる。 Further, βVpp executes the discharge current control after starting the use of the image forming apparatus A, and corrects the charged AC peak voltage Vpp determined at that time according to the environmental factor and the film thickness of the photosensitive drum 2. It is an added numerical value and is given by the following equation 3.

βVpp=Vppc+Vppofs・・・(3) βVpp = Vppc + Vppophs ... (3)

上記式3において、Vppcは放電電流制御により決定された画像形成時に帯電ローラ3に印加する帯電交流ピーク間電圧Vppのうち、記憶素子25に記憶された最新の帯電交流ピーク間電圧Vppの値である。またVppofsは、次に説明する環境因子と感光ドラム2の膜厚に基づいた補正値である。 In the above formula 3, Vppc is the value of the latest charged AC peak voltage Vpp stored in the storage element 25 among the charged AC peak voltage Vpp applied to the charging roller 3 at the time of image formation determined by the discharge current control. is there. Further, Vppofs is a correction value based on the environmental factor described below and the film thickness of the photosensitive drum 2.

図6はVppofsの数値を示すテーブルである。図6に示す様に、本実施形態では、Vppofsを環境因子として湿度に応じて7分割し、感光ドラム2の膜厚は初期からの摩耗量を1〜5μm刻みで6分割した。また各区分内においては線形補間する。なお、この数値は予め記憶素子25に記憶させておく。 FIG. 6 is a table showing the numerical values of Vppofs. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, Vppophs was used as an environmental factor and divided into 7 according to the humidity, and the film thickness of the photosensitive drum 2 was divided into 6 in increments of 1 to 5 μm from the initial stage of wear. In addition, linear interpolation is performed within each division. This numerical value is stored in the storage element 25 in advance.

ここで、上記式2により帯電ローラ3の寿命を算出する場合、摩耗により帯電ローラ3の表面粗さが小さくなるにつれてVppcが大きくなり、これによりt300kが小さくなって帯電ローラ3の寿命が短くなる。このように帯電ローラ3の設定寿命(t300k)に対し、放電電流制御で決定される画像形成時に印加する帯電交流電圧の変化量(Vpp0/Vppc)に基づいて補正を行うことで、外添剤汚染を考慮して帯電ローラ3の寿命を検知することができる。従って、帯電部材の寿命を従来よりも正確に検知することができる。 Here, when calculating the life of the charging roller 3 by the above formula 2, Vppc increases as the surface roughness of the charging roller 3 decreases due to wear, which reduces t300k and shortens the life of the charging roller 3. .. In this way, the set life (t300k) of the charging roller 3 is corrected based on the amount of change (Vpp0 / Vppc) of the charged AC voltage applied at the time of image formation determined by the discharge current control. The life of the charging roller 3 can be detected in consideration of contamination. Therefore, the life of the charged member can be detected more accurately than before.

また空気中の水分量(湿度)が変化することで、帯電ローラ3の吸湿が変化し、電気抵抗が変化して放電電流量と帯電交流ピーク間電圧Vppとの関係が変化する。このため、湿度が高くなるにつれてVppcが大きくなるように補正することで、湿度の変化に伴うVppcの変化をオフセットすることができ、帯電ローラ3の表面粗さの変化に伴うVppcの変化をより正確に抽出することができる。従って、帯電ローラ3の寿命をさらに正確に検知することができる。 Further, as the amount of water (humidity) in the air changes, the moisture absorption of the charging roller 3 changes, the electric resistance changes, and the relationship between the amount of discharge current and the voltage between charged AC peaks Vpp changes. Therefore, by correcting the Vppc to increase as the humidity increases, the change in Vppc due to the change in humidity can be offset, and the change in Vppc due to the change in the surface roughness of the charging roller 3 can be further increased. It can be extracted accurately. Therefore, the life of the charging roller 3 can be detected more accurately.

また感光ドラム2が摩耗することで、容量が変化して放電特性が変わってしまう。このため、感光ドラム2の膜厚が小さくなるにつれてVppcが小さくなるように補正することで、感光ドラム2の膜厚変化に伴うVppcの変化をオフセットし、帯電ローラ3の表面粗さの変化に伴うVppcの変化をより正確に抽出することができる。従って、帯電ローラ3の寿命をさらに正確に検知することができる。 Further, as the photosensitive drum 2 wears, the capacitance changes and the discharge characteristics change. Therefore, by correcting the Vppc to decrease as the film thickness of the photosensitive drum 2 decreases, the change in Vppc accompanying the change in the film thickness of the photosensitive drum 2 is offset, and the surface roughness of the charging roller 3 changes. The accompanying change in Vppc can be extracted more accurately. Therefore, the life of the charging roller 3 can be detected more accurately.

<寿命検知シーケンス>
次に、帯電ローラ3の寿命を検知する寿命検知シーケンスについて、図7に示すフローチャートを用いて説明する。本実施形態では、画像形成動作の終了後に寿命検知シーケンスを実行する。
<Life detection sequence>
Next, a life detection sequence for detecting the life of the charging roller 3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the present embodiment, the life detection sequence is executed after the end of the image forming operation.

図7に示す様に、まず制御部20は、帯電ローラ3の積算帯電時間tc、Vpp0値、Vppc値、感光ドラム2の膜厚、湿度を読み込む(S1)。 As shown in FIG. 7, the control unit 20 first reads the integrated charging time ct, Vpp0 value, Vppc value, film thickness of the photosensitive drum 2, and humidity of the charging roller 3 (S1).

次に、演算部26において上記式2に基づいてLF値を算出し、記憶素子25に記憶する(S2)。 Next, the calculation unit 26 calculates the LF value based on the above equation 2 and stores it in the storage element 25 (S2).

次に、制御部20は、記憶素子25に記憶されたLF値が記憶素子25に予め設定された寿命閾値α以上か否かを比較する(S3)。本実施形態では、寿命閾値αを100%とし、ステップ3においてはLF値が100%未満か否かを比較する。 Next, the control unit 20 compares whether or not the LF value stored in the storage element 25 is equal to or greater than the lifetime threshold value α preset in the storage element 25 (S3). In the present embodiment, the life threshold value α is set to 100%, and in step 3, whether or not the LF value is less than 100% is compared.

ここでLF値が100%未満の場合、寿命検知シーケンスを終了して通常の画像形成状態に移行する。一方、100%に達した場合には、表示部27に帯電ローラ3の寿命が近いことを表示する(S4)。 If the LF value is less than 100%, the life detection sequence is terminated and the normal image formation state is entered. On the other hand, when it reaches 100%, the display unit 27 indicates that the life of the charging roller 3 is near (S4).

なお、本実施形態では寿命が100%になったときに寿命表示を行う設定としたものの、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、例えば自動配送のトリガとする構成や、寿命検知シーケンス実行時に算出された寿命を%表示やメモリ表示などの表示方法により表示部27に定常的に表示する構成としてもよい。 Although the present embodiment is set to display the life when the life reaches 100%, the present invention is not limited to this. That is, for example, it may be configured to be a trigger for automatic delivery, or the lifetime calculated at the time of executing the life detection sequence may be constantly displayed on the display unit 27 by a display method such as% display or memory display.

また、本実施形態では帯電ローラ3の使用状況を数値的に表す使用情報として帯電ローラ3の積算帯電時間を用いて寿命検知を行ったものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、例えば帯電ローラ3の積算の回転数を、帯電ローラ3の使用状況を数値的に表す使用情報として用いる構成としてもよい。 Further, in the present embodiment, the life is detected by using the integrated charging time of the charging roller 3 as usage information that numerically represents the usage status of the charging roller 3, but the present invention is not limited to this. That is, for example, the integrated rotation speed of the charging roller 3 may be used as usage information that numerically represents the usage status of the charging roller 3.

また、本実施形態では帯電ローラ3に凹凸処理を施した構成であるものの、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、意図的に帯電ローラ3に凹凸処理を施さない場合であっても、帯電ローラ3表面には多少の凹凸形状が存在し、この凹凸形状は使用による摩耗によって減少していく。従って、この凹凸形状の減少により放電電流制御で決定される帯電交流バイアス値も変化するため、上記制御により寿命を算出することで上記同様の効果を得ることができる。 Further, although the present embodiment has a configuration in which the charging roller 3 is subjected to unevenness treatment, the present invention is not limited to this. That is, even when the charging roller 3 is not intentionally subjected to the unevenness treatment, there is some uneven shape on the surface of the charging roller 3, and this uneven shape is reduced by wear due to use. Therefore, since the charge / AC bias value determined by the discharge current control also changes due to the decrease in the uneven shape, the same effect as described above can be obtained by calculating the life by the above control.

2…感光ドラム(像担持体)
3…帯電ローラ(帯電部材)
20…制御部(制御手段)
21…交流電流値測定回路(電流検知手段)
22…環境センサ(湿度検知手段)
23…電源(電圧印加手段)
27…表示手段(表示部)
28…直流電流値測定回路(膜厚検知手段)
A…画像形成装置
2 ... Photosensitive drum (image carrier)
3 ... Charging roller (charging member)
20 ... Control unit (control means)
21 ... AC current value measuring circuit (current detecting means)
22 ... Environment sensor (humidity detection means)
23 ... Power supply (voltage application means)
27 ... Display means (display unit)
28 ... DC current value measuring circuit (film thickness detecting means)
A ... Image forming device

Claims (5)

感光ドラムと、
前記感光ドラムに接触して回転可能に設けられ、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧が印可されて前記感光ドラムを帯電する帯電部材と、
前記帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段から前記帯電部材を介して前記感光ドラムに流れる電流を検知する電流検知手段と、
前記帯電部材から前記感光ドラムに放電が行われる前後の交流電圧を前記帯電部材に印加したときの交流電圧値と、その時に前記感光ドラムに流れる交流電流に基づいて、画像形成時に前記帯電部材に印加する交流電圧値を決定する電圧決定手段と、
前記感光ドラムが初期のときに前記電圧決定手段で決定された初期の交流電圧値を記憶する記憶部と、
前記帯電部材の使用量に関する情報を表示する表示手段と、
を備え、
前記記憶部で記憶された前記初期の交流電圧値と、前記電圧決定手段で決定された交流電圧値を環境因子と前記感光ドラムの膜厚に基づく値を用いて補正して得られた値と、を用いて求められる前記初期の交流電圧値に対する変化を表す値を帯電積算時間に演算して前記帯電部材の使用量を算出し、算出された前記帯電部材の使用量に基づき前記帯電部材の使用量に関する情報を前記表示手段に表示させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
Photosensitive drum and
A charging member that is rotatably provided in contact with the photosensitive drum and is applied with a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to charge the photosensitive drum.
A voltage applying means for applying a voltage to the charging member and
A current detecting means for detecting a current value flowing from the voltage applying means to the photosensitive drum via the charging member, and a current detecting means.
Based on the AC voltage value when the AC voltage before and after the discharge from the charging member is applied to the photosensitive drum is applied to the charging member and the AC current value flowing through the photosensitive drum at that time, the charging member is formed at the time of image formation. A voltage determining means for determining the AC voltage value applied to the
A storage unit that stores the initial AC voltage value determined by the voltage determining means when the photosensitive drum is in the initial stage.
A display means for displaying information on the amount of the charged member used, and
With
A value obtained by correcting the initial AC voltage value stored in the storage unit and the AC voltage value determined by the voltage determining means using an environmental factor and a value based on the film thickness of the photosensitive drum. The value representing the change with respect to the initial AC voltage value obtained by using, is calculated in the charge integration time to calculate the usage amount of the charging member, and the usage amount of the charging member is calculated based on the calculated usage amount of the charging member. An image forming apparatus comprising a control means for displaying information on a usage amount on the display means.
画像形成時に前記帯電部材に印加する交流電圧値を記憶する記憶手段を備え、
前記電圧決定手段で決定された交流電圧値と前記初期の交流電圧値の差分が大きいほど前記帯電部材の使用量は大きくなることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
A storage means for storing an AC voltage value applied to the charging member at the time of image formation is provided.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the larger the difference between the AC voltage value determined by the voltage determining means and the initial AC voltage value, the larger the amount of the charging member used.
前記交流電圧値は、前記帯電部材に印加される交流電圧のピーク間電圧値であ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。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the AC voltage value is an inter-peak voltage value of the AC voltage applied to the charging member. 湿度を検出する湿度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記湿度検知手段が検出した湿度が高くなるにつれて前記初期の交流電圧値に対する変化を表す値を大きくすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Equipped with a humidity detection means to detect humidity
The image according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means increases a value representing a change with respect to the initial AC voltage value as the humidity detected by the humidity detecting means increases. Forming device.
前記感光ドラムの膜厚を検出する膜厚検知手段を備え、
前記制御手段は、前記膜厚検知手段が検知した膜厚が小さくなるにつれて前記初期の交流電圧値に対する変化を表す値を小さくすることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
A film thickness detecting means for detecting the film thickness of the photosensitive drum is provided.
The control means according to any one of claims 1 to 4, wherein the value representing the change with respect to the initial AC voltage value decreases as the film thickness detected by the film thickness detecting means decreases. Image forming device.
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