JP2021063960A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】形成する画像の画質を維持しつつ、部品の交換コスト、交換後に必要となる動作などの無駄を低減できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、シートに画像を形成する画像形成装置１であって、画像形成装置１を構成し、交換可能な感光体ユニットと、感光体ユニットに含まれる複数の部品のうちの少なくとも１つの部品の寿命を管理する寿命管理部１１０とを備える。感光体ユニットは、単品で交換可能な部品（滑剤押圧部８２３のバネ）と、単品では交換不可能な部品（感光体ドラム）とを含む。寿命管理部１１０は、寿命を管理する交換可能な部品（滑剤押圧部８２３のバネ）に対して、交換不可能な部品が寿命に至るまでの間での交換回数と、交換不可能な部品の残り寿命とに応じて、当該交換可能な部品の交換タイミングを判断する閾値を変更する。【選択図】図２

Description

この開示は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。

シートに画像を形成する画像形成装置では、複数のユニットで構成され、交換もユニット単位で行われる場合がある。たとえば、感光体ドラムと滑剤塗布部とは単一の感光体ユニットとして構成され、感光体ドラムが寿命に至ると感光体ユニット単位で交換されるため滑剤塗布部も同時に交換される。

しかし、滑剤塗布部の寿命の方が感光体ドラムの寿命より短いので、感光体ユニットの寿命を延ばすためには、感光体ドラムが寿命に至る前に滑剤塗布部を複数回交換する必要があった。そのため、感光体ユニットにおいて、滑剤塗布部の部分のみ単品で交換する構成が必要であった。具体的に、特許文献１には、定着ユニットについての開示があり、定着ユニットを構成している一部分が継続使用可能な場合に、寿命で交換が必要な部分のみ交換することで、定着ユニットの寿命を延ばすことが開示されている。

特開２０１９−２８１７８号公報

しかし、特許文献１で開示した第１部材と第２部材とで構成される定着ユニットのように、どちらか一方の部材が寿命となった時に、寿命となった部材のみ交換する構成ではなく、感光体ユニットのように感光体ドラムの寿命に至ると感光体ユニット自体を交換する必要となる交換不可能な部品を含む構成もある。

感光体ユニットであっても、感光体ドラムの寿命まで感光体ユニットの寿命を延ばすには、交換不可能な部品の感光体ドラムが寿命に至る前に滑剤塗布部のみを交換する必要がある。ただ、滑剤塗布部を交換した後に感光体ドラムが寿命に至った場合、滑剤塗布部の寿命がまだ残存しているにもかかわらず感光体ユニット全体を交換することになる。そのため、滑剤塗布部（部品）の交換コストや交換後に必要となる動作などの無駄が発生する問題があった。

本開示は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、形成する画像の画質を維持しつつ、部品の交換コスト、交換後に必要となる動作などの無駄を低減できる画像形成装置を提供することである。

ある実施形態に従うと、シートに画像を形成する画像形成装置であって、画像形成装置を構成し、交換可能なユニットと、ユニットに含まれる複数の部品のうちの少なくとも１つの部品の寿命を管理する寿命管理部とを備える。ユニットは、単品で交換可能な部品と、単品では交換不可能な部品とを含む。寿命管理部は、寿命を管理する交換可能な部品に対して、交換不可能な部品が寿命に至るまでの間での交換回数と、交換不可能な部品の残り寿命とに応じて、当該交換可能な部品の交換タイミングを判断する閾値を変更する。

好ましくは、寿命管理部は、交換タイミングを判断する閾値を、部品の交換時期を示す第一の閾値、または部品の耐久時期を示し第一の閾値より長い第二の閾値に切り替える。

好ましくは、寿命管理部は、交換回数が所定回数以下の場合、第一の閾値で次の部品の交換タイミングを判断し、交換回数が所定回数より多い場合、第二の閾値で次の部品の交換タイミングを判断する。

好ましくは、交換不可能な部品の寿命は、ユニットの寿命と同じである。
好ましくは、所定回数は、ユニットの寿命を第一の閾値で除した値の整数値から１減算した値以下である。

好ましくは、ユニットの寿命は、第一の閾値の整数倍した第１値以上で、第１値に第一の閾値と第二の閾値との差分値を加算した第２値以下である。

好ましくは、整数倍の値は、２である。
好ましくは、寿命管理部は、ユニットが寿命、または部品が寿命に至った場合、画像形成を禁止する。

好ましくは、ユニットは、感光体ユニットで、寿命管理部で寿命を管理する部品は、感光体ドラムに滑剤を塗布する滑剤塗布部である。

ある実施形態に従う画像形成装置は、形成する画像の画質を維持しつつ、部品の交換コスト、交換後に必要となる動作などの無駄を低減できる。

実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 実施の形態における画像形成装置の構成の概要を示すブロック図である。 実施の形態における画像形成装置のドラムクリーニング装置の要部構成を示す図である。 実施の形態における画像形成装置の滑剤塗布部の交換を判断する処理を説明するためのフローチャートである。 実施の形態における画像形成装置の交換後の処理を説明するためのフローチャートである。

＜実施の形態＞
本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、実施の形態における画像形成装置の構成の概要を示すブロック図である。図１および図２を参照して、画像形成装置１について説明する。画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。

画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙（シート）に転写（二次転写）することで画像を形成する。また、画像形成装置１には、ＣＭＹＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図１、２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、及び制御部１００を備える。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備える。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。本実施の形態では、各種ユニットの交換時期、各種部品の交換時期、交換回数などの交換に関連する情報、ユニットや部品が寿命に至りプリント禁止状態となったことを表示部２１に表示する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、及び中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０ｍｍのアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネート樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。ここでは、ドラム径が８０ｍｍで、アンダーコート層、電荷発生層、電荷輸送層からなる感光体層の膜厚が２５〜３２μｍの感光体ドラム４１３を用いるものとする。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。現像装置４１２は、各色成分の現像剤（例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤）を収容しており、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、クリーニング部と、滑剤塗布部８２とを備える。クリーニング部は、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。滑剤塗布部８２は、感光体ドラム４１３の表面に滑剤を塗布する。ドラムクリーニング装置４１５の詳細については後述する。

中間転写ユニット４２は、中間転写体となる中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、二次転写ローラー４２３、駆動ローラー４２４、従動ローラー４２５、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、駆動ローラー４２４及び従動ローラー４２５に張架される。中間転写ベルト４２１は、駆動ローラー４２４の回転により矢印Ａ方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー４２２によって、中間転写ベルト４２１が感光体ドラム４１３に圧接されると、中間転写ベルト４２１に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト４２１に二次転写ローラー４２３が圧接されることにより形成された転写ニップを用紙Ｓが通過する際、中間転写ベルト４２１に一次転写されたトナー像が用紙Ｓに二次転写される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接されるベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残存する転写残トナーを除去する。

定着部６０は、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０には、エアを吹き付けることにより、定着面側部材（例えば定着ベルト）又は裏面側支持部材（例えば加圧ローラー）から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットを配置してもよい。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送ローラー部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。

搬送ローラー部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送ローラー部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

このように、画像形成装置１は、光導電性を有する感光体ドラム４１３と、感光体ドラム４１３の表面を一様に帯電させる帯電装置４１４と、光照射により感光体ドラム４１３の表面に静電潜像を形成する露光装置４１１と、感光体ドラム４１３の表面にトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置４１２と、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去するドラムクリーニング装置４１５とを備えている。

図３は、実施の形態におけるドラムクリーニング装置４１５の要部構成を示す図である。図３に示すように、ドラムクリーニング装置４１５は、クリーニング部８１と、滑剤塗布部８２とを備える。

クリーニング部８１及び滑剤塗布部８２の各構成部材は、ドラムクリーニング装置４１５の枠体となる収容ケースＣに適当な方法により取り付けられる。クリーニング部８１は、ドラムクリーニングブレード８１１、トナー回収スクリュー８１２等を備える。

ドラムクリーニングブレード８１１は、ウレタンゴム等を平板状に成形した弾性部材であり、感光体ドラム４１３の軸方向（主走査方向）の幅とほぼ同等の幅を有する。ドラムクリーニングブレード８１１は、所定の自由長（例えば９ｍｍ）を有し、感光体ドラム４１３に対してカウンタ方向（感光体ドラム４１３が回転するときエッジ部分が突っ張ることとなる方向）から所定の当接角（例えば１５°）、法線加荷重（例えば２０Ｎ）で摺接するように配置される。

画像形成時には、感光体ドラム４１３が回転することに伴い、ドラムクリーニングブレード８１１によって感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーが掻き取られる。掻き取られた転写残トナーは、トナー回収スクリュー８１２によって、廃トナー回収容器（図示略）に送出される。

滑剤塗布部８２は、滑剤塗布ブラシ８２１、固形滑剤８２２、滑剤押圧部８２３、均しブレード８２４、バネ圧検出部８２５等を備える。

滑剤塗布ブラシ８２１は、例えばポリエステル等の繊維が植設された基布を芯金に巻き付けたローラー状のブラシであり、感光体ドラム４１３の軸方向の幅とほぼ同等の幅を有する。ここでは、外径が１４ｍｍの滑剤塗布ブラシ８２１を用いるものとする。滑剤塗布ブラシ８２１は、感光体ドラム４１３の表面がブラシ先端に所定量だけ食い込んだ状態（例えば食い込み量：０．５〜１．５ｍｍ）となるように固定され感光体ドラム４１３の回転とは反対向きに回転する。

制御部１００が、滑剤塗布ブラシ８２１を回転させる駆動モーターＭに供給される駆動電流を制御することにより、滑剤塗布ブラシ８２１の回転数が調整される。また駆動電流は制御部１００に入力され、駆動トルクの算出などに使用される。

固形滑剤８２２は、滑剤を固形化したもの（例えば鉛筆硬度：Ｆ〜ＨＢ相当）で、滑剤押圧部８２３のホルダー（図示略）に固定される。滑剤としては、例えばステアリン酸亜鉛（ＺｎＳｔ）が適用される。

滑剤押圧部８２３は、例えばバネ等の付勢部材を有し、付勢部材の一端側に固定された固形滑剤８２２を滑剤塗布ブラシ８２１に向けて所定の押圧力Ｐで押圧する。滑剤押圧部８２３による押圧力Ｐは、滑剤塗布ブラシ８２１のブラシ状態等に応じて変更される（例えば１．５〜４．０Ｎ）。均しブレード８２４は、ドラムクリーニングブレード８１１と同様の構成を有する。

均しブレード８２４は、感光体ドラム４１３に対してトレーリング方向（感光体ドラム４１３が回転するときにエッジ部分が引きずられることとなる方向）から所定の当接角（例えば５０°）及び侵入量で摺接するように配置される。

画像形成時には、滑剤塗布ブラシ８２１が回転することにより固形滑剤８２２の表面から滑剤が掻き取られ、この掻き取られた滑剤が感光体ドラム４１３との接触部位において感光体ドラム４１３の表面に塗布される。そして、塗布された滑剤は、均しブレード８２４により均一な厚さとなるように均される。

本実施の形態では、感光体ドラム４１３およびドラムクリーニング装置４１５を少なくとも含む感光体ユニットにおいて、当該感光体ユニットの寿命、および当該感光体ユニットに含まれる部品の寿命を管理している。感光体ユニットに含まれる部品には、感光体ユニットを交換するまで使用される交換不可能な部品（例えば、感光体ドラム４１３）、感光体ユニットを交換するまでの間に交換可能な部品（例えば、滑剤塗布ブラシ８２１、滑剤押圧部８２３のバネ）が含まれる。なお、本実施の形態では、感光体ユニットを一例として以下説明するが、同じように交換不可能な部品と交換可能な部品とを含むユニット（例えば、中間転写ユニット４２）にも同様に適用することができる。

具体的に、制御部１００は、感光体ユニットの寿命、および感光体ユニットに含まれる部品の寿命を管理する寿命管理部１１０を有する。寿命管理部１１０は、感光体ユニットの寿命、および滑剤押圧部８２３のバネの交換回数、バネの寿命を管理している。もちろん、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネ以外に、滑剤塗布ブラシ８２１などの他の部品の交換回数および寿命を管理してもよいが、説明を簡単にするため以下、感光体ユニットの寿命、滑剤押圧部８２３のバネの交換回数、バネの寿命の関係についてのみ説明する。寿命管理部１１０は、他の部品についても同様に管理することができる。なお、寿命管理部１１０は、制御部１００内に設けられたＣＰＵ１０１及びそのＣＰＵ１０１によって実行されるソフトウェアによって実現される。

画像形成装置１を構成する感光体ユニットは、画像形成装置１の耐久枚数と比較して耐久枚数が少ないことから、個別交換可能な構成になっている。感光体ユニットに含まれる滑剤押圧部８２３のバネは、感光体ドラム４１３に比べて寿命が短く、劣化により感光体ドラム４１３に供給する滑剤を一定量に保つことができなくなり、形成する画像の画質が低下する。そのため、感光体ユニットを交換しても、感光体ユニットの寿命に至る前に、滑剤押圧部８２３のバネを交換する必要があった。

しかし、滑剤押圧部８２３のバネの寿命に基づいて交換するタイミングを決めると、感光体ユニットの寿命に至る直前に滑剤押圧部８２３のバネを交換することが生じ、バネの寿命がまだ残存しているにもかかわらず感光体ユニット全体を交換することになる。そのため、滑剤押圧部８２３のバネの交換コストや交換後に必要となる動作などの無駄が発生する。

具体的に、寿命管理部１１０は、感光体ユニットを構成する感光体ドラム４１３および滑剤押圧部８２３のバネがそれぞれ交換されてからの感光体ドラム４１３の駆動距離（単に、駆動距離ともいう）を累積カウントし、記憶部７２に記憶している。寿命管理部１１０は、この駆動距離によって、感光体ユニットの寿命および滑剤押圧部８２３のバネの寿命を判断している。たとえば、感光体ユニットの寿命は、駆動距離が１００Ｍｍｍ（＝１００×１０^６ｍｍ）の閾値に達した場合とし、滑剤押圧部８２３のバネの寿命は、駆動距離が４５Ｍｍｍの閾値に達した場合とする。

そのため、寿命管理部１１０は、感光体ユニットが寿命に至る前に、滑剤押圧部８２３のバネの寿命が２回（駆動距離が４５Ｍｍｍ、９０Ｍｍｍのとき）至ることになり、バネの交換をユーザーに２回報知することになる。しかし、２回目の滑剤押圧部８２３のバネを交換しても、駆動距離が１００Ｍｍｍになると感光体ユニットが寿命に至り、滑剤押圧部８２３のバネを含めて感光体ユニットを交換する。つまり、２回目の滑剤押圧部８２３のバネは、駆動距離として１０Ｍｍｍ程度しか使用されずに廃棄されるため無駄であった。

ここで、寿命管理部１１０は、通常、感光体ユニットの寿命および滑剤押圧部８２３のバネの寿命の判断は、交換時期を示す閾値（第一の閾値）に基づいて判断している。しかし、感光体ユニットおよび滑剤押圧部８２３のバネは、交換時期を示す閾値を超えたからといって、直ちに壊れるわけでなく安全を考慮して交換時期が設定されている。壊れる可能性が高くなる耐久時期を示す閾値（第二の閾値）は、交換時期を示す閾値より長く、感光体ユニットでは駆動距離１２０Ｍｍｍとし、滑剤押圧部８２３のバネでは駆動距離５５Ｍｍｍとする。

寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの寿命を、交換時期を示す閾値（駆動距離が４５Ｍｍｍ）で１回目判断し、感光体ユニットの残り寿命（駆動距離が５５Ｍｍｍ）を考慮して耐久時期を示す閾値（駆動距離が５５Ｍｍｍ）で２回目判断すると、感光体ユニットが寿命に至るまでに、バネの交換をユーザーに１回報知するだけでよい。つまり、本実施の形態では、寿命管理部１１０が、感光体ユニットが寿命に至るまでの間での交換回数にと、感光体ユニットの残り寿命と応じて、次の部品の交換タイミングを判断する閾値を変更している。具体的に、寿命管理部１１０は、交換時期を示す閾値と耐久時期を示す閾値とを交換回数と、感光体ユニットの残り寿命とに応じて切り替えている。

なお、寿命管理部１１０は、画像形成装置１が印字動作や画像安定化動作を行う度、感光体ドラム４１３や滑剤塗布部８２が回転し、それに伴い感光体ドラム４１３の寿命を示すカウンタと、滑剤押圧部８２３のバネの寿命を示すカウンタとを更新する。寿命を示すカウンタ（単に寿命カウントともいう）は、感光体ドラム４１３の駆動距離によって管理されており、感光体ドラム４１３の駆動時間と回転速度とによって算出される。なお、交換不可能な部品である感光体ドラム４１３の寿命は、感光体ユニットの寿命と同じである。

次に、具体的な画像形成装置１の滑剤塗布部８２の交換を判断する処理について、フローチャートを用いて詳しく説明する。図４は、実施の形態における画像形成装置の滑剤塗布部の交換を判断する処理を説明するためのフローチャートである。

まず、感光体ユニットを交換してから最初の滑剤押圧部８２３のバネ（付勢部材）交換までの処理について説明する。寿命管理部１１０は、感光体ドラム４１３を駆動する駆動モーター（ドラムモーター）が駆動しているか否かを判断する（ステップＳ１）。駆動モーターが駆動している場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、寿命管理部１１０は、感光体ドラム４１３の寿命カウント、および滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントを更新する（ステップＳ２）。駆動モーターが駆動していない場合（ステップＳ１でＮＯ）、寿命管理部１１０は、寿命カウントを更新するステップＳ２の処理をスキップする。

次に、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの交換回数が所定回数Ａ以上か否かを判断する（ステップＳ３）。ここで、交換回数の判定に使用する所定回数Ａの値は、感光体ドラム４１３の寿命（交換時期を示す閾値＝感光体ユニットの寿命）と、滑剤押圧部８２３のバネの交換時期を示す閾値とによって算出される。算出式は、所定回数Ａが、感光体ドラム４１３の寿命（交換時期を示す閾値）を、滑剤押圧部８２３のバネの交換時期を示す閾値で除した値の整数値から１減算した値以下である。具体的に、感光体ドラム４１３の寿命が１００Ｍｍｍと、滑剤押圧部８２３のバネの交換時期を示す閾値が４５Ｍｍｍとした場合、所定回数Ａは、（１００Ｍｍｍ÷４５Ｍｍｍ）−１≒１．２２となる。所定回数Ａは、整数値であるので、端数を切り下げた１となる。

感光体ユニットを交換してから最初の滑剤押圧部８２３のバネ交換までの滑剤押圧部８２３のバネの交換回数は０（ゼロ）回であるため、所定回数Ａより少ない。滑剤押圧部８２３のバネの交換回数が所定回数Ａ未満の場合（ステップＳ３でＮＯ）、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部８２３のバネの交換時期を示す閾値以上か否かを判断する（ステップＳ４）。つまり、寿命管理部１１０は、交換回数が所定回数Ａ未満の場合、滑剤押圧部８２３のバネの寿命を判断する閾値を、交換時期を示す閾値（駆動距離が４５Ｍｍｍ）に切り替える。

滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部８２３のバネの交換時期を示す閾値以上の場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネが寿命に達したと判断する（ステップＳ６）。寿命管理部１１０は、ステップＳ６で滑剤押圧部８２３のバネが寿命に達したと判断すると、表示部２１に滑剤押圧部８２３のバネの交換を促す報知を行う。

一方、滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部８２３のバネの交換時期を示す閾値未満の場合（ステップＳ４でＮＯ）、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネが寿命に達していないと判断する（ステップＳ７）。寿命管理部１１０は、ステップＳ７で滑剤押圧部８２３のバネが寿命に達していないと判断すると、表示部２１に何の報知も行わない。

次に、最初の滑剤押圧部８２３のバネを交換してから次の滑剤押圧部８２３のバネを交換するまでの処理について説明する。寿命管理部１１０は、一回目の滑剤押圧部８２３のバネの交換後、印字や安定化動作が行われ、感光体ドラム４１３を駆動する駆動モーター（ドラムモーター）が駆動しているか否かを判断する（ステップＳ１）。駆動モーターが駆動している場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、寿命管理部１１０は、感光体ドラム４１３の寿命カウント、および滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントを更新する（ステップＳ２）。駆動モーターが駆動していない場合（ステップＳ１でＮＯ）、寿命管理部１１０は、寿命カウントを更新するステップＳ２の処理をスキップする。

次に、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの交換回数が所定回数Ａ以上か否かを判断する（ステップＳ３）。２回目の滑剤押圧部８２３のバネ交換までの滑剤押圧部８２３のバネの交換回数は１回であるため、所定回数Ａ以上である。滑剤押圧部８２３のバネの交換回数が所定回数Ａ以上の場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部８２３のバネの耐久時期を示す閾値以上か否かを判断する（ステップＳ５）。つまり、寿命管理部１１０は、交換回数が所定回数Ａ以上の場合、滑剤押圧部８２３のバネの寿命を判断する閾値を、耐久時期を示す閾値（駆動距離が５５Ｍｍｍ）に切り替える。なお、寿命管理部１１０は、交換回数が所定回数Ａ以上の場合であっても、感光体ユニットの残り寿命を考慮すること（例えば、残り寿命が耐久時期を示す閾値より長いとき）で耐久時期を示す閾値に切り替えない場合がある。

滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部８２３のバネの耐久時期を示す閾値以上の場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネが寿命に達したと判断する（ステップＳ６）。寿命管理部１１０は、ステップＳ６で滑剤押圧部８２３のバネが寿命に達したと判断すると、表示部２１に滑剤押圧部８２３のバネの交換を促す報知を行う。

一方、滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントが、滑剤押圧部８２３のバネの耐久時期を示す閾値未満の場合（ステップＳ５でＮＯ）、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネが寿命に達していないと判断する（ステップＳ７）。寿命管理部１１０は、ステップＳ７で滑剤押圧部８２３のバネが寿命に達していないと判断すると、表示部２１に何の報知も行わない。

次に、具体的な画像形成装置１で感光体ユニット、滑剤塗布部８２の交換後の処理について、フローチャートを用いて詳しく説明する。図５は、実施の形態における画像形成装置の交換後の処理を説明するためのフローチャートである。

まず、寿命管理部１１０は、感光体ユニットの交換完了通知の有無に基づき、感光体ユニットが交換されたか否かを判断する（ステップＳ１０）。感光体ユニットが交換された場合（ステップＳ１０でＹＥＳ）、寿命管理部１１０は、感光体ドラム４１３の寿命カウント、および滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントをリセットする（ステップＳ１１）。寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの交換回数をリセットする（ステップＳ１２）。寿命管理部１１０は、感光体ドラム４１３が寿命に至っていない、および滑剤押圧部８２３のバネが寿命に至っていないとそれぞれ設定する（ステップＳ１３）。

感光体ユニットが交換されていない場合（ステップＳ１０でＮＯ）、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの交換完了通知の有無に基づき、滑剤押圧部８２３のバネが交換されたか否かを判断する（ステップＳ１４）。滑剤押圧部８２３のバネが交換された場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの寿命カウントをリセットする（ステップＳ１５）。寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネの交換回数を１回増加する（ステップＳ１６）。寿命管理部１１０は、滑剤押圧部８２３のバネが寿命に至っていないと設定する（ステップＳ１７）。

滑剤押圧部８２３のバネが交換されていない場合（ステップＳ１４でＮＯ）、寿命管理部１１０は、寿命に至った感光体ドラム４１３、および寿命に至った滑剤押圧部８２３のバネのうちいずれかが存在するか否かを判断する（ステップＳ１８）。なお、寿命に至った滑剤押圧部８２３が存在するか否かは、図４に示すフローチャートで寿命管理部１１０が判断することができる。

寿命に至った感光体ドラム４１３、および寿命に至った滑剤押圧部８２３のバネのうちいずれかが存在する場合（ステップＳ１８でＹＥＳ）、寿命管理部１１０は、画像形成部４０での画像形成、印字を禁止する（ステップＳ１９）。寿命に至った感光体ドラム４１３、および寿命に至った滑剤押圧部８２３のずれも存在しない場合（ステップＳ１８でＮＯ）、寿命管理部１１０は、画像形成部４０での画像形成、印字を許可する（ステップＳ２０）。

以上のように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、シートに画像を形成する画像形成装置１であって、画像形成装置１を構成し、交換可能なユニット（感光体ユニット）と、ユニットに含まれる複数の部品のうちの少なくとも１つの部品の寿命を管理する寿命管理部１１０とを備える。ユニットは、単品で交換可能な部品（滑剤押圧部８２３のバネ）と、単品では交換不可能な部品（感光体ドラム４１３）とを含む。寿命管理部１１０は、寿命を管理する交換可能な部品に対して、交換不可能な部品が寿命に至るまでの間での交換回数と、交換不可能な部品の残り寿命とに応じて、当該交換可能な部品の交換タイミングを判断する閾値を変更する。これにより、本実施の形態に係る画像形成装置１は、ユニットが寿命に至るまでの間での部品の交換回数を最適化することができ、形成する画像の画質を維持しつつ、部品の交換コスト、交換後に必要となる動作などの無駄を低減できる。

寿命管理部１１０は、交換タイミングを判断する閾値を、部品の交換時期を示す第一の閾値、または部品の耐久時期を示し第一の閾値より長い第二の閾値に切り替えてもよい。これにより、寿命管理部１１０は、交換タイミングを判断する閾値が第一の閾値ではユニットが寿命に至る直前に交換時期と判断される部品を、第二の閾値に切り替えて交換タイミングを判断することで、ユニットが寿命に至るまでの間での部品の交換回数を最適化することができる。

寿命管理部１１０は、交換回数が所定回数以下の場合、第一の閾値で次の部品の交換タイミングを判断し、交換回数が所定回数より多い場合、第二の閾値で次の部品の交換タイミングを判断してもよい。これにより、寿命管理部１１０は、交換回数が所定回数より多い場合、交換時期を延長させることができる。なお、所定回数は、ユニットの寿命を第一の閾値で除した値の整数値から１減算した値以下であることが好ましい。

交換不可能な部品の寿命は、ユニットの寿命と同じである。ユニットの寿命は、第一の閾値の整数倍した第１値以上で、第１値に第一の閾値と第二の閾値との差分値を加算した第２値以下であることが好ましい。具体的に、滑剤押圧部８２３のバネの交換時期を示す閾値（第一の閾値）が４５Ｍｍｍと、滑剤押圧部８２３のバネの耐久時期を示す閾値（第二の閾値）が５５Ｍｍｍとし、整数倍を２とした場合、感光体ユニットの寿命は、４５Ｍｍｍ×２＝９０Ｍｍｍ（第１値）以上で、９０Ｍｍｍ＋（５５Ｍｍｍ−４５Ｍｍｍ）＝１００Ｍｍｍ（第２値）以下となる。感光体ユニットの寿命は、耐久時期を示す閾値の１２０Ｍｍｍまで延ばすことが可能であるが、上記のように滑剤押圧部８２３のバネの交換タイミングを最適化するために９０Ｍｍｍ〜１００Ｍｍｍとする。

寿命管理部１１０は、ユニットが寿命、または部品が寿命に至った場合、画像形成を禁止してもよい。これにより、画像形成装置１は、形成する画像の画質を維持することができる。

ユニットは、感光体ユニットで、寿命管理部１１０で寿命を管理する部品は、感光体ドラム４１３に滑剤を塗布する滑剤塗布部８２であることが好ましい。具体的に、寿命管理部１１０で寿命を管理する部品は、滑剤塗布部８２に含まれる滑剤押圧部８２３のバネである。しかし、これに限定されず、寿命管理部１１０で寿命を管理するユニットは、単品では交換不可能な部品と、交換可能な部品とを含むユニットであればよく、寿命管理部１１０で寿命を管理する部品は、当該ユニットに含まれる交換可能な部品であればよい。
＜変形例＞
（１）前述の実施の形態に係る寿命管理部１１０では、交換回数が所定回数以下の場合、交換時期を示す閾値（第一の閾値）で次の部品の交換タイミングを判断し、交換回数が所定回数より多い場合、耐久時期を示す閾値（第二の閾値）で次の部品の交換タイミングを判断すると説明した。しかし、これに限られず、寿命管理部１１０は、交換回数と、ユニットの残り寿命とに応じて複数の閾値のうちから１つの閾値に変更する構成でもよい。具体的に、交換タイミングを判断する閾値として、通常の交換時期を示す閾値（第一の閾値）、耐久時期を示す閾値（第二の閾値）、通常より長めの交換時期を示す閾値（第三の閾値）を用意しておく。

（２）前述の実施の形態に係る寿命管理部１１０では、交換回数と、ユニットの残り寿命とに応じて交換タイミングを判断する閾値を変更すると説明した。しかし、これに限られず、寿命管理部１１０は、ユニットの残り寿命に応じて交換タイミングを判断する閾値を変更してもよい。具体的に、感光体ドラム４１３の寿命が１００Ｍｍｍと、滑剤押圧部８２３のバネの交換時期を示す閾値が４５Ｍｍｍとした場合、寿命管理部１１０は、１回目の滑剤押圧部８２３のバネを交換した時点で、感光体ユニットの残り寿命が５５Ｍｍｍであることから、耐久時期を示す閾値が５５Ｍｍｍに交換タイミングを判断する閾値を変更する。

（３）前述の実施の形態に係る寿命管理部１１０では、部品の交換コストや交換後に必要となる動作などの無駄が発生することを解決する目的で、交換回数と、ユニットの残り寿命とに応じて交換タイミングを判断する閾値を変更すると説明した。しかし、ユニットに含まれる部品の中には、交換時期を超えて耐久時期に近づくにつれて形成する画像の画質に影響を与える部品も含まれる。そこで、寿命管理部１１０は、交換する部品ごとに、交換コストを重視して交換回数とユニットの残り寿命とに応じて交換タイミングを判断する閾値を変更するモードと、形成する画像の画質を重視して交換回数とユニットの残り寿命とに応じて交換タイミングを判断する閾値を変更しないモードとを選択できるようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置、１０ 画像読取部、１１ 自動原稿給紙装置、１２ 原稿画像走査装置、１２ａ ＣＣＤセンサー、２０ 操作表示部、２１ 表示部、２２ 操作部、３０ 画像処理部、４０ 画像形成部、４１ 画像形成ユニット、４２ 中間転写ユニット、５０ 用紙搬送部、５１ 給紙部、５１ａ，５１ｃ 給紙トレイユニット、５２ 排紙部、５２ａ 排紙ローラー、５３ 搬送ローラー部、５３ａ レジストローラー対、６０ 定着部、７１ 通信部、７２ 記憶部、８１ クリーニング部、８２ 滑剤塗布部、１００ 制御部、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、４１１ 露光装置、４１２ 現像装置、４１３ 感光体ドラム、４１４ 帯電装置、４１５ ドラムクリーニング装置、４２１ 中間転写ベルト、４２２ 一次転写ローラー、４２３ 二次転写ローラー、４２４ 駆動ローラー、４２５ 従動ローラー、４２６ ベルトクリーニング装置、８１１ ドラムクリーニングブレード、８１２ トナー回収スクリュー、８２１ 滑剤塗布ブラシ、８２２ 固形滑剤、８２３ 滑剤押圧部、８２４ ブレード。

Claims (9)

1. シートに画像を形成する画像形成装置であって、
   前記画像形成装置を構成し、交換可能なユニットと、
   前記ユニットに含まれる複数の部品のうちの少なくとも１つの部品の寿命を管理する寿命管理部とを備え、
   前記ユニットは、単品で交換可能な部品と、単品では交換不可能な部品とを含み、
   前記寿命管理部は、
   寿命を管理する前記交換可能な部品に対して、前記交換不可能な部品が寿命に至るまでの間での交換回数と、前記交換不可能な部品の残り寿命とに応じて、当該交換可能な部品の交換タイミングを判断する閾値を変更する、画像形成装置。
2. 前記寿命管理部は、前記交換タイミングを判断する閾値を、部品の交換時期を示す第一の閾値、または部品の耐久時期を示し前記第一の閾値より長い第二の閾値に切り替える、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記寿命管理部は、前記交換回数が所定回数以下の場合、前記第一の閾値で次の部品の交換タイミングを判断し、前記交換回数が前記所定回数より多い場合、前記第二の閾値で次の部品の交換タイミングを判断する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記交換不可能な部品の寿命は、前記ユニットの寿命と同じである、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記所定回数は、前記ユニットの寿命を前記第一の閾値で除した値の整数値から１減算した値以下である、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記ユニットの寿命は、前記第一の閾値の整数倍した第１値以上で、前記第１値に前記第一の閾値と前記第二の閾値との差分値を加算した第２値以下である、請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記整数倍の値は、２である、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記寿命管理部は、前記ユニット、または部品が寿命に至った場合、画像形成を禁止する、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記ユニットは、感光体ユニットで、前記寿命管理部で寿命を管理する部品は、感光体ドラムに滑剤を塗布する滑剤塗布部である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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