JP6704744B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、又はこれらの機能を備えた複合機などの画像形成装置に関するものである。

電子写真方式を用いた画像形成装置では、感光体を帯電させる帯電手段として、感光体に接触して配置された帯電部材が使用されている。中でも回転可能なローラ型の帯電部材である帯電ローラが広く用いられている。また、感光体から被転写体にトナー像を転写した後に感光体の表面に残留したトナー（転写残トナー）及びトナーの外添剤などのその他の付着物を除去するクリーニング手段として、感光体に当接して配置されたクリーニング部材が使用されている。中でも弾性を有する板状（ブレード状）のクリーニング部材であるクリーニングブレードが広く用いられている。

しかし、感光体上の付着物はクリーニングブレードをすり抜けることがあり、そのすり抜けた付着物が帯電ローラに転移して蓄積することがある。帯電ローラ上の付着物の蓄積量が許容量以上に多くなると、その部分の表面抵抗が変化することで感光体の帯電電位にムラが生じ、画像ムラが生じて、画像の品質が低下する一因となる。これに対し、帯電ローラを清掃する技術が提案されている（特許文献１）。

特開２０１０―９１９７６号公報

しかしながら、帯電ローラを清掃する手段を用いたとしても、帯電ローラ上の付着物を完全に除去することは困難であり、帯電ローラの使用量が増加すると、付着物に起因する画像ムラが生じるようになる。そのため、一般に、帯電ローラ又は帯電ローラを含むユニット（交換部品）の交換が必要となる。

ところで、画像形成装置を無駄なく安定して稼動させるには、交換部品の寿命を高精度に判断して、不具合が生じる前に交換部品の準備や交換が行われることが望まれる。しかし、帯電ローラ上の付着物に関しては、画像ムラなどの画像不良が生じてからの対応となる場合が多い。これは、帯電ローラ上の付着物の蓄積量を正確に見積もることが難しいことが一因である。

したがって、本発明の目的は、帯電部材上の付着物の付着状態を精度よく判断することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電部材と、前記感光体にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、前記感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、前記感光体に当接して配置され、前記転写の後に前記感光体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング部材と、前記帯電部材の使用量に関する使用量情報と、前記クリーニング部材の前記感光体に対する当接圧に関する当接圧情報と、に基づいて、前記帯電部材の寿命に関する情報を報知するための処理を行う制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、帯電部材上の付着物の付着状態を精度よく判断することができる。

画像形成装置の概略断面図である。 感光ドラムの層構成を示す断面図である。 ドラムクリーニング装置の断面図である。 ドラムカートリッジの側面図である。 画像形成装置の概略制御態様を示すブロック図である。 感光ドラムの回転距離と帯電ローラ上の付着物の蓄積量との関係を示すグラフ図である。 帯電ローラ上の付着物の付着状態を求める動作のフロー図である。 帯電ローラの寿命に関する情報を報知する動作のフロー図である。 画像Ｄｕｔｙと帯電ローラ上の付着物の蓄積量との関係を示すグラフ図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例に係る画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例では、画像形成装置１００は、フルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のプリンタである。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する。本実施例では、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、現像工程で使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。本実施例では、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６、清掃ローラ９などによって画像形成部Ｓが構成される。

画像形成部Ｓは、像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に帯電される。帯電工程時に、帯電ローラ２には、負極性の直流電圧に交流電圧が重畳された振動電圧である帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。なお、本実施例では、帯電部材清掃手段として清掃ローラ９が帯電ローラ２に接触して配置されている。

帯電した感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置３によって画像情報に応じて露光され、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）が形成される。本実施例では、露光装置３は、波長λ＝７８０ｎｍのレーザ光の走査露光を行うレーザスキャナである。露光装置３は、各画像形成部Ｓに対応する分解色の画像を展開した走査線画像データに応じてＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面に静電潜像を書き込む。

感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によってトナーが供給されることで現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。本実施例では、現像装置４は、現像剤としてトナー（非磁性トナー粒子）とキャリア（磁性キャリア粒子）とを混合した二成分現像剤を用いる二成分現像装置である。現像装置４は、現像剤担持体としての現像スリーブ４１に二成分現像剤を担持して感光ドラム１との対向部へと搬送し、二成分現像剤のトナーを静電潜像に応じて感光ドラム１に付着させて、トナー像を形成する。現像工程時に、現像スリーブ４１には、負極性の直流電圧に交流電圧が重畳された振動電圧である現像電圧（現像バイアス）が印加される。これにより、帯電処理後に露光されることで電位の絶対値が低下して、現像スリーブ４１よりも相対的に正極性となった感光ドラム１上の露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性である負極性に帯電したトナーが移転する（反転現像）。

各画像形成部Ｓの各感光ドラム１と対向して、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の支持ローラ（張架ローラ）としての駆動ローラ７１、二次転写対向ローラ７２、及びテンションローラ７３に掛け回され、所定の張力をもって張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１によって図中矢印Ｒ２方向（時計回り）に感光ドラム１の周速度と対応する周速度で回転駆動される。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて押圧（付勢）され、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１を形成する。

上述のようにして感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ５の作用によって被転写体としての中間転写ベルト７に転写（一次転写）される。一次転写工程時に、一次転写ローラ５には、一次転写電源Ｅ１から、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト７上に順次重ね合わせるようにして転写される。一次転写工程後に感光ドラム１の表面に残留したトナー（転写残トナー）やその外添剤などの付着物は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１の表面から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１の表面にクリーニング部材であるクリーニングブレード６１を摺擦させて、感光ドラム１上の付着物を回収する。

中間転写ベルト７の外周面側において、二次転写対向ローラ７２と対向する位置に、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ８が配置されている。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して二次転写対向ローラ７２に向けて押圧（付勢）され、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とが接触する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。上述のようにして中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ８の作用によって、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とに挟持されて搬送される被転写体としての紙などの記録材Ｐに転写（二次転写）される。二次転写工程時に、二次転写ローラ８には、二次転写電源Ｅ２から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。記録材Ｐは、記録材カセット１１に収納されており、ピックアップローラ１２によって記録材カセット１１から引き出され、分離ローラ１３によって１枚ずつに分離されて、レジストローラ１４へと搬送される。そして、この記録材Ｐは、レジストローラ１４によって、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｎ２へと搬送される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１５へと搬送され、定着装置１５が有する加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとのニップ部で加熱及び加圧されて、表面にトナー像が定着（溶融固着）される。トナー像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ１６によって画像形成装置１００の装置本体１１０の外部へ排出される。

また、二次転写工程後に中間転写ベルト７の表面に残留したトナー（転写残トナー）やその外添剤などの付着物は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置７４によって中間転写ベルト７の表面から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置７４は、中間転写ベルト７の表面にクリーニング部材であるクリーニングブレード７４ａを摺擦させて、中間転写ベルト７上の付着物を回収する。

本実施例では、各画像形成部Ｓにおいて、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、ドラムクリーニング装置６と、清掃ローラ９とは、一体的に装置本体１１０に対して着脱可能なドラムカートリッジ１０を構成している。また、各画像形成部Ｓにおいて、現像装置４は、装置本体１００に対して着脱可能な現像カートリッジとされている。

また、本実施例では、画像形成装置１００の各部の動作は、画像形成装置１００の装置本体に設けられた制御手段としての制御部３０（図５）によって制御される。制御部３０は、演算制御部（ＣＰＵ）、記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）などを備えており、演算制御部が記憶部に記憶されたプログラムやデータに従って画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。

ここで、画像形成装置１００は、一の開始指示により開始される、単一又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の画像出力動作（ジョブ、プリント動作）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Ｐに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Ｐに形成して出力する画像の静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写や二次転写を行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写や二次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Ｐに対する画像形成を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｐと記録材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程時などが含まれる。

２．感光ドラム
図２は、感光ドラム１の層構成を示す断面図である。本実施例では、感光ドラム１は、導電性を有する導電性基体（支持体）１ａ上に、電荷発生物質を含有する電荷発生層１ｃと、電荷輸送物質を含有合する電荷輸送層１ｄと、を順次に積層した積層型のＯＰＣ感光層を有する。本実施例では、導電性基体１ａは、アルミニウム製のシリンダである。また、本実施例では、導電性基体１ａの表面には、バリアー機能と接着機能とを有する下引き層１ｂが設けられている。下引き層１ｂは、感光層の接着性改良、塗工性改良、導電性基体１ａの保護、導電性基体１ａ上の凹凸などの被覆、導電性基体１ａからの電荷注入性改良、又は感光層の電気的破壊に対する保護などのために形成される。また、本実施例では、電荷発生層１ｃ及び電荷輸送層１ｄを順次積層した機能分離型の感光層の上に、表面保護層１ｅが形成されている。

本実施例では、感光ドラム１の表面は、研磨テープ（ラッピングペーパー）、バフ研磨などにより研磨されて、十点平均粗さＲｚ（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９８２）が０．２〜２μｍとされている。

３．現像剤
本実施例では、キャリアとトナーとを重量比９１：９（トナー濃度：９％）になるように混合した現像剤（二成分現像剤）を用いた。また、現像装置４に収容される初期の現像剤の総重量は３５０ｇとした。

キャリアとしては、フェライト粒子をシリコーン樹脂でコートしたものを用いた。このキャリアは、２４０［ｋＡ／ｍ］の印加磁場に対する飽和磁化が２４［Ａｍ^２／ｋｇ］、３０００［Ｖ／ｃｍ］の電界強度における比抵抗が１×１０^７［Ω・ｃｍ］〜１×１０^８［Ω・ｃｍ］、重量平均粒径が５０μｍである。

トナーは、少なくともバインダ、着色剤、荷電制御剤を含んで構成される。本実施例では、バインダ樹脂としてスチレンアクリル系樹脂を使用した。しかし、スチレン系、ポリエステル系、ポリエチレンなどの樹脂を使用することもできる。着色剤としては、種々の顔料や各種染料などを、１種単独で使用してもよいし、複数種類を併せて使用してもよい。荷電制御剤は、必要に応じて補強のための帯電制御剤を含有してもよい。補強のための帯電制御剤としては、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料などを利用できる。トナーの重量平均粒径は５．７μｍである。

また、トナーは、ワックスを含んでいる。ワックスは、定着時の定着部材からの離型性、定着性の向上のために含有される。ワックスとしては、パラフィンワックス、カルナバワックス、ポリオレフィンなどが使用でき、バインダ樹脂中に混錬分散させて使用する。本実施例では、トナーとして、バインダ、着色剤、荷電制御剤、ワックスを混錬分散させた樹脂を、機械式粉砕機により粉砕したものを用いた。

また、トナーには、外添剤が添加（外添）されている。外添剤としては、アモルファスシリカに疎水性処理を施した微粒子、あるいは酸化チタンやチタン化合物などの無機酸化物の微粒子が挙げられる。これらの微粒子をトナーに添加して、トナーの紛体流動性や帯電量を調整することができる。外添剤粒子の粒径は、１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下が好ましい。本実施例では、平均粒径５０ｎｍの酸化チタンをトナー母体に対する重量比で０．５ｗｔ％添加し、平均粒径２ｎｍと１００ｎｍのアモルファスシリカをそれぞれトナー母体に対する重量比で０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％ずつ添加した。

現像装置４において、現像剤を撹拌すると、トナーは負極性に、キャリアは正極性に帯電する。帯電した現像剤は、中空部にマグネット部材が固定配置された現像スリーブ４１に担持されて穂立ち状態で感光ドラム１を摺擦する。

４．帯電ローラ、清掃ローラ
本実施例では、帯電ローラ２は、直径８ｍｍの芯金上に、弾性層として３ｍｍの厚さのイオン導電性を有するＥＰＤＭゴム層が形成され、弾性層の表面にアクリル樹脂にカーボンを分散させた導電性材料の表層が約２０μｍの厚さでコートされて構成されている。弾性層は、芯金上に型成形により一体成型されている。また、帯電ローラ２の長手方向の長さは、感光ドラム１の長手方向における画像形成領域（トナー像を形成することが可能な領域）よりも長く、該画像形成領域は帯電ローラ２の長手方向の長さの範囲内に収まる。帯電ローラ２は、感光ドラム１に対して、付勢手段としてのバネにより、約８００ｇｆの総圧で加圧当接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１との摩擦力により従動回転する。

また、本実施例では、清掃ローラ９は、芯金上にウレタンスポンジ製の弾性層が形成された直径１２のローラである。清掃ローラ９は、帯電ローラ２に加圧当接されている。清掃ローラ９は、帯電ローラ２との摩擦力により従動回転する。そして、この従動回転時の摩擦力により、帯電ローラ２に付着したトナーやその外添剤などの付着物を除去する。

ここで、帯電ローラ２は感光ドラム１に必ずしも加圧当接されている必要はなく、例えば感光ドラム１に対し数百μｍのギャップを隔てて近接して配置されていてもよい。帯電ローラ２が感光ドラム１に接触して配置されている場合、感光ドラム１の回転方向において帯電ローラ２と感光ドラム１との接触部の上流側及び下流側に形成される微小なギャップで生じる放電により、帯電ローラ２は感光ドラム１を帯電させる。帯電ローラ２が感光ドラム１に近接して配置されている場合も同様に、帯電ローラ２と感光ドラム１との間の微小なギャップで生じる放電により、帯電ローラ２は感光ドラム１を帯電させる。

また、帯電部材は、ゴムローラである必要はなく、例えば複数の導電性繊維で構成されたローラ状のブラシ状であってもよい。また、帯電部材は、ローラ状の部材である必要はなく、回転可能な無端ベルト状の部材、固定位置に配置されるパッド状の部材やシート状の部材などであってもよい。

また、清掃ローラ９は、スポンジローラである必要はなく、例えば複数の繊維で構成されたローラ状のブラシであってもよい。また、帯電部材清掃手段はローラ状の部材である必要はなく、回転可能な無端ベルト状の部材、固定位置に配置されるパッド状やシート状の部材などであってもよい。

５．ドラムクリーニング装置
図３は、本実施例におけるドラムクリーニング装置（以下、単に「クリーニング装置」ともいう。）６の断面図である（感光ドラム１も示されている。）。本実施例では、クリーニングブレード６１は、板金で形成された支持部６１ｂと、適度の弾性と硬度を有するゴム材料で形成されたゴム部６１ａと、を有して構成されている。

本実施例では、ゴム部６１ａの材料として、摩擦により感光ドラム１を傷付けず、耐摩耗性が大きいことから、ポリウレタン（ウレタンゴム）を採用した。永久歪が小さいことを考えれば、二液性熱硬化型ポリウレタンを採用してもよい。ポリウレタンのほか、スチレン−ブタジエン共重合体、クロロプレン、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエン系ゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなども採用できる。

本実施例では、ゴム部６１ａは、長手方向の長さ３４０ｍｍ、短手方向の長さ１５ｍｍ、厚み２ｍｍの大きさに成型によって形成され、短手方向における支持部６１ｂに支持されない部分の長さ（自由長）は８ｍｍである。クリーニングブレード６１は、ゴム部６１ａの長手方向が感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）と略平行になるように配置される。また、ゴム部６１ａの長手方向の長さは、感光ドラム１の長手方向における画像形成領域よりも長く、該画像形成領域はゴム部６１ａの長手方向の長さの範囲内に収まる。

クリーニングブレード６１は、感光ドラム１の回転方向（表面の移動方向）に対してカウンター方向に、すなわち、ゴム部６１ａの自由端が感光ドラム１の回転方向の上流側を向くようにして、ゴム部６１ａのエッジ部で感光ドラム１に当接されている。特に、本実施例では、クリーニングブレード６１を下向きに配置して、上向きに移動する感光ドラム１の被清掃面を摺擦する、クリーニング能力の比較的高い構成とされている。クリーニングブレード６１は、感光ドラム１に対して所定の侵入量になるように押圧された状態で、ハウジング６２に取り付けられている。

ハウジング６２内の下部は、クリーニングブレード６１によって感光ドラム１の表面から回収された転写残トナーなどを収容する収容部となっており、この収容部に搬送手段としての搬送スクリュー６３が配置されている。搬送スクリュー６３は、ハウジング６２内に回収された転写残トナーなどをクリーニング装置６の長手方向の一端側に搬送して、クリーニング装置６の外部の回収容器（図示せず）に回収させる。また、感光ドラム１と対向する位置のハウジング６２の下方の縁部には、ハウジング６２内の転写残トナーなどがハウジング６２の外部へ飛散することを抑制するための飛散防止シート６４が設けられている。本実施例では、飛散防止シート６４は、厚さ２０μｍ〜５０μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂のシート材料で形成され、自由端側の先端を感光ドラム１に当接させて配置されている。

本実施例では、クリーニング装置６は上述のように比較的クリーニング性能が高い構成とされており、また帯電ローラ２は清掃ローラ９で清掃される構成とされている。しかし、クリーニング装置６で完全に感光ドラム１上の付着物を除去することは難しい。また、清掃ローラ９で完全に帯電ローラ２上の付着物を除去することは難しい。そのため、帯電ローラ２の未使用状態から使用量が増加してくるのに伴って、クリーニングブレード６１をすり抜けたトナーやその外添剤などの感光ドラム１上の付着物が帯電ローラ２に転移して徐々に蓄積してくる。

帯電ローラ２上に付着物が許容量以上に蓄積すると、感光ドラム１の帯電ムラによる画像ムラなどの画像不良が生じることがある。そのため、帯電ローラ２上の付着物の付着状態（汚染状態）を判断して、不具合が生じる前に帯電ローラ２又は帯電ローラを含むユニット（本実施例ではドラムカートリッジ１０）を交換することが望まれる。

従来、帯電ローラ２上の付着物による不具合を未然に防ぐために、帯電ローラ２の使用量（回転距離や帯電時間など）によって帯電ローラ２の寿命を定め、寿命に達した場合に交換することが行われている。しかし、帯電ローラ２の使用量のみで帯電ローラ２の寿命を設定しても、帯電ローラ２の寿命を正確に判断することは難しい。そのため、実際にはまだ交換の必要のないタイミングで寿命に達したと判断されて早めに交換されてしまったり、逆にまだ寿命に達していないと判断しているにも拘わらず画像ムラなどの画像不良が発生してしまったりすることがある。

本発明者らが鋭意検討した結果、帯電ローラ２上の付着物の付着状態には、クリーニングブレード６１の感光ドラム１に対する当接圧（ここでは、「ブレード圧」ともいう。）が大きく関与していることがわかった。典型的には、ブレード圧が相対的に小さい場合にはこれが相対的に大きい場合よりも、クリーニングブレード６１をすり抜ける感光ドラム１上の付着物の量が多く、それが帯電ローラ２に転移して蓄積する量が多くなりやすい。

そこで、本実施例では、ブレード圧に関する情報（当接圧情報）と、帯電ローラ２の使用量に関する情報（使用量情報）とから、帯電ローラ２上の付着物の付着状態を見積もる。これにより、帯電ローラ２上の付着物の付着状態を精度よく判断することが可能となる。以下、更に詳しく説明する。

６．ブレード圧の測定
ブレード圧は、ロードセル（荷重センサー）を用いることで測定することができる。これに限定されるものではないが、本実施例では次のようにしてブレード圧を測定した。

ブレード圧測定器（治具）は、感光ドラム１と、クリーニングブレード６１と、これらの支持部材と、感光ドラム１にかかる荷重を測定するロードセルと、を有して構成される。クリーニングブレード６１の支持部材は感光ドラム１に対して可動とされており、感光ドラム１に対するクリーニングブレード６１の侵入量を変化させることができるようになっている。なお、クリーニングブレード６１の侵入量は、クリーニングブレード６１を感光ドラム１に接触させた後さらに感光ドラム１の半径方向内側に押し込む量である。この侵入量は、感光ドラム１とクリーニングブレード６１との当接部における感光ドラム１の接線と、クリーニングブレード６１が変形されないと仮定した場合のクリーニングブレード６１の先端との間の、感光ドラム１の半径方向の距離で代表される。ブレード圧を測定する際には、クリーニングブレード６１を荷重センサーに接触させ、実機（製品）で用いられる侵入量分だけ荷重センサーを押し込む。

本実施例では、感光ドラム１の長手方向の画像形成領域を複数の区分に分け、それぞれの区分にロードセルを配置した。これにより、クリーニングブレード６１の長手方向の複数の箇所におけるブレード圧を測定することができる。本実施例では、感光ドラム１の長手方向の画像形成領域を５個に区分（５等分）に分けた。それぞれの区分のロードセルで測定された荷重（ｇ）が、クリーニングブレード６１の感光ドラム１に対する当接圧の分圧（以下、単に「ブレード分圧」ともいう。）となる。本実施例では、このロードセルで測定された荷重（ｇ）の値を上記各区分の感光ドラム１の長手方向における幅（ｃｍ）で割った、クリーニングブレード６１の長手方向の単位長さ当たりのブレード分圧（線圧）（ｇ／ｃｍ）を用いた。ただし、ロードセルで測定された荷重（ｇ）の値をそのまま用いてもよい。

測定されるブレード圧は、例えば個々のクリーニング装置６ごと、あるいはクリーニング装置６の製造ロットごとにバラツキが発生する。このブレード圧のバラツキは、クリーニングブレード６１の単体での製造上のバラツキに起因して発生することがある。例えば、クリーニングブレード６１のゴム部６１ａの厚みや自由長の寸法、ゴム部６１ａのゴム硬度、ゴム部６１ａを支持部６１ｂに接着する際の接着剤のはみ出し量や厚みなどのバラツキなどによるものである。また、このブレード圧のバラツキは、クリーニング装置６の製造上のバラツキに起因して発生することもある。例えば、クリーニング装置６を構成するバネや板金などのメカ的な精度によるバラツキなどによるものである。そのため、クリーニング装置６を構成する部品が多くなるほど、ブレード圧のバラツキは大きくなる傾向がある。

ブレード圧の測定は、帯電ローラ２上の付着物の付着状態の判断に影響するブレード圧のバラツキが生じる可能性のある単位ごとに行うことができる。例えば、個々のクリーニングブレード６１（ドラムカートリッジ１０）ごと、クリーニングブレード６１（ドラムカートリッジ１０）の製造ロットごとなどである。本実施例では、ドラムカートリッジ１０の製造ロットごとに、その代表の構成部品を用いてブレード圧の測定を行う。代表の構成部品を用いる場合、１組の構成部品で測定したブレード圧を用いてもよいし、複数組の構成部品で測定したブレード圧の平均値を用いてもよい。

７．記憶部
図４は、本実施例におけるドラムカートリッジ１０の長手方向一端部の側面を示す側面図である。本実施例では、ドラムカートリッジ１０のサイドカバー１０ａに、情報記憶手段としてのカートリッジ記憶部（タグ）５０が取り付けられている。本実施例では、このカートリッジ記憶部５０は、ＲＡＭやＲＯＭなどの記憶素子であるメモリーチップ５０ａと、接点部５１ａ、５１ｂと、を基板５０ｂ上に有するものである。基板５０ｂには、接点部５１ａ、５１ｂを介したメモリーチップ５０ａに対する情報の読み書きのための回路が設けられている。メモリーチップ５０ａは、カートリッジ記憶部５０の略中央に配置され、記憶素子が樹脂のコーティング層（保護部）で保護された構成を有している。接点部５１ａ、５１ｂは、メモリーチップ５０ａに対する情報の読み書きを行うために、装置本体１００側に設けられた本体接点部（図示せず）と通信可能に接続されるものである。本実施例では、接点部５１ａ、５１ｂは、金メッキした２枚のリン青銅板を基板５０ｂに実装したものである。また、接点部５１ａ、５１ｂは、メモリーチップ５０ａと略同一面で、かつ、メモリーチップ５０ａの両側に並設されている。本体接点部は、装置本体１００に設けられた制御部（制御基板）３０（図５）に接続されている。制御部３０は、本体接点部、カートリッジ記憶部５０の接点部５１ａ、５１ｂを介して、カートリッジ記憶部５０のメモリーチップ５０ａに対する情報の読み書きを行うことができる。

メモリーチップ５０ａに必要な情報を予め入力しておくことで、ドラムカートリッジ１０を装置本体１１０に装着した際に、装置本体１１０の制御部３０との間での情報のやり取りを行い、必要な情報を制御部３０に報知することができる。メモリーチップ５０ａには、所定の治具などによりドラムカートリッジ１０の製造時や工場出荷時などに情報を入力することができる。

本実施例では、メモリーチップ５０ａには、少なくともブレード圧に関する情報として長手方向の各区分のブレード分圧の情報が記憶される。この長手方向の各区分のブレード分圧の情報は、ドラムカートリッジ１０の組み立て時に、前述のようにしてブレード圧の測定を行い、長手方向の区分（位置）とブレード分圧とを紐づけしたものである。

特に、本実施例では、ドラムカートリッジ１０を装置本体１１０に装着した際に、カートリッジ記憶部５０から、装置本体１１０に設けられた情報記憶手段としての本体記憶部８１（図５）に、ブレード圧に関する情報が移行される。本体記憶部８１はＲＡＭやＲＯＭなどの記憶素子を有し、制御部３０は本体記憶部８１に対する情報の読み書きを行うことができる。つまり、本実施例では、ドラムカートリッジ１０が装置本体１１０に装着されると、カートリッジ記憶部５０に記憶されているブレード圧に関する情報が、装置本体１１０の制御部３０に入力される。そして、制御部３０は、入力されたブレード圧に関する情報を、本体記憶部８１に記憶させる。そして、制御部３０は、そのドラムカートリッジ１０が装置本体１１０に装着されている間は、本体記憶部８１に記憶されたブレード圧に関する情報を読み込んで制御に用いる。

カートリッジ記憶部５０には、ブレード圧に関する情報以外の情報、例えばドラムカートリッジ１０やクリーニングブレード６１のロット番号、ドラムカートリッジ１０の個体識別情報などが記憶されていてよい。

また、ドラムカートリッジ１０の使用中でも必要に応じてカートリッジ記憶部５０に対して随時情報の書き込みを行うことができる。

８．帯電ローラ上の付着物の付着状態
次に、本実施例における帯電ローラ２上の付着物の付着状態を判断する動作について説明する。ここでは、代表して１つの画像形成部Ｓについて説明するが、本実施例では全ての画像形成部Ｓで同様の動作が行われる。

前述したように、クリーニングブレード６１をすり抜けたトナーやその外添剤などの粒子が帯電ローラ２に転移して蓄積していく。図６は、本実施例の画像形成装置１００における、帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）の新品時からの感光ドラム１の回転距離と、帯電ローラ２上の付着物の蓄積量（ここでは、単に「蓄積量」ともいう。）との関係を、ブレード圧を振って調べた結果を示す。ここでは、Ａ４サイズの用紙に両面画像形成モードで画像Ｄｕｔｙ（画像面積比率、印字率）１５％の画像を連続して形成する耐久試験を行った。帯電ローラ２上の付着物としては、クリーニングブレード６１をすり抜ける粒子に占める比率が高い、外添剤に含まれるシリカの量を代表値として測定した。測定にはＨＯＲＩＢＡ製のＸ線分析顕微鏡ＸＧＴ−５０００シリーズを使用した。なお、蓄積量は、上記Ｘ線分析顕微鏡の指示値（ｃｐｓ／ｍＡ）で示している。

図６から、感光ドラム１の回転距離に比例して蓄積量が増加していることがわかる。また、図６から、ブレード圧が低いほど蓄積量が多くなる傾向があることがわかる。これは、ブレード圧が低いほどクリーニングブレード６１と感光ドラム１との摩擦力が低く、微小粒子がクリーニングブレード６１をすり抜けやすいためである。一方、更なる試験の結果、ブレード圧が図６に示しているものよりも大きい場合にも、クリーニングブレード６１をすり抜ける微小粒子の量が多くなることがあることがわかった。これは、ブレード圧が高すぎることにより、クリーニングブレード６１と感光ドラム１との摩擦力が大きくなりすぎて、クリーニングブレード６１が振動などの不安定な動作状況に陥り、より多くの粒子を通過させてしまうためである。このように、ブレード圧によって帯電ローラ２の使用量に対する帯電ローラ２上の付着物の付着状態が変化することがわかる。

本実施例の構成では、帯電ローラ２、すなわち、本実施例ではドラムカートリッジ１０の寿命とみなす蓄積量の閾値（蓄積量閾値）を７０［ｃｐｓ／ｍＡ］とした。つまり、上記測定により７０［ｃｐｓ／ｍＡ］を示す程度まで帯電ローラ２上に付着物が蓄積した場合に、画像ムラなどの画像不良が発生する可能性がある。より詳細には、この蓄積量閾値は、帯電ローラ２上の付着物の蓄積に起因する、感光ドラム１の長手方向における帯電ムラで生じる画像濃度ムラが、ΔＤ０．０５以上となる場合に相当する。なお、画像濃度の測定にはＸ−ｒｉｔｅ社製ｍｏｄｅｌ５０４を使用した。

本実施例では、図６に示すようなブレード圧ごとの感光ドラム１の回転距離と蓄積量との関係（蓄積量特性）に基づいて、ブレード分圧の情報と感光ドラム１の回転距離の情報とから、帯電ローラ２上の付着物の付着状態を判断する。本実施例では、図６に示すような蓄積量特性は、予め求められて本体記憶部８１に記憶されている。また、本実施例では、上述のようにブレード圧に関する情報として、長手方向の各区分のブレード分圧の情報がカートリッジ記憶部５０に記憶されている。

より具体的な手順は後述するが、概略、次のようにして帯電ローラ２上の付着物の付着状態を判断することができる。まず、長手方向の各区分のブレード分圧の情報から最も低い部分のブレード分圧の情報を抽出し、そのブレード分圧の場合の蓄積量閾値に到達する感光ドラム１の回転距離を求める。その感光ドラム１の回転距離を帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）の寿命とみなす基準値（１００％）として、ジョブごとに基準値に対する帯電ローラ２の現在の劣化進行度を求める。この劣化進行度は、例えば本体記憶部８１に記憶させることができる。そして、例えば、装置本体１０に設けられた操作部８２（図５）において劣化進行度を確認できるようにすることができる。また、例えば劣化進行度が所定値に達した場合に、帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）が寿命に近づいたことや寿命に達したことなどを自動的に使用者に報知するようにすることができる。

なお、蓄積量閾値は、本実施例のものに限定されるものではない。例えば、帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）の寿命とみなす蓄積量の目標値などに応じて適宜設定することができる。また、帯電ローラ２上の付着物の付着状態を示す代表値として用いる材料もシリカに限定されるものではない。例えば、トナーに含まれる他の材料や、記録材Ｐに由来する例えばカルシウムなどであってもよいし、複数の材料の総量であってもよい。ブレード圧に応じてクリーニングブレード６１をすり抜けて帯電ローラ２に付着する、帯電ローラ２の劣化（機能の低下）の進行度と相関する材料であればよい。

また、本実施例では、帯電ローラ２の使用量に関する情報として感光ドラム１の回転距離を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、感光ドラム１の回転数、回転時間、帯電ローラ２の回転距離、回転数、回転時間、あるいは帯電距離（帯電処理を行った感光ドラム１又は帯電ローラ２の回転距離）、帯電時間（帯電処理を行った時間）などの他のパラメータであってもよい。帯電ローラ２の使用量と相関する情報であればよい。

また、本実施例では、ブレード圧の代表値として、長手方向の各区分のブレード分圧のうちすり抜けの発生しやすい最も低いブレード分圧を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、長手方向におけるブレード圧の分布が安定している構成などでは、長手方向におけるブレード分圧の平均値や、長手方向のブレード分圧の総和である総圧を用いてもよい。

９．制御フロー
次に、図７のフローチャートを参照して、本実施例における帯電ローラ２上の付着物の付着状態を判断する動作の手順について説明する。本実施例では、この動作の制御は装置本体１１０の制御部３０で行われる。

制御部３０は、ジョブを開始し（Ｓ１０１）、画像形成工程を行い（Ｓ１０２）、ジョブを終了すると（Ｓ１０３）、次のようにして装置本体１１０に装着されているドラムカートリッジ１０のブレード圧に応じた蓄積量特性を求める（Ｓ１０４）。つまり、制御部３０は、本体記憶部８１に記憶されているブレード分圧の情報から最も低いブレード分圧の情報を抽出する。そして、制御部３０は、本体記憶部８１に記憶されているブレード圧ごとの蓄積量特性（図６）から、抽出したブレード分圧に対応する蓄積量特性の傾きに相当する蓄積係数αを求める。次に、制御部３０は、帯電ローラ２の使用量検知手段として機能して、今回のジョブにおける感光ドラム１の回転距離βを求める（Ｓ１０５）。次に、制御部３０は、下記式（１）のようにして、帯電ローラ２上の付着物の蓄積量を示す指標値γを算出する（Ｓ１０６）。つまり、制御部３０は、本体記憶部８１に記憶されている、蓄積係数αと回転距離βとの積の積算値である指標値γを読み込む。そして、制御部３０は、読み込んだ指標値γに蓄積係数αと今回のジョブの回転距離βとの積を加算して新たな指標値γを算出する。制御部３０は、算出した新たな指標値γを本体記憶部８１に記憶させて、本体記憶部８１内の指標値γを更新する。
γ＝Σ（α×β） ・・・（１）

次に、制御部３０は、下記式（２）のようにして、現在の帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）の劣化進行度Ｘ［％］を算出する（Ｓ１０７）。つまり、制御部３０は、本体記憶部８１に記憶されている蓄積量の閾値（７０［ｃｐｓ／ｍＡ］）Ｚと、上述のようにして算出した更新後の指標値γとから劣化進行度Ｘ［％］を算出する。
Ｘ＝γ／Ｚ×１００［％］ ・・・（２）

次に、制御部３０は、上述のようにして算出した現在の劣化進行度Ｘを本体記憶部８１に記憶させて、本体記憶部８１内の劣化進行度Ｘを更新する（Ｓ１０８）。

ここで、本実施例では、帯電ローラ２の使用量に関する情報、帯電ローラ２上の付着物の付着状態を示す指標値の情報、帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）の劣化進行度の情報は、カートリッジ記憶部５０にも随時記憶される。装置本体１１０に対してドラムカートリッジ１０の着脱が行われた場合に、カートリッジ記憶部５０にこれらの情報が記憶されている場合は、制御部３０はこれらの情報を、ブレード圧に関する情報と共に本体記憶部８１に記憶させる。これにより、常に装置本体１１０に装着されたドラムカートリッジ１０に即した制御が可能となる。

次に、図８を参照して、帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）の寿命に関する情報を報知する動作の手順について説明する。本実施例では、この動作の制御は装置本体１１０の制御部３０で行われる。

図８（ａ）は、操作者の指示に応じて帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）の寿命に関する情報を報知する場合の動作の手順を示す。本実施例では、装置本体１１０に設けられた操作部８２（図５）からユーザーやサービス担当者などの操作者が、任意に劣化進行度Ｘを確認できるようになっている。操作部８２は、制御部３０に指示を入力するキーなどの入力手段と、画像形成装置１００の状態などを表示する液晶パネルなどの表示手段と、の機能を有している。

この場合、制御部３０は、操作部８２から劣化進行度Ｘを表示する指示が入力されると（Ｓ２０１）、本体記憶部８１から現在の劣化進行度Ｘを読み込む（Ｓ２０２）。そして、制御部３０は、読み込んだ現在の劣化進行度Ｘを操作部８２に表示させる（Ｓ２０３）。

図８（ｂ）は、劣化進行度Ｘが所定値に達した場合に帯電ローラ２（ドラムカートリッジ１０）の寿命に関する情報を報知する場合の動作の手順を示す。本実施例では、劣化進行度Ｘが１００％に達した場合に、装置本体１１０に設けられた操作部８２において警告表示を行うようになっている。

この場合、制御部３０は、本体記憶部８１に記憶されている劣化進行度Ｘが更新されると（Ｓ３０１）、劣化進行度Ｘが１００％に達したか否かを判断する（Ｓ３０２）。そして、制御部３０は、劣化進行度Ｘが１００％に達している場合には、ドラムカートリッジ１０の交換を促す警告表示を行わせる（Ｓ３０３）。

なお、寿命に関する情報は、装置本体１１０と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器の入力手段からの指示に応じて、該外部機器の表示手段において表示するようになっていてもよい。また、寿命に関する情報は、例えば画像形成装置１００の起動中や画像形成中などに常に装置本体１１０の操作部８２などに表示されるようになっていてもよい。また、警告表示を行うタイミングは、劣化進行度Ｘが１００％に達した場合に限定されず、より早い時点（劣化進行度Ｘがより小さい値の時点）で交換の準備を促すようにしてもよい。また、寿命が近づいたことを警告し、さらに寿命に達したことを警告するなど、警告表示を複数段階で行ってもよい。さらに、劣化進行度Ｘや警告の報知（表示）方法は、文字や記号などの視覚的なものに限らず、音声や警告音などの聴覚的なものであってもよい。

このように、本実施例では、画像形成装置１００は、帯電部材２の使用量に関する使用量情報と、クリーニング部材６１の感光体１に対する当接圧に関する当接圧情報と、に基づいて、帯電部材２の寿命に関する情報を報知するための処理を行う制御部を有する。本実施例では、制御部３０は、当接圧ごとの、使用量情報と帯電部材上の付着物の付着状態を示す指標値との関係を示す関係情報のうち、当接圧情報に対応する関係情報を用いて、使用量情報に対応する指標値を求める。特に、本実施例では、上記当接圧ごとの関係は、当接圧が第１の当接圧の場合よりも、第１の当接より小さい第２の当接圧の場合の方が、使用量の増加に対する指標値の増加の割合が大きい。また、本実施例では、当接圧情報は、感光体１とクリーニング部材６１との当接部の長手方向における複数の箇所の当接圧に関する複数の分圧情報を含む。そして、制御部３０は、複数の分圧情報のうち一つ（本実施例では最も小さい分圧情報）を用いて指標値を求める。

また、本実施例では、制御部３０は、帯電部材２の寿命に関する情報を報知するための処理として、求めた指標値と所定の閾値とを比較して帯電部材２の劣化進行度を求め、該劣化進行度を記憶部８１に記憶させる処理を行う。また、制御部３０は、指示に応じて劣化進行度を表示する処理や、劣化進行度が所定値に達した場合に警告を表示する処理を行うことができる。また、当接圧情報、使用量情報、指標値の情報、劣化進行度の情報のうち少なくとも一つを、カートリッジ１０に設けられた記憶部５０に記憶させることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、帯電ローラ２上の付着物の付着状態を精度よく予測することが可能となり、精度よく帯電ローラ２、すなわち、本実施例ではドラムカートリッジ１０の寿命を判断することが可能となる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。

クリーニングブレード６１をすり抜ける粒子の量は、クリーニングブレード６１に到達するトナーの量と相関がある。画像Ｄｕｔｙ（画像面積比率、印字率）が高ければ高いほど、一次転写部Ｎ１で転写されずに感光ドラム１上に残るトナーの量も多くなるため、そのトナーから分離した外添剤などのクリーニングブレード６１をすり抜ける粒子の量は多くなる。

図９は、画像Ｄｕｔｙと帯電ローラ２上の付着物の蓄積量との関係を調べた結果を示す。ここでは、画像Ｄｕｔｙを振って、Ａ４サイズの用紙に両面画像形成モードで連続画像形成を行う耐久試験を行い、感光ドラム１の回転距離１００Ｋｍの時点での蓄積量を調べた。付着量の測定は実施例１で説明したのと同様にして行った。図９から、画像Ｄｕｔｙが高ければ高いほど蓄積量が増すことがわかる。

そこで、本実施例では、制御部３０は、クリーニングブレード６１に到達するトナーの量を検知するトナー量検知手段として機能して、ジョブごとに平均画像Ｄｕｔｙを算出する。すなわち、制御部３０は、ジョブにおいて１枚の記録材Ｐに形成する画像ごとの画像Ｄｕｔｙを画像情報に基づいて算出し、その総和を画像の数で除して平均画像Ｄｕｔｙを算出する。そして、制御部３０は、その平均画像Ｄｕｔｙに応じて、今回のジョブの感光ドラム１の回転距離に係数（残トナー量係数）Ａを掛ける処理を行う。

表１は、平均画像Ｄｕｔｙと残トナー量係数Ａとの関係を示す。本実施例では、この関係を示す情報は、予め求められて本体記憶部８１に記憶されている。なお、制御部３０は、表１に示す各平均画像Ｄｕｔｙ間の残トナー量係数Ａは、線形補間演算により算出する。

残トナー量係数Ａは、次式（３）に示すように、帯電ローラ２上の付着物の蓄積量を示す指標値γに反映される。なお、劣化進行度Ｘの算出や、劣化進行度Ｘを報知する動作などは実施例１と同じとすることができる。
γ＝Σ（α×β×Ａ） ・・・（３）

平均画像Ｄｕｔｙが１５％の場合と比較すると、平均画像Ｄｕｔｙが３０％の場合には同じモードで画像形成を行っても残トナー量係数Ａが２倍であるため劣化進行度Ｘも２倍の早さで進む。

なお、本実施例では、クリーニングブレード６１に到達するトナーの量に関する情報として画像Ｄｕｔｙを用いたが、これに限定されるものではなく、例えばトナーの絶対量や単位面積当たりの載り量の平均値などを用いてもよい。また、本実施例では、表１に示すような関係を示す情報は、本体記憶部８１に記憶されたが、これはカートリッジ記憶部５０に記憶されてもよい。

このように、本実施例では、制御部３０は、使用量情報を、転写の後に感光体１に残留するトナーの量に応じて補正し、補正後の使用量情報を用いて帯電部材上の付着物の付着状態を示す指標値を求める。特に、本実施例では、上記残留するトナーの量に応じた補正は、残留するトナーの量が第１の量の場合よりも、第１の量より多い第２の量の場合の方が、使用量情報が示す使用量が多くなるように行う。

以上説明したように、本実施例によれば、画像Ｄｕｔｙに応じて帯電ローラ２上の付着物の付着状態を精度よく判断することが可能となる。

［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。

帯電ローラ２上の付着物の付着状態が同じでも、画像形成を行う環境（画像形成装置の内部又は外部の少なくとも一方の、温度又は湿度の少なくとも一方）によって画像ムラとして顕在化しやすい場合としにくい場合とがある。具体的には、高湿環境下では顕在化しにくく、低湿環境下では顕在化しやすい。これは次のような理由によるものと考えられる。つまり、感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２に高圧が印加されることで帯電される。このとき、高湿環境下では、帯電ローラ２上の付着物の蓄積量が比較的多くても、帯電ローラ２の表面抵抗にムラが生じにくい。そのため、帯電ローラ２に高圧を印加した際に感光ドラム１の帯電電位にムラが発生しにくい。一方、低湿環境下では、帯電ローラ２の表面抵抗にムラが発生しやすい。そのため、帯電ローラ２に高圧を印加した際に感光ドラム１の帯電電位にムラが生じやすく、画像ムラが発生しやすい。

そこで、本実施例では、制御部３０は、ジョブを実行する際に、装置本体１１０の内部に設けられた環境検知手段としての温湿度センサー８３（図１）による湿度（相対湿度）の検知結果を読み込む。そして、制御部３０は、今回のジョブの後に実施例１で説明した指標値γを算出する際に係数（環境係数）Ｂを掛ける処理を行う。

表２は、環境湿度と環境係数Ｂとの関係を示す。本実施例では、この関係を示す情報は、予め求められて本体記憶部８１に記憶されている。なお、制御部３０は、表２に示す各環境湿度間の環境係数Ｂは、線形補間演算により算出する。

環境係数Ｂは、次式（４）に示すように、帯電ローラ２上の付着物の蓄積量を示す指標値γに反映される。なお、劣化進行度Ｘの算出や、劣化進行度Ｘを報知する動作などは実施例１と同じとすることができる。
γ＝Σ（α×β×Ｂ） ・・・（４）

ここで、高湿環境下よりも低湿環境下の方が、クリーニングブレード６１をすり抜けるトナーやその外添剤などの付着物の量が多い傾向がある。つまり、高湿環境下よりも低湿環境下の方が、現像装置４においてトナーへの外添剤の埋め込みなどが発生しやすく、外添剤がトナーから解離しにくい。そのため、高湿環境下よりも低湿環境下の方が、クリーニングブレード６１と感光ドラム１との当接部に堆積してすり抜けを抑制する働きをする外添剤が枯渇しやすい。そのため、本実施例では、ジョブごとに環境係数Ｂを掛けて算出した指標値γを積算して記憶する。ただし、これに限定されるものではなく、指標値γは実施例１と同様にして積算して記憶すると共に、現在の劣化進行度Ｘを算出する際に、現在まで積算された指標値γに現在の環境湿度に応じた環境係数Ｂを掛けた指標値γを算出するようにしてもよい。

なお、本実施例では、環境湿度の情報として相対湿度を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば絶対値水分量を用いてもよい。また、本実施例では、表２に示すような関係を示す情報は、本体記憶部８１に記憶されたが、これはカートリッジ記憶部５０に記憶されてもよい。

また、本実施例における環境情報に応じた制御と、実施例２で説明した残トナー量情報に応じた制御とを組み合わせて実施してもよい。

このように、本実施例では、制御部３０は、求めた帯電部材上の付着物の付着状態を示す指標値を環境情報に応じて補正する。特に、本実施例では、上記環境情報に応じた補正は、環境情報が示す湿度が第１の湿度の場合よりも、第１の湿度より低い第２の湿度の場合の方が、指標値が示す帯電部材上の付着物の蓄積量が多くなるように行う。

以上説明したように、本実施例によれば、環境による画像ムラなどの不具合の発生しやすさ（画像不良発生感度）を考慮して、帯電ローラ２上の付着物の付着状況を精度よく判断することが可能となる。

［実施例４］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して詳しい説明は省略する。

上述の実施例では、ブレード圧に関する情報はカートリッジ記憶部５０に記憶され、ドラムカートリッジ１０が装着された際にこのブレード圧に関する情報が本体記憶部８１に記憶されて、制御部３０による制御に用いられた。ただし、制御部３０にブレード圧に関する情報を報知する方法は、これに限定されるものではない。

例えば、ユーザーやサービス担当者などの操作者が、装置本体１１０の操作部８２などからブレード圧に関する情報を入力するようにすることができる。つまり、ドラムカートリッジ１０の提供者は、個々のクリーニングブレード６１（ドラムカートリッジ１０）ごとや、クリーニングブレード６１（ドラムカートリッジ１０）の製造ロットごとなどに、ブレード圧の情報を任意の手段で操作者に提示できる。例えば、ドラムカートリッジ１０自体、又はドラムカートリッジ１０の梱包や説明書などのドラムカートリッジ１０と共に流通する物品において提示したり、ネットワーク上の画像形成装置１００の提供者のホームページなどにおいて提示したりすることができる。操作者は、そのブレード圧に関する情報を、装置本体１１０の操作部８２における操作により制御部１１０に入力する。そして、制御部３０は、入力されたブレード圧に関する情報を、本体記憶部８１に記憶させる。そして、制御部３０は、そのドラムカートリッジ１０が装置本体１１０に装着されている間は、本体記憶部８１に記憶されたブレード圧に関する情報を読み込んで制御に用いる。なお、ブレード圧の情報は、装置本体１１０と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器の操作部から入力するようになっていてもよい。

また、操作者が装置本体１１０の操作部８２などから入力するのは、ブレード圧に関する情報自体である必要はない。装置本体１１０に装着するドラムカートリッジ１０のブレード圧に関する情報を特定できる情報であれば、例えばドラムカートリッジ１０のロット番号や個体識別番号などであってもよい。例えば、入力手段としてのネットワーク接続部８４（図５）によって装置本体１１０がネットワークに繋がっている場合について説明する。この場合、例えば、ブレード圧に関する情報は、ドラムカートリッジ１０のロット番号（個体識別番号でもよい。）と対応付けられて、画像形成装置１００の提供者のサービス拠点などにおける外部の記憶部（図示せず）に記憶されている。この外部の記憶部と装置本体１１０とがネットワークに繋がっている。そして、操作者は、装置本体１１０に装着するドラムカートリッジ１０のロット番号を装置本体１１０の操作部８２から制御部３０に入力する。ドラムカートリッジ１０のロット番号は、ドラムカートリッジ１０自体、又はドラムカートリッジ１０の梱包や説明書などのドラムカートリッジ１０と共に流通する物品において提示することができる。そして、制御部３０は、入力されたドラムカートリッジ１０のロット番号に対応するブレード圧に関する情報を外部の記憶部から入手する。また、制御部３０は、この入手したブレード圧に関する情報を本体記憶部８１に記憶させる。そして、制御部３０は、そのドラムカートリッジ１０が装置本体１１０に装着されている間は、本体記憶部８１に記憶されたブレード圧に関する情報を読み込んで制御に用いる。なお、ロット番号は、装置本体１１０と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器の操作部から入力するようになっていてもよい。

なお、蓄積量特性の情報（図６）、残トナー量係数の情報（表１）、環境係数の情報（表２）は、上記外部の記憶部に記憶されていてもよい。制御部３０は、外部の記憶部からこれらの情報を入手して（更に本体記憶部８１に記憶させてもよい。）、制御に用いることができる。また、ブレード圧に関する情報、更には使用量情報、指標値の情報、劣化進行度の情報、ブレード圧の情報などは、本体記憶部８１に記憶させずにカートリッジ記憶部５０にのみ記憶されてもよい。同様に、蓄積量特性の情報（図６）、残トナー量係数の情報（表１）、環境係数の情報（表２）は、カートリッジ記憶部５０に記憶されていてもよい。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

上述の実施例では、画像形成装置は感光体とクリーニング手段と帯電手段とが一体的に装置本体に対して着脱可能なドラムカートリッジとされていたが、これに限定されるものではない。例えば、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段と、現像手段と、クリーニング手段とが一体的に装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとされていてもよい。また、画像形成装置は、カートリッジ着脱式である必要はない。クリーニング部材や帯電部材が個別に交換可能とされていてもよい。

また、上述の実施例では、ブレード圧が製造上のバラツキなどで異なる場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、装置の型式違いによる設定の変更、ユーザーによる装置の使用環境や使用状況による設定の変更などの任意の理由により、ブレード圧の設定を意図的に異ならせる場合でも本発明を適用することができる。

また、本発明は、像担持体として感光体を１つだけ有する画像形成装置における感光体のクリーニング部材に関して適用することも当然可能である。

１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
４ 現像装置
６ ドラムクリーニング装置
１０ ドラムカートリッジ
３０ 制御部
５０ カートリッジ記憶部
６１ クリーニングブレード
８１ 本体記憶部

Claims (19)

1. 感光体と、
   前記感光体を帯電させる帯電部材と、
   前記感光体にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、
   前記感光体に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写手段と、
   前記感光体に当接して配置され、前記転写の後に前記感光体の表面に残留したトナーを除去するクリーニング部材と、
   前記帯電部材の使用量に関する使用量情報と、前記クリーニング部材の前記感光体に対する当接圧に関する当接圧情報と、に基づいて、前記帯電部材の寿命に関する情報を報知するための処理を行う制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記当接圧ごとの、前記使用量情報と前記帯電部材上の付着物の付着状態を示す指標値との関係を示す関係情報のうち、前記当接圧情報に対応する関係情報を用いて、前記使用量情報に対応する前記指標値を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記当接圧ごとの前記関係は、前記当接圧が第１の当接圧の場合よりも、前記第１の当接圧より小さい第２の当接圧の場合の方が、前記使用量の増加に対する前記指標値の増加の割合が大きいことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記使用量情報を、前記転写の後に前記感光体に残留するトナーの量に応じて補正し、補正後の前記使用量情報を用いて前記指標値を求めることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記残留するトナーの量に応じた補正は、前記残留するトナーの量が第１の量の場合よりも、前記第１の量より多い第２の量の場合の方が、前記使用量情報が示す前記使用量が多くなるように行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、求めた前記指標値を環境情報に応じて補正することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記環境情報に応じた補正は、前記環境情報が示す湿度が第１の湿度の場合よりも、前記第１の湿度より低い第２の湿度の場合の方が、前記指標値が示す前記帯電部材上の付着物の蓄積量が多くなるように行うことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記当接圧情報は、前記感光体と前記クリーニング部材との当接部の長手方向における複数の箇所の前記当接圧に関する複数の分圧情報を含み、前記制御部は、前記複数の分圧情報のうち一つを用いて前記指標値を求めることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記複数の分圧情報のうち最も小さい分圧情報を用いて前記指標値を求めることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、前記帯電部材の寿命に関する情報を報知するための処理として、求めた前記指標値と所定の閾値とを比較して前記帯電部材の劣化進行度を求め、該劣化進行度を記憶部に記憶させる処理を行うことを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、前記帯電部材の寿命に関する情報を報知するための処理として、求めた前記指標値と所定の閾値とを比較して前記帯電部材の劣化進行度を求め、指示に応じて前記劣化進行度を表示する処理を行うことを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御部は、前記帯電部材の寿命に関する情報を報知するための処理として、求めた前記指標値と所定の閾値とを比較して前記帯電部材の劣化進行度を求め、前記劣化進行度が所定値に達した場合に警告を表示する処理を行うことを特徴とする請求項２〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記クリーニング部材を備えたカートリッジが前記画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、前記当接圧情報は前記カートリッジに設けられた記憶部に記憶されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 前記制御部は、前記カートリッジが前記装置本体に装着されると、前記カートリッジの記憶部に記憶されている前記当接圧情報を、前記装置本体に設けられた記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記クリーニング部材を備えたカートリッジが前記画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、前記当接圧情報、前記使用量情報、前記指標値の情報、前記劣化進行度の情報のうち少なくとも一つが、前記カートリッジに設けられた記憶部に記憶されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
16. 前記カートリッジは更に、前記感光体と、前記帯電部材と、を備えることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
17. 前記制御部に前記当接圧情報を入力する入力手段を有し、前記制御部は入力された前記当接圧情報を前記画像形成装置の装置本体に設けられた記憶部に記憶させることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
18. 前記入力手段は、操作者によって操作される操作部であることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
19. 前記入力手段は、前記当接圧情報が記憶されている外部の記憶部と前記制御部とを通信可能に接続する接続部であることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。

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