JP7078885B2 - 画像形成装置、画像形成装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本開示は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体へ現像装置よりトナーを供給す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。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、定着ニップで加熱、加圧して定着させることにより用紙にトナー像を形成する。

一方で、近年、製品には環境への配慮が求められる。その一例として、製品の交換部品の長寿命化、さらには交換タイミングの予測精度の向上が求められている。

交換部品のなかでも感光体は比較的寿命が短いので交換タイミングの予測精度の向上が求められている。

感光体の交換タイミングの検知方式としては、特開平５－１８８６７４号公報のように感光体の回転時間の積算時間に基づいて寿命を予測する方式がある。

また、特開平１０－３９６９１号公報のように、当該回転時間とともに、帯電印加状態に基づいて寿命を予測する方式がある。

特開平５－１８８６７４号公報 特開平１０－３９６９１号公報

一方で、単位時間当たりの印字枚数が増加すると、機内の感光体周辺の温度が上昇し、それにより帯電ローラの抵抗が下がるため、感光体に対して流れる電流量が増加する。この電流量の増加が感光体の寿命を早めてしまう可能性がある。

本開示は、上記課題を解決するためのものであり、その目的は、感光体に対する精度の高い寿命の予測が可能な画像形成装置、画像形成装置の制御方法およびプログラムを提供することである。

ある局面に従う画像形成装置は、感光体と、感光体の回転数を計測する計測部と、計測部の計測結果に基づいて感光体の膜削れ量を予測する予測部と、予測部の予測結果に基づいて感光体の寿命を判定する判定部とを備える。予測部は、所定時間当たりの感光体の回転数と、所定係数を乗算することにより膜削れ量を算出し、所定時間毎の算出された膜削れ量を積算し、所定係数は、所定時間当たりの感光体の回転数に従って異なる値に設定される。

好ましくは、所定係数は、所定時間当たりの感光体の回転数が大きくなるに従って増加するように設定される。

好ましくは、所定係数は、所定時間当たりの感光体の回転数およびジョブ数に従って異なる値に設定される。

好ましくは、所定係数は、所定時間当たりのジョブ数が少なくなるに従って減少するように設定される。

好ましくは、所定係数は、所定時間当たりの感光体の回転数および印刷する用紙の厚みもしくは坪量に従って異なる値に設定される。

好ましくは、所定係数は、印刷する用紙の厚みもしくは坪量が大くなるに従って増加するように設定される。

ある局面に従う感光体を備える画像形成装置の制御方法であって、感光体の回転数を計測するステップと、計測結果に基づいて感光体の膜削れ量を予測するステップと、予測結果に基づいて感光体の寿命を判定するステップとを備える。予測するステップは、所定時間当たりの感光体の回転数と、所定係数を乗算することにより膜削れ量を算出するステップと、所定時間毎の算出された膜削れ量を積算するステップとを含む。所定係数は、所定時間当たりの感光体の回転数に従って異なる値に設定される。

ある局面に従う感光体を備える画像形成装置のコンピュータが実行するプログラムであって、プログラムは、コンピュータに対して、感光体の回転数を計測するステップと、計測結果に基づいて前記感光体の膜削れ量を予測するステップと、予測結果に基づいて前記感光体の寿命を判定するステップとを実行させる。予測するステップは、所定時間当たりの前記感光体の回転数と、所定係数を乗算することにより膜削れ量を算出するステップと、所定時間毎の算出された膜削れ量を積算するステップとを含む。所定係数は、所定時間当たりの前記感光体の回転数に従って異なる値に設定される。

本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

本発明の画像形成装置およびその制御方法およびプログラムは、感光体に対する精度の高い寿命の予測が可能である。

実施形態に基づく画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。 実施形態に基づく画像形成装置１の制御系の主要部を説明する図である。 実施形態に基づく感光体４１３の回転数と、感光体減耗量との関係を説明する図である。 実施形態に基づく重み付けテーブルについて説明する図である。 実施形態に基づく制御部１００に設けられる機能ブロック図である。 実施形態に基づく予測部１１０による膜削れ量の算出方式について説明する図である。 実施形態に基づく寿命の予測について説明する図である。 実施形態に基づく判定部１１２における寿命の予測結果を説明する図である。 実施形態の変形例１に基づくコピー枚数と機内温度の変化を説明する図である。 実施形態の変形例１に基づく重み付けテーブルについて説明する図である。 実施形態の変形例２に基づく重み付けテーブルについて説明する図である。 実施形態の変形例３に基づく重み付けテーブルについて説明する図である。 実施形態の変形例３に基づく予測部１１０による膜削れ量の算出方式について説明する図である。

以下、図面を参照しつつ、各実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

以下の実施の形態では、画像形成装置としては、たとえばＭＦＰ、プリンター、複写機、またはファクシミリなどが挙げられる。

図１は、実施形態に基づく画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。
図２は、実施形態に基づく画像形成装置１の制御系の主要部を説明する図である。

図１および図２に示す画像形成装置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。すなわち、画像形成装置１は、感光体４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、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Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体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、通信部７０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。

ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３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７０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ー）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Ｓに画像を形成させる。通信部７０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）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｓ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。

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、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４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］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イト樹脂）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４１３は一定の周速度で回転する。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。一例として帯電ローラ等を用いることが可能である。

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４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体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、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体４１３の表面に各色成分のトナー（ワックスをトナー粒子内に含むオイルレストナー）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、感光体４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、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、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体４１３に圧接されることにより、感光体４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４Ａおよび４２４Ｂは、ベルト走行方向下流側に配置される駆動ローラー４２３Ａ，４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４Ａおよび４２４Ｂが駆動ローラー４２３Ａおよび４２４Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４Ａおよび４２４Ｂに二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング部４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接す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の表面に残留する転写残トナーを除去する。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する定着部材６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する加圧部材６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、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は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。定着部６０の詳細については後述する。

用紙搬送部５０は、制御部１００の指示に従って制御される。
用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、再給紙部５７、および搬送経路部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。搬送経路部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、搬送経路部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。

用紙Ｓの裏面にも画像形成を行なう場合には、表面の画像定着を終えた用紙Ｓを用紙ガイド部材５６により下方にある再給紙部５７に搬送する。

再給紙部５７は、再給紙反転ローラー７１を有する。
再給紙反転ローラー７１は、用紙Ｓの後端を挟持させた後、逆送することによって用紙Ｓを反転させて、再給紙搬送経路７２に送り出す。再給紙搬送経路７２から再び、搬送経路部５３に送り出される。そして、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。そして、画像形成部４０において、用紙Ｓの裏面にトナー像が二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。両面に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により機外に廃止される。

［感光体４１３の寿命の予測］
一般的に、感光体４１３の寿命の予測の指標として、膜厚が利用される。感光体４１３の膜厚が減ってくるとその表面電位の帯電性維持や露光時の減衰が困難となる。したがって、膜厚が減耗してある所定値以下となった場合に感光体４１３の寿命と判断される。

感光体４１３の膜厚を減耗させる要素は、クリーニングブレードであるが、減耗の加速要因として帯電の際に流れる電流がある。

特に、帯電ローラ方式等の交流電圧が印加されると多くの電流が感光体４１３に流れるため膜削れが加速する。

本実施形態では、一例として初期の値から２０μｍ削れると寿命となる。したがって、２０μｍが限界減耗量とする。

図３は、実施形態に基づく感光体４１３の回転数と、感光体減耗量との関係を説明する図である。

図３に示されるように、感光体４１３の回転数が増加するほど感光体減耗量（膜削れ量）が線形的に増加する場合が示されている。また、単位時間当たりの印刷枚数に差が有る場合が示されている。

具体的には、単位時間当たりの印刷枚数が２０００枚の場合の感光体４１３の回転数に対する感光体減耗量と、単位時間当たりの印刷枚数が１００枚の場合の感光体４１３の回転数に対する感光体減耗量とが示されている。

この場合、感光体４１３の回転数が同じであっても、単位時間当たりの印刷枚数が多い方が感光体減耗量が大きい。

この削れ方の違いは、例えば、多くの連続印刷を実行すると、定着器が熱源となり、徐々に機内温度が上昇し帯電ローラの抵抗が下がるので、感光体４１３に電流が多く流れてしまうことに起因する。印刷枚数が少ないと定着器がオンしている時間が少なくなり、温度上昇は連続印刷の場合よりも低くなる。

実施形態では、単位時間当たりの印刷枚数に従って感光体減耗量（膜削れ量）を算出する係数を調整する。そして、単位時間当たりの膜削れ量を積算し、感光体４１３の寿命を判定する。

以下、具体的に説明する。
本例においては、感光体４１３の寿命判定について、感光体４１３の回転数をパラメータとしてカウントする場合について説明する。

図４は、実施形態に基づく重み付けテーブルについて説明する図である。
図４に示されるように、単位時間当たりの印刷枚数に従って重み付け係数がそれぞれ設定されている。重み付けテーブルは、ＲＯＭ１０５に格納されていても良いし、あるいは、ＲＡＭ１０３に格納されていても良い。

本例においては、印刷枚数に応じて７つのそれぞれ異なる重み付けが設定されている場合が示されている。

具体的には、１枚－５枚の場合には、重み付け係数「１．０」、６枚－１０枚の場合には、重み付け係数「１．１」、１１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．２」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．３」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．４」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．６」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「２．０」に設定されている場合が示されている。

印刷枚数が増加するに従って温度が上昇し易くなるため重み付け係数が増加するように設定されている。

なお、本例においては単位時間当たりの印刷枚数を用いて計算する方式について説明するが、特に単位時間である１時間に限られず所定時間毎に設定することも可能である。また、１時間未満に区切ることによりさらに精度を向上させることも可能である。

図５は、実施形態に基づく制御部１００に設けられる機能ブロック図である。
図５に示されるように、制御部１００は、予測部１１０と、判定部１１２とを含む。

また、感光体４１３に対して回転数をカウントするカウンタ４５が設けられている。
予測部１１０は、カウンタ４５から入力される感光体４１３の回転数に基づいて感光体４１３の膜削れ量を予測する。予測部１１０は、感光体４１３の回転数と図４で説明した重み付けテーブルに基づいて膜削れ量を予測する。

判定部１１２は、予測された膜削れ量に基づいて感光体４１３の寿命を判定する。
カウンタ４５は、感光体４１３が交換された場合にリセットされ、交換されない限りカウントアップする。

図６は、実施形態に基づく予測部１１０による膜削れ量の算出方式について説明する図である。

図６に示されるように、この場合、初期（リセット）から現時点の感光体４１３の回転数は１０００ｋｒｏｔとする。

カウンタ４５から取得した感光体４１３の回転数データについて、１時間当たりの印刷枚数に従って７分類毎に層別し、7分類毎の感光体４１３の回転数を求める。

回転数に7種の各々の重み付け係数を乗算して、各分類毎における膜削れ量を算出する。

そして、各分類毎の膜削れ量を合計する。
本例においては、一例として、感光体４１３の回転数が１０００ｋｒｏｔで膜削れ量１２．３μｍを算出した場合が示されている。

限界減耗量を２０μｍに設定しているためこの段階においては、判定部１１２は、感光体４１３の寿命には到達していないと判断する。

図７は、実施形態に基づく寿命の予測について説明する図である。
判定部１１２は、図６の算出結果に基づいて、膜削れ速度を算出することが可能である。具体的には、１．２３μｍ／ｋｒｏｔとして計算することが可能である。

図７には、当該膜削れ速度で感光体４１３が回転した場合の寿命の予測線が示されている。

判定部１１２は、感光体４１３の寿命の予測も実行する。
判定部１１２は、限界減耗量２０μｍには、回転数が１６２６ｋｒｏｔで到達すると算出する。

回転数が１６２６ｋｒｏｔで感光体４１３の寿命となるので残りの回転数は６２６ｋｒｏｔである。

判定部１１２は、１０００ｋｒｏｔに到達するまで１００日要したと判断した場合には、６３日後に感光体４１３は、寿命になると予測することが可能である。

当該予測のタイミングとしては、電源ＯＮ時の際や、所定枚数毎、あるいは所定時間毎、他のエレメントの交換タイミング等で予測することが可能である。

判定部１１２は、上記の予測のタイミング時に算出した予測結果を表示部２１に表示するようにしても良い。

図８は、実施形態に基づく判定部１１２における寿命の予測結果を説明する図である。
図８に示されるように、膜削れ速度に変更が無い場合には、６３日後に寿命になると予測する。

一方、膜削れ速度に変更が有る場合も考えられる。
例えば、現時点から１日後の膜削れ速度を測定し、１．０μｍ／ｋｒｏｔであるとする。

現時点までの膜削れ速度１．２３μｍから修正し、７．７×１００÷１．０＝７７０で残りの回転数は７７０ｋｒｏｔと算出する。

膜削れ速度が、現時点までよりも緩やかになって、残日数は７７日と推測することが可能である。

同様に、現時点から１日後の膜削れ速度を測定し、２．０μｍ／ｋｒｏｔであるとする。

現時点までの膜削れ速度１．２３μｍから修正し、残りの回転数は３８５ｋｒｏｔと算出する。

膜削れ速度が、現時点よりも急になって、残日数は３９日と推測することが可能である。当該方式により、日々、寿命予測日を修正し、精度を更に向上することが可能である。

（変形例１）
図９は、実施形態の変形例１に基づくコピー枚数と機内温度の変化を説明する図である。

図９に示されるように、機内温度の上昇は、単位時間当たりの感光体４１３の走行距離や枚数が同じでもジョブ回数が少ない方が温度上昇が大きい場合がある。

本例においては、ジョブ回数が４回の場合と、ジョブ回数が２回の場合が示されている。

印刷枚数が２４００枚である場合に、２回のジョブに分けて印刷する場合と、４回のジョブに分けて印刷する場合とで機内温度の上昇が異なる。

図１０は、実施形態の変形例１に基づく重み付けテーブルについて説明する図である。
図１０に示されるように、本例においては、印刷枚数に応じて７つのそれぞれ異なる重み付けが設定されている場合が示されている。重み付けテーブルは、ＲＯＭ１０５に格納されていても良いし、あるいは、ＲＡＭ１０３に格納されていても良い。

具体的には、印刷枚数およびジョブの回数に従って重み付けが設定されている。
例えば、ジョブが５回以下の場合には、印刷枚数が１枚－５枚の場合には、重み付け係数「１．０」、６枚－１０枚の場合には、重み付け係数「１．１」、１１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．２」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．３」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．４」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．６」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「２．０」に設定されている場合が示されている。

ジョブが６－１５回の場合には、印刷枚数が１枚－９枚の場合には、重み付け係数「１．０」、１１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．１」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．２」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．３」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．４」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「１．７」に設定されている場合が示されている。

ジョブが１６－３０回の場合には、印刷枚数が１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．０」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．１」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．２」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．３」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「１．６」に設定されている場合が示されている。

ジョブが３１回以上の場合には、印刷枚数が１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．０」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．１」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．２」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「１．５」に設定されている場合が示されている。

印刷枚数に対してジョブ回数が少ない方が温度が上昇し易くなるため重み付け係数が増加するように設定されている。

実施形態の変形例１においても、上記と同様の方式に従って、単位時間当たりの印刷枚数およびジョブの回数に従って膜削れ量を算出する係数を調整する。そして、単位時間当たりの膜削れ量を積算し、感光体４１３の寿命を判定する。

これにより、感光体に対する精度の高い寿命の予測が可能である。
（変形例２）
図１１は、実施形態の変形例２に基づく重み付けテーブルについて説明する図である。

図１１に示されるように、本例においては、印刷枚数に応じて７つのそれぞれ異なる重み付けが設定されている場合が示されている。重み付けテーブルは、ＲＯＭ１０５に格納されていても良いし、あるいは、ＲＡＭ１０３に格納されていても良い。

具体的には、印刷枚数および用紙に従って重み付けが設定されている。
本例においては、３種類の用紙が示されている。普通紙と、厚紙Ｐと、厚紙Ｑとが示されている。厚紙Ｐは、厚みあるいは坪量が普通紙よりも大きい。また、厚紙Ｑは、厚みあるいは坪量が厚紙Ｐよりも大きい。

例えば、用紙が「普通紙」の場合には、印刷枚数が１枚－５枚の場合には、重み付け係数「１．０」、６枚－１０枚の場合には、重み付け係数「１．１」、１１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．２」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．３」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．４」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．６」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「２．０」に設定されている場合が示されている。

用紙が「厚紙Ｐ」の場合には、印刷枚数が１枚－５枚の場合には、重み付け係数「１．１」、６枚－１０枚の場合には、重み付け係数「１．２」、１１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．３」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．４」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．５」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．７」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「２．１」に設定されている場合が示されている。

用紙が「厚紙Ｑ」の場合には、印刷枚数が１枚－５枚の場合には、重み付け係数「１．２」、６枚－１０枚の場合には、重み付け係数「１．３」、１１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．４」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．５」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．６」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．８」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「２．２」に設定されている場合が示されている。

定着温度は、定着性を維持する為に用紙の厚みにより異なっている。よって機内温度上昇は紙種（厚みや坪量）に異なる。

印刷枚数に対して厚みや坪量が大きくなるほど、温度が上昇し易くなるため重み付けが増加するように設定されている。

実施形態の変形例２においても、上記と同様の方式に従って、単位時間当たりの印刷枚数および印刷用紙に従って膜削れ量を算出する係数を調整する。そして、単位時間当たりの膜削れ量を積算し、感光体４１３の寿命を判定する。

これにより、感光体に対する精度の高い寿命の予測が可能である。
（変形例３）
図１２は、実施形態の変形例３に基づく重み付けテーブルについて説明する図である。

図１２に示されるように、片面印刷と、両面印刷とで重み付けがそれぞれ設定されている場合が示されている。重み付けテーブルは、ＲＯＭ１０５に格納されていても良いし、あるいは、ＲＡＭ１０３に格納されていても良い。

例えば、「片面印刷」の場合には、印刷枚数が１枚－５枚の場合には、重み付け係数「１．０」、６枚－１０枚の場合には、重み付け係数「１．１」、１１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．２」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．３」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．４」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「１．６」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「２．０」に設定されている場合が示されている。

「両面印刷」の場合には、印刷枚数が１枚－５枚の場合には、重み付け係数「１．２５」、６枚－１０枚の場合には、重み付け係数「１．３８」、１１枚－５０枚の場合には、重み付け係数「１．５０」、５１枚－１００枚の場合には、重み付け係数「１．６３」、１０１枚－１０００枚の場合には、重み付け係数「１．７５」、１００１枚－２０００枚の場合には、重み付け係数「２．００」、２００１枚以上の場合には、重み付け係数「２．５０」に設定されている場合が示されている。

片面印刷では、定着された熱を帯びた用紙がそのまま機外に排出される。
一方、両面印刷では熱を帯びた用紙が再び、機内に入ってくる。

したがって、両面印刷ではその分、機内温度の上昇が大きいので重み付け係数を片面印刷と両面印刷とで異ならせる。

印刷枚数に対して両面印刷の方が片面印刷の場合よりも重み付けが増加するように設定される。

図１３は、実施形態の変形例３に基づく予測部１１０による膜削れ量の算出方式について説明する図である。

図１３に示されるように、この場合、初期（リセット）から現時点の感光体４１３の回転数は１０００ｋｒｏｔとする。

図１３（Ａ）には、片面印刷の膜削れ量の算出方式が示されている。
図１３（Ｂ）には、両面印刷の膜削れ量の算出方式が示されている。

一例として、全体の感光体４１３の回転数が１０００ｋｒｏｔで片面印刷時が６００ｋｒｏｔとする。両面印刷時が４００ｋｒｏｔとする。

各々の単位時間当たりの感光体の回転数が片面印刷と両面印刷とで7分類毎にそれぞれ層別する。図６で説明したのと同様の方式に従って片面印刷時の膜削れ量は、７．１５μｍを算出する。両面印刷時の膜削れ量は、６．２２μｍを算出する。なお、重み付け係数は図１２に示される値を用いる。

したがって、合計の膜削れ量は、１３．３７μｍと算出する。
限界減耗量を２０μｍに設定しているためこの段階においては、判定部１１２は、感光体４１３の寿命は到達していないと判断する。

判定部１１２は、上記の算出結果に基づいて膜削れ速度を算出することが可能である。具体的には、１．３４μｍ／ｋｒｏｔとして算出することが可能である。

そして、図７で説明したのと同様の方式にしたがって、判定部１１２は、感光体４１３の寿命の予測も可能である。

これにより、感光体に対する精度の高い寿命の予測が可能である。
なお、本実施形態においては、１時間間当たりの印刷枚数で行ったが、特に当該時間に限られない、日毎等で算出しても良い。また、単位時間当たりの感光体の回転数、走行距離、印刷枚数、帯電ローラの印加時間等を用いて膜削れ量を算出するようにしても良い。

また、計測は片面印刷と両面印刷との感光体の回転数をカウントしたが、上述の通り、印刷枚数、走行距離、帯電ローラの印加時間、印加距離を計測して、膜削れ量を算出しても良い。

上述の説明は装置で説明したが、画像形成装置１と通信可能に設けられたリモートセンターと協働して上記の処理を実行しても良い。

具体的には、片面印刷と両面印刷の感光体の回転数、走行距離、印刷枚数、帯電ローラの印加時間等をリモートセンターに送信する。リモートセンター側で、寿命判断や寿命予測を行っても良い。

また、機内温湿度や用紙銘柄情報、用紙物性情報、画像情報等もリモートセンター側に送り、画像形成装置の稼働状況から寿命予測のばらつきを解析し、同じ様な稼働状況にあ画像形成装置には、リモートセンター側から重み付けや限界摩耗量を送って修正しても良い。

また、ユーザーの画質の要求度合いに応じて重み付けや限界摩耗量をリモートセンター側から送って修正しても良いし、地域や季節や会社、業態毎により細かく、重み付けや限界摩耗量を修正することも可能である。

これにより複数台の装置で適切な時期に部品発注や交換ができ、交換部品のコストダウンもさる事ながら、人件費や在庫削減も可能である。

（その他の形態）
なお、本例においては、主に画像形成装置に用いられる場合について説明したが、特に画像形成装置に限られず、他の用途にも汎用的に当該方式を利用することが可能である。

今回開示された実施の形態は全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全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、４２ 中間転写ユニット、５０ 用紙搬送部、５１ 給紙部、５２ 排紙部、５２ａ 排紙ローラー、５３ 搬送経路部、５３ａ レジストローラー対、５６ 用紙ガイド部材、５７ 再給紙部、６０ 定着部、６０Ａ 定着部材、６０Ｂ 加圧部材、６０Ｃ 加熱源、６１ 定着ベルト、６２ 加熱ローラー、６３，６５ 加圧ローラー、７０ 通信部、７１ 再給紙反転ローラー、７２ 再給紙搬送経路、１００ 制御部、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１１０ 予測部、１１２ 判定部、４１１ 露光装置、４１２ 現像装置、４１３ 感光体、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 支持ローラー。

Claims (7)

1. 感光体と、
   前記感光体の回転数を計測する計測部と、
   前記計測部の計測結果に基づいて前記感光体の膜削れ量を予測する予測部と、
   前記予測部の予測結果に基づいて前記感光体の寿命を判定する判定部とを備え、
   前記予測部は、
   所定時間当たりの前記感光体の回転数と、所定係数を乗算することにより膜削れ量を算出し、
   所定時間毎の算出された膜削れ量を積算し、
   前記所定係数は、所定時間当たりの前記感光体の回転数および印刷する用紙の厚みもしくは坪量に従って異なる値に設定される、画像形成装置。
2. 前記所定係数は、前記所定時間当たりの前記感光体の回転数が大きくなるに従って増加するように設定される、請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記所定係数は、所定時間当たりの前記感光体の回転数およびジョブ数に従って異なる値に設定される、請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記所定係数は、所定時間当たりの前記ジョブ数が少なくなるに従って減少するように設定される、請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記所定係数は、前記印刷する用紙の厚みもしくは坪量が大きくなるに従って増加するように設定される、請求項１記載の画像形成装置。
6. 感光体を備える画像形成装置の制御方法であって、
   前記感光体の回転数を計測するステップと、
   計測結果に基づいて前記感光体の膜削れ量を予測するステップと、
   予測結果に基づいて前記感光体の寿命を判定するステップとを備え、
   前記予測するステップは、
   所定時間当たりの前記感光体の回転数と、所定係数を乗算することにより膜削れ量を算出するステップと、
   所定時間毎の算出された膜削れ量を積算するステップとを含み、
   前記所定係数は、所定時間当たりの前記感光体の回転数および印刷する用紙の厚みもしくは坪量に従って異なる値に設定される、画像形成装置の制御方法。
7. 感光体を備える画像形成装置のコンピュータが実行するプログラムであって、
   前記プログラムは、前記コンピュータに対して、
   前記感光体の回転数を計測するステップと、
   計測結果に基づいて前記感光体の膜削れ量を予測するステップと、
   予測結果に基づいて前記感光体の寿命を判定するステップとを実行させ、
   前記予測するステップは、
   所定時間当たりの前記感光体の回転数と、所定係数を乗算することにより膜削れ量を算出するステップと、
   所定時間毎の算出された膜削れ量を積算するステップとを含み、
   前記所定係数は、所定時間当たりの前記感光体の回転数および印刷する用紙の厚みもしくは坪量に従って異なる値に設定される、プログラム。

Images