(57)【要約】【課題】感光ドラムと現像ローラ間の回転周速比が違う複数の画像形成モードを持つ画像形成装置においても、現像装置の寿命を適切に判断する。【解決手段】像担持体と現像剤担持体の回転周速比がそれぞれ異なる第１モードと第２モードと、を有する画像形成装置において、前記回転周速比に応じた第１補正係数と現像装置の寿命閾値を記憶する記憶手段と、現像剤担持体が第１モードで動作したときの第１駆動量情報と、第２モードで動作したときの第２駆動量情報に基づいて、現像装置の寿命判断値に対して現像剤担持体の駆動量情報を累加又は累減する制御手段と、を有し、制御手段は、第１補正係数を、第１駆動量情報及び／又は第２駆動量情報に対して用いることで、現像剤担持体の同じ駆動量情報に対し第２駆動量情報による累加又は累減する駆動量情報を、第１駆動量情報による累加又は累減する駆動量情報よりも大きくして、寿命判断値を更新する。【選択図】図６
2020106744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給し、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体を有する現像装置と、を備え、
前記現像剤担持体が前記像担持体に対して第１の周速比で回転する第１モードと、前記現像剤担持体が前記像担持体に対して第１の周速比よりも大きい第２の周速比で回転する第２モードと、を有する画像形成装置であって、
前記像担持体と前記現像剤担持体との回転周速比に応じた第１補正係数と、前記現像装置の寿命閾値と、を記憶する記憶手段と、
前記現像剤担持体が前記第１モードで動作したときの第１駆動量情報と、前記現像剤担持体が前記第２モードで動作したときの第２駆動量情報と、に基づいて、前記現像装置の寿命判断値に対して前記現像剤担持体の駆動量情報を累加又は初期値から累減し、前記寿命判断値を更新する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記第１補正係数を読み出し、前記第１駆動量情報及び／又は前記第２駆動量情報に対して用いることで、前記現像剤担持体の同じ駆動量に対して、前記第２駆動量情報による累加又は累減する駆動量情報の大きさを、前記第１駆動量情報による累加又は累減する駆動量情報の大きさよりも大きくして、前記寿命判断値を更新することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
回転可能な像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給し、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体を有する現像装置と、を備え、
前記現像剤担持体が前記像担持体に対して第１の周速比で回転する第１モードと、前記現像剤担持体が前記像担持体に対して第１の周速比よりも大きい第２の周速比で回転する第２モードと、を有する画像形成装置であって、
前記像担持体と前記現像剤担持体との回転周速比に応じた第１補正係数と、前記現像装置の寿命閾値を記憶する記憶手段と、
前記現像剤担持体が前記第１モードで動作したときの第１駆動量情報を累加した駆動量情報の第１合計値、及び前記現像剤担持体が前記第２モードで動作したときの第２駆動量情報を累加した駆動量情報の第２合計値を累加する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記第１補正係数を読み出し、前記第１合計値及び／又は前記第２合計値に対して用い、前記第１合計値及び前記第２合計値に基づく合計、又は初期値からの減算により寿命判断値を算出し、
前記現像剤担持体の同じ駆動量における、前記第２合計値による前記合計又は前記減算の大きさが、前記第１合計値による前記合計又は前記減算の大きさよりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記寿命判断値を前記寿命閾値と比較し、前記寿命判断値が前記寿命閾値を超えている又は下回っているかを判断す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。
【請求項４】
前記現像剤担持体に供給すべく現像剤容器に収容されている現像剤の量を取得する残量取得部と、を更に備え、
前記制御手段は、前記寿命判断値が前記寿命閾値を超えていない場合であっても、前記現像剤の残量が少ない場合に、前記現像装置が寿命に達したと判断することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記寿命判断値と前記寿命閾値とに基づいて、前記現像装置の寿命に
係る判断をすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、前記像担持体と前記像担持体に対応する前記現像剤担持体とを含む複数の画像形成部を有し、
前記第１モード又は前記第２モードで動作する際に、前記第１モード及び前記第２モードで動作する画像形成部と、前記第１モード又は前記第２モードであっても前記像担持体と前記現像剤担持体との回転周速比が前記第１の周速比又は前記第２の周速比ではない画像形成部と、がある場合に、
複数の前記画像形成部のうち、前記第１モード又は前記第２モードで動作する画像形成部だけ前記現像剤担持体の駆動量情報を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１補正係数は、前記現像剤担持体の残寿命に応じた複数の補正係数を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像剤担持体の残寿命が少ないほど、大きな前記第１補正係数が割り当てられていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１補正係数で補正した前記現像剤担持体の駆動量情報を、前記像担持体の消耗度合いに応じた第２補正係数で更に補正することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第２補正係数は、前記画像形成装置に着脱可能なカートリッジに設けられた前記像担持体の残寿命が少なくなるほど、大きくなることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第２補正係数は、前記カートリッジに設けられた記憶手段に記憶されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像装置の寿命に係る報知をする報知手段を更に有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられた現像装置の寿命を判断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成方式（電子写真プロセス）を用いたプリンタ等の画像形成装置では、像担持体としての電子写真感光体（以下、「感光体」という。）を一様に帯電させ、帯電した感光体を選択的に露光することによって、感光体上に静電像を形成する。感光体上に形成された静電像は、現像剤としてのトナーでトナー像として顕像化される。そして、感光体上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシート等の記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像形成を行う。
このような画像形成装置は、一般に、現像剤の補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。この現像剤の補給作業や各種のプロセス手段のメンテナンスを容易にするために、感光体、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとすることが実用化されている。プロセスカートリッジ方式によれば、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。
このようなプロセスカートリッジでは、画像形成回数が増えるにつれ、感光体の一例である感光ドラムに現像されずに何度も回収されるトナーが発生する。そのようなトナーは、トナー像の形成が何度も繰り返されることにより、添加している外添剤がトナーの母体となる樹脂粒子から遊離したり、埋め込まれたりすることにより、劣化を生じることがある。このような場合、トナーが所望の電荷量を得られなくなり、画像上の白地部にトナーが付着する、所謂かぶりなどが発生することがある。そこで、特許文献１には、画像形成装置内におけるトナーの劣化度合いを算出し、それを積算することで現像装置が寿命に達したと判断するものが提案されている。また、特許文献２では、現像ローラ上に、トナーや外添剤が堆積していく、所謂フィルミングの度合いによる現像ローラの劣化度合いも加味してより最適な現像装置の寿命を判断するものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７４３２７３号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、多岐にわたる市場要望の１つに、より豊かな画像を得ることを目的として、画像濃度の高濃度化や色味の拡大を要望されている。その目的を果たすために、以下の技術が知られている。それは、まず一般的な画像濃度を得るための画像形成モードに加え、高濃度や色味の増大を実現するための手段として、感光ドラムと現像ローラの周速比を変化させる画像形成モードを備える。このようにすることで、感光ドラムへのトナー供給量を増加させ、記録媒体上のトナー量を増加させることで画像の高濃度化や色味の増大を実現している。
この技術を用いて感光ドラムと現像ローラの周速比を大きくして印刷を行うと、現像ローラの劣化に影響してくることが発明者による検討により判明した。現像ローラが早期に劣化すると、体積抵抗値が高くなり、現像ローラ上のトナーの電荷が現像ローラに抜けにくくなりトナーが電荷をため込むようになる。これにより、例えば、現像ローラ上のトナ
ーが持つ電荷が過剰になり、規制部材による規制が不十分となってしまう、所謂規制不良が早いタイミングで発生してしまう。つまり、ユーザに現像装置の寿命を適切なタイミングで報知することが要望される。
本発明の目的は、このような課題を解決するためのものである。すなわち、感光ドラムと現像ローラの回転周速比を変化させる画像形成モードを選択可能な画像形成装置において、より適切な現像装置の寿命を判断可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は
回転可能な像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給し、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体を有する現像装置と、を備え、
前記現像剤担持体が前記像担持体に対して第１の周速比で回転する第１モードと、前記現像剤担持体が前記像担持体に対して第１の周速比よりも大きい第２の周速比で回転する第２モードと、を有する画像形成装置であって、
前記像担持体と前記現像剤担持体との回転周速比に応じた第１補正係数と、前記現像装置の寿命閾値と、を記憶する記憶手段と、
前記現像剤担持体が前記第１モードで動作したときの第１駆動量情報と、前記現像剤担持体が前記第２モードで動作したときの第２駆動量情報と、に基づいて、前記現像装置の寿命判断値に対して前記現像剤担持体の駆動量情報を累加又は初期値から累減し、前記寿命判断値を更新する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された前記第１補正係数を読み出し、前記第１駆動量情報及び／又は前記第２駆動量情報に対して用いることで、前記現像剤担持体の同じ駆動量に対して、前記第２駆動量情報による累加又は累減する駆動量情報の大きさを、前記第１駆動量情報による累加又は累減する駆動量情報の大きさよりも大きくして、前記寿命判断値を更新することを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体に現像剤を供給し、前記像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体を有する現像装置と、を備え、
前記現像剤担持体が前記像担持体に対して第１の周速比で回転する第１モードと、前記現像剤担持体が前記像担持体に対して第１の周速比よりも大きい第２の周速比で回転する第２モードと、を有する画像形成装置であって、
前記像担持体と前記現像剤担持体との回転周速比に応じた第１補正係数と、前記現像装置の寿命閾値を記憶する記憶手段と、
前記現像剤担持体が前記第１モードで動作したときの第１駆動量情報を累加した駆動量情報の第１合計値、及び前記現像剤担持体が前記第２モードで動作したときの第２駆動量情報を累加した駆動量情報の第２合計値を累加する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、
前記第１補正係数を読み出し、前記第１合計値及び／又は前記第２合計値に対して用い、前記第１合計値及び前記第２合計値に基づく合計、又は初期値からの減算により寿命判断値を算出し、
前記現像剤担持体の同じ駆動量における、前記第２合計値による前記合計又は前記減算の大きさが、前記第１合計値による前記合計又は前記減算の大きさよりも大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば感光ドラムと現像ローラ間の回転周速比が違う複数の画像形成モードを持つ画像形成装置においても、現像装置の寿命を適切に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】画像形成装置の概略図
【図２】ドラムカートリッジの概略図
【図３】現像カートリッジの概略図
【図４】画像形成装置のハードウェアブロック図
【図５】回転周速比と、感光ドラムと現像ローラ間の電流値との関係を示すグラフ
【図６】現像カートリッジの寿命判断シーケンスチャート
【図７】別の現像カートリッジの寿命判断シーケンスチャート
【図８】別の現像カートリッジの寿命判断シーケンスチャート
【図９】別の現像カートリッジの寿命判断シーケンスチャート
【図１０】現像カートリッジの残寿命推移の一例
【図１１】感光ドラムのキャリア移送層の膜厚と現像ローラ間に流れる電流値
【図１２】実施例３における現像カートリッジの残寿命推移の一例
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【０００９】
［実施例１］
電子写真画像形成装置（画像形成装置）の一実施例の全体構成について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザービームプリンタである。画像形成装置１００は、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置本体に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置本体に入力される。画像形成装置１００は、複数の画像形成部としてのそれぞれイエロー（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ためのＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。
【００１０】
本実施例における画像形成装置１００は、メンテナンスの簡略化などの為に、詳しくは後述するが、図２に示す感光ドラム１、帯電ローラ２、クリーニングブレード６、ドラムカートリッジ枠体１１を一体的に構成し、ドラムカートリッジ２１０としている。また、図３に示す現像ローラ４、トナー供給ローラ５、トナー量規制部材８、現像室２０ａ及び現像剤収容室２０ｂを構成する現像剤容器２２も同様に一体的に構成され、現像装置としての現像カートリッジ２００としている。
前述の画像形成部は、ドラムカートリッジ２１０（２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋ）と現像カートリッジ２００（２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋ）からなる。これらのドラムカートリッジ２１０及び現像カートリッジ２００は、画像形成装置本体に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。本実施例では、各色用のドラムカートリッジ２１０と現像カートリッジ２００は全て同一形状を有しており、各色用の現像カートリッジ２００内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。本実施例では、ドラムカートリッジ２１０と現像カートリッジ２００が独立に着脱可能な構成について説明するが、ドラムカートリッジ２１０と現像カートリッジ２００が一体となって画像形成装置本体に着脱可能な構成としても良い。
【００１１】
感光ドラム１は、図示しない駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光ドラム１の周囲にはスキャナユニット（露光装置）３０が配置されている。スキャナユニット３０は、画像情報に基づきレーザを照射して感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段である。レーザ露光の書き出しは、主走査方向（記録材１２の搬送方向と直交する方向）では、走査ラインごとにＢＤと呼ばれるポリゴンスキャナ内の位置信号から行われる。一方で、副走査方向（記録材１２の搬送方向）では、記録材１２搬送路内のスイッチ（不図示）を起点とするＴОＰ信号から所定の時間だけ遅延させて行われる。これにより、４つのプロセスステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて、常に感光ドラム１上の同じ位置に対してレーザ露光を行うことができる。
【００１２】
４個の感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト３１が配置されている。中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト３１は、全ての感光ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト３１の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ３２が並設されている。そして、一次転写ローラ３２に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）される。
【００１３】
また、中間転写ベルト３１の外周面側において二次転写手段としての二次転写ローラ３３が配置されている。そして、二次転写ローラ３３に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト３１上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト３１上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト３１の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト３１に当接している二次転写ローラ３３の作用によって、中間転写ベルト３１上の４色トナー像は、一括して記録材１２上に二次転写される。
【００１４】
トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置３４に搬送される。定着装置３４において記録材１２に熱および圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。
【００１５】
［ドラムカートリッジ］
本実施例の画像形成装置１００に装着されるドラムカートリッジ２１０の構成について説明する。図２は、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た本実施例のドラムカートリッジ２１０の断面（主断面）図である。
ドラムカートリッジ２１０には、図示しない軸受を介して感光ドラム１が回転可能に取り付けられている。感光ドラム１は、感光ドラム駆動手段（駆動源ア）としての駆動モータの駆動力を受けることによって、画像形成動作に応じて図示矢印Ａ方向に回転駆動される。
【００１６】
感光ドラム１は、Φ３０ｍｍのアルミニウム製シリンダの外周面に機能性膜である下引き層、高抵抗層、キャリア層、キャリア移送層を順にコーティングした有機感光体を用いている。キャリア移送層は、画像形成動作により削れて消耗していくため、ドラムカートリッジ２１０の寿命に応じた膜厚を形成しなければならない。近年の市場要望を受け、長寿命化を達成するため、本実施例においては、２５μｍとした。
【００１７】
また、ドラムカートリッジ２１０には、感光ドラム１の周面上に接触するように、帯電ローラ２と弾性体で形成されたクリーニングブレード６が配置されている。また、クリーニングブレード６によって除去された感光ドラム上１のトナーを収容する収容空間を有するドラムカートリッジ枠体１１が設けられている。帯電ローラ２には、図示しない帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源（高圧電源）から、感光ドラム１上に任意の電荷を載せられるのに十分なバイアスが印加される。本実施例では、感光ドラム１上の電位（帯電電位：Ｖｄ）が−５００Ｖとなるように印加するバイアスを設定した。スキャナユニット３０から画像情報に基づきレーザ３５が照射され感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する。レーザ３５が照射された結果、照射部は、キャリア発生層からのキャリアにより、感光ドラム１表面の電荷が消失し、電位が低下する。この結果、レーザ３５の照射部は所定の明部電位（Ｖｌ）、未照射部は所定の暗部電位（Ｖｄ）となる静電潜像を形成する。
【００１８】
また、ドラムカートリッジ２１０には、記憶手段である不揮発性メモリ（以下、Ｏメモリｍ１）が設けられている。Ｏメモリｍ１には、感光ドラム１の回転数や製造番号などの情報が記憶されており、Ｏメモリｍ１が持つ情報をもとにドラムカートリッジの使用量を把握することができる。なお、Ｏメモリｍ１は図１で示した画像形成装置１００の制御部３００と非接触、または不図示の電気接点を介した接触によって通信（情報の書き込み、読取り）可能に構成されている。
【００１９】
［現像カートリッジ］
次に、本実施例の画像形成装置１００に装着される現像カートリッジ２００の構成について説明する。図３は、現像ローラ４の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た本発明の現像カートリッジ２００の断面（主断面）図である。
【００２０】
現像カートリッジ２００は、現像室２０ａと現像剤収容室２０ｂ、現像ローラ４、トナー供給ローラ５、現像室２０ａと現像剤収容室２０ｂを構成する現像剤容器２２から構成される。現像剤収容室２０ｂは現像室２０ａの下方に配置されている。この現像剤収容室２０ｂの内部には、現像剤としてのトナー９が収容されている。本実施例において、このトナー９の正規帯電極性は、負極性を用いており、以下、負帯電性トナーを用いた場合について説明する。ただし、本発明は、負帯電性トナーに限定されるものではない。
【００２１】
また、現像剤収容室２０ｂには、このトナー９を現像室２０ａに搬送するための現像剤搬送部材２１が設けられており、図中矢印Ｇの方向へ回転することによってトナー９を現像室２０ａへと搬送している。現像剤搬送部材２１はカートリッジ長手方向に伸びる弾性を持ったシート状の部材から構成される。
【００２２】
現像室２０ａには、対応する感光ドラム１と接触し、現像駆動手段（駆動源イ）としての駆動モータの駆動力を受けることによって図示矢印Ｄ方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ４が設けられている。本実施例では、現像ローラ４と感光ドラム１とは、対向部（接触部）において互いの表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転する。また、現像ローラ４は、金属芯金の周囲に所定の体積抵抗を持つ導電性弾性ゴム層を設けたものである。そして、図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源（高圧電源）から、感光ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像、可視化するのに十分なバイアスが印加される。
【００２３】
また、現像室２０ａの内部には、現像剤収容室２０ｂから搬送されたトナーを現像ローラ４に供給するトナー供給ローラ（以下、単に「供給ローラ」という。）５と、供給ローラ５によって供給された現像ローラ４上のトナーのコート量規制及び電荷付与を行うトナ
ー量規制部材（以下、単に「規制部材」という。）８が配置されている。
【００２４】
また、現像カートリッジ２００には、記憶手段である不揮発性メモリ（以下、ＤＴメモリｍ２）が設けられている。ＤＴメモリｍ２には、現像ローラ４の総駆動量やトナー残量などが記憶されており、ＤＴメモリｍ２が持つ情報をもとに現像カートリッジの使用量を把握することができる。なお、ＤＴメモリｍ２は画像形成装置１００の制御部３００と非接触、または不図示の電気接点を介した接触によって通信（情報の書き込み、読取り）可能に構成されている。
【００２５】
［画像形成モード］
本実施例の画像形成装置１００は、２つの画像形成モードを持つ。第１モードは通常の画像濃度を得る画像形成モード（以下、通常モードとする。）である。第２モードは像担持体上の暗部電位を下げつつ、像担持体としての感光ドラム１と現像剤担持体としての現像ローラ５との回転周速比を増加し、高濃度や色味の選択範囲の増大を得るための画像形成モード（以下、高濃度モードとする。）である。
本実施例における通常モードと高濃度モードの具体的な制御の違いを以下の表１に示す。
【００２６】
【表１】
2020106744.tif 000003
表１中の暗部電位Ｖｄは、帯電ローラ２で感光ドラム１表面を帯電した後の感光ドラム１表面の電位である。また、明部電位Ｖｌは、レーザ３５が照射された後の感光ドラム１表面の電位である。現像電位Ｖｄｃは現像ローラ４に現像バイアス電源によって印加される電位である。
【００２７】
本実施例における回転周速比とは、感光ドラム１の回転周速を１としたときの現像ローラ４の回転周速比である。具体的には、通常モードにおいて、感光ドラム１の回転周速を２００ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ４の回転周速を２８０ｍｍ／ｓｅｃに設定してある。一方、高濃度モードにおいては、感光ドラム１の回転周速を１００ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ４の回転周速を２５０ｍｍ／ｓｅｃに設定してある。ここで、高濃度モードで感光ドラム１の回転周速を遅くした理由は、記録材１２上のトナー量を増やしたため、良好な定着性を確保するためである。定着装置３４において記録材１２に加える熱を上げても良いが、消費電力が大きくなってしまうので、本実施例では感光ドラム１の回転周速を遅くしてある。
【００２８】
表１に示すように通常モードに対して高濃度モードでは現像電位Ｖｄｃと明部電位Ｖｌとの差（以下、現像コントラストという。）を大きく設定してある。これによって、通常モードに対して高濃度モードの方が、現像ローラ４上にコートされたトナーのうち感光ドラム１へと現像されるトナーの量が多くなる。また、感光ドラム１と現像ローラ４との間の回転周速比を大きく設定することによって、感光ドラム１の単位面積あたりに現像ローラ４から供給されるトナー量が多くなる。この２つの効果により、記録材１２上のトナー量を増やすことができ、高濃度かつ高色域な画像を印刷できるようになる。
【００２９】
［トナー残量検出方法］
ここで、本実施例で用いたビデオカウント方式によるトナー残量検出方法について説明する。図４に、本実施例における画像形成装置のハードウェアブロック図を示す。画像形成装置１００の制御部３００には、各種算出処理を行い、後述する現像ローラの補正距離などの補正量情報を取得する補正情報取得部やトナー残量についての情報を取得する残量取得部としての役割も果たすＣＰＵ５０１が備えられている。また、モータ駆動部５１１や高圧電源５１２の制御に必要な情報が格納された装置本体側のメモリ５０２等も備えられている。さらに、ドラムカートリッジ２１０のＯメモリｍ１や現像カートリッジ２００のＤＴメモリｍ２に格納された情報は、メモリ通信部５００を介して入出力Ｉ／Ｆ５０３からＣＰＵ５０１に入出力され、制御部３００とのやり取りを行っている。また、制御部３００には、画像形成動作により出力されるビデオ信号を計測するビデオカウント計測部３０５が接続されている。
ビデオカウントを利用したトナー残量検出の原理について説明する。制御部３００の上流に不図示の別の制御装置が配置されており、その制御装置からのレーザ駆動信号（ビデオ信号）を分岐し、感光ドラム上に静電潜像を形成する期間中、ビデオ信号をサンプリングする。サンプリングしたビデオ信号を制御部３００内のハードウェアカウンタに入力してビデオ信号のＯＮ／ＯＦＦのうち、ＯＮである数をカウントして、その値をＣＰＵ５０１で読み取っている。この読み取られた値はトナーの消費量を示すものであり、所定の初期値からこのカウント値を累減的に差し引いた値はトナーの残量を示す情報となる。そして、ビデオ信号のＯＮの数を記録材上の画像が印刷される領域に仮に全て黒画像を印刷した場合に計測されるＯＮのカウント数で割ると、静電潜像を形成するためにどれだけレーザが点灯したかの比率を求めることができる。静電潜像は、レーザが照射された部分に形成され、そこにトナーが付着するのでレーザの点灯比率に基づいてトナー残量を算出することができる。なお、ビデオカウント計測部３０５によるカウントは、具体的には、レーザビームを照射するＯＮのビデオ信号のカウントに相当するが、そのサンプリング周期は、ビデオ信号のビデオクロックに同期していなくとも良い。ビデオクロックよりも短い周期でサンプリングするのであれば、ビデオカウント計測部３０５は、ビデオクロックと非同期で、画素情報をカウントしても良い。そして、制御部３００に備えられたＣＰＵ５０１にて、計測されたビデオカウント値から現像カートリッジ２００内のトナー９の残量を算出する。
【００３０】
ビデオカウント計測部３０５では、出力画像の画素情報（ビデオカウント値ＶＣｎ）を計測する。本実施例では、出力される記録材１２の１枚分を１回のビデオカウント値ＶＣｎとした。ＣＰＵ５０１では、以下の手順でトナー残量を算出する。まず、現像カートリッジ２００のＤＴメモリｍ２に格納された現像カートリッジ２００の使用開始からの累積ビデオカウント値ＶＣｒに、ビデオカウント計測部３０５で計測されたビデオカウント値ＶＣｎを加算し、トータルビデオカウント値ＶＣｔを算出する。
ＶＣｔ＝ＶＣｒ＋ＶＣｎ
【００３１】
次に、ＣＰＵ５０１では、ＤＴメモリｍ２に格納されているビデオカウント閾値ＶＣｔｈと、トータルビデオカウント値ＶＣｔから現像カートリッジ２００内のトナー残量ＴＰを算出する。
ＴＰ［％］＝（１−ＶＣｔ／ＶＣｔｈ）×１００
そして、ＣＰＵ５０１では、トータルビデオカウント値ＶＣｔを累積ビデオカウント値ＶＣｒとして、ＤＴメモリｍ２に書き込む。
ここで、トナー残量ＴＰ＝１００％の場合には、現像カートリッジ２００内のトナー９が満タンの状態であり、現像カートリッジ２００が新品であることを示している。また、トナー残量ＴＰ＝０％の場合には、現像カートリッジ２００内のトナー９の残量がほぼ無くなり、現像カートリッジ２００が交換タイミングであることを示している。
本実施例において、トナー残量ＴＰ＝０％となるビデオカウント閾値ＶＣｔｈは、ベタ画像のような高印字画像の印刷を行った時にも、供給ローラ５から現像ローラ４へのトナ
ー供給不足が起こらないトナー９の残量を基に設定した。従って、実際のトナー残量として例えばＴＰ＝５％などとしても良い。
【００３２】
［現像ローラ寿命算出方法］
次に、現像ローラ４の寿命算出方法について説明する。現像ローラ４の寿命は、現像ローラ４の走行距離Ｗｕに応じて決められる。尚、以後、走行距離Ｗｕを現像ローラ４がどれだけ駆動したかを示す駆動量情報の一例として用い説明を行っていくが、駆動量情報は、現像ローラ４がどれだけ駆動したかを示せば、様々なパラメータを用いることができる。例えば、現像カートリッジ２００の総駆動時間でも良いし、現像ローラ４の総回転数でも良い。或いは、現像カートリッジ２００を用いて形成された印刷枚数でも良い。
画像形成装置１００には、現像ローラ４の走行距離Ｗｕを計測する現像ローラ走行距離計測部３０２が備えられており、ＣＰＵ５０１にて、現像ローラ走行距離補正係数ｋを用いて計測した現像ローラ４の走行距離Ｗｕの補正を行っている。
【００３３】
現像ローラ走行距離計測部３０２は、現像カートリッジ２００の駆動時間Ｔｄと、画像形成装置１００のプロセススピードＰｓ、現像ローラ４の感光ドラム１に対する周速比Ｓｒ、から走行距離Ｗｕを計測する。
Ｗｕ＝Ｔｄ×Ｐｓ×Ｓｒ
ここで、走行距離Ｗｕとは、現像ローラ４表面上のある１点が現像ローラ４の回転によってどれだけ進んだかを表している。また、画像形成装置１００のプロセススピードＰｓとは、感光ドラム１の回転速度である。
【００３４】
ＣＰＵ５０１は、画像形成モードに応じて、係数取得部としてＤＴメモリｍ２に格納された第１補正係数である現像ローラ走行距離補正係数ｋを読む。より具体的には、感光ドラム１と現像ローラ４の回転周速比に応じて、現像ローラ走行距離補正係数ｋを読みだすことになる。例えば、ＣＰＵ５０１により読み取られる現像ローラ走行距離補正係数ｋを、通常モードでｋ＝１、高濃度モードでｋ＝１．５とできる。
そして、ＣＰＵ５０１は、補正距離取得部として、所定の現像ローラ走行距離Ｗｕに、現像ローラ走行距離補正係数ｋを掛けて、補正後現像ローラ走行距離Ｈｕを算出する。
Ｈｕ＝Ｗｕ×ｋ
【００３５】
次に、ＤＴメモリｍ２に格納されている現像カートリッジ２００の使用開始からの累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎ−１に、補正後現像ローラ走行距離Ｈｕを累加する。そうすることで、通算補正距離となるトータル補正後現像ローラ走行距離ＨＴｎ（ｎ＝１、２・・・・ｎ、ＨＴ０＝０）、すなわち最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎを算出する。
ＨＴｎ＝ＨＴｎ−１+Ｈｕ
【００３６】
そして、ＤＴメモリｍ２に格納されている現像ローラ走行距離閾値Ｗｔｈと、最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎから、以下の計算式で現像ローラ残寿命ＤＰを計算する。
ＤＰ［％］＝（１−ＨＴｎ／Ｗｔｈ）×１００
なお、上記の現像ローラ走行距離閾値Ｗｔｈが、現像ローラの寿命に関する寿命閾値に相当する。
【００３７】
そして、最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎ（寿命判断値）を、次回の寿命判断時における累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎ−１として、ＤＴメモリｍ２に書き込み、更新する。
ここで、現像ローラ残寿命ＤＰ＝１００％の場合には、現像カートリッジ２００が新品であることを表している。また、現像ローラ残寿命ＤＰ≦０％の場合には、現像カートリッジ２００が交換タイミングであることを示している。
【００３８】
なお、本実施例において現像ローラ走行距離閾値Ｗｔｈは、現像ローラ４上のトナーのコート量が規制部材８によって十分に規制されなくなる、所謂規制不良が発生する現像ローラ走行距離を基に設定した。
【００３９】
ここで、現像ローラ走行距離と規制不良との関係について説明する。現像ローラ４に対しては、供給ローラ５、規制部材８、感光ドラム１表面が所定の電位差を持って接触している。このとき、現像ローラ４に電流が流れ、現像ローラ４の抵抗値が上昇する（通電劣化）。現像ローラ４の抵抗値が上昇すると、現像ローラ４上のトナーが保持する電荷が抜けにくくなり、トナーの帯電量が上昇する。現像ローラ４への付着力が高まり、規制部材８での規制力を上回ると十分に規制できなくなり、規制不良が発生する。
通電劣化は、現像ローラ４に流れる電流の大きさで変わる。感光ドラム１と現像ローラ４との回転周速比が変わった時に、図５に示すように回転周速比が大きくなるほど現像ローラに流れる電流値が大きくなる。すなわち、回転周速比が大きいほど通電劣化が進んでしまう。回転周速比の違うモードがある場合には、それを補正する必要がある。また、通電劣化のしやすさは現像ローラの特性によって変化する。現像ローラの仕様が変わる可能性があるので、現像カートリッジ２００に搭載のＤＴメモリｍ２内に補正係数を格納しておくのが好ましい。しかし、これに限定されるわけではなく、画像形成装置本体のメモリに格納されていてもよい。
【００４０】
［現像カートリッジ寿命判断シーケンス］
図６は実施例１での現像カートリッジ２００の寿命を判断するシーケンスチャートである。現像カートリッジ２００に搭載のＤＴメモリｍ２の情報を基に、制御部３００に内蔵されたＣＰＵ５０１が寿命判断部として図６のフローチャートに示す処理を行うことによって、現像カートリッジ２００の寿命を判断し、その結果をユーザに報知する。
【００４１】
図６に示すフローチャートについて説明する。まず、画像形成装置１００が、外部Ｉ／Ｆ５０４を通じて外部のコンピュータで作成されたドキュメントに基づくプリントデータを受信する（Ｓ１０１）。
ＣＰＵ５０１は、プリントデータに含まれる設定情報に例えば「０」が設定されていれば通常モードを、設定情報に「１」が設定されていれば高濃度モードを選択し、以後の処理を実行する（Ｓ１０２）。
【００４２】
次に、ＣＰＵ５０１は、現像カートリッジ２００を含む画像形成装置１００の画像形成動作を開始する（Ｓ１０３）。ここでの画像形成動作には、表１で説明した、帯電ローラ２の帯電電位、現像ローラ４の現像電位設定、所定の回転周速比を持った感光ドラム１及び現像ローラ４の回転駆動等、画像形成に必要な全ての動作を含む。なお、現像ローラ４の駆動が開始されると、ＣＰＵ５０１により、走行距離Ｗｕが計測されるが、このような計測処理も、ここでは、画像形成動作に含まれるものとする。そして、Ｓ１０１で通常モードが選択された場合に計測された走行距離Ｗｕが第１モードの第１駆動量情報に相当し、高濃度モードが選択された場合に計測された走行距離Ｗｕが第２モードの第２駆動量情報に相当する。
【００４３】
次に、ＣＰＵ５０１は、Ｓ１０２で選択された画像形成モードに応じた現像ローラ走行距離補正係数ｋをＤＴメモリｍ２より読み取る（Ｓ１０４）。例えば、Ｓ１０２でＣＰＵ５０１により選択された画像形成モードが高濃度モードであればｋ＝１．５が、或いは、通常モードであればｋ＝１を、ＣＰＵ５０１は読み取る。なお、選択された画像形成モードの補正係数が１の場合には、補正をする必要がないので、このＳ１０２の処理をＣＰＵ５０１にスキップさせても良い。
【００４４】
次に、ＣＰＵ５０１は、読み取られた現像ローラ走行距離補正係数ｋを用いて、補正後
現像ローラ走行距離Ｈｕを算出する（Ｓ１０５）。なお、ＣＰＵ５０１が補正後現像ローラ走行距離Ｈｕを算出するタイミングは、印刷終了後でも良いし、所定間隔でも良い。いずれにおいても、算出対象は、未演算の現像ローラ走行距離Ｗｕとなる。
【００４５】
そして、ＣＰＵ５０１は、補正後現像ローラ走行距離Ｈｕと、ＤＴメモリｍ２内に格納されている、前回の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎ−１から、寿命判断値としての最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎを算出する（Ｓ１０６）。
その後、ＣＰＵ５０１は、最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎを走行距離閾値Ｗｔｈと比較し、最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎが走行距離閾値Ｗｔｈを超えたかどうか判断する（Ｓ１０７）。そして、ＣＰＵ５０１は、ＨＴｎがＷｔｈを超えていれば、前述のトータル補正後現像ローラ走行距離である最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎをＤＴメモリｍ２に書き込む（Ｓ１０９）。その後、外部Ｉ／Ｆ５０４を通じ、報知手段を用いて、ユーザに現像カートリッジ２００が寿命に到達したことを通知する（Ｓ１１０）。なお、報知手段としては、モニタなどの本体表示手段や音声スピーカーなどが考えられるが、これらに限定されないし、例えば画像形成装置に接続しているＰＣなどの外部装置にメッセージを送るなどしてもよい。
【００４６】
また、Ｓ１０７にて、トータル補正後現像ローラ走行距離である最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎが走行距離閾値Ｗｔｈを超えていない場合、ＣＰＵ５０１は、最新の累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎをＤＴメモリｍ２に書き込み、更新する（Ｓ１０８）。そして次の画像形成に備えた準備を行う。
【００４７】
なお、上記にて、トータル補正後現像ローラ走行距離ＨＴｎが走行距離閾値Ｗｔｈを超えたかどうかで現像ローラの寿命を判断してきたが、これに限定されない。すなわち、Ｓ１０６にて現像ローラ残寿命ＤＰを以下の式を用いてＣＰＵ５０１が求め、ＤＰが０または所定の値を下回ったかどうかで、現像ローラの寿命を判断してもよい。
ＤＰ［％］＝（１−ＨＴｎ／Ｗｔｈ）×１００
なお、この現像ローラ残寿命ＤＰを用いたやり方は、後述の図８でも同様である。
【００４８】
一方、ＣＰＵ５０１は、プリントデータに基づく画像情報を受け取った後（Ｓ１１１）、ビデオカウント計測部３０５でビデオカウント値ＶＣを計測し、トータルビデオカウント値ＶＣｔを算出する（Ｓ１１２）。その後、ＣＰＵ５０１は、トナー残量ＴＰを算出（Ｓ１１３）し、トナー残量が少ない場合か否か、即ちトナー残量ＴＰが０％以下かどうか（所定の閾値残量以下かどうか）を判断する（Ｓ１１４）。トナー残量ＴＰが０％以下に達していれば、ＣＰＵ５０１は累積ビデオカウント値ＶＣｒをＤＴメモリｍ２に書き込み（Ｓ１１６）、ユーザに対して現像カートリッジ２００が寿命に到達したことを報知する（Ｓ１１０）。一方、トナー残量ＴＰが０％以下に達していない場合には、ＣＰＵ５０１は累積ビデオカウント値ＶＣｒをＤＴメモリｍ２に書き込む（Ｓ１１５）と共に、画像形成装置１００は次の画像形成に備えた準備を行う。
【００４９】
なお、トナー残量が少ない場合か否かを判断する手法として、トナー残量ＴＰを算出することを説明したが、これに限定されない。例えば、トータルビデオカウント値ＶＣｔはトナー消費量自体を示すので、トータルビデオカウント値Ｖｃｔが、所定の閾値を超えているかどうかをＣＰＵ５０１が判断し、トナー残量が少ない場合か否かを判断しても良い。また、ビデオカウント方式によるトナー残量検出方法を例に説明したが、これに限るものではない。例えば、静電容量による残量検出方式や、光透過方式の残量検知方式を用いても良いし、これらと併用してもよい。具体的には、ビデオカウント方式により取得されるトナー残量が所定の残量以下となった場合に、静電容量方式や光透過方式のいずれかを用いるようにしてもよい。すなわち、トナーの残量の程度に応じて、より適した残量取得方法を選択する構成としてよい。なお、静電容量方式とは、現像剤収容室内部におけるト
ナーの状態の変化に応じて検出される静電容量が変化する電極を用い（例えば、収容室内壁に導電部材を貼り付ける）、検出される静電容量の変化に基づいてトナーの量を取得する方法である。従来周知の方法であり詳細な説明は省略する。また、光透過方式とは、現像剤収容室の内部に光を照射させる光源と、収容室内を通過した光を受光する受光部と、を用い、受光部の受光状態の変化に基づいてトナーの量を取得する方法である。この方法も、従来周知の方法であり詳細な説明は省略する。これらのことは後述するフローチャートでも同様である。
【００５０】
この一連のフローチャートを実行する実施例１では、現像ローラ４の走行距離Ｗｕを、ユーザが選択した画像形成モードに応じて、現像ローラ走行距離補正係数ｋで補正する。このようにすることで、現像カートリッジ２００の寿命を適正に判断し、ユーザに報知できるようになる。また、トナー残量の検出結果も併用し、現像カートリッジ２００内のトナー量がほぼ無くなったことを併せて検知している。これによって、現像ローラ４の通電劣化による寿命だけではなく、トナーの残量による現像カートリッジ２００の寿命も併せて報知することができ、より適正に現像カートリッジ２００の寿命をユーザに報知できる。
【００５１】
ここで、図１０を用いて、具体的に通常モードで印刷を行った場合と、高濃度モードで印刷を行った場合でのトータル補正後現像ローラ走行距離ＨＴｎの違いを説明する。図１０（ａ）は、一定のパターンを通常モードと高濃度モードのそれぞれで印刷を行った場合を示している。横軸を印刷枚数、縦軸をトナー残量ＴＰで示しており、同一のパターンを印刷した場合にも高濃度モードの方が使用するトナー量が多くなるため傾きが違っている。通常モードの場合は、トナー残量ＴＰが０％に達するまで問題が起きなかった。一方、高濃度モードの場合は現像ローラの通電劣化に起因する規制不良が発生した。点Ａで示すポイントである。この図１０（ａ）の横軸を現像ローラ４の残寿命ＤＰに換算したものを図１０（ｂ）に示してある。図１０（ｂ）中の点Ａが示す通り、トナー残量ＴＰも現像ローラの残寿命ＤＰも０％に達しない、つまり、ユーザへの寿命報知がなされる前に、画像弊害が発生してしまったことを示している。
【００５２】
図１０（ｃ）は通常モードで印刷した場合の補正係数ｋ＝１として、高濃度モードで印刷した場合の現像ローラ寿命に対して補正係数ｋ＝１．５を適用し、現像ローラ寿命の補正を行った場合を示している。その結果、現像ローラ４の残寿命ＤＰ＝０％まで規制不良などの画像弊害は発生しなかった。したがって、現像ローラ４の走行距離Ｗの補正を行うことで、現像ローラ４の通電劣化による規制不良などの画像弊害が発生する前に、現像カートリッジ２００の寿命を報知することができた。
【００５３】
［第１の別の現像カートリッジ寿命判断シーケンス］
図６の説明では、前回のトータル補正後現像ローラ走行距離に相当するＨＴｎ−１に、補正後現像ローラ走行距離Ｈｕを累加し、最新の累加後現像ローラ走行距離（トータル走行距離）ＨＴｎを随時求めて、現像ローラの寿命を判断する方法を説明してきた。しかし、これに限定されない。例えばＤＴメモリｍ２に格納されている現像カートリッジ２００の使用開始時における初期値としての現像ローラ走行可能距離ＴＤ（Ｔｏｔａｌ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ）から、補正後現像ローラ走行距離Ｈｕを累減する。このようにすることで、現像ローラの寿命を判断する寿命判断値としての走行可能距離ＨＴ’ｎを算出してもよい。なお、ＨＴ０は、初期値としての現像ローラ走行可能距離ＴＤと一致する。
Ｈｔ’ｎ＝ＨＴｎ−１−Ｈｕ
そしてＤＴメモリｍ２に格納されている現像ローラ走行距離閾値Ｗｔｈを用いた以下の計算式で現像ローラ算寿命ＤＰ’を計算する。
ＤＰ’［％］＝（ＨＴ’ｎ／Ｗｔｈ）×１００
【００５４】
以下、図７のフローチャートを用いて、ＣＰＵ５０１の累減処理による現像カートリッジ寿命判断シーケンスについて詳しく説明する。まず、図７のＳ２０１乃至Ｓ２０５の処理については、図６で説明したＳ１０１乃至Ｓ１０５の処理と同様なので詳しい説明を省略する。次に、補正後現像ローラ走行距離ＨｕをＤＴメモリｍ２に格納された初期値ＴＤまたは前回の走行可能距離ＨＴ’ｎ−１から累減し、最新の走行可能距離ＨＴ’ｎを算出する（Ｓ２０６）。なお、この最新の走行可能距離ＨＴ’ｎが寿命判断値に相当する。
そして、ＣＰＵ５０１は、最新の走行可能距離ＨＴ’ｎを走行距離閾値Ｗｔｈと比較して、最新の走行可能距離ＨＴ’ｎが走行距離閾値Ｗｔｈを下回ったか否かを判断する（Ｓ２０７）。Ｓ２０７のＣＰＵ５０１による判断で、走行可能距離ＨＴ’ｎが、走行距離閾値Ｗｔｈを下回っていれば、ＣＰＵ５０１は、累減後の走行可能距離ＨＴ’ｎをＤＴメモリｍ２に書き込み（Ｓ２０９）。その後、外部Ｉ／Ｆ５０４を通じ、報知手段を用いて、ユーザに現像カートリッジ２００が寿命に到達したことを通知する（Ｓ１１０）。
【００５５】
一方、最新の走行可能距離ＨＴ’ｎが、走行距離閾値Ｗｔｈを下回っていない場合、ＣＰＵ５０１は、最新の走行可能距離ＨＴ’ｎをＤＴメモリｍ２に書き込んで、更新し（Ｓ１０８）、次の画像形成に備えた準備を行う。その他の処理については、図６に示すフローチャートと同様なので詳しい説明を省略する。
なお、上記にて、走行可能距離ＨＴ’ｎが走行距離閾値Ｗｔｈを下回ったかどうかで現像ローラの寿命を判断してきたが、これに限定されない。すなわち、Ｓ２０６にて現像ローラ残寿命ＤＰ’を以下の式を用いてＣＰＵ５０１が求め、ＤＰ’が０か所定の値を下回ったかどうかで、現像ローラの寿命を判断してもよい。
ＤＰ’［％］＝（ＨＴ’ｎ／Ｗｔｈ）×１００
なお、この現像ローラ残寿命ＤＰ’を用いたやり方は、後述の図９でも同様である。
なお、Ｓ２０５乃至Ｓ２０７の処理をどの頻度で実行するかは、特定の頻度に限定されることはない。例えば、１秒毎に、ＣＰＵ５０１により随時計測される走行距離Ｗｕに対してＳ２０５乃至Ｓ２０７の処理を行っても良い。もしくは、プリントジョブが完了するごと、プリントジョブ開始から計測された走行距離Ｗｕに対してＳ２０５乃至Ｓ２０７の処理を行っても良い。さらには、所定数の複数のプリントジョブが完了するごとにＳ２０５の処理を行っても良い。また上で説明した図６のＳ１０５乃至Ｓ１０７についても同様である。
【００５６】
［第２の別の現像カートリッジ寿命判断シーケンス］
上の図６、図７の説明では、ＣＰＵ５０１が、所定の頻度で、随時、累加後現像ローラ走行距離ＨＴｎや走行可能距離ＨＴ’ｎの更新を行い、現像カートリッジ２００が寿命に達したか否かを判断するよう説明した。しかし、別の寿命判断シーケンスでも、同様の効果を得ることができる。
例えば、通常モードの現像ローラ総走行距離Ｗｔ０と、高濃度モードの現像ローラ総走行距離Ｗｔ１とをそれぞれ記憶しておき、ＣＰＵ５０１が、記憶されたＷｔ０、Ｗｔ１に基づき、現像カートリッジ２００の寿命を判断しても良い。なお、Ｗｔの添え字で、「０」は通常モードを、「１」は高濃度モードを意味している。以下、図８のフローチャートを用いその形態について詳しく説明する。
【００５７】
まず図８のＳ３０１乃至Ｓ３０３の処理については、図６で説明したＳ１０１乃至Ｓ１０３の処理と同様なので詳しい説明を省略する。次に、ＣＰＵ５０１は、Ｓ３０２で選択された画像形成モードと、Ｓ３０３で計測された走行距離Ｗｕと、に基づき、Ｗｔ０またはＷｔ１を更新する（Ｓ３０４）。例えば、Ｓ３０２で選択された画像形成モードが、高濃度モードの場合には、Ｓ３０３で計測された走行距離Ｗｕを、現像ローラ総走行距離Ｗｔ１に加算し、ＣＰＵ３０１は、最新のＷｔ０及びＷｔ１を取得する。ここで、Ｗｔ０が通常モードで計測された走行距離Ｗｕである第１駆動量情報を累加した第１合計値、Ｗｔ1が高濃度モードで計測された走行距離Ｗｕである第２駆動量情報を累加した第２合計値
に夫々相当し、以下この用語により説明する。
【００５８】
次に、ＣＰＵ５０１は、画像形成モードに応じた現像ローラ走行距離補正係数ｋをＤＴメモリｍ２より読み取る（Ｓ３０５）。そして、ＣＰＵ５０１は、通常モードの補正後現像ローラ走行距離Ｈｕ０、及び高濃度モードの補正後現像ローラ走行距離Ｈｕ１を、それぞれＳ３０５で読み取った現像ローラ走行距離補正係数ｋに基づき算出する（Ｓ３０６）。例えば、通常モードに対する補正係数ｋが１、高濃度モードに対する補正係数ｋが１．５の場合に、ＣＰＵ５０１は、Ｈｕ０＝Ｗｔ０×１、Ｈｕ１＝Ｗｔ１×１．５というように、Ｈｕ０及びＨｕ１を算出する。
そして、ＣＰＵ５０１は、算出されたＨｕ０及びＨｕ１を用い、Ｈｔ＝Ｈｕ０＋Ｈｕ１の演算式により、トータル走行距離Ｈｔを算出し（Ｓ３０７）、算出されたトータル走行距離Ｈｔが走行距離閾値Ｗｔｈを超えていないかを判断する（Ｓ３０８）。Ｓ３０９、Ｓ３１０では、ＣＰＵ５０１は、Ｓ３０４で更新した第１合計値Ｗｔ０及び第２合計値Ｗｔ１をＤＴメモリｍ２に書き込む。なお、その他の各ステップの処理は図６で説明した通りなのでここでの詳しい説明を省略する。
【００５９】
［第３の別の現像カートリッジ寿命判断シーケンス］
更に図８で説明したフローチャートを変更し、初期値としての現像ローラ走行可能距離ＴＤから、第１合計値Ｗｔ０及び高濃度モードの第２合計値Ｗｔ１を減算し、現像カートリッジ２００の寿命を判断しても良い。以下、図９のフローチャートを用いその形態について詳しく説明する。
まず図９のＳ４０１乃至Ｓ４０６の処理については、図８で説明したＳ３０１乃至Ｓ３０６の処理と同様なので詳しい説明を省略する。次に、ＣＰＵ５０１は、Ｓ４０７で、初期値としての現像ローラ走行可能距離ＴＤから、第１合計値Ｗｔ０及び第２合計値Ｗｔ１を減算し、走行可能距離Ｈｔ’を算出する。
Ｈｔ’＝ＴＤ−（Ｈｕ０＋Ｈｕ１）
次に、ＣＰＵ５０１は、算出された走行可能距離Ｈｔ’が走行距離閾値Ｗｔｈを下回っていないかを判断し、Ｓ４０９及びＳ４１０で、Ｓ３０９及びＳ３１０と同様の処理を行う。なお、その他の各ステップの処理は図６で説明した通りなのでここでの詳しい説明を省略する。
【００６０】
［補正係数ｋの用い方の変形例］
なお、図６乃至図１０の説明では、通常モードの現像ローラ走行距離補正係数を１、高濃度モードの現像ローラ走行距離補正係数を１．５として説明してきたがこれに限定されない。各モードの現像ローラ走行距離補正係数値と、現像ローラ走行距離閾値Ｗｔｈと、の比の関係が保たれていれば、各モードに別の補正係数を割り当てても良い。以下、一例を表２、３に示す。
【表２】
2020106744.tif 000004
また、各モードの現像ローラ走行距離補正係数と、現像ローラ走行可能距離ＴＤとの関係についても同様である。
【表３】
2020106744.tif 000005
このように、各モードに対する現像ローラ走行距離補正係数及び現像ローラ走行距離閾値Ｗｔｈの組み合わせは様々な形態が想定されるが、何れでも同様の効果を得られる。即ち、現像ローラ４の同じ駆動量に対して、通常モードにおいて累加又は累減する駆動量情
報の大きさを、高濃度モードにおける累加又は累減する駆動量情報の大きさよりも大きくし、寿命判断値を更新できる。
【００６１】
また、現像ローラ走行距離補正係数ｋが１の場合には、ＣＰＵ５０１による補正係数の読取をスキップしても良いことは上述した通りであるが、１以外の補正係数が割り当てられている場合にはＣＰＵ５０１は補正係数を読み取る必要がある。即ち、ＣＰＵ５０１は、各モードにどのような補正係数が割り当てられているかで、通常モード又は高濃度モードで計測された走行距離Ｗｕのみに補正係数を用いたり、各モードで計測された走行距離Ｗｕ双方に対して補正係数を用いたりする。また、図８、９の場合には、第１合計値Ｗｔ０又は第２合計値Ｗｔ1のみに補正係数を用いたり、各モードの各々で累加された第１合
計値Ｗｔ０及び第２合計値Ｗｔ1の双方に対して補正係数を用いたりする。このように、
本実施例においては、様々な補正係数の用い方によって、現像カートリッジ２００の適切な寿命判断を行うことができる。
【００６２】
本実施例では、現像ローラ走行距離補正係数ｋが単一の場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、現像ローラ残寿命ＤＰに応じて、現像ローラ走行距離補正係数ｋを変更するようにしてもよい。すなわち、まず表４に示すように、現像ローラの残寿命ＤＰの範囲に応じて現像ローラ走行距離補正係数ｋを複数の補正係数（ｋ１〜ｋ３）に区分する。そして、ＣＰＵ５０１が、前述の現像ローラ走行距離補正係数ｋを、現像ローラ残寿命ＤＰに応じて区分された補正係数を用いることも可能である。これら複数の補正係数は例えばＤＴメモリｍ２に記憶され、適宜ＣＰＵ５０１により読み取られる。
【表４】
2020106744.tif 000006
【００６３】
そして、表４の現像ローラ残寿命ＤＰに応じて区分された補正係数は、通常モード又は高濃度モードのみに適用しても良いし、双方のモードに適用しても良い。また、表４では、現像ローラ４の残寿命ＤＰに応じて現像ローラ走行距離補正係数ｋを変える場合について説明したが、これに限るものではない。トナー残量ＴＰに応じて替えてもよいし、現像ローラ４の残寿命ＤＰとトナー残量ＴＰとを併用してもよい。用いる現像ローラ４の劣化に寄与するパラメータの変化に応じて適正に現像ローラ補正係数ｋが決められるようにさえしてればよい。
【００６４】
［実施例２］
本実施例では、ドラムカートリッジ２１０に搭載のＯメモリｍ１内にも補正係数を格納しておき、現像カートリッジ２００に搭載のＤＴメモリｍ２内に格納されてある補正係数と合わせて補正係数を決定するものである。図１１に示すように現像ローラと感光ドラム間に流れる電流は感光ドラムのキャリア移送層の膜厚で変化する。つまり、感光ドラムの消耗度合いなどから判断されるドラムカートリッジの状態によっても現像ローラの寿命が変わりうる。そこで、ドラムカートリッジ２１０に搭載のＯメモリｍ１内にも表５に示すような、ドラムカートリッジの残寿命に応じて複数に区分された補正係数（第２補正係数）を格納しておく。そして、前述の現像ローラ走行距離補正係数と合わせて最終的な現像ローラ走行距離補正係数ｋを決定することによって、より正確な寿命報知をユーザに対して行うことができる。
【表５】
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【００６５】
［本実施例における現像ローラ寿命算出シーケンス］
本実施例における現像ローラ残寿命ＤＰを算出するシーケンスについて説明する。なお、実施例１もしくは２と重複する部分についてはその説明を省略する。ドラムカートリッジ残寿命は、感光ドラム１の回転数、Ｏメモリｍ１内に格納された初期状態での感光ドラム１のキャリア移送層の膜厚やキャリア移送層の削れ速度などから求められる感光ドラム１の消耗度合いを用いて求められる。表４と表５のテーブルを用い、補正後現像ローラ走行距離Ｈｕは、所定の現像ローラ走行距離Ｗｕに、ＤＴメモリｍ２内に格納された現像ローラ走行距離補正係数ｋｎと、Ｏメモリｍ１内に格納された現像ローラ走行距離補正係数ｏｎを掛けて求められる。また図８、図９で説明した補正後現像ローラ走行距離Ｈｕ０やＨｕ１についても同様である。
Ｈｕ＝Ｗｕ×ｋｎ×ｏｎ  （ｎ＝１，２，３）
例えば、現像カートリッジ残寿命が８０％、ドラムカートリッジ残寿命が２０％だった場合の現像ローラ補正係数ｋは、ｋ＝ｋ１×ｏ３＝１．５×１．２＝１．８、となる。
このように、現像ローラの駆動履歴状況を加味することで、更に適切な現像カートリッジ２００の寿命判断を行うことが出来る。
【００６６】
［実施例３］
本実施例では、高濃度モードでの印刷において、画像形成部によって感光ドラム１と現像ローラ４との回転周速比を変える場合について説明する。具体的には、表６に示すような電位設定と回転周速比の設定にすることで、以下のような設定とした。すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像形成部では高濃度・広色域を実現し、テキスト印字がメインとなるブラック（Ｋ）は、高濃度・広色域となる設定ではなく、現像ローラ４の劣化を抑える設定である。これによって、各画像形成部の現像カートリッジ２００の使われ方に応じて、感光ドラム１と現像ローラ４との回転周速比を高く設定する必要がない場合には、不必要に現像ローラ４を劣化させないので、現像カートリッジ２００の交換回数を減らすことができる。
【００６７】
具体的には表６に示すような電位設定と回転周速比の設定にした。この時、感光ドラム１の回転周速はすべて１００ｍｍ／ｓｅｃとした。これは、中間転写ベルト３１と感光ドラム１との間の回転周速比がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）とで違わないようにするためである。この上で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の現像ローラ４の回転周速を２５０ｍｍ／ｓｅｃに設定し、ブラック（Ｋ）の現像ローラ４の回転周速を１４００ｍｍ／ｓｅｃに設定してある。
【表６】
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【００６８】
図１２を用いてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）のトータル補正後現像ローラ走行距離ＨＴｎの違いを説明する。図１１（ａ）は印刷枚数に対するトナー量を示した図である。ブラック（Ｋ）はユーザの使用量が多いため、出荷時に現像カートリッジ２００に収容してあるトナー量をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）よりも多くしてある。図１２（ａ）に対して、横軸を現像ローラ残寿命ＤＰに、縦軸をトナー残量ＴＰに変換したものが図１２（ｂ）である。それぞれのトナー量に応じてトナー残量ＴＰを算出してある。図１２（ｂ）から現像ローラ走行距離補正係数ｋを用いて補正を行った後を示したものが図１２（ｃ）である。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）に対しては、実施例１で説明した通りに補正を行った。しかし、ブラック（Ｋ）は高濃度モードでも現像ローラ４と感光ドラム１との回転周速比を通常モードから変更しないため、補正を行わない（現像ローラ走行距離補正係数ｋ＝１にする）ようにした。これによって、高濃度モードを選択した場合において、感光ドラム１と現像ローラ４との回転周速比を変えない画像形成部では不必要に現像ローラ走行距離の補正を行わず、適正に現像カートリッジ２００の寿命を報知することができた。
【符号の説明】
【００６９】
１００…画像形成装置、２００…現像カートリッジ（現像装置）、１…感光ドラム、４…現像ローラ、３０３…現像ローラ走行距離算出部、３００…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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