(57)【要約】【課題】感光体ドラムの削れ量が長手で均一でないために、ユーザーの使用状況により、画像形成領域が削れ過ぎたり、端部が削れ過ぎたりすることがあり、削れ過ぎによる画像不良などの不具合が生じることがあった。【解決手段】現像ローラのトナー担持領域とトナー非担持領域端部の両方で電荷輸送層の削れ量を予測する。各領域の所定の寿命閾値に対する双方の総削れ量のうち、どちらかが先に閾値に達した時に感光体ドラムの寿命をユーザーに報知する感光体ドラム寿命予測機構を備えた画像形成装置の提供。【選択図】図４
2014016539.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に有機感光層を有する回転可能な像担持体と、
前記像担持体の表面に接触して帯電する帯電部材と、
帯電された前記像担持体の表面を露光して潜像を形成する露光装置と、
現像剤を担持して前記像担持体の表面に当接して搬送し前記潜像を現像する現像剤担持体を有する現像装置と、
前記像担持体の表面に当接して現像剤を清掃するクリーニング部材と、
を有する画像形成装置であって、
前記有機感光層の複数の異なる箇所の削れ量に関する複数の閾値をそれぞれ記憶する記憶部材と、
前記有機感光層の前記複数の異なる箇所の削れ量をそれぞれ予測し、予測された複数の削れ量と前記複数の閾値とを比較し、いずれかの削れ量が前記閾値に達したときに前記像担持体の寿命を報知する像担持体寿命予測手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記有機感光層の複数の異なる箇所が、前記現像剤担持体の軸方向で現像剤を担持する現像剤担持領域に対応する第１の領域と、前記現像剤担持領域の両端外側の現像剤を担持しない現像剤非担持領域に対応する第２の領域と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体を前記像担持体に当接および離間させる現像離間機構を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記有機感光層の複数の異なる箇所が、前記現像剤担持体の軸方向で現像剤を担持する現像剤担持領域に対応する第１の領域と、前記現像剤担持領域の両端外側の現像剤を担持しない現像剤非担持領域に対応する第２の領域と、を含み、
前記現像剤担持体を前記像担持体に当接および離間させる現像離間機構を有し、
前記記憶部材は、
１）前記第１の領域の削れ量に関する閾値ＳＣと前記第２の領域の削れ量に関する閾値ＳＥを記憶し、
２）前記現像剤担持体が前記像担持体から離間している状態で、前記像担持体に作用するプロセス手段の前記像担持体に対する放電量が異なるｎ種（ｎ≧１）以上ある各種条件ごとの所定時間あたりの前記有機感光層の削れ量を、前記第１の領域に関しては、それぞれ、ｃｃ１、ｃｃ２、…ｃｃｎとして記憶し、
３）前記第２の領域に関しては、それぞれ、ｅｃ１、ｅｃ２、…ｅｃｎとして記憶し、
４）前記現像剤担持体が前記像担持体に当接している状態での前記各種条件ごとの所定時間あたりの前記有機感光層の削れ量を、前記第１の領域に関しては、それぞれ、ｃｄ１、ｃｄ２、…ｃｄｎとして記憶し、
５）前記第２の領域に関しては、それぞれ、ｅｄ１、ｅｄ２、…ｅｄｎとしてを記憶し、
前記像担持体寿命予測手段は、前記現像剤担持体が前記像担持体から離間している状態での前記各種条件ごとの各時間ｔｃ１、ｔｃ２、…ｔｃｎと、前記現像剤担持体が前記像担持体に当接している状態での前記各種条件ごとの各時間ｔｄ１、ｔｄ２、…ｔｄｎと、を計測し、計測した各時間と前記各種条件ごとの所定時間あたりの削れ量により、前記第１の領域と前記第２の領域での総削れ量をそれぞれ総削れ量ＳＣｎ、総削れ量ＳＥｎとして
ＳＣｎ＝Σ（ｃｃｉ×ｔｃｉ＋ｃｄｉ×ｔｄｉ）；ｉ＝１〜ｎ、
ＳＥｎ＝Σ（ｅｃｉ×ｔｃｉ＋ｅｄｉ×ｔｄｉ）；ｉ＝１〜ｎ、
と演算し、前記閾値ＳＣと前記閾値ＳＥと比較し、前記総削れ量ＳＣｎが前記閾値ＳＣの値以上である、もしくは前記総削れ量ＳＥｎが前記閾値ＳＥの値以上である場合に前記像担持体の寿命とすることを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記有機感光層の複数の異なる箇所が、前記現像剤担持体の軸方向で現像剤を担持する現像剤担持領域に対応する第１の領域と、前記現像剤担持領域の両端外側の現像剤を担持しない現像剤非担持領域に対応する第２の領域と、を含み、
前記現像剤担持体を前記像担持体に当接および離間させる現像離間機構を有し、
前記記憶部材は、
１）前記第１の領域での有機感光層の未使用時の膜厚ＳＣＩと前記第２の領域での有機感光層の未使用時の膜厚ＳＥＩを記憶し、
２）前記第１の領域での寿命時膜厚ＳＣＥと前記第２の領域での寿命時膜厚ＳＥＥを記憶し、
３）前記現像剤担持体が前記像担持体から離間している状態で、前記像担持体に作用するプロセス手段の条件が異なるｎ種（ｎ≧１）以上ある各種条件ごとの所定時間あたりの前記有機感光層の削れ量を、前記第１の領域に関しては、それぞれ、ｃｃ１、ｃｃ２、…ｃｃｎとして記憶し、
４）前記第２の領域に関しては、それぞれ、ｅｃ１、ｅｃ２、…ｅｃｎとして記憶し、
５）前記現像剤担持体が前記像担持体に当接している状態での前記各種条件ごとの所定時間あたりの削れ量を、前記第１の領域に関しては、それぞれ、ｃｄ１、ｃｄ２、…ｃｄｎとして記憶し、
６）前記第２の領域に関しては、それぞれ、ｅｄ１、ｅｄ２、…ｅｄｎとして記憶し、
前記像担持体寿命予測手段は、前記現像剤担持体が前記像担持体から離間している状態での前記各種条件ごとの各時間ｔｃ１、ｔｃ２、…ｔｃｎと、前記現像剤担持体が前記像担持体に当接している状態で前記各種条件ごとの各時間ｔｄ１、ｔｄ２、…ｔｄｎと、を計測し、計測した各時間と前記各種条件ごとの所定時間あたりの削れ量により、前記第１の領域と前記第２の領域での総削れ量をそれぞれ総削れ量ＳＣｎ、総削れ量ＳＥｎとして
ＳＣｎ＝Σ（ｃｃｉ×ｔｃｉ＋ｃｄｉ×ｔｄｉ）ｉ＝１〜ｎ、
ＳＥｎ＝Σ（ｅｃｉ×ｔｃｉ＋ｅｄｉ×ｔｄｉ）ｉ＝１〜ｎ
を演算し、
前記未使用時の膜厚ＳＣＩ、膜厚ＳＥＩと、前記演算した総削れ量ＳＣｎ、総削れ量ＳＥｎとの差分をそれぞれ差分ＳＣｒ、差分ＳＥｒとして、
ＳＣｒ＝ＳＣＩ−ＳＣｎ、
ＳＥｒ＝ＳＥＩ−ＳＥｎ、
を演算し、前記差分ＳＣｒならびに前記寿命時膜厚ＳＣＥおよび前記差分ＳＥｒならびに前記寿命時膜厚ＳＥＥを比較し、前記差分ＳＣｒが前記寿命時膜厚ＳＣＥの値以下、もしくは前記差分ＳＥｒが前記寿命時膜厚ＳＥＥの値以下にあるときに前記像担持体の寿命とすることを特徴とする請求項１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、電子写真装置に関し、詳しくは複数の色トナーを有する画像形成ユニットを配置したタンデム型のカラー電子写真装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置における像担持体としての感光体ドラム（以下、ドラムと記す）は、低価格及び高生産性の利点から、光導電性物質（電荷発生物質や電荷輸送物質）として有機材料を用いた感光層（有機感光層）を支持体上に設けてなる有機感光体が普及している。有機感光体としては、高感度及び材料設計の多様性の利点から、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層してなる積層型感光層を有するドラムが主流である。
【０００３】
また、支持体表面の被覆、感光層の塗工性向上、支持体と感光層との接着性向上、感光層の電気的破壊に対する保護、帯電性の向上、支持体から感光層への電荷注入性の改良などのために、支持体と感光層との間に各種層を設けることが多い。
【０００４】
導電性支持体の表面を被覆するための導電層、導電層から感光層への電荷注入を阻止するための電気的バリア性を有する中間層を感光層と支持体の間に設けることで、製造上も品質上も安定したドラムを得ることが可能である。なお、ドラムの輸送層の結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂や、機械的強度が高くなるポリアリレート樹脂が広く使用されている。
【０００５】
また、ドラムを所定の極性と電位に帯電するための帯電装置としては、安価で且つオゾンレスを実現した構成として、接触帯電ローラ方式が広く用いられている。これは、芯金上に弾性ゴム材等で構成した帯電ローラを所定の圧力でドラムに接触させてドラムに対し従動回転させる帯電方式である。芯金に所定のバイアス印加によって放電が発生する。この放電により、ドラムが所定の表面電位を得る。
【０００６】
また、静電潜像を現像剤により現像するための現像装置としては、現像剤としてのトナーを含む現像剤収容室、トナーをドラムに搬送する現像ローラ、トナーに電荷を与え現像ローラ上に均一に薄層コートを行う現像剤規制部材等で構成されている。
【０００７】
フルカラー電子写真装置用のトナーとしては、非磁性一成分トナーが一般的に用いられている。現像方式としては、安価で小型化が可能な方式として、接触現像方式が広く使われている。すなわち、トナーを薄層コートした現像ローラをドラムに当接させることによって現像ローラ上のトナーをドラム上に現像する方式である。
【０００８】
また、ドラム上から転写残現像剤などを除去するためのクリーニング装置としては、ウレタンゴム等の弾性ゴム材にて形成されたクリーニングブレードと、クリーニングしたトナーを収容する廃トナー容器等で構成されている。クリーニングプロセスとしては、カウンター当接クリーニング方式が広く用いられている。すなわち、クリーニングブレードをドラムに対し所定の圧をもってカウンターに当接する。そして、ドラム表面の転写残トナー等を物理的に掻き取ることでクリーニングを行うのである。
【０００９】
一方、フルカラー電子写真装置においては、印字速度の高速化に有利であるため各トナー色に対応する複数のドラムを並べたタンデム方式が広く採用されている。通常、フルカラー電子写真装置におけるトナーは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を用いている。そして、各トナーを適度に重ね合わせることで自在に色を再現することが可能になる。
【００１０】
タンデム方式においては、上記説明したドラム、帯電装置、現像装置、クリーニング装置をそれぞれ有する画像形成部を各色毎に中間転写体上に並べる方式（以降、各色の画像形成部を画像形成ステーションと呼称）がよく使われている。画像形成プロセスとしては、まず、それぞれの画像形成ステーションにてドラム上に現像されたトナーを各画像形成ステーションにて中間転写体上に重ねて一次転写する。そして、紙などの印刷媒体上に一括して２次転写を行う。
【００１１】
また、フルカラー電子写真装置においては、一般的にモノカラー（黒色）のみの印字（以降、モノカラーモードと呼称する）を行うことも可能である。モノカラーモードにおいては、黒色の画像形成ステーション以外の他色の画像形成ステーションにおけるドラムや現像装置を使用しないことが他色のこれらの寿命を進行させないので理想的である。
【００１２】
しかしながら、駆動装置等の複雑化に伴う装置の大型化やコストアップを招くことから、モノカラーモードにおいて他色の画像形成ステーションにおける現像ローラは回転させないもののドラムは全色回転させている場合もある。さらにドラムを全色回転させているときに、黒色で印字した転写残トナーを他色の画像形成ステーションで回収しないように他色のドラムを露光除電している装置もある。
【００１３】
また、帯電装置、ドラム、現像装置、クリーニング装置などを一体化したプロセスカートリッジを画像形成装置の装置本体に対して取り外し可能に装着して使用するカートリッジ方式がある。この方式は、画像形成装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことが可能である。ユーザーは、例えばトナーが無くなったときや、ドラムが寿命に達した時にカートリッジを交換することで、再び画像を形成することができる。
【００１４】
カートリッジ方式の画像形成装置では、例えば、ドラムや現像剤など消耗品が寿命に達した時、或いは寿命が近づいていることをユーザーに報知して、適当な時期にユーザーがカートリッジを交換できるようにする必要がある。ドラムの寿命は、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層としての表面層（今後、ＣＴ層と呼称する）が削れた後に残る膜厚量で決定する場合が多い。
【００１５】
上述したように、画像形成プロセスにおいて、ドラムには、帯電による放電工程、現像ローラや中間転写体による摺擦、クリーニングブレードによる掻き取り等によって電気的・機械的外力が加わっている。その結果、ＣＴ層は摩耗し削れが発生する。装置本体にＣＴ層の削れ量を予測させながら削れムラやカブリ等のレベルが低下しない範囲でドラムの寿命を決定する種々の提案がなされている。
【００１６】
こうした提案の中で、ドラムへの帯電手段の印加時間や現像手段の印加時間を積算した積算値と寿命情報とを比較することで、寿命を判断する手段が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００１−３５６６５５公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図５は、従来公知の接触現像系のドラム、帯電ローラ、現像ローラ、クリーニングブレードの長手配置関係を示している。図５において、像担持体たる感光体ドラム１００、帯電装置である帯電ローラ２０１、現像剤担持体たる現像ローラ４０１、クリーニング部材たるクリーニングブレードゴム部６０１、トナー封止部材たるトナーシール２１０の配置関係を示す。
【００１９】
現像ローラ４０１の両端部には、現像剤収容室からのトナー漏れを抑制するために現像装置枠体と現像ローラ４０１で挟持されるトナーシール２１０が設けられている。現像ローラ４０１の両端部はこのトナーシール２１０に押圧される。これにより現像剤収容室のトナーがせき止められて現像ローラ４０１の両端部側におけるトナー漏れが抑制されている。
【００２０】
現像ローラ４０１において、両端部のトナーシール２１０の当接位置よりも内側の現像ローラ領域が現像ローラ４０１上にトナーを担持するトナー担持領域（現像剤担持領域）２２０である。そして、このトナー担持領域２２０よりも外側が現像ローラ４０１上にトナーを担持しないトナー非担持領域（現像剤非担持領域）２３０となる。
【００２１】
現像ローラ４０１のトナー担持領域２２０が当接（対応）するドラム１００の表面領域を画像形成領域（第１の領域）１２０とし、この画像形成領域１２０よりも両端外側のドラム１００の表面領域を非画像形成領域（第２の領域）１３０とする。
【００２２】
ここで、プロセスカートリッジの小型化のため、現像ローラ４０１の端部は、クリーニングブレードゴム部６０１の長手配置以内に構成されることが多い。さらに、現像ローラ４０１の端部は、図５中ｄで示すように帯電ローラ２０１の端部と１〜２ｍｍの範囲に配置されている場合がある。こうした構成の場合、帯電ローラ２０１の端面と現像ローラ４０１の端面が近接している。さらに、どちらの端面もクリーニングブレードゴム部６０１の領域内に設置されていることが多い。即ち、帯電ローラ２０１の端部と現像ローラ４０１の端部は、クリーニングブレード６０１の掻き取り領域内にある。
【００２３】
図５のような構成の場合、ドラム１００のＣＴ層の削れ量は、ドラム１００の長手で均一ではない。特に現像ローラ長手のトナー担持領域２２０が対応する第１の領域１２０とトナー非担持領域２３０が対応する第２の領域１３０とで異なってしまう。
【００２４】
これは、現像ローラ４０１の端部と帯電ローラ２０１の端部の特性によるところが大きい。現像ローラ４０１は、一般的に周速がドラム１００より速いため、現像ローラ４０１の接触・摺擦時にＣＴ層を機械的ストレスにより削ってしまう。その接触時のストレスがトナーの介在により変わるため第１の領域１２０と第２の領域１３０とでＣＴ層の削れ量が異なる。つまり、トナーが介在しない第２の領域１３０では現像ローラ４０１が直接ＣＴ層に接触・摺擦するためトナーが介在する第１の領域１２０よりもＣＴ層の削れが多くなるのである。
【００２５】
また、帯電ローラ２０１の端部においては、帯電ローラ２０１の外周面からの放電に対し帯電ローラ２０１の端面側による放電も加わる。そのため、ドラム１００の帯電ローラ端部に対応するＣＴ層部分の削れ量が帯電ローラ端部以外に対応するＣＴ層の削れ量よりも多くなる。
【００２６】
さらに、図５のような帯電ローラ２０１の端部と現像ローラ４０１の端部が約２ｍｍ程度の範囲ｄで近接し、かつどちらの端部においてもクリーニングブレードゴム部６０１の掻き取り領域にある場合がある。こうした構成では、トナーが介在する第１の領域１２０よりトナーが介在しない第２の領域１３０の端部でＣＴ層の削れ量が一層多くなってしまう。
【００２７】
端部の削れ量が進んだ場合、その端部に対応する部分のＣＴ層が全て削れてドラム１００の導電層に達することがある。この場合、現像ローラ４０１や帯電ローラ２０１の外周面がドラム１００の導電層に直接触れるため、現像ローラ４０１や帯電ローラ２０１に印加されたバイアスが導電層にリークする場合がある。そして、帯電不良によるカブリや現像不良による画像欠けを生じてしまう。そのため、ドラム端部のＣＴ層削れの場合は導電層が露出する前に寿命報知する必要がある。
【００２８】
ドラム端部のＣＴ層の削れ量が多い場合は、現像ローラ４０１のトナー担持領域２２０が対応する第１の領域１２０のＣＴ層削れではなく、第２の領域１３０の端部でのＣＴ層削れによりドラム１００の寿命を報知する場合がある。
【００２９】
また、モノカラーモード時にブラックの画像形成ステーション以外の他色の画像形成ステーションのドラム１００を帯電させながら、ブラック以外の画像形成ステーションでブラックの２次転写残トナーを回収させないように露光除電させる装置がある。
【００３０】
この場合、モノカラーモード時のブラックの画像形成ステーション以外のイエロー、マゼンタ、シアンの画像形成ステーションでは現像ローラ４０１がドラム１００に当接していないため第２の領域１３０でのＣＴ層削れが少ない。
【００３１】
しかし、第２の領域１３０でのＣＴ層削れ量でドラム１００の寿命を報知する設定とすると、ドラム１００の第１の領域１２０の放電量が多くＣＴ層削れが進むため、第１の領域１２０のＣＴ層が削れ過ぎてしまうことがあった。
【００３２】
本発明は上記の先行技術をさらに発展させたものである。本発明の目的は、像担持体を適切な寿命まで有効に使用することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
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、表面に有機感光層を有する回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面に接触して帯電する帯電部材と、帯電された前記像担持体の表面を露光して潜像を形成する露光装置と、現像剤を担持して前記像担持体の表面に当接して搬送し前記潜像を現像する現像剤担持体を有する現像装置と、前記像担持体の表面に当接して現像剤を清掃するクリーニング部材と、を有する画像形成装置であって、前記有機感光層の複数の異なる箇所の削れ量に関する複数の閾値をそれぞれ記憶する記憶部材と、前記有機感光層の前記複数の異なる箇所の削れ量をそれぞれ予測し、予測された複数の削れ量と前記複数の閾値とを比較し、いずれかの削れ量が前記閾値に達したときに前記像担持体の寿命を報知する像担持体寿命予測手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、像担持体を適切な寿命まで有効に使用することができる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】実施例１における画像形成装置Ａの概略構成図
【図１Ｂ】現像装置の現像離間機構の説明図
【図２】フルカラーモード時の画像形成装置Ａの動作の概略図
【図３】モノカラーモード時の画像形成装置Ａの動作の概略図
【図４】感光体ドラム寿命判断を示すフローチャート図
【図５】感光体ドラムとそれに作用するプロセス手段の長手構成の概略構成図
【図６】実施例２におけるフルカラーモード時の総削れ量と耐久枚数の関係を示すグラフ
【図７】実施例２におけるモノカラーモード時の総削れ量と耐久枚数の関係を示すグラフ
【図８】実施例２におけるモノカラーモード時の総削れ量と耐久枚数の関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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。したがって、この発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。
【００３７】
［実施例１］
本発明の第１の実施例について説明する。図１Ａは、実施例１における画像形成装置の概略構成図である。なお、背景技術で説明した同一部材に対しては、本実施例で同一記号を付している。
【００３８】
（画像形成装置）
画像形成装置Ａは、中間転写インライン方式の電子写真フルカラー画像形成装置である。この画像形成装置Ａは、プリンタ制御部（ＣＰＵ）１０００にインターファイス１００１を介して接続される外部ホスト装置２０００から入力する画像データ（電気的な画像情報）に対応した画像を記録材９００に形成して画像形成物を出力する。
【００３９】
そして、複数の画像形成実行モードとして、記録メディア（以下、記録材と記す）９００にフルカラー画像を形成するフルカラーモードと、記録材９００にモノクロ画像を形成するモノカラーモードと、を有する。
【００４０】
プリンタ制御部（以下、制御部と記す）１０００は画像形成装置Ａの動作を統括的に制御する制御手段であり、外部ホスト装置２０００やオペレーションパネル２１と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。外部ホスト装置２０００は、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリ等のである。
【００４１】
画像形成装置Ａは無端状の中間転写ベルト（中間転写体：以下、ベルトと記す）５０２を有している。ベルト５０２は駆動ローラ５０５及びこれに対向する対向ローラ５０６に巻き掛けられている。ベルト５０２はベルト駆動部（不図示）で駆動される駆動ローラ５０５により図中矢印Ｒｉ方向（反時計方向）に１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転（循環移動）している。また、本実施例におけるベルト５０２の体積抵抗は、２３℃／５０％環境において、３×１０10Ωｃｍ程度である。
【００４２】
駆動ローラ５０５上のベルト５０２部分には、ベルト５０２上の２次転写残トナー等を感光体ドラム１００に回収させるための前処理を施すクリーニングローラ５０４が臨んでいる。クリーニングローラ５０４には、不図示のクリーニングバイアス電源からクリーニングバイアスを印加することができる。
【００４３】
駆動ローラ５０５上のベルト５０２部分には、２次転写ローラ５０３が臨んでいる。２次転写ローラ５０３の表層部は弾性材料で形成されている。そして、ベルト５０２への圧接状態ではベルト５０２との間にニップ部（２次転写ニップ部）を形成する。２次転写ローラ５０３は、ベルト５０２の回転と、ニップ部に送り込まれる記録材９００の移動と共に回転する。
【００４４】
２次転写ローラ５０３には、図示省略の２次転写バイアス電源から２次転写バイアスを印加することができる。２次転写ローラ５０３は、画像形成等に支障のないように駆動部（不図示）により所定のタイミングでベルト５０２に対し接触離反される。
【００４５】
２次転写ローラ５０３の下方には、タイミングローラ対７０２及びその出口側のタイミングセンサ７０３が配置されている。さらにそれらの下方に、記録材９００を収容した記録材収容カセット７００が着脱可能に装着される。カセット７００に収容された記録材９００は、記録材供給ローラ７０１にて１枚ずつ引き出してタイミングローラ対７０２へ供給することができる。タイミングセンサ７０３では記録材９００を検知することができ、その検知信号を装置制御やプリント枚数のカウントなどに用いることができる。記録材９００としては普通紙、光沢紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等を採用できる。
【００４６】
２次転写ローラ５０３の上方には定着装置８００が配置されている。定着装置８００は、内蔵ハロゲンランプヒータ（不図示）により加熱される定着ローラ８０１と、これに圧接される加圧ローラ８０２とを含むものである。記録材９００の搬送方向において、定着装置８００の下流側には、排出ローラ対７０４及び排出トレイ７０５が設けられている。
【００４７】
駆動ローラ５０５と対向ローラ５０６との間に懸け回されているベルト５０２の上行側のベルト部分の上側には４つの画像形成ステーションが配設されている。本実施例においては、ベルト回転方向Ｒｉに沿って、イエロー画像形成ステーションＹ、マゼンタ画像形成ステーションＭ、シアン画像形成ステーションＣ、ブラック画像形成ステーションＫ、がこの順序で配置されている。
【００４８】
各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、現像装置に収容した現像剤の色が異なるだけで互いに同じ構成の電子写真画像形成機構である。即ち、各画像形成ステーションは、像担持体として感光体ドラム１００を備えている。感光体ドラム１００は後述するように導電性支持体に有機感光層が設けられている回転可能な像担持体である。以下、感光体ドラムをドラムと記す。ドラム１００の周囲にドラム１００に作用する下記のような各種のプロセス手段がドラム回転方向に沿って配設されている。
【００４９】
即ち、ドラム１００に接触して配設されており電圧が印加されてドラム表面（有機感光層の表面）を帯電する帯電部材としての帯電ローラ２０１を有する帯電手段が配設されている。また、帯電されたドラム表面に露光して潜像を形成する静電潜像形成手段としての露光装置３００が配設されている。
【００５０】
また、現像剤（トナー）を担持してドラム表面に当接して搬送し潜像を現像する現像剤担持体としての現像ローラ４０１を有する現像手段としての現像装置４００が配設されている。また、ドラム表面に当接して配設されておりドラム表面の現像剤を清掃するクリーニング部材としてのクリーニングブレード６０１を有するクリーニング装置６００が配置されている。
【００５１】
本実施例では、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各ドラム１００間の距離は、ＹとＭ、ＭとＣ、ＣとＫは全て同じで６７ｍｍ（以降、ステーション間距離と呼称する）である。
【００５２】
各画像形成ステーションにおけるドラム１００、帯電ローラ２０１、現像装置４００及びクリーニング装置６００は一体的にカートリッジ化されている。そして、画像形成装置Ａの装置本体Ａ１に対して所定の要領にて着脱可能なプロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）を構成している。
【００５３】
すなわち、画像形成ステーションＹを構成するイエローカートリッジＹＣ、画像形成ステーションＭを構成するマゼンタカートリッジＭＣである。また、画像形成ステーションＣを構成するシアンカートリッジＣＣ、画像形成ステーションＫを構成するブラックカートリッジＫＣである。
【００５４】
各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの１次転写ローラ５０１は、ベルト５０２の内側に配設されていて、ベルト５０２を介してドラム１００の下面に対向している。１次転写ローラ５０１はベルト５０２の上行側ベルト部分を介してドラム１００の下面に当接しており、ベルト５０２の走行に従動回転する。各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいてドラム１００とベルト５０２との当接ニップ部が１次転写部である。
【００５５】
１次転写ローラ５０１には、ドラム１００上に形成されるトナー像をベルト５０２へ１次転写するための、１次転写バイアス電源（不図示）から１次転写バイアスを印加できる。また１次転写バイアス電源は、後述するモノカラーモードにおいて、ベルト５０２上の２次転写残トナーをドラム１００に回収させないようにするための非回収バイアスに切り替えることも出来る。
【００５６】
各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるドラム１００は、導電性支持体に有機感光層が設けられている回転可能な像担持体である。本実施例においては、マイナス帯電性のΦ２４のドラムでありドラム駆動モータ（不図示）にて矢印Ｒｐ方向（時計方向）にベルト５０２と同速度で回転駆動される。
【００５７】
本実施例において、ドラム１００は、アルミシリンダ等の導電性支持体である基体上に導電層約３０μｍ、中間層と電荷発生層で約１μｍ、電荷輸送層１５μｍ（以降、初期膜厚１５μｍと呼称する）が積層されて構成されている。
【００５８】
各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける帯電ローラ２０１は、ドラム１００に接触して帯電する導電性弾性層が設けられた帯電部材である。帯電ローラ２０１は、ドラム１００に当接してその回転に伴って従動回転し、帯電バイアス用電源２０２から所定のタイミングでドラム表面を帯電のための帯電バイアスが印加される。また帯電バイアス用電源２０２は、４つの画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて、共通となっている。
【００５９】
各画像形成ステーションにおける露光装置３００は、帯電されたドラム表面の１００の画像形成領域を露光して潜像を形成する静電潜像形成手段である。本実施例においてはレーザー走査露光装置であり、外部ホスト装置２０００から制御部１０００に入力される画像情報に応じて変調されたレーザービームＬを出力する。そして、そのレーザービームＬでドラム表面の帯電処理面を走査露光して静電潜像を形成する。
【００６０】
各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける現像装置４００は、ドラム１００に接触し静電潜像に対して現像を行う現像ローラ（現像剤担持体）４０１、現像剤としてのトナーを収容するホッパー部（現像剤容器）４０２とから構成されている。現像ローラ４０１はホッパー部４０２から供給されたトナーを担持してドラム１００に当接して搬送し、潜像を現像する。トナーは、マイナス帯電性トナーを採用している。現像ローラ４０１には現像バイアス電源（不図示）から現像バイアスが印加されて反転現像を行う。
【００６１】
現像ローラ４０１は芯金上にシリコーンゴムの基層がある。そして、その基層上にウレタン樹脂中にアクリル系樹脂玉を分散させた樹脂材による薄層が形成されている。現像ローラ４０１の硬度は、アスカ―ゴム硬度計Ｃ型（高分子計器株式会社製）の測定で６１°である。マイクロ硬度計ＭＤ−１では、４０°である。
【００６２】
また、現像装置４００には揺動中心４０３が設けられている。そして、この揺動中心４０３を中心にして、現像ローラ４０１をドラム１００に対して接離可能としている。画像形成装置は、各画像形成ステーションにおいて、現像ローラ４０１をドラム１００に当接（接触状態）および離間（離接、非接触状態）させる現像離間機構（現像装置シフト機構）２２（図１Ｂ）を有する。
【００６３】
即ち、現像装置４００は制御部１０００で制御される現像離間機構２２により揺動中心４０３を中心にドラム１００に向かう方向に回動される。これにより、現像ローラ４０１が所定の押圧力でドラム１００に対して接触している図１Ｂの実線示の現像当接時の状態（現像位置）に保持される。現像ローラ４０１は現像当接時においては回転駆動され、現像バイアスの印加がなされる。本実施例においては、現像ローラ４０１は、ドラム１００に対する当接時にドラム１００に対し５０μｍ侵入している。現像ローラ４０１の回転速度は、ドラム１００に対し順方向（図中矢印Ｒｄ方向）に１６０ｍｍ／ｓｅｃである。
【００６４】
また、現像装置４００は揺動中心４０３を中心にドラム１００から離れる方向に所定量回動される。これにより、現像装置４００は現像ローラ４０１がドラム１００から所定に離間した図１Ｂの二点鎖線示の現像離間時の状態（非現像位置）に保持される。現像ローラ４０１は現像離間時においては回転が停止され、また現像バイアスの印加はなされない。
【００６５】
各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるクリーニング装置６００は、ドラム表面に当接して配設されておりドラム表面のトナーを清掃するクリーニング部材としてのクリーニングブレード６０１を有する。クリーニングブレード６０１は弾性部材により成形されている。クリーニングブレード６０１は、ドラム１００にカウンターで当接してドラム表面の１次転写残トナー等の残留物を除去清掃する。
【００６６】
本実施例において、クリーニングブレード６０１の先端部は対ドラム１００との接触部における接線に対し３０°の角度で当接している。ドラム１００との侵入量は１ｍｍ程度である。クリーニングブレード６０１のドラム１００への当接圧は７０ｇｆ／ｃｍである。
【００６７】
また、図５のように、現像ローラ４０１のローラ部の端部は、帯電ローラ２０１のローラ部の端部よりｄ：１ｍｍ外側の位置にある。クリーニングブレード６０１の端部は、現像ローラ４０１の端部から３ｍｍ外側にある。よって、帯電ローラ２０１と現像ローラ４０１の端部はクリーニングブレード６０１の掻き取り領域にある。
【００６８】
また、オペレーションパネル２１は制御部１０００と情報の授受をして、後述するドラム寿命の報知など画像形成装置Ａの状況をユーザーに知らせる機能がある。また、制御部１０００の各種の情報を入力する機能がある。
【００６９】
（画像形成装置の動作：フルカラーモード）
まず初めに、すべての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを用いて、連続した３枚のフルカラーの出力画像を形成する、フルカラーモードの動作について、図２を用いて説明する。図２は、横軸の時間に対する各部材の動作タイミングを説明する図である。
【００７０】
図２の上部（１）は、ドラム１００の回転・停止、帯電バイアス、クリーニングローラ５０４の印加バイアスの出力・停止、のそれぞれの関係を示している。また、図２の中部（２）は、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの、各現像ローラ４０１の当接離間動作、１次転写バイアス、ドラム１００の表面電位、画像露光装置３００の露光動作、の関係をあらわしている。そして、図２の下部（３）は、画像形成ステーションＫの、各現像ローラ４０１の当接離間動作、１次転写バイアス、ドラム１００の表面電位、画像露光装置３００の露光動作、の関係をあらわしている。
【００７１】
ここで、画像形成装置Ａの待機状態（スタンバイ状態）においては、全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置４００は現像離間機構２２により揺動中心４０３を中心にドラム１００から離れる方向に所定量回動されている。即ち、現像装置４００は現像ローラ４０１がドラム１００から所定に離間した図１Ｂの二点鎖線示の現像離間時の状態（非現像位置）に保持されている。また、現像ローラ４０１は回転が停止され、また現像バイアスの印加はなされない。
【００７２】
制御部１０００は画像形成装置Ａの待機状態において外部ホスト装置２０００やオペレーションパネル２１からプリントリクエストを受け取ると、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいてドラム１００を回転させ始める（Ｆ１１）。そして、この回転と同時に帯電バイアス用電源２０２から各帯電ローラ２０１に帯電バイアス−１０００Ｖを印加する（Ｆ１２）。この帯電バイアス印加により各ドラム１００の表面が暗電位ＶＤ＝−５００Ｖに帯電する（Ｆ１３、Ｆ１３’）。
【００７３】
この帯電バイアスの印加と同時に、１次転写ローラ５０１に１次転写バイアス＋３００Ｖを印加する（Ｆ１４、Ｆ１４’）。また、この１次転写バイアスの印加と同時に、クリーニングローラ５０４にクリーニングバイアス＋１０００Ｖを印加する（Ｆ１５）。
【００７４】
次に、制御部１０００は現像離間機構２２を制御して、全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置４００を、揺動中心４０４を中心にドラム１００に向かう方向に回動する。即ち、全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像ローラ４０１が所定の押圧力でドラム１００に対して接触している図１Ｂの実線示の現像当接時の状態（現像位置）に転換されて保持される（Ｆ１６、Ｆ１６’）。また、プリンタ制御部１０００は現像ローラ４０１を回転駆動するとともに現像バイアスを印加する。
【００７５】
そして、制御部１０００は、まず、画像形成ステーションＹの画像露光装置３００により画像情報に応じた露光を行う（Ｆ１７〜Ｆ１９）。この露光により、画像形成ステーションＹのドラム１００の表面に静電潜像を形成する（Ｆ１８）。静電潜像が形成された後のドラム１００表面は、明電位ＶＬ＝−１５０Ｖとなる。ドラム１００上に形成された静電潜像は現像ローラ４０１に現像バイアス−３００Ｖを印加することよりイエロートナー像として現像される。そして、そのイエロートナー像が１次転写ローラ５０１に印加された１次転写バイアス＋３００Ｖによりベルト５０２上に１次転写される。
【００７６】
ベルト５０２にイエロートナー像を１次転写した後のドラム１００の表面電位は、１次転写バイアスの影響およびドラム１００の電位の暗減衰により、暗電位ＶＤ部が約−２５０Ｖ、明電位ＶＬ部が約−１００Ｖ程度に変わる。
【００７７】
以下同様にして、マゼンタの画像形成ステーションＭ、シアンの画像形成ステーションＣ、ブラックの画像形成ステーションＫのドラム１００に対して所定の制御タイミングでそれぞれマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が形成される。そして、それらのトナー像がベルト５０２上に順次重ねて転写される。これにより、ベルト５０２上に４色重ね合わせの未定着のフルカラートナー像が形成される。
【００７８】
各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて、１次転写後のドラム１００上に残留する１次転写残トナーは、それぞれ、クリーニングブレード６０１により除去清掃され、クリーニング装置６００に貯留される。
【００７９】
１枚目の画像形成動作が終了したイエローの画像形成ステーションＹでは、画像露光装置３００により２枚目の画像情報に応じた露光を行い（Ｆ２０〜Ｆ２２）、静電潜像が形成される（Ｆ２１）。その静電潜像を現像装置４００にて現像してイエロートナー像を形成する。そして、１次転写ローラ５０１にてベルト５０２上に１次転写する。
【００８０】
クリーニングローラ５０４にクリーニングバイアス＋１０００Ｖが印加されており（Ｆ１５）、ベルト５０２上の２次転写残トナー等はプラス極性に帯電されている。よって、２枚目のイエロートナー像を１次転写すると同時に、ベルト５０２上の２次転写残トナーがドラム１００に回収される。回収された２次転写残トナーはクリーニング装置６００に貯留される。
【００８１】
このような動作を繰り返すことにより、３枚目のフルカラーの出力画像も形成されていく。Ｆ２３〜Ｆ２５は３枚目の画像情報に応じた露光、Ｆ２４はその露光による静電潜像が形成である。
【００８２】
制御部１０００は、最後の３枚目の後端に達したところで全画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで現像ローラ４０１をドラム１００から離間させる（Ｆ２８、Ｆ２８’）。３枚目のフルカラートナー像が１次転写された後の各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋでは、画像形成時と同様の帯電バイアス（Ｆ２６）と１次転写バイアスが印加されたまま（Ｆ２７、Ｆ２７’）となる。
【００８３】
そして、３枚目のフルカラートナー像の２次転写残トナーの回収を行う。その後、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで３枚目後端部に相当するところを１次転写後、ベルト５０２が一周して再び元の画像形成ステーションの位置に戻ってきたところですべてのバイアスをオフ（Ｆ２９、Ｆ３０、Ｆ３１、Ｆ３２）する。そして、ドラム１００の回転を停止させた（Ｆ３３）後、画像形成装置Ａは、次のプリントリクエストに備えることになる。即ち、画像形成装置Ａは、次ぎのプリントリクエストを受けるまで待機常態に保持される。
【００８４】
（画像形成装置の動作：モノカラーモード）
次に、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ及びＫのうち、ブラックの画像形成ステーションＫのみを用いて連続した３枚のブラックの出力画像を形成するモノカラーモードの動作について、図３を用いて説明する。
【００８５】
制御部１０００は、プリントリクエストを受け取ると、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ及びＫのドラム１００を回転し始める（Ｆ４１）。そして、帯電バイアス用電源２０２から各帯電ローラ２０１に帯電バイアス−１０００Ｖを印加する（Ｆ４２）。この帯電バイアス印加により各ドラム１００の表面が暗電位ＶＤ＝−５００Ｖに帯電する（Ｆ４３、Ｆ４３’）。
【００８６】
この帯電バイアスの印加と同時に、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの１次転写ローラ５０１に非回収バイアス−５００Ｖ（Ｆ４４）と画像形成ステーションＫの１次転写ローラ５０１に１次転写バイアス＋３００Ｖ（Ｆ４５）を印加する。また、１次転写バイアスの印加と同時に、クリーニングローラ５０４にクリーニングバイアス＋１０００Ｖを印加する（Ｆ４６）。
【００８７】
次にブラックの画像形成ステーションＫのみ、現像ローラ４０１をドラム１００に当接させる（Ｆ４７）。このとき他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの現像ローラ４０１はドラム１００に当接させない（Ｆ４８）。
【００８８】
ブラックの画像形成ステーションＫの現像ローラ４０１をドラム１００に当接させたら、画像形成に寄与していない他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃでは、画像露光装置３００により、ベタ黒画像時以上の露光量で強制全面露光が行われる（Ｆ４９）。この強制全面露光により他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃでは、ドラム１００の表面が−７０Ｖ程度に除電される。
【００８９】
この強制全面露光と非回収バイアスにより、クリーニングローラ５０４にてプラス極性に帯電された２次転写残トナーは、ブラック以外の画像形成ステーション（Ｙ、Ｍ、Ｃ）でほとんど回収されることは無い。
【００９０】
なお、強制全面露光でベタ黒時以上に露光を行うのは、プラス極性に帯電された２次転写残トナーが、なるべくブラック以外の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃに回収されないようにするためである。結果、ブラックの画像形成ステーションＫで２次転写残トナーを回収することが出来る。
【００９１】
その後ブラックの画像形成ステーションＫでは、画像露光装置３００により画像情報に応じた露光を行う（Ｆ５０〜Ｆ５２）。この露光によりドラム１００表面に静電潜像を形成する（Ｆ５１）。ドラム１００上に形成された静電潜像を現像ローラ４０１により現像してブラックのトナー像を形成する。１次転写ローラ５０１は、１次転写バイアス＋３００Ｖが印加されて（Ｆ４５）、画像形成ステーションＫのドラム１００上に形成されたブラックのトナー像をベルト５０２上に１次転写する。
【００９２】
かくして、ベルト５０２上に形成されたブラックのトナー像は、ベルト５０２の回動により２次転写ローラ５０３へ向けて移動する。ベルト５０２にて送られてくるブラックのトナー像のタイミングに合わせて、ベルト５０２とこれに圧接された２次転写ローラ５０３とのニップ部に向けて記録材９００の供給が開始される。２次転写ローラ５０３にてブラックのトナー像が記録材９００上に２次転写される。
【００９３】
ブラックの画像形成ステーションＫにおいて、トナー像の１次転写後のドラム１００上に残留する１次転写残トナーはクリーニング装置６００により除去清掃される。
【００９４】
続いて、ブラックの画像形成ステーションＫで２枚目のブラックの画像形成を行うための動作に移行していく。ブラックの画像形成ステーションＫでは、画像露光装置３００により２枚目の画像情報に応じた露光を行う（Ｆ５３〜Ｆ５５）。この露光によりドラム１００表面に静電潜像を形成する（Ｆ５４）。そして、現像ローラ４０１によりブラックのトナー像を形成する。次に１次転写ローラ５０１に印加された１次転写バイアス＋３００Ｖにより、ベルト５０２上に１次転写する。
【００９５】
ここで、ドラム１００上のブラックのトナー像がベルト５０２に転写されるのと同時に、プラス極性に帯電された２次転写残トナー（１枚目のブラックトナー像の２次転写残トナー）は、ブラックのドラム１００に回収される。
【００９６】
このような動作を繰り返すことにより、３枚目のブラックの出力画像も形成されていく。Ｆ５６〜Ｆ５８は３枚目の画像情報に応じた露光、Ｆ５７はその露光による静電潜像が形成である。
【００９７】
最後の３枚目のブラックのトナー像が１次転写された後の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃでは、強制全面露光と、非回収バイアス及び画像形成時の帯電バイアスが印加されたままとなる（Ｆ５９、Ｆ６０、Ｆ６１）。またブラックの画像形成ステーションＫでも、画像形成時の帯電バイアスと１次転写バイアスが印加されたままとなる（Ｆ６１、Ｆ６２）。そしてブラックの現像ローラ４０１をドラム１００から離間させる（Ｆ６３）。
【００９８】
次いでブラック３枚目後端のトナー像の２次転写残トナーをブラックの画像形成ステーションＫにて回収したところで全面露光とすべてのバイアスをオフにする（Ｆ６４、Ｆ６５、Ｆ６６、Ｆ６７、Ｆ６８）。次にドラム１００の回転を停止させ（Ｆ６９）、画像形成装置Ａは、次のプリントリクエストに備えることになる。
【００９９】
（感光体ドラム寿命予測手段）
次に本発明の特徴である、感光体ドラム寿命予測手段（像担持体寿命予測手段）について詳細に説明する。画像形成装置Ａは、ドラム１００のＣＴ層（有機感光層）の複数の異なる箇所の削れ量に関する複数の閾値をそれぞれ記憶する記憶部材（記憶手段）１５を有する。また、ＣＴ層の複数の異なる箇所の削れ量をそれぞれ予測し、予測された複数の削れ量と記憶部材に記憶されている複数の閾値とを比較し、いずれかの削れ量が前記閾値に達したときにドラムの寿命を報知する像担持体寿命予測手段１６を有する。
【０１００】
本実施例においては、ＣＴ層の複数の異なる箇所が、現像ローラ４０１の軸方向でトナーを担持するトナー担持領域（現像剤担持領域）２２０（図５）と、トナー担持領域の両端外側にトナーを担持しないトナー非担持領域（現像剤非担持領域）２３０と、を含む。
【０１０１】
即ち、現像ローラ４０１のトナー担持領域２２０が対応する領域であるドラム１００の第１の領域１２０（図５）と、トナー非担持領域２３０が対応する領域であるドラム１００の第２の領域１３０のＣＴ層の削れ量をそれぞれ予測する。そして、予め設定している第１と第２の各領域の寿命閾値に対する双方の総削れ量のうち、どちらかが先に閾値に達した時にドラム１００の寿命をオペレーションパネル２１に表示してユーザーに報知するものである。
【０１０２】
総削れ量の算出には、削れに対し異なる条件ごとの単位時間当たりの削れ量を規定する必要がある。そして、動作中の各異なる条件ごとに時間を計測して得た計測時間と、規定した削れ量とを掛け算する。こうした各条件時の削れ量を計算して積算した結果を総削れ量とし、閾値と比較するのである。
【０１０３】
単位時間当たりの削れ量は、ドラム１００に対する現像ローラ離間時の帯電による放電量の条件と、現像ローラ当接時の現像ローラ４０１とドラム１００との摺擦の条件で主に決まる。
【０１０４】
本実施例では、前述したシーケンスでレターサイズ（幅約２１５．９ｍｍ×長さ約２７９．４ｍｍ）の紙を３枚間欠で片面印字する。したがって、こうした上記条件に当てはまるのは次の３条件である。すなわち、現像ローラ離間時における放電量が異なる条件としては、通常印字時とモノカラーモードの強制全面露光時である。現像ローラ当接時における現像ローラ４０１の回転速度などの異なる条件としては、現像ローラ４０１の速度の変速等を行わないため条件は一つである。
【０１０５】
なお、紙面全体を印字した場合の印字率を１００％としたとき、ユーザーは通常数％程度の印字率で印字することが多い。また、同一パターンでの印字は多くないため、通常印字時の削れはべた白印字時とほぼ同じである。そのため、画像露光時（図２のＦ１８、Ｆ１８’、Ｆ２１、Ｆ２１’、Ｆ２４、Ｆ２４’、図３のＦ５１、Ｆ５４、Ｆ５７）は、ドラム１００のＶＤ＝−５００Ｖ時と同条件とみなす。
【０１０６】
次に、上記３条件時の単位時間当たりの削れ量を以下に説明する実験により求めた。
【０１０７】
条件１：現像離間におけるドラム１００の回転、帯電−１０００Ｖを印加、１次転写バイアス＋３００Ｖを印加。
【０１０８】
画像形成装置Ａにおいて、実験用特殊シーケンスにより、現像ローラ４０１を離間させたままでドラム１００の回転開始と同時に帯電−１０００Ｖ、１次転写バイアス＋３００Ｖを印加させ、そのまま６時間連続稼働させた。
【０１０９】
そして、膜厚測定装置（ＰＥＲＭＡＳＣＯＰＥ；Ｆｉｓｈｅｒ製）において実験開始前と終了時にドラム１００の長手中央部（第１の領域１２０：トナー担持領域）と端部（第２の領域１３０：帯電ローラ端部、ナー非担持領域端部）の当接位置で膜厚を測定した。以下、条件２と条件３においても各条件に則った条件に変えて、６時間連続稼働させ実験前と終了後に条件１と同様に膜厚測定を行った。
【０１１０】
条件２：現像ローラ４０１の現像離間時におけるドラム１００を回転、帯電−１０００Ｖを印加、１次転写バイアス−６００Ｖを印加、強制全面露光。
【０１１１】
条件３：現像ローラ４０１の現像当接時におけるドラム１００を回転、帯電−１０００Ｖを印加、１次転写バイアス＋３００Ｖを印加。
【０１１２】
なお、ドラム１００の第１の領域１２０におけるＣＴ層の必要膜厚を実験で確認した。その結果、７μｍを下回ると特に３０℃８０％以上の高温高湿環境下でドラム１００のＶＤの暗減衰が速くなる現象を観測した。このため、帯電後現像ローラ４０１部における電位降下により現像バイアスとＶＤとの適正コントラストが保てなくなり、トナーがＶＤ部に現像されてしまう、いわゆる地カブリが発生してしまった。したがって、寿命時膜厚を７．０μｍとした。また、ドラム１００の第２の領域１３０の寿命時膜厚は０μｍとした。
【０１１３】
膜厚測定結果
以下、条件１〜３での６時間後の削れ量（μｍ）と単位時間（毎秒）あたりの削れ量（以降、削れ係数と呼称）の計算結果を以下表１に示す。
【０１１４】
【表１】
2014016539.tif 000003
【０１１５】
よって、各条件時の時間を計測し、その時間に上記削れ係数を掛けると各条件時の削れ量が算出予測できる。なお、表１において、トナー担持領域はドラム１００の第１の領域１２０を意味し、トナー非担持領域はドラム１００の第２の領域１３０を意味している。後述する表５〜表１３においても同様である。
【０１１６】
ここで、上記３条件に相当する時間が上述したフルカラーモード時とモノカラーモード時の印字動作中において占める時間を以下表２〜４に示した。表２は、フルカラーモード時のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける時間を示す。表３は、モノカラーモード時のＹ、Ｍ、Ｃにおける時間を示す。表４は、モノカラーモード時のＫにおける時間を示す。また、以下のように前回転、紙間、後回転の時間を定義する。
【０１１７】
ａ：前回転
フルカラーモード時のＹＭＣＫの前回転とは、現像ローラ４０１当接前の帯電ローラ２０１印加時（図２のＦ１２〜Ｆ１６）とする。モノカラーモード時のＹＭＣの前回転とは、強制全面露光開始前の帯電ローラ２０１印加時（図３のＦ４２〜Ｆ４９）とする。モノカラーモード時のＫの前回転とは、現像ローラ４０１当接前の帯電ローラ２０１印加時（図３のＦ４２〜Ｆ４７）とする。
【０１１８】
ｂ：紙間
紙間は、フルカラーモードＹＭＣＫとモノカラーモードＫで共通であり、現像ローラ４０１当接時のページ間の回転時（図２のＦ１９〜Ｆ２０、Ｆ２２〜Ｆ２３、図３のＦ５２〜Ｆ５３、Ｆ５５〜Ｆ５６）とする。モノカラーモード時ＹＭＣは現像ローラ４０１が離間しており、紙間に相当する時間はないとする。
【０１１９】
ｃ：後回転
フルカラーモード時ＹＭＣＫの後回転とは、現像ローラ４０１離間後の帯電ローラ２０１印加時（図２のＦ２８〜Ｆ２９）する。モノカラーモード時Ｋの後回転とは、同じく現像ローラ４０１離間後の帯電ローラ２０１印加時（図３のＦ６３〜Ｆ６５）とする。モノカラーモード時ＹＭＣについては、強制全面露光と帯電ローラ２０１印加が同時にオフするため、後回転はないとする。
【０１２０】
また、表２における条件３の時の「画像形成時＋紙間」の時間については、画像形成３枚印字の時間と、１枚目から２枚目、および２枚目から３枚目のそれぞれの紙間の時間の他に次に説明する時間が加えられている。
【０１２１】
以下、表２の画像形成時＋紙間の時間について詳細に説明する。全画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各現像ローラ４０１はドラム１００に同時に当接し、かつ離間も同時に行う。そのため、例えば、画像形成ステーションＹの現像ローラ４０１は、３枚目のイエロー画像がベルト５０２上で画像形成ステーションＹから画像形成ステーションＫのステーション間距離３か所分（ＹとＭ、ＭとＣ、ＣとＫ）を通過後に離間することになる。
【０１２２】
一方、画像形成ステーションＫにおいては、１枚目のイエロー画像が１次転写されたのち画像形成ステーションＫに到達するまでステーション間距離３か所目の通過時にブラックの画像を１次転写することになる。つまり、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像ローラ４０１の当接時間には、それぞれステーション間距離３か所分の距離を通過する時間分だけ付け加える必要がある。本実施例は、２．０１秒（＝３×（６７ｍｍ／１００ｍｍ／ｓｅｃ））である。
【０１２３】
一方、モノカラーモード時においては、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの現像ローラ４０１は当接しない（Ｆ４８）。画像形成ステーションＫの現像ローラ４０１は、１枚目の印字直前に当接（Ｆ４７）し、３枚目の印字直後に離間（Ｆ６３）する。画像形成ステーションＫの現像ローラ４０１は、他の画像形成ステーションによる画像形成を待つことがないため、ステーション間距離の通過時間を追加する必要はない。
【０１２４】
【表２】
2014016539.tif 000004
【０１２５】
【表３】
2014016539.tif 000005
【０１２６】
【表４】
2014016539.tif 000006
【０１２７】
次に、本実施例におけるドラム寿命の予測計算手段及び寿命報知判断ついてブロック図とフローチャートを用いて説明する。
【０１２８】
図１に示すように各色プロセスカートリッジＹＣ、ＭＣ、ＣＣ、ＫＣにはメモリ（記憶部材：記憶手段）１５が取り付けられている。メモリ１５には、ドラム１００のＣＴ層（有機感光層）の複数の異なる箇所の削れ量に関する複数の閾値を記憶している。本実施例では、現像ローラ４０１のトナー担持領域２２０に対応するドラム１００の第１の領域１２０の削れ量に関する閾値ＳＣとトナー非担持領域２３０に対応する第２の領域１３０の削れ量に関する閾値ＳＥを記憶している。
【０１２９】
本実施例では、第１の領域１２０の寿命閾値ＳＣである８μｍ（＝初期膜厚１５μｍ−寿命時膜厚７μｍ）、第２の領域１３０の寿命閾値ＳＥである１５μｍ（＝初期膜厚１５μｍ−寿命時膜厚０μｍ）が記憶されている。
【０１３０】
さらに、以下の表５に示す各条件の削れ係数が記憶されている。（  ）内の表記は、各条件の削れ係数の呼称である。
【０１３１】
【表５】
2014016539.tif 000007
【０１３２】
また、メモリ１５には、後述する総削れ量計算手段１９ｂにより計算された結果である、総削れ量を記憶する。総削れ量としては、トナー担持領域用のＳＣｎ、トナー非担持領域端部用のＳＥｎの２種類を準備した。
【０１３３】
さらに、制御部１０００には、像担持体寿命判断手段としての感光体ドラム寿命判断手段１６が内蔵されている。感光体ドラム寿命判断手段１６は制御部１０００に感光体ドラム寿命判断機能部（像担持体寿命判断機能部）として格納されている。
【０１３４】
また、感光体ドラム寿命判断手段１６には、削れ条件検知手段１７、時間計測手段１８、削れ量計算手段１９ａ、総削れ量計算手段１９ｂ、比較手段２０がある。削れ条件検知手段１７は、ドラム回転有無、帯電印加バイアス値、１次転写バイアス値、画像露光装置の露光量、現像ローラの当接離間をそれぞれ検知する。
【０１３５】
そして、画像形成装置Ａの状態が上記条件１〜３のいずれかの条件に合致したかどうかを検知する。時間計測手段１８は、各条件１〜３における時間を計算する。削れ量計算手段１９ａは、時間計測手段１８による計測結果と各条件におけるメモリ１５内の削れ係数を掛けて、各条件の動作時間が終了するごとに削れ量を計算する。総削れ量計算手段１９ｂは、これまでの積算削れ量に削れ量計算手段１９ａにて計算した値を新たに加算する。比較手段２０は、総削れ量計算手段１９ｂによる計算結果とメモリ１５内の寿命閾値を比較して寿命閾値以上かどうかを比較する。
【０１３６】
次に、感光体ドラム寿命判断手段１６の削れ量の計算および寿命の判断について、図４のフローチャートを用いて説明する。図４において、画像形成装置Ａがプリント動作待機状態からプリントリクエストを受信した後の感光体ドラム寿命判断手段１６の動作について詳述する。なお、後述の画像形成装置Ａがプリント動作中であるかどうかの判断については、不図示の帯電バイアス印加回路に組み込まれた帯電電流検知回路により帯電電流を検知することによって帯電ローラ２０１が放電を行っているかどうかで判断する。
【０１３７】
・Ｓ１０１：削れ条件検知手段１７により、画像形成装置Ａが条件１〜３のいずれかの状態に移行したかどうかを判断する。ＹｅｓであればＳ１０２に進む。ＮｏであればＳ１１３に進む。
【０１３８】
・Ｓ１０２〜Ｓ１０３：画像形成装置ＡがＳ１０１にて検知した条件ｎ（ｎ＝１〜３のいずれかの数値）で動作した時間を時間計測手段１８で計測する（Ｓ１０２）。そして、現像離間時はｔｃｎ、現像当接時はｔｄｎとして削れ量計算手段１９ａに記憶する（Ｓ１０３）。
【０１３９】
・Ｓ１０４：メモリ１５より、検知した条件ｎの削れ係数ｃｃｎ、ｅｃｎを読み出して、削れ量計算手段１９ａに記憶する。
【０１４０】
・Ｓ１０５〜Ｓ１０６：削れ量計算手段１９ａにより、削れ量を現像離間時はｃｃｎ×ｔｃｎ、ｅｃｎ×ｔｃｎを計算する。現像当接時は、ｃｃｎ×ｔｄｎ、ｅｃｎ×ｔｄｎを計算する（Ｓ１０５）。計算結果を総削れ量計算手段１９ｂに記憶する（Ｓ１０６）。
【０１４１】
・Ｓ１０７：総削れ量計算手段１９ｂは、メモリ１５より、ＳＣｎ、ＳＥｎを読みだして記憶する。
【０１４２】
・Ｓ１０８〜Ｓ１０９：総削れ量計算手段１９ｂは、現像離間時はＳＣｎ＋ｃｃｎ×ｔｃｎ、ＳＥｎ＋ｅｃｎ×ｔｃｎを計算する。現像当接時は、ＳＣｎ＋ｃｃｎ×ｔｄｎとＳＥｎ＋ｅｃｎ×ｔｄｎを計算する（Ｓ１０８）。計算結果をＳＣｎ、ＳＥｎとして更新し、更新したＳＣｎ、ＳＥｎをメモリ１５と比較手段２０に記憶する（Ｓ１０９）。
【０１４３】
・Ｓ１１０：比較手段２０は、メモリ１５より寿命閾値ＳＣ、ＳＥを読みだして記憶する。
【０１４４】
・Ｓ１１１：比較手段２０にて、ＳＣ≦ＳＣｎであるかどうか比較する。ＹｅｓであればＳ１１４に進む。ＮｏであればＳ１１２に進む。
【０１４５】
・Ｓ１１２：比較手段２０にて、ＳＥ≦ＳＥｎであるかどうか比較する。ＹｅｓであればＳ１１４に進む。ＮｏであればＳ１１３に進む。
【０１４６】
・Ｓ１１３：画像形成装置Ａは、感光体ドラムの寿命を報知せず、画像形成装置Ａがプリント動作中であるかどうか判断する。ＹｅｓであればＳ１０１に進む。Ｎｏであればプリント動作待機状態に入る。
【０１４７】
・Ｓ１１４：画像形成装置Ａの駆動・バイアス印加等の動作を漸次停止してドラム寿命に到達したことをオペレーションパネル２１にて表示する。
【０１４８】
以上説明した感光体ドラム寿命予測機構を用いて画像形成装置Ａを以下の各通紙モードでドラム寿命到達枚数、寿命到達領域（第１の領域１２０か第２の領域１３０かどうか）、総削れ量、を確認した。
【０１４９】
・通紙モード１：フルカラーモードのみ
・通紙モード２：モノカラーモードのみ
・通紙モード３：フルカラーモード２７００枚印字後にモノカラーモード印字に切り替え上記全３種の通紙モードをすべてレターサイズ紙３枚間欠で耐久試験を実施した。
【０１５０】
なお、本実施例におけるドラム１００の寿命枚数は、フルカラーモードのみの印字でＹＭＣＫが５７８１枚相当、モノカラーモードのみの印字で、ＹＭＣが６５８８枚相当、Ｋが６３５１枚相当に設定されている。
【０１５１】
通紙モード１と通紙モード２の結果を以下の表６〜７、通紙モード３の結果を表８〜１０にまとめた。なお、表８と表１０中の（  ）内の数値は、ドラム１００が寿命までどれだけ削れ量が積算したかを示している。つまり、１００％が寿命閾値まで削れたことを意味する。
【０１５２】
【表６】
2014016539.tif 000008
【０１５３】
【表７】
2014016539.tif 000009
【０１５４】
【表８】
2014016539.tif 000010
【０１５５】
【表９】
2014016539.tif 000011
【０１５６】
【表１０】
2014016539.tif 000012
【０１５７】
上記耐久試験により、フルカラーモードのみ、モノカラーモードのみにおけるドラム寿命が正しく寿命報知されたのを確認できた。また、通紙モード３では、フルカラーモード印字において、ドラム１００の第２の領域１３０の端部の方で寿命が進んでいる場合でも、モノカラーモードに切り替えた後に、第１の領域１２０の方が先に寿命が到達する場合を確認できた。
【０１５８】
また、表６と表７のブラックの第１の領域１２０の寿命時削れ量に着目すると、表６に示す通紙モード１（フルカラーモード）の場合より、表７に示す通紙モード２（モノカラーモード）の場合の方が削れ量が多い。これは、モノカラーモードにおけるブラックの現像ローラ４０１の当接時間が短い為である。すなわち、現像ローラ当接時間が短いことで、第１の領域１２０の削れ量が寿命閾値に達するまでの時間が長い。
【０１５９】
そのため、第１の領域１２０の削れ量が増加するため、寿命時削れ量が増えたのである。例えば、レターサイズ紙より小さい小サイズ紙を通紙した場合に、画像形成装置で小サイズ紙の大きさに現像ローラ４０１の当接タイミングを変えて現像ローラ当接時間を短くすることも可能である。
【０１６０】
そうした場合は、紙サイズによって第１の領域１２０で寿命に到達する場合も考えられるが、本発明の特徴である感光体ドラム寿命予測機構を用いることで、現像ローラ４０１の当接時間に関係なく、適正に寿命を報知することが可能である。
【０１６１】
なお、本実施例では、寿命閾値として積算削れ量の閾値としたが、必要最小膜厚（第１の領域７μｍ、第２の領域端部０μｍ）を閾値としてももちろんよい。その場合、初期膜厚１５μｍから削れ量を減算して必要最小膜厚に達したときに寿命を報知するなどが考えられる。
【０１６２】
また、既に述べたように、従来技術ではドラムの長手で寿命を別々に規定していなかった。本実施例の耐久試験結果からわかるように、第１の領域１２０だけで８μｍ削れたときに寿命であると設定すると、例えば、フルカラーモード時では、第２の領域１３０の端部の削れが１５μｍ以上となり（表６）、リークが発生するリスクが高くなるのである。さらに、第２の領域１３０の端部だけで１５μｍ削れたときに寿命であると設定すると、通紙モード３のケースでモノカラーモード時に第１の領域１２０の削れが８μｍを上回ってしまい（表９、表１０）、高温高湿環境でカブリが発生するリスクが高くなる。
【０１６３】
また、本実施例では、現像ローラ離間時の帯電による放電量の条件と、現像ローラ当接時の現像ローラとドラムとの摺擦の条件として３条件を抽出し、この３条件についてそれぞれ削れ係数を求めた。削れに関する条件は、本実施例の条件に限られることはない。例えば、放電量の変わるドラム上の帯電前電位が、露光量の変更や、あるいは１次転写バイアスなどで変わる場合は、その変わる条件毎に削れ係数を求めてもよい。
【０１６４】
また、ドラムへの摺擦条件としても、現像ローラの速度や当接する侵入量などが変わる場合は、その変わる条件毎に削れ係数を求めてもよい。さらに、中間転写ベルトなど現像ローラ以外のドラムに接触する部材の当接条件や速度などが変わる場合でも、その変わる条件毎に削れ係数を求めてもよい。
【０１６５】
また、本実施例においては、ドラムの長手２か所において削れ量を予測した。しかしながら、長手２か所以上にドラムを特異的に削る箇所がある場合には、その個所も追加して、その個所での寿命閾値を更に設け削れ量を予測してももちろんよい。
【０１６６】
よって、本発明の特徴である感光体ドラム寿命予測機構を用いることで、ユーザーは適切な寿命までドラムを有効に使用することができるのである。
【０１６７】
以上説明した本実施例１の画像形成装置Ａの特徴構成をまとめると次のとおりである。ドラム１００のＣＴ層の複数の異なる箇所が、現像ローラ４０１の軸方向でトナーを担持するトナー担持領域２２０に対応する第１の領域１２０と、トナー担持領域の両端外側のトナーを担持しないトナー非担持領域２３０に対応する第２の領域１３０と、を含む。現像ローラ４０１をドラム１００に当接および離間させる現像離間機構２２を有する。メモリ１５は、下記の１）ないし５）の事項を記憶している。
【０１６８】
１）第１の領域１２０の削れ量に関する閾値ＳＣと第２の領域１３０の削れ量に関する閾値ＳＥを記憶している。
【０１６９】
２）現像ローラ４０１がドラム１００から離間している状態で、ドラム１００に作用するプロセス手段のドラム１００に対する放電量が異なるｎ種（ｎ≧１）以上ある各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を記憶している。第１の領域１２０に関しては、その各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を、それぞれ、ｃｃ１、ｃｃ２、…ｃｃｎとして記憶している。ここで、ドラム１００に作用するプロセス手段のドラム１００に対する放電量とは、具体的には、帯電部材２０１に印加されるバイアス条件、帯電後の露光条件などの放電量である。
【０１７０】
３）第２の領域１３０に関しては、その各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を、それぞれ、ｅｃ１、ｅｃ２、…ｅｃｎとして記憶している。
【０１７１】
４）現像ローラ４０１がドラム１００に当接している状態での前記各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を記憶している。第１の領域１２０に関しては、その各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を、それぞれ、ｃｄ１、ｃｄ２、…ｃｄｎとして記憶している。
【０１７２】
５）第２の領域１３０に関しては、その各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を、それぞれ、ｅｄ１、ｅｄ２、…ｅｄｎとして記憶している。
【０１７３】
ドラム寿命予測手段１６は、現像ローラ４０１がドラム１００から離間している状態での前記各種条件ごとの各時間ｔｃ１、ｔｃ２、…ｔｃｎを計測する。また、現像ローラ４０１がドラム１００に当接している状態での前記各種条件ごとの各時間ｔｄ１、ｔｄ２、…ｔｄｎを計測する。
【０１７４】
そして、計測した各時間と前記各種条件ごとの所定時間あたりの削れ量から、第１の領域１２０と第２の領域１３０での総削れ量をそれぞれ総削れ量ＳＣｎ、総削れ量ＳＥｎとして次のように演算する。
【０１７５】
ＳＣｎ＝Σ（ｃｃｉ×ｔｃｉ＋ｃｄｉ×ｔｄｉ）；ｉ＝１〜ｎ、
ＳＥｎ＝Σ（ｅｃｉ×ｔｃｉ＋ｅｄｉ×ｔｄｉ）；ｉ＝１〜ｎ、
と演算する。
【０１７６】
そして、前記閾値ＳＣと前記閾値ＳＥと比較し、総削れ量ＳＣｎが閾値ＳＣの値以上である、もしくは総削れ量ＳＥｎが閾値ＳＥの値以上である場合にドラム１００の寿命とすることを特徴とする。
【０１７７】
［実施例２］
本実施例はドラム１００のＣＴ層の初期膜厚が実施例１と異なり、その他の画像形成装置の構成、動作は実施例１と同じため、ＣＴ層の初期膜厚が異なることによるドラム寿命の説明のみとなる。
【０１７８】
本実施例２では、ドラム１００として、ＣＴ層の膜厚が１３μｍのものを使用した。１３μｍ時におけるドラム１００の寿命は、第１の領域１２０の寿命閾値ＳＣが６μｍ（＝初期膜厚１３μｍ−寿命時膜厚７μｍ）、第２の領域１３０の端部の寿命閾値ＳＥが１３μｍ（＝初期膜厚１３μｍ−寿命時膜厚０μｍ）である。そして、メモリ１５のＳＣ、ＳＥには上記の値が記憶されている。
【０１７９】
実施例１で説明した感光体ドラム寿命予測機構を用いて、画像形成装置Ａを実施例１と同様の通紙モード１と通紙モード２で感光体ドラム寿命到達枚数、寿命到達領域（第１の領域１２０か第２の領域１３０かどうか）、総削れ量、を確認した。
【０１８０】
なお、本実施例におけるドラムの寿命枚数は、フルカラーモードのみの印字でＹＭＣＫが５０１０枚相当、モノカラーモードのみの印字で、ＹＭＣが４９４１枚相当、Ｋが５２３５枚相当に設定されている。通紙モード１と通紙モード２の結果を以下の表１１、１２にまとめた。
【０１８１】
【表１１】
2014016539.tif 000013
【０１８２】
【表１２】
2014016539.tif 000014
【０１８３】
表１１に示す通紙モード１では、表６に示す実施例１の場合と同様に全色第２の領域１３０で寿命となった。しかし、第１の領域１２０における総削れ量は寿命閾値の６μｍに非常に近い値となっている。また、表１２に示す通紙モード２では、表７に示す実施例１の場合と異なり、ブラックも第１の領域１２０で寿命となっている。
【０１８４】
これらの結果については、図６〜８を用いて説明する。図６は、通紙モード１に相当するフルカラーモードでの３枚間欠時における画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのドラム１００の総削れ量と耐久通紙枚数との関係を示したグラフである。図７は、通紙モード２に相当するモノカラーモードでの３枚間欠時における画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラム１００と耐久通紙枚数との関係を示したグラフである。
【０１８５】
図８は、通紙モード２に相当するモノカラーモードでの３枚間欠時における画像形成ステーションＫのドラム１００と耐久通紙枚数との関係を示したグラフである。図６〜８は全て第１の領域１２０（トナー担持領域）と第２の領域１３０（トナー非担持領域端部）で推移を示している。
【０１８６】
図６と図８では、第１の領域１２０と第２の領域１３０との総削れ量の差が大きく、図７では、現像ローラ４０１の当接がないことと、強制全面露光で第１の領域１２０の削れ量が増えるため、その差が小さい。
【０１８７】
ここで、表１１と表１２のブラックでそれぞれ異なる領域で寿命に到達したことについて検証するために、フルカラーモードＹＭＣＫとモノカラーモードＫで寿命に到達する寿命領域が第１の領域１２０から第２の領域１３０の端部で入れ替わる初期膜厚を求める。
【０１８８】
まず、表１３に、フルカラーモード時とモノカラーモード時における３枚当たりの総削れ量の比較を示す。表１３において、第１の領域１２０に対する第２の領域１３０の端部の総削れ量の比率を、比率の欄に載せた。
【０１８９】
【表１３】
2014016539.tif 000015
【０１９０】
ここで、ｙを初期膜厚（μｍ）、ｘを第１の領域１２０の総削れ量（μｍ）とし、第１の領域１２０の寿命時膜厚は７μｍである。そこで、フルカラーモードＹＭＣＫの場合、比率が２．２６であるため、以下の式を解く。
【０１９１】
第１の領域１２０；７＝ｙ−ｘ
第２の領域１３０の端部；ｙ＝２．２６ｘ
この式から、ｘ＝５．５６μｍ、ｙ＝１２．５５μｍとなる。つまり、初期膜厚が１２．５５μｍを超えると第２の領域１３０の端部で寿命に到達するが、１２．５５μ未満なら第１の領域１２０で寿命に到達する。同様に、モノカラーモードＫの場合、比率が２．０６であるため、以下の式を解く。
【０１９２】
第１の領域１２０；７＝ｙ−ｘ
第２の領域１３０の端部；ｙ＝２．０６ｘ
この式から、ｘ＝６．６０μｍ、ｙ＝１３．６０μｍとなる。つまり、初期膜厚が１３．６０μｍを超えると第２の領域１３０の端部で寿命に到達するが、１３．６０μ未満なら第１の領域１２０で寿命に到達する。
【０１９３】
以上の計算結果からわかるように、本実施例２では初期膜厚が１３μｍだったため、フルカラーモードＹＭＣＫでは、第２の領域１３０の端部で寿命に到達する膜厚領域にあり、全色第２の領域１３０の端部で寿命に達した。しかし、モノカラーモードＫにおいては、第１の領域１２０で寿命に到達する領域にあり、第１の領域１２０で寿命に達したのである。
【０１９４】
以上説明したように、ＣＴ層の初期膜厚が異なるドラムであっても、本発明の特徴である感光体ドラム寿命予測機構を用いることで、ユーザーは適切な寿命まで感光体ドラムを有効に使用することができるのである。
【０１９５】
以上説明した本実施例２の画像形成装置Ａの特徴構成をまとめると次のとおりである。ドラム１００のＣＴ層の複数の異なる箇所が、現像ローラ４０１の軸方向でトナーを担持するトナー担持領域２２０に対応する第１の領域１２０と、トナー担持領域の両端外側のトナーを担持しないトナー非担持領域２３０に対応する第２の領域１３０と、を含む。現像ローラ４０１をドラム１００に当接および離間させる現像離間機構２２を有する。メモリ１５は、下記の１）ないし６）の事項を記憶している。
【０１９６】
１）第１の領域１２０でのＣＴ層の未使用時の膜厚ＳＣＩと第２の領域１３０でのＣＴ層の未使用時の膜厚ＳＥＩを記憶している。
【０１９７】
２）第１の領域１２０での寿命時膜厚ＳＣＥと第２の領域１３０での寿命時膜厚ＳＥＥを記憶している。
【０１９８】
３）現像ローラ４０１がドラム１００から離間している状態で、ドラム１００に作用するプロセス手段の条件が異なるｎ種（ｎ≧１）以上ある各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を記憶している。第１の領域１２０に関しては、その各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を、それぞれ、ｃｃ１、ｃｃ２、…ｃｃｎとして記憶している。ここで、ドラム１００に作用するプロセス手段の条件とは、具体的には、帯電部材２０１に印加されるバイアス条件、帯電後の露光条件などの条件である。
【０１９９】
４）第２の領域１３０に関しては、その各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を、それぞれ、ｅｃ１、ｅｃ２、…ｅｃｎとして記憶している。
【０２００】
５）現像ローラ４０１がドラム１００に当接している状態での前記各種条件ごとの所定時間あたりの削れ量を記憶している。第１の領域１２０に関しては、その各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を、それぞれ、ｃｄ１、ｃｄ２、…ｃｄｎとして記憶している。
【０２０１】
６）前記第２の領域に関しては、その各種条件ごとの所定時間あたりのＣＴ層の削れ量を、それぞれ、ｅｄ１、ｅｄ２、…ｅｄｎとして記憶している。
【０２０２】
ドラム寿命予測手段１６は、現像ローラ４０１がドラム１００から離間している状態での前記各種条件ごとの各時間ｔｃ１、ｔｃ２、…ｔｃｎを計測する。また、現像ローラ４０１がドラム１００に当接している状態で前記各種条件ごとの各時間ｔｄ１、ｔｄ２、…ｔｄｎを計測する。
【０２０３】
そして、計測した各時間と前記各種条件ごとの所定時間あたりの削れ量から、第１の領域１２０と第２の領域１３０での総削れ量をそれぞれ総削れ量ＳＣｎ、総削れ量ＳＥｎとして次のように演算する。
【０２０４】
ＳＣｎ＝Σ（ｃｃｉ×ｔｃｉ＋ｃｄｉ×ｔｄｉ）ｉ＝１〜ｎ、
ＳＥｎ＝Σ（ｅｃｉ×ｔｃｉ＋ｅｄｉ×ｔｄｉ）ｉ＝１〜ｎ
を演算する。
【０２０５】
そして、未使用時の膜厚ＳＣＩ、膜厚ＳＥＩと、前記演算した総削れ量ＳＣｎ、総削れ量ＳＥｎとの差分をそれぞれ差分ＳＣｒ、差分ＳＥｒとして、
ＳＣｒ＝ＳＣＩ−ＳＣｎ、
ＳＥｒ＝ＳＥＩ−ＳＥｎ、
を演算する。
【０２０６】
そして、前記差分ＳＣｒならびに前記寿命時膜厚ＳＣＥおよび前記差分ＳＥｒならびに前記寿命時膜厚ＳＥＥを比較する。
【０２０７】
そして、前記差分ＳＣｒが前記寿命時膜厚ＳＣＥの値以下、もしくは前記差分ＳＥｒが前記寿命時膜厚ＳＥＥの値以下にあるときにドラム１００の寿命とすることを特徴とする。
【０２０８】
画像形成装置としては、実施例１および２の画像形成装置Ａにおいて、中間転写ベルト５０２を、記録材９００を担持して搬送する記録材搬送体としての転写ベルトに変更する。そして、この転写ベルトに担持されて搬送される記録材９００に対してドラム１００に形成したトナー像を直接転写する装置構成とすることもできる。このような画像形成装置にも本発明を適用して同様な効果を得ることができる。
【０２０９】
また、画像形成装置は単色で画像形成を行うモノクロ画像形成装置であってもよい。要は、像担持体の画像形成を行う領域と画像形成が行われない領域のＣＴ層の削れ量が異なる複数の画像形成実行モードを有る装置であれば本発明を適用して同様な効果を得ることができる。複数の画像形成実行モードとしては、例えば、プロセススピードが異なる複数の画像形成実行モード、記録材種が異なる数の画像形成実行モードなどが挙げられる。
【符号の説明】
【０２１０】
Ａ・・画像形成装置、１００・・像担持体、２０１・・帯電部材、３００・・露光装置、４００・・現像装置、４０１・・現像剤担持体、６０１・・クリーニング部材、１５・・記憶部材、１６・・像担持体寿命予測手段
【図１Ａ】
2014016539.tif 000016
【図１Ｂ】
2014016539.tif 000017
【図２】
2014016539.tif 000018
【図３】
2014016539.tif 000019
【図４】
2014016539.tif 000020
【図５】
2014016539.tif 000021
【図６】
2014016539.tif 000022
【図７】
2014016539.tif 000023
【図８】
2014016539.tif 000024