(57)【要約】【課題】簡易な構成で精度よく感光体の保護層の膜厚の変化量に関する情報を取得して、感光体の寿命に関する情報を取得することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光層及び保護層を備えた感光体１と、帯電装置３と、露光装置１０と、感光体１の表面電位を検知する電位検知手段５と、感光体１の寿命に関する情報を取得する処理を行う制御部２００と、を有する構成とする。制御部２００は、感光体１に形成した所定の帯電電位の領域を露光装置１０により露光することで感光体１に形成した露光部電位を電位検知手段５により検知させ、その検知結果に基づいて所定の帯電電位を所定の露光部電位にするために必要な露光量の感光体１の使用による変化量に関する情報を取得し、該必要な露光量の変化量に関する情報に基づいて保護層の膜厚の感光体１の使用による変化量に関する情報を取得して、保護層の膜厚の変化量に関する情報に基づいて感光体１の寿命に関する情報を取得する。【選択図】図１１
2018081287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光層及び前記感光層よりも外側に設けられた保護層を備えた感光体と、
前記感光体を帯電させて前記感光体に帯電電位を形成する帯電装置と、
前記帯電装置により帯電させられた前記感光体を露光して前記感光体に露光部電位を形成する露光装置と、
前記感光体の表面電位を検知する電位検知手段と、
前記感光体の寿命に関する情報を取得する処理を行う制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記感光体に形成した所定の帯電電位の領域を前記露光装置により露光することで前記感光体に形成した露光部電位を前記電位検知手段により検知させ、前記電位検知手段の検知結果に基づいて前記所定の帯電電位を所定の露光部電位にするために必要な露光量の前記感光体の使用による変化量に関する情報を取得し、前記必要な露光量の変化量に関する情報に基づいて前記保護層の膜厚の前記感光体の使用による変化量に関する情報を取得して、前記保護層の膜厚の変化量に関する情報に基づいて前記感光体の寿命に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記寿命に関する情報として、前記保護層の膜厚の変化量に関する情報と、前記感光体の寿命として設定された前記保護層の膜厚の変化量の閾値と、に基づいて、前記感光体が寿命に達する時期に関する情報を取得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３】
前記制御部は、前記感光体が使用された時間に基づいて取得した前記感光体の使用量に関する情報を用いて、前記保護層の膜厚の変化量に基づいて取得した前記感光体が寿命に達する時期に関する情報を補正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】
前記制御部は、前記処理を所定のタイミングで繰り返し実行するようになっており、直近の前記処理の実行時に取得した前記感光体が寿命に達する時期に関する情報を、直近の前記処理の実行時より前の前記処理の実行時から直近の前記処理の実行時までの、前記保護層の膜厚の変化量に対する前記感光体の使用量に関する情報の変化量の割合を用いて補正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】
前記感光体の使用初期における前記保護層の膜厚に関する情報を記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記感光体の使用初期における前記保護層の膜厚に関する情報を用いて、前記感光体の寿命に達する時期に関する情報を補正することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
情報を表示する表示手段を有し、
前記制御部は、前記感光体の寿命に関する情報を前記表示手段により表示させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
当該画像形成装置と通信可能に接続された外部の機器に情報を送信する通信手段を有し、
前記制御部は、前記感光体の寿命に関する情報を前記通信手段により前記外部の機器に送信することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記感光体の帯電電位及び露光部電位の調整を行う際に、前記処理を併せて実行することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記感光体の露光部電位の調整のために取得する前記感光体の表面電位と露光量との関係に基づいて、前記必要な露光量の変化量に関する情報を取得することを特徴とする請求項８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、電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。特に、本発明は、最表層に保護層を備えた感光体を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、最表層に保護層を備えた耐久性に優れた感光体（電子写真感光体）が広く用いられている。しかし、保護層を備えた感光体でも、保護層は、帯電による放電生成物の付着の影響や機械的摩耗により摩耗し、その膜厚（厚み）が感光体の使用量に応じて減少する。そして、保護層の膜厚が所定値以下になると、感光体の帯電電位や露光部電位が不均一となり、画像不良が発生することがある。
【０００３】
そこで、画像形成装置に抵抗測定装置や反射率測定装置を設けて、感光体の保護層の膜厚を測定し、感光体の寿命を判断する方法が提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
また、感光層が積層構成の有機感光体を用いた画像形成装置において、次のような方法が提案されている（特許文献３）。感光体の帯電処理時に流れる帯電電流の直流成分を測定し、感光体の走行距離と、感光体の電荷輸送層の膜厚に応じた帯電電流と、の関係に基づいて感光体の寿命を判断する方法である。
【０００５】
また、感光層が単層構成の有機感光体を用いた画像形成装置において、次のような方法が提案されている（特許文献４）。複数の異なる帯電電位（ＶＤ）のそれぞれを所定の露光量で露光して形成した露光部電位（ＶＬ）を測定する。そして、予め求められた感光層の膜厚と「ＶＤ−ＶＬ特性」の傾きとの関係に基づいて感光層の膜厚を推定し、感光体の寿命を判断する方法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１９４４０８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３７１９４号公報
【特許文献３】特開２００５−２８３７３６号公報
【特許文献４】特開２００３−１９５７０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
最表層に保護層を備えた感光体の場合、感光体の寿命は保護層の膜厚で決定される。そのため、保護層の膜厚の変化量を画像形成装置において精度よく測定することが求められる。
【０００８】
しかしながら、特許文献１、特許文献２の構成は、画像形成装置に抵抗測定装置や反射率測定装置を設ける必要があるため、画像形成装置のコストアップや大型化が問題となる。また、特許文献３、特許文献４の構成は、単層構成の感光体の感光層や積層構成の感光体の電荷輸送層の摩耗により、感光体の静電容量の変動が比較的大きい場合に有効な方法である。そのため、感光層の膜厚に対し保護層の膜厚が比較的薄く（例えば１μｍ以下）、静電容量がほとんど変化しない感光体の保護層の膜厚を測定しようとする場合には適用できない。このように、従来の技術では、画像形成装置に専用の測定装置を設けることなく感光体の保護層の膜厚の変化量を精度よく測定することは困難であった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、簡易な構成で精度よく感光体の保護層の膜厚の変化量に関する情報を取得して、感光体の寿命に関する情報を取得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】
【００１０】
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、感光層及び前記感光層よりも外側に設けられた保護層を備えた感光体と、前記感光体を帯電させて前記感光体に帯電電位を形成する帯電装置と、前記帯電装置により帯電させられた前記感光体を露光して前記感光体に露光部電位を形成する露光装置と、前記感光体の表面電位を検知する電位検知手段と、前記感光体の寿命に関する情報を取得する処理を行う制御部と、を有し、前記制御部は、前記感光体に形成した所定の帯電電位の領域を前記露光装置により露光することで前記感光体に形成した露光部電位を前記電位検知手段により検知させ、前記電位検知手段の検知結果に基づいて前記所定の帯電電位を所定の露光部電位にするために必要な露光量の前記感光体の使用による変化量に関する情報を取得し、前記必要な露光量の変化量に関する情報に基づいて前記保護層の膜厚の前記感光体の使用による変化量に関する情報を取得して、前記保護層の膜厚の変化量に関する情報に基づいて前記感光体の寿命に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成で精度よく感光体の保護層の膜厚の変化量に関する情報を取得して、感光体の寿命に関する情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】感光体の層構成を説明するための模式図である。
【図３】帯電装置の模式的な断面図である。
【図４】実施例１の画像形成装置の要部の制御態様を示すブロック図である。
【図５】上流帯電器が形成する帯電電位を説明するためのグラフ図である。
【図６】下流帯電器が形成する帯電電位を説明するためのグラフ図である。
【図７】保護層の膜厚の変化を説明するための模式図である。
【図８】感光体のＥ−Ｖ特性の変化を説明するためのグラフ図である。
【図９】保護層の膜厚と露光量との関係を示すグラフ図である。
【図１０】保護層の膜厚と透過光量との関係を説明するための模式図である。
【図１１】露光量の変化量と保護層の膜厚の変化量との関係を示すグラフ図である。
【図１２】実施例１の制御を説明するためのグラフ図である。
【図１３】実施例１の制御を説明するためのフローチャート図である。
【図１４】実施例１の制御を説明するためのフローチャート図である。
【図１５】実施例１の制御を説明するためのフローチャート図である。
【図１６】実施例２の制御を説明するためのグラフ図である。
【図１７】実施例２の制御を説明するためのフローチャート図である。
【図１８】実施例３の画像形成装置の要部の制御態様を示すブロック図である
【図１９】実施例３の制御を説明するためのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
［実施例１］
＜１．画像形成装置＞
＜１−１．画像形成装置の全体的な構成及び動作＞
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。画像形装置１００は、像担持体としての感光体１を有する。感光体１は、図中矢印Ｒ１方向（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。回転する感光体１の表面は、帯電手段としての帯電装置３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処理される。つまり、帯電装置３は、感光体１の表面に帯電電位（非露光部電位、暗部電位）を形成する。帯電処理された感光体１の表面は、露光手段としての露光装置１０によって画像情報に応じて走査露光され、感光体１上に静電像（静電潜像）が形成される。本実施例では、露光装置１０が照射する光の波長は６８５ｎｍであり、露光装置１０による感光体１の表面の露光量は０．１〜０．５μＪ／ｃｍ２の範囲で可変である。露光装置１０は、現像条件に応じて露光量を調整して、感光体１の表面に所定の露光部電位（明部電位）を形成することが可能である。
【００１５】
感光体１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置６によって現像剤としてのトナーを用いて現像（可視化）され、感光体１上にトナー像が形成される。本実施例では、現像装置６は、現像剤としてキャリア（磁性キャリア粒子）とトナー（非磁性トナー粒子）とを備えた二成分現像剤を用いる二成分現像方式を採用している。現像装置６は、現像剤担持体としての中空円筒状の現像スリーブ６ａと、現像スリーブ６ａの内部（中空部）に配置された磁界発生手段としてのマグネットローラ６ｂと、を有する。現像スリーブ６ａは、マグネットローラ６ｂの発生する磁力により現像剤を担持して、感光体１との対向部である現像位置Ｇへと搬送する。また、現像工程時に、現像スリーブ６ａには、現像電源（高圧電源回路）Ｓ５（図４）から、所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光体１上の露光部に、感光体１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーが付着する（反転現像）。
【００１６】
なお、画像形成装置１００は、感光体１の表面電位を検知する電位検知手段としての電位センサー５を有する。この電位センサー５は、感光体１の回転方向における、露光装置１０による感光体１上の露光位置Ｓと現像装置６による現像位置Ｇとの間の検知位置（センサー位置）Ｄにおいて、感光体１の表面電位を検知できるように配置されている。電位センサー５を用いた制御については後述する。
【００１７】
感光体１と対向するように、記録材担持体としての転写ベルト８が配置されている。転写ベルト８は、複数の張架ローラ（支持ローラ）に巻き掛けられて張架されており、該複数の張架ローラのうちの駆動ローラ９により駆動力が伝達されて図示矢印Ｒ２方向（反時計回り）に感光体１と同等の周速度で回転（周回移動）する。転写ベルト８の内周面側において、感光体１と対向する位置には、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ７が配置されている。転写ローラ７は、転写ベルト８を介して感光体１に向けて押圧され、感光体１と転写ベルト８とが接触する転写部Ｎを形成する。上述のように感光体１上に形成されたトナー像は、転写部Ｎにおいて、転写ベルト８に担持されて搬送される紙などの記録材Ｐに転写される。転写工程時に、転写ローラ７には、転写電源（高圧電源回路）Ｓ６（図４）から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の転写電圧（転写バイアス）が印加される。
【００１８】
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５０へと搬送され、該定着装置５０によって加熱及び加圧されることによってトナー像が定着（溶融固着）された後に、画像形成装置１００の装置本体１１０の外部に排出（出力）される。
【００１９】
一方、転写工程後の感光体１上に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置２０によって感光体１上から除去されて回収される。クリーニング装置２０は、感光体１の表面に当接して配置されたクリーニング部材によって、回転する感光体１の表面から転写残トナーを掻き取って回収する。また、クリーニング装置２０によってクリーニングされた後の感光体１の表面は、除電手段としての光除電器４０によって光（除電光）が照射されて、残留電荷の少なくとも一部が除去される。本実施例では、光除電器４０は、光源としてＬＥＤチップアレイを有する。また、本実施例では、光除電器４０が照射する光の波長は６３５ｎｍであり、光除電器４０による感光体１の表面の露光量は、１．０〜７．０μＪ／ｃｍ２の範囲で可変である。本実施例では、この光除電器４０による露光量の初期値は、４．０μＪ／ｃｍ２に設定されている。
【００２０】
画像形成装置１００の各部の動作は、装置本体１１０に設けられた制御部（制御手段）としてのＣＰＵ２００によって統括的に制御される。また、画像形成装置１００は、印刷動作や装置の調整動作に関する各種指示や設定などを入力するための入力手段、及び各種情報を表示するための表示手段としての機能を備えた操作部３００を有する。本実施例では、操作部３００は、タッチ操作可能な画面（タッチパネル）を有して構成される。さらに、画像形成装置１００は、紙などの媒体上の画像を光学的に読み取り、電気信号に変換してＣＰＵ２００に入力するための読み取り部２５０を有する。
【００２１】
＜１−２．感光体＞
図２は、本実施例における感光体１の層構成を示す模式的な断面図である。本実施例では、感光体１は、円筒状（ドラム型）の電子写真感光体（感光ドラム）であり、装置本体１１０により回動自在に支持され、駆動手段としての駆動モータＭ１（図４）によって回転駆動される。
【００２２】
感光体１は、アルルミニウムなどで形成された導電性基体１ａを有し、この導電性基体１ａの上に、阻止層１ｂ、感光層１ｃ、阻止層１ｄ、保護層１ｅがこの順番で積層されている。つまり、本実施例では、感光体１は、感光層及び該感光層よりも外側に設けられた保護層を備えている。本実施例では、感光体１の帯電極性は負極性である。本実施例では、感光体１は、外径８４ｍｍのアモルファスシリコン感光体である。また、本実施例では、感光層１ｃの膜厚は４０μｍであり、感光層１ｃの比誘電率は「１０」である。また、本実施例では、感光体１の使用初期（未使用状態）における保護層１ｅの膜厚（以下「初期膜厚」ともいう。）は１．０μｍであり、保護層１ｅの比誘電率は「６」である。また、本実施例では、露光装置１０により照射される光に関して、保護層１ｅの光吸収係数Ｃは３０００（１／ｃｍ）であり、保護層１ｅの膜厚が初期膜厚である場合の光透過率は７０％程度である。
【００２３】
なお、本実施例における感光体１は、特殊なものではなく、例えば特開２０１４−２１９４８３号公報で開示されているような電子写真方式の画像形成装置で用いられる一般的なものである。また、保護層１ｅの光透過率は、露光装置１０により照射される光の波長に応じて、適正な静電潜像が形成できるように変更することができる。また、保護層１ｅの電気抵抗は、静電潜像の孤立ドットが安定して形成される範囲に設定されており、１×１０１０〜１×１０１５Ω・ｃｍ程度であることが望ましい。また、感光体１は、上述の負極性のアモルファスシリコン感光体に限定されるものではない。例えば、保護層１ｅの材料は、光透過性のある、感光体１の保護層として適した材料であればよく、任意の材料を用いることができる。また、例えば、阻止層１ｄを有していない正帯電性のアモルファスシリコン感光体を用いてもよい。また、最表層に無機材料などで形成された光透過性の保護層１ｅを備えたＯＰＣ（有機感光体）を用いてもよい。
【００２４】
＜１−３．帯電装置＞
図３（ａ）、（ｂ）は、本実施例における帯電装置３の模式的な断面図である。本実施例では、帯電装置３は、感光体１の上方に配置されている。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、帯電装置３は、複数のコロナ帯電器として、感光体１の表面の移動方向において上流側に配置された上流帯電器（第１の帯電器）３１と、該方向において下流側に配置された下流帯電器（第２の帯電器）３２と、を有する。上流帯電器３１、下流帯電器３２は、感光体１の表面の移動方向に沿って隣接して配置されている。上流帯電器３１、下流帯電器３２は、それぞれスコロトロン帯電器であり、それぞれに印加される帯電電圧（帯電バイアス、帯電高圧）が独立に制御されるようになっている。以下、上流帯電器３１、下流帯電器３２に関する要素を、それぞれ語頭に「上流」、「下流」を付して区別することがある。
【００２６】
上流帯電器３１、下流帯電器３２は、それぞれ放電電極であるワイヤー電極（放電ワイヤー、放電線）３１ａ、３２ａと、制御電極であるグリッド電極３１ｂ、３２ｂと、遮蔽部材（筐体）であるシールド電極３１ｃ、３２ｃと、を有する。また、上流帯電器３１と下流帯電器３２との間には、電気絶縁性の材料で形成された絶縁部材である絶縁板３３が配置されている。これにより、上流シールド電極３１ｃと下流シールド電極３２ｃとに異なる電圧が印加された際に、上流シールド電極３１ｃと下流シールド電極３２ｃとの間でリークが生じるのが防止される。この絶縁板３３は、上流シールド電極３１ｃと下流シールド電極３２ｃとの隣接方向（略感光体１の表面の移動方向）の厚さが約２ｍｍの板状部材で構成されている。
【００２７】
帯電装置３の感光体１の表面の移動方向の幅は４４ｍｍであり、帯電装置３の放電領域（感光体１を帯電させる放電を発生させることが可能な領域）の感光体１の長手方向（回転軸線方向）の長さは３４０ｍｍである。また、上流帯電器３１、下流帯電器３２のそれぞれの放電領域の感光体１の表面の移動方向の幅は２０ｍｍで同じである。
【００２８】
上流ワイヤー電極３１ａ、下流ワイヤー電極３２ａは、それぞれ酸化処理されたタングステンワイヤーで構成されたワイヤー電極である。このワイヤー電極の材料としては、線径（直径）６０μｍの、一般的に電子写真方式の画像形成装置で用いられるものを用いた。上流ワイヤー電極３１ａ、下流ワイヤー電極３２ａは、それぞれ軸線方向が感光体１の回転軸線方向と略平行になるように配置されている。
【００２９】
上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂは、それぞれエッヂング処理によりメッシュ形状に開口部が形成された、一方向に長い略矩形の略平板形状のグリッド電極である。このグリッド電極の材料としては、ＳＵＳ（ステンレススチール）にニッケルメッキなどの腐食防止層が形成された、一般的に電子写真方式の画像形成装置で用いられるものを用いた。上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂは、それぞれ長手方向が感光体１の回転軸線方向と略平行になるように配置されている。また、図３（ｂ）に示すように、上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂは、それぞれの平面方向が感光体１の曲率に沿うように配置角度（傾斜角）を変えて配置されている。上流、下流グリッド電極３１ｂ、３２ｂの配置角度は、それぞれ上流、下流ワイヤー電極３１ａ、３２ａと感光体１の回転中心とを結んだ直線に対して略直角である。また、上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂのそれぞれと、感光体１との最近接距離（ギャップ）ｇは、１．２５±０．２ｍｍの範囲に設定されている。また、上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂの開口率は、それぞれ９０％、８０％に設定されている。なお、開口率の値は、本実施例の値に限定されるものではなく、例えば、感光体１の種類、感光体１の回転速度、帯電条件などに応じて適宜変更することができる。
【００３０】
上流シールド電極３１ｃ、下流シールド電極３２ｃは、それぞれ導電性材料で形成された略箱状部材であり、感光体１と対向する位置に開口部が設けられており、この開口部に位置して上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂが配置されている。
【００３１】
＜１−４．帯電電圧＞
図３（ａ）に示すように、上流ワイヤー電極３１ａ、下流ワイヤー電極３２ａは、それぞれ直流電源（高圧電源回路）である上流ワイヤー電源Ｓ１、下流ワイヤー電源Ｓ２に接続されている。これにより、上流ワイヤー電極３１ａ、下流ワイヤー電極３２ａに印加する電圧を独立に制御できるようになっている。また、上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂは、それぞれ直流電源（高圧電源回路）である上流グリッド電源Ｓ３、下流グリッド電源Ｓ４に接続されている。これにより、上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂに印加する電圧を独立に制御できるようになっている。以下、上流ワイヤー電源Ｓ１、下流ワイヤー電源Ｓ２、上流グリッド電源Ｓ３、下流グリッド電源Ｓ４を、「帯電電源」と総称することがある。帯電電源Ｓ１〜Ｓ４は、上流帯電器３１、下流帯電器３２のそれぞれに独立して制御可能な電圧を印加する電圧印加手段の一例である。
【００３２】
また、上流シールド電極３１ｃ、下流シールド電極３２ｃは、それぞれ上流グリッド電源Ｓ３、下流グリッド電源Ｓ４に接続され、それぞれ上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂと同電位とされる。
【００３３】
なお、上流、下流シールド電極３１ｃ、３２ｃは、それぞれ上流、下流グリッド電極３１ｂ、３２ｂと同電位とされることに限定されるものではなく、それぞれ装置本体１１０のアース電極に接続して電気的に接地するなどしてもよい。上流帯電器３１、下流帯電器３２のそれぞれによって感光体１の表面に形成する帯電電位を、独立して制御できる構成であればよい。
【００３４】
本実施例では、帯電装置３は、上流帯電器３１と下流帯電器３２とに印加する帯電電圧をそれぞれ独立に制御して形成した帯電電位を重畳させて合成表面電位を形成することで、感光体１の帯電処理を行う。本実施例では、上流帯電器３１が主帯電側、下流側の帯電器３２ｂが電位収束側とされ、各帯電器により形成される感光体１の帯電電位の絶対値は、上流帯電器３１の方が下流帯電器３２よりも大きく設定されている。
【００３５】
図４は、画像形成装置１００の要部の概略制御態様を示すブロック図である。ＣＰＵ２００には、読み取り部２５０、枚数カウンター２６０、操作部３００、タイマー４００、環境センサー５００、記憶部６００、表面電位測定部７００、高圧出力制御部８００などが接続されている。枚数カウンター２６０は、記録材Ｐに画像を形成するごとに画像形成枚数（印刷枚数）を計数（カウント）する。タイマー４００は、時間を計測する。環境センサー５００は、装置本体１１０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を検知する。表面電位測定部７００は、ＣＰＵ２００の制御のもとで電位センサー５の動作を制御する制御回路である。高圧出力制御部８００は、ＣＰＵ２００の制御のもとで、帯電電源Ｓ１〜Ｓ４、現像電源Ｓ５、転写電源Ｓ６の動作を制御する制御回路である。記憶部６００は、プログラムや各種検知手段の検知結果などを記憶する記憶手段たるメモリであり、例えば帯電電圧の制御データや感光体１の表面電位の測定結果を記憶する。ＣＰＵ２００は、枚数カウンター２６０、タイマー４００、環境センサー５００、記憶部６００からの情報に基づいて処理を行い、高圧出力制御部８００に命令し、帯電電源Ｓ１〜Ｓ４を制御する。
【００３６】
上流ワイヤー電極３１ａ、下流ワイヤー電極３２ａに印加される直流電圧（以下、「ワイヤー電圧」）は、上流ワイヤー電極３１ａ、下流ワイヤー電極３２ａに流れる電流（以下、「ワイヤー電流」）の値が目標電流値で略一定になるように定電流制御される。本実施例では、ワイヤー電流（一次電流）の目標電流値は、０〜−３２００μＡの範囲で変更可能である。また、上流グリッド電極３１ｂ、下流グリッド電極３２ｂに印加される直流電圧（以下、「グリッド電圧」）は、該グリッド電圧の値が目標電圧値で略一定となるように定電圧制御される。本実施例では、グリッド電圧の目標電圧値は、０〜−１２００Ｖの範囲で変更可能である。
【００３７】
＜２．帯電電位の制御＞
次に、帯電装置３による感光体１の帯電電位の制御（調整）について説明する。
【００３８】
なお、電位、電圧、電流などを示す符号について、上流帯電器３１に関する符号には「Ｕ」、下流帯電器３２に関する符号には「Ｌ」を付して区別することがある。また、電位を示す符号について、感光体１の回転方向におけるセンサー位置Ｄに関するものには「ｓｅｎｓ」、現像位置Ｇに関するものには「ｄｅｖ」を付して区別することがある。
【００３９】
＜２−１．上流帯電器による帯電電位＞
まず、上流帯電器３１により感光体１の表面に形成する帯電電位である上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）の制御について説明する。
【００４０】
上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）は、次のようにして制御される。上流ワイヤー電源Ｓ１により上流ワイヤー電極３１ａに上流ワイヤー電圧が印加され、所定の上流ワイヤー電流Ｉｐ（Ｕ）が供給された状態で、上流グリッド電源Ｓ３により上流グリッド電極３１ｂに印加される上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）が制御（調整）される。
【００４１】
図５は、感光体１の周速度が７００ｍｍ／ｓの場合の、上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）と、センサー位置Ｄ及び現像位置Ｇでの上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）ｓｅｎｓ及びＶｄ（Ｕ）ｄｅｖと、の関係を示している。図５に示すように、上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）に応じて、上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）は変わる。例えば、上流ワイヤー電流Ｉｐ（Ｕ）が−１６００μＡの場合、上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）を−７５０Ｖとすると、センサー位置Ｄでの上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）ｓｅｎｓは−５００Ｖ、現像位置Ｇでの上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）ｄｅｖは−４５０Ｖとなる。本実施例では、感光体１の暗減衰量は、センサー位置Ｄから現像位置Ｇまでの間で約５０Ｖである。したがって、本実施例では、感光体１の暗減衰量を考慮して、Ｖｄ（Ｕ）ｄｅｖを目標電位（本実施例では−４５０Ｖ）にするように、Ｖｄ（Ｕ）ｓｅｎｓが−５００Ｖになるように上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）が可変調整される。つまり、上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）と目標電位とを比較して、上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）を目標電位に近づけるように上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）の設定値を増減する調整動作が行われる。ＣＰＵ２００は、上述のようにして調整した上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）の設定値を記憶部６００に記憶させて、該設定値を次の調整までの間の帯電処理時に用いる。
【００４２】
＜２−２．下流帯電器による帯電電位＞
次に、下流帯電器３２により感光体１の表面に形成する帯電電位である下流帯電電位Ｖｄ（Ｌ）の制御について説明する。下流帯電電位Ｖｄ（Ｌ）の制御は、上述のように上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）が制御（調整）され、上流帯電器３１による帯電動作が継続されている状態で行われる。
【００４３】
下流帯電電位Ｖｄ（Ｌ）は、次のようにして制御される。下流ワイヤー電源Ｓ２により下流ワイヤー電極３２ａに下流ワイヤー電圧が印加され、所定の下流ワイヤー電流Ｉｐ（Ｌ）が供給された状態で、下流グリッド電源Ｓ４により下流グリッド電極３２ｂに印加される下流グリッド電圧Ｖｇ（Ｌ）が制御（調整）される。これにより、下流帯電器３２は、上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）に下流帯電電位Ｖｄ（Ｌ）を重畳させた合成表面電位Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）を感光体１の表面に形成する。
【００４４】
図６は、上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）に下流帯電電位Ｖｄ（Ｌ）を重畳させた場合の、下流グリッド電圧Ｖｇ（Ｌ）と、センサー位置Ｄ及び現像位置Ｇでの合成表面電位Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）と、の関係を示す。例えば、現像位置Ｇでの上流帯電電位Ｖｄ（Ｕ）ｄｅｖが−４５０Ｖの場合、下流ワイヤー電流Ｉｐ（Ｌ）が−１６００μＡ、下流グリッド電圧Ｖｇ（Ｌ）が−６２０Ｖであると、次のようになる。つまり、センサー位置Ｄでの合成表面電位Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）ｓｅｎｓは−５５０Ｖ、現像位置Ｇでの合成表面電位Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）ｄｅｖは−５００Ｖとなる。本実施例では、感光体１の暗減衰量を考慮して、Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）ｄｅｖを目標電位（本実施例では−５００Ｖ）とするように、Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）ｓｅｎｓが−５５０Ｖになるように下流グリッド電圧Ｖｇ（Ｌ）が可変調整される。つまり、合成表面電位Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）と目標電位とを比較して、合成表面電位Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）を目標電位に近づけるように下流グリッド電圧Ｖｇ（Ｌ）の設定値を増減する調整動作が行われる。ＣＰＵ２００は、上述のようにして調整した下流グリッド電圧Ｖｇ（Ｌ）の設定値を記憶部６００に記憶させて、該設定値を次の調整までの間の帯電処理時に用いる。
【００４５】
なお、本実施例では、上述のようにして感光体１に形成される合成表面電位Ｖｄ（Ｕ＋Ｌ）を、単に「帯電電位ＶＤ」という。
【００４６】
本実施例では、上述のような帯電電位ＶＤの制御（上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）、下流グリッド電圧Ｖｇ（Ｌ）の設定値の調整）は、所定のタイミングで、非画像形成時に実行される。本実施例では、所定のタイミングとして、枚数カウンター２６０でカウントされる積算の印刷枚数が５０００枚に達した場合、画像形成装置１００の起動時、所定値以上の環境変動が環境センサー５００により検知された場合に帯電電位ＶＤの制御が実行される。なお、非画像形成時とは、記録材Ｐに転写して出力する画像の形成を行う画像形成動作（印字動作）時以外の期間である。非画像形成時としては、前多回転動作時、前回転動作時、紙間、後回転動作時などが挙げられる。前多回転動作は、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。前回転動作は、ジョブの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、画像形成動作の前の準備動作を行う期間である。紙間は、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、画像形成動作の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。このように、帯電電位ＶＤの制御は、典型的には、ＣＰＵ２００によって自動的に実行されるが、ＣＰＵ２００が操作部３００などからの操作者の指示などに応じて実行させることができるようにしてもよい。なお、ジョブとは、一の開始指示により開始される、単数又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作である。
【００４７】
＜３．露光部電位の制御＞
次に、露光装置１０による感光体１の露光部電位ＶＬの制御（調整）について説明する。
【００４８】
本実施例では、上述のように帯電電圧ＶＤが制御（調整）され、帯電装置３による帯電動作が継続されている状態で、露光装置１０による感光体１の表面の露光量が制御（調整）されて、露光部電位ＶＬが制御（調整）される。なお、露光量は、感光体１の単位面積当たりに単位時間に照射される光量［μＪ／ｃｍ２］で表す。
【００４９】
図８は、露光部電位ＶＬの制御時に取得される露光量と露光部電位ＶＬとの関係を示すグラフ図である。なお、露光部電位ＶＬは、センサー位置Ｄで検知されるが、暗減衰量を考慮して現像位置Ｇにおける値で示されている。露光部電位ＶＬの制御時には、感光体１に形成された帯電電位ＶＤの領域が露光装置１０により複数の異なる露光量で露光され、複数の異なる露光部電位ＶＬが形成される。本実施例では、露光部電位ＶＬの制御時に、感光体１は、図８のＥ１〜Ｅ４で示す４段階の露光量で露光される。そして、各露光量で形成された露光部電位ＶＬが電位センサー５によって検知され、各露光量と対応付けられて記憶部６００に記憶される。ＣＰＵ２００は、得られた露光量と露光部電位ＶＬとの関係（以下「Ｅ−Ｖ特性」ともいう。）に基づいて、露光部電位ＶＬを目標電位とするための露光量を求める。本実施例では、現像位置Ｇでの露光部電位ＶＬを目標電位（本実施例では−１００Ｖ）とするように、センサー位置Ｄでの明部電位ＶＬが減衰量を考慮した対応した値になるように露光量が可変調整される。ＣＰＵ２００は、上述のように調整した露光量の設定値を記憶部６００に記憶させて、該設定値を次の調整までの間の露光動作時に用いる。
【００５０】
本実施例では、上述の露光部電位ＶＬの制御（露光装置１０の露光量の設定値の調整）は、所定のタイミングで、非画像形成時に実行される。特に、本実施例では、前述の帯電電位ＶＤの制御（上流グリッド電圧Ｖｇ（Ｕ）、下流グリッド電圧Ｖｇ（Ｌ）の設定値の調整）が実行されるごとに実行される。
【００５１】
＜４．保護層の膜厚と感度特性との関係＞
次に、感光体１の保護層の膜厚と、露光時の感光体１の感度特性との関係について説明する。
【００５２】
＜４−１．感光体のＥ−Ｖ特性の変化＞
まず、感光体１の使用量の増加によるＥ−Ｖ特性の変化について説明する。図７は、感光体１の使用初期と、感光体１が寿命に達した時とでの保護層１ｅの膜厚の差を示す模式的な断面図である。また、図８は、感光体１の使用初期と感光体１が寿命に達した時とのそれぞれにおける、前述の露光部電位ＶＬの制御時に測定されたＥ−Ｖ特性を示している。図８において、○印は、保護層１ｅの膜厚が初期膜厚である１．０μｍの時のＥ−Ｖ特性であり、●印は、保護層１ｅの膜厚が減少して本実施例において感光体１の寿命として設定されている所定の膜厚である０．１μｍに達した時のＥ−Ｖ特性である。
【００５３】
図８に示すように、露光部電位ＶＬを目標電位である−１００Ｖにするために必要な露光量（以下「必要露光量」ともいう。）は、感光体１の使用初期よりも感光体１が寿命に達した時の方が小さくなる。
【００５４】
＜４−２．保護層の膜厚と必要露光量との関係＞
次に、保護層１ｅの膜厚と必要露光量との関係について説明する。図９は、保護層１ｅの膜厚と必要露光量との関係を示すグラフ図である。
【００５５】
図９に示すように、保護層１ｅの膜厚と必要露光量とは比例する。これは、必要露光量と感光層１ｃへの入射光量との関係が次のような関係になっているからである。
【００５６】
図１０は、感光体１の表面に照射された光が保護層１ｅを透過して感光層１ｃへ到達する様子を示したモデル図である。保護層１ｅを透過する透過光量τは、一般的に、下記式（１）で表すことができる。
τ＝ＥＸＰ（−Ｃ×ｄ）  ・・・式（１）
上記式（１）中、Ｃは保護層１ｅの光吸収係数であり、ｄは保護層１ｅの膜厚である。式（１）は、透過光量τが膜厚ｄに比例していることを示している。
【００５７】
本実施例では、上述のように保護層１ｅの膜厚に応じて必要露光量が変化することを利用し、画像形成装置１００において測定された必要露光量に基づいて保護層１ｅの膜厚の変化量に関する情報を取得する。つまり、本実施例では、感光体１に所定の帯電電位ＶＤを形成する。この所定の帯電電位ＶＤの領域を所定の露光部電位ＶＬとするために必要な露光装置１０の露光量である必要露光量を求める。具体的には、所定の帯電電位ＶＤの領域を複数の異なる露光量で露光してＥ−Ｖ特性を求め、そのＥ−Ｖ特性から露光部電位ＶＬを所定の露光部電位ＶＬとするための必要露光量を求める。そして、本実施例では、使用初期における必要露光量と現在の必要露光量との差分である必要露光量の変化量に関する情報から、使用初期における保護層１ｅの膜厚と現在の保護層１ｅの膜厚との差分である保護層１ｅの膜厚の変化量に関する情報を取得する。換言すれば、Ｅ−Ｖ特性の変化を測定して必要露光量の変化量に関する情報を取得し、取得した必要露光量の変化量に関する情報に基づいて保護層１ｅの膜厚の変化量に関する情報を取得する。また、本実施例では、取得した保護層１ｅの膜厚の変化量に関する情報に基づいて、感光体１の寿命に関する情報を取得する。本実施例では、保護層１ｅの膜厚の変化量に関する情報の取得、感光体１の寿命に関する情報の取得は、前述の帯電電位ＶＤの制御（調整）及び露光部電位ＶＬの制御（調整）（以下、これらの制御を総称して単に「電位制御」ともいう。）が実行されるごとに実行される。つまり、本実施例では、ＣＰＵ２００は、感光体１の帯電電位及び露光部電位の調整を行う際に、感光体の寿命に関する情報を取得する処理を併せて実行する。
【００５８】
なお、本実施例では、保護層１ｅの膜厚の測定に用いる所定の露光電位ＶＬを、画像形成のための露光部電位ＶＬの目標電位である−１００Ｖに設定したが、これに限定されるものではない。保護層１ｅの膜厚の測定に用いる露光部電位ＶＬは、次のような条件を満たしていれば任意の電位を選択することができる。つまり、上述のような保護層１ｅの膜厚の変化による露光装置１０からの光の透過光量の変化によって、Ｅ−Ｖ特性が変化する領域であればよい。ただし、保護層１ｅの膜厚の測定に用いる露光部電位ＶＬは、露光量の変化に対する露光部電位ＶＬの絶対値の変化の傾きをα（＝ＡＢＳ（ΔＶＬ／ΔＥ））としたとき、α＞０の範囲に設定することが望ましい。これは、例えば図８の●印で示すように、感光体１が寿命に達した時のＥ−Ｖ特性においても、露光量の変化に対して露光部電位ＶＬが変化する領域に、保護層１ｅの膜厚の測定に用いる露光部電位ＶＬを設定するためである。また、保護層１ｅの膜厚の変化によるＥ−Ｖ特性の変化を所望の精度で測定できるように、保護層１ｅの膜厚の測定に用いる露光部電位ＶＬと帯電電位ＶＤとの電位差は十分に大きくすることが望ましい。典型的には、保護層１ｅの膜厚の測定に用いる露光部電位ＶＬは、本実施例のように画像形成のための露光部電位ＶＬの目標電位と同等とすればよいが、それよりも大きくても小さくてもよい。
【００５９】
ここで、本実施例の方法は、感光層（電荷発生機能や電荷輸送機能を備えた単層又は複数層）の外周（最表層）に光透過性の保護層が設けられた感光体を用いる場合に有効な方法である。逆に言えば、最表層に保護層を備えていない感光体を用いる場合には有効ではない。感光体の最表層に保護層を備えておらず、最表層が感光層（単層構成の場合の電荷発生機能と電荷輸送機能とを備えた感光層、積層構成の場合の電荷輸送層）である感光体の膜厚の変化は、静電容量の変化を伴う感度特性の変化も発生するためである。静電容量が変化すると、所定の帯電電位ＶＤを形成するための表面電荷量の変化や、電位減衰特性（暗減衰、明減衰）の変化も、Ｅ−Ｖ特性の変化に含まれる。そのため、本実施例のように露光部電位ＶＬの変化量を測定するだけでは、膜厚の測定精度が不十分になる場合がある。例えば、膜厚の減少により感光体の感度が悪くなり、所定の露光部電位ＶＬが露光装置の露光量の範囲内で測定できない場合などである。そのため、感光体の最表層が感光層である感光体を用いる場合には、前述の特許文献３や特許文献４などの方法が用いられる。
【００６０】
＜５．感光体の使用量と寿命＞
次に、必要露光量の変化量ΔＥの測定結果から求められた保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄに基づいて、感光体１の使用量に関する情報、感光体１の寿命に関する情報を取得する方法について更に詳しく説明する。
【００６１】
＜５−１．必要露光量と保護層の膜厚の変化量との関係＞
図１１は、感光体１の使用初期からの必要露光量の変化量ΔＥと、感光体１の使用初期からの保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄと、の関係を示すグラフ図である。図１１に示すように、ΔＥとΔｄとは比例する。本実施例では、ΔＥが０．１５（μＪ／ｃｍ２）に達した場合にΔｄが０．９μｍに達し、感光体１が寿命に達するものとして設定されている。
【００６２】
尚、ΔＥ、Δｄの値は、本実施例の値に限定されるものではなく、感光体１の感度特性、保護層１ｅの膜厚、寿命に達した時に必要な保護層１ｅの残りの膜厚などの条件に応じて、適宜変更することができる。
【００６３】
＜５−２．感光体の使用量と寿命＞
図１２は、感光体１の使用初期からの保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄと、感光体１の使用初期からの使用量との関係を示すグラフ図である。図１２の横軸はΔｄを示し、縦軸は感光体１の使用量を示す。本実施例では、感光体１の使用量は、感光体１の走行距離［ｍ］で表される。
【００６４】
上述のように、本実施例では、保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄが０．９μに達した場合に感光体１が寿命に達したものとして設定されている。感光体１の寿命として設定された使用量を「寿命目標値Ｌｉｆｅ（１００％）」ともいう。また、それぞれの電位制御の実行タイミング（Δｄの情報の取得タイミング）における使用量を「逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）」ともいう。
【００６５】
本実施例では、所定の間隔（頻度）で実行される電位制御時に、図１１に示すΔＥとΔｄとの関係に基づいて、感光体１の使用初期からの保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄが求められる。また、このΔｄに基づいて、使用初期から現在までの感光体１の使用量である逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）が求められる。本実施例では、このＬｉｆｅ（ｔ）は、感光体１の寿命比率Ｌｉｆｅ（％）と、後述する理想ライン上の寿命目標値Ｌｉｆｅ（１００％）と、から求められる。感光体１の寿命比率Ｌｉｆｅ（％）は、感光体１の寿命として設定されたΔｄ（本実施例では０．９μｍ）に対する現在のΔｄの比率（＝（現在のΔｄ）／（寿命時のΔｄ））で求められる。つまり、本実施例では、逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）は、次式、
Ｌｉｆｅ（ｔ）＝Ｌｉｆｅ（１００％）×Ｌｉｆｅ（％）
によって求められる（後述の式（４）参照）。そして、求められた逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）と、寿命目標値Ｌｉｆｅ（１００％）とから、現在から感光体１が寿命に達するまでの感光体１の使用可能量（走行可能距離）である残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）を求める。
【００６６】
＜５−３．感光体の使用量の計算方法＞
次に、図１２に示す理想ライン上の感光体１の使用量の計算方法について、下記式（２）〜（４）を用いて説明する。
Ｌｉｆｅ（ｔ）＝Ａ×ＰＳ×ｔｃ＋Ｂ×ＰＳ×ｔ  ・・・式（２）
Ｌｉｆｅ（１００％）＝Ｃ×ＰＳ×ｔ（ｅｎｄ）  ・・・式（３）
Ｌｉｆｅ（％）＝｛Ｌｉｆｅ（ｔ）／ｌｉｆｅ（１００％）｝×１００  ・・・式（４）
【００６７】
まず、式（２）について説明する。式（２）は、感光体１の使用初期から現在までの印刷履歴で決まる感光体１の使用初期から現在までの使用量を、感光体１の走行距離として換算する式である。式（２）において、ｔｃは、帯電時間（帯電装置３による感光体１の帯電処理を行っている時間）［ｈｒ］である。また、ｔは、感光体１の駆動時間（感光体３が回転している時間）［ｈｒ］である。また、係数Ａは、帯電時間［ｈｒ］に対する感光体１の摩耗量の比率を示す係数である。また、係数Ｂは、感光体１の駆動時間［ｈｒ］に対する感光体１の摩耗量の比率を示す係数である。また、ＰＳは、感光体１の周速度［ｍｍ／ｓ］である。本実施例では、係数Ａの値は０．９であり、係数Ｂの値は０．１である。
【００６８】
次に、式（３）について説明する。式（３）は、寿命目標値を計算する式である。式（３）において、ｔ（ｅｎｄ）は、連続印刷で目標の印刷枚数を印刷するのに要する時間を示している。また、係数Ｃは、間欠印刷で目標の印刷枚数を設定した場合に用いる係数で、連続条件と所定の間欠動作との感光体１の走行距離の比率を示す係数である。本実施例では、連続印刷の条件を基準として感光体１の寿命を設定しているため、係数Ｃの値は１である。また、本実施例では、ｔ（ｅｎｄ）は、６００ｈｒに設定されている。画像形成装置１００の印刷速度がＡサイズの連続印刷の場合１００００枚／ｈｒであり、感光体１の寿命（保護層１ｅの変化量Δｄが０．９μｍに達するまでのＡ４サイズ換算の印刷枚数）が６０００Ｋ枚であるからである。
【００６９】
次に、式（４）について説明する。式（４）は、逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）の寿命目標値Ｌｉｆｅ（１００％）に対する比率として寿命比率Ｌｉｆｅ（％）を計算する式である。
【００７０】
上記式（２）〜（４）で表される感光体１の使用量と、保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄと、が比例するものとして引いた、Δｄと感光体１の使用量との関係を示す直線が、図１２に示す理想ラインである。
【００７１】
なお、上記式（２）、（３）における係数や、感光体１の寿命の設定に用いた数値は、感光体１の構成や感光体１の寿命の設定条件に応じて適宜変更することができる。
【００７２】
ここで、上記式（２）に従って、タイマー４００で計測された帯電時間ｔｃと感光体１の駆動時間ｔとから逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）を求めることができる。そして、求めた逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）と、式（３）で表される予め設定された寿命目標値Ｌｉｆｅ（１００％）とから、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）を求めることができる。しかし、上記式（２）に従って計算される逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）に基づく寿命比率Ｌｉｆｅ（％）は、保護層１ｅの膜厚が感光体１が使用された時間に関する情報（帯電時間、駆動時間）に従って所定の割合で減少する理想状態での予測値である。しかし、保護層１ｅの摩耗量は、画像形成装置１００の使用状況（使用環境、画像形成条件、クリーニング部材の摩擦力の変化など）の影響で変動することがある。そこで、本実施例では、上述のように、電位制御時に測定されたＥ−Ｖ特性に基づいて求められた保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄに基づいて、逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）、及び後述の残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）を求める。これにより、保護層１ｅの実際の摩耗量に基づいて、精度よく感光体１の使用量や寿命に達する時期を求めることができる。なお、上記式（２）に従って感光体１が使用された時間に基づいて計算される逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）を用いて、感光体１の寿命の予測値を補正する方法については、実施例２で説明する。
【００７３】
＜５−４．感光体の寿命の予測＞
次に、感光体１の寿命の予測値（寿命到達タイミング）の計算方法について、下記式（５）〜（７）を用いて説明する。
Ｌｉｆｅ（ｌ）＝Ｌｉｆｅ（１００％）−Ｌｉｆｅ（ｔ）  単位［ｍ］  ・・・式（５）
Ｌｉｆｅ（ｌ）＝ΔＬ（＝ＰＳ×Δｔ）  単位［ｍ］  ・・・式（６）
Ｎ＝ΔＬ／（Ｌｐ＋Ｌｇ）  単位［枚］  ・・・式（７）
ここで、Δｔは、現在から感光体１が寿命に達するまでの感光体１の駆動時間である。また、ΔＬは、現在から感光体１が寿命に達するまでの感光体１の走行距離である。また、Ｌｐは、本実施例ではＡ４サイズの短手方向（搬送方向）の長さ（２１０ｍｍ）である。また、Ｌｇは、本実施例ではＡ４サイズの連続印刷の場合の紙間距離（５８ｍｍ）である。また、ＰＳは、感光体１の周速度（本実施例では７００ｍｍ／ｓ）である。
【００７４】
まず、式（５）について説明する。式（５）は、逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）と寿命目標値Ｌｉｆｅ（１００％）との差分により残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）を計算する式である。
【００７５】
次に、式（６）について説明する。式（６）は、現在から感光体１が寿命に達する（寿命比率が１００％に達する）までの感光体１の走行可能距離ΔＬを計算する式である。式（６）示すように、このΔＬは、感光体１の周速度ＰＳと、現在から感光体１が寿命に達するまでの感光体１の駆動時間Δｔとの積に等しい。
【００７６】
次に、式（７）について説明する。式（７）は、現在から感光体１が寿命に達するまでの印刷可能枚数Ｎを計算する式である。本実施例では、この印刷可能枚数Ｎは、Ａ４サイズの記録材Ｐを横向きに（短手方向に沿って）搬送して連続印刷した場合の枚数として計算される。
【００７７】
このように、本実施例では、必要露光量の変化量ΔＥの測定結果から求められた保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄに基づいて、感光体１の寿命到達タイミングを印刷可能枚数Ｎとして計算することができる。
【００７８】
＜６．制御手順＞
＜６−１．電位制御、並びに、感光体の使用量及び寿命比率の計算＞
図１３は、本実施例における、電位制御、並びに感光体１の使用量及び寿命比率の計算を行う制御の手順を示すフローチャート図である。
【００７９】
ＣＰＵ２００は、電位制御の実行タイミング（印刷枚数５０００枚ごと、画像形成装置１００の起動時など）が到来すると、電位制御（帯電電位ＶＤ及び露光部電位ＶＬの調整）の手順を開始する（Ｓ１０１）。ＣＰＵ２００は、感光体１の駆動及び光除電器４０の点灯を開始させた後に、帯電電源Ｓ１〜Ｓ４を制御して、帯電電位ＶＤの調整を行わせる（Ｓ１０２）。次に、ＣＰＵ２００は、露光装置１０の露光量を制御して、図８に示すＥ−Ｖ特性の測定を行わせる（Ｓ１０３）。次に、ＣＰＵ２００は、Ｅ−Ｖ特性の測定結果から露光部電位ＶＬを−１００Ｖにするための必要露光量を計算する（Ｓ１０４）。そして、ＣＰＵ２００は、露光部電位ＶＬを−１００Ｖにするように、露光装置１００の露光量を調整ｄする（Ｓ１０５）。
【００８０】
その後、ＣＰＵ２００は、感光体１の使用初期からの必要露光量の変化量ΔＥを計算する（Ｓ１０６）。ΔＥは、記憶部６００に記憶されている感光体１の使用開始時に求められた必要露光量（初期値）と、今回求められた必要露光量（現在値）との差分により求められる。次に、ＣＰＵ２００は、感光体１の使用初期からの保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄを計算する（Ｓ１０７）。Δｄは、記憶部６００に記憶されている図１１に示すΔＥとΔｄとの関係を示す情報に基づいて求められる。次に、ＣＰＵ２００は、現在の逐次使用用Ｌｉｆｅ（ｔ）を計算し、記憶部６００に記憶させる（Ｓ１０８）。また、ＣＰＵ２００は、現在の寿命比率Ｌｉｆｅ（％）を計算して、記憶部６００に記憶させる（Ｓ１０９）。逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）の計算方法は、図１２を参照して説明したとおりである。その後、ＣＰＵ２００は、手順を終了する（Ｓ１１０）。
【００８１】
＜６−２．感光体の寿命到達タイミングの計算＞
図１４は、本実施例における、感光体１の寿命到達タイミングの計算を行う制御の手順を示すフローチャート図である。
【００８２】
ＣＰＵ２００は、図１３の手順の終了後に、感光体１の寿命到達タイミングの計算の手順を開始する（Ｓ２０１）。ＣＰＵ２００は、現在の逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）を記憶部６００から読み取る（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。次に、ＣＰＵ２００は、現在の寿命比率Ｌｉｆｅ（％）が、所定の閾値である１０％以上か否かを判断する（Ｓ２０４）。ＣＰＵ２００は、Ｓ２０４において寿命比率Ｌｉｆｅ（％）が１０％未満であると判断した場合は、感光体１がほぼ新品状態であると判断して、手順を終了する（Ｓ２０９）。一方、ＣＰＵ２００は、Ｓ２０４において寿命比率Ｌｉｆｅ（％）が１０％以上であると判断した場合は、感光体１の寿命到達タイミングの計算を行う（Ｓ２０５〜Ｓ２０７）。ＣＰＵ２００は、Ｓ２０５において、前述の式（５）に従って残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）を計算する。また、ＣＰＵ２００は、Ｓ２０６において、前述の式（６）に従って走行可能距離ΔＬを計算する。そして、ＣＰＵ２００は、Ｓ２０７において、前述の式（７）に従って印刷可能枚数Ｎを計算する（Ｓ２０７）。次に、ＣＰＵ２００は、Ｓ２０５〜Ｓ２０７における残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）、走行可能距離ΔＬ、印刷可能枚数Ｎの計算結果を記憶部６００に記憶させる（Ｓ２０８）。その後、ＣＰＵ２００は、手順を終了する（Ｓ２０９）。
【００８３】
本実施例では、図１３、図１４に示す制御における各計算結果、すなわち逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）、残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）、走行可能距離ΔＬ、印刷可能枚数Ｎのうちの少なくとも一つを操作者が任意に確認できるようになっている。上記各計算結果のうち、少なくとも印刷可能枚数Ｎ、更には寿命比率Ｌｉｆｅ（％）を確認できるようになっていることが好ましい。
【００８４】
図１５（ａ）は、上記各計算結果を表示する手順の概略を示すフローチャート図である。操作部３００には、上記各計算結果のうち少なくとも一つの特定の計算結果、又は上記各計算結果のうち少なくとも一つを選択して表示することをＣＰＵ２００に指示するためのボタンなどの入力部が設けられている。ＣＰＵ２００は、操作部３００からの表示指示を受け付けると（Ｓ３０１）、記憶部６００に記憶されている該当の計算結果を読み取る（Ｓ３０２）。そして、ＣＰＵ２００は、読み取った該当の計算結果を操作部３００に表示させる。なお、このとき表示する上記各計算結果は、直近の電位制御時の計算結果であってよい。あるいは、このとき表示する上記各計算結果は、より現時点に即した値とするために、直近の電位制御時から現時点までの感光体１の膜厚の変化を考慮した値に更新してもよい。例えば、逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）は、直近の電位制御時の計算結果に対し、その後現時点までの動作による前述の式（２）に従って計算される使用量を加算した値とすることができる。また、これに対応して、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）、残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）、走行可能距離ΔＬ、印刷可能枚数Ｎを、前述の式（３）〜（７）に従って計算した値とすることができる。あるいは、印刷可能枚数Ｎは、直近の電位制御時の計算結果から、その後現時点までの動作による印刷枚数を減算した値としてもよい。
【００８５】
また、図１３、図１４に示す制御における各計算結果に基づいて、感光体１の使用量が所定値に達した場合に、所定の警告表示を行うことができる。この警告表示は、感光体１が交換タイミングに達したこと又は近づいたことを報知する表示（文字、ランプ点灯、音声など）であってよい。図１５（ｂ）は、警告表示を行う手順の概略を示すフローチャート図である。ＣＰＵ２００は、図１３、図１４の手順の終了後に、記憶部６００に記憶されている寿命比率Ｌｉｆｅ（％）を読み取る（Ｓ４０１）。次に、ＣＰＵ２００は、読み取った寿命比率Ｌｉｆｅ（％）が所定値（例えば１００％）に達したか否かを判断する（Ｓ４０２）。そして、ＣＰＵ２００は、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）が所定値に達したと判断した場合には操作部３００に警告表示を表示させる（Ｓ４０３）。なお、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）に代えて、残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）（あるいは走行可能距離ΔＬ）が所定値（例えば０ｍ）に達した場合、印刷可能枚数Ｎが所定値（例えば０枚）に達した場合に警告表示を行ってもよい。また、所定の動作単位（ジョブ、印刷枚数１枚など）ごとに、上記同様直近の電位制御時の計算結果を更新した値に基づいて警告表示を行ってもよい。上記Ｌｉｆｅ（％）などと比較される所定の閾値は複数設定されていてもよく、この場合感光体１が寿命に近づくにつれて段階的に警告表示を行うことができる。なお、本実施例と同様にして求められた保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄと、感光体１の寿命として設定されたΔｄの閾値とを比較して、単に寿命に達した場合又は寿命が近づいた場合に警告表示などで使用者に報知するようにしてもよい。
【００８６】
以上説明したように、本実施例によれば、感光体１のＥ−Ｖ特性（感光特性）の測定結果に基づいて保護層１ｅの膜厚の変化量に関する情報を取得する。また、その保護層１ｅの膜厚の変化量の情報に基づいて感光体１の使用量に関する情報を取得する。これにより、感光体１が寿命に達するまでの保護層１ｅの膜厚の変化の推移を監視し、感光体１の寿命を予測して、感光体１のメンテナンス管理を行うことができる。つまり、本実施例では、専用の測定装置を設けることなく、簡易な構成で精度よく保護層１ｅの膜厚の変化量に関する情報を取得することができる。また、専用の測定装置を設けることなく、精度よく感光体１の使用量を監視し、精度よく感光体１の寿命を予測して、感光体１のメンテナンス管理を行うことができる。したがって、保護層１ｅの膜厚の変化量が所定値に達した場合あるいは達する前に、適切なタイミングで感光体１を交換することができ、画像不良の発生を抑制することができる。
【００８７】
［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の画像形成装置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、実施例１と同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００８８】
実施例１では、図１２に示す理想ラインを用いて感光体１の寿命の予測を行った。しかし、保護層１ｅの摩耗量は、画像形成装置１００の使用状況（使用環境、画像形成条件、クリーニング部材の摩擦力の変化など）の影響で変動することがある。そこで、本実施例では、画像形成装置１００の使用状況による保護層１の摩耗量の変動に応じて、感光体１の寿命の予測値を補正する。
【００８９】
本実施例では、実施例１と同じ方法により、逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）、残寿命Ｌｉｆｅ（ｌ）、走行可能距離ΔＬ、印刷可能枚数Ｎが求められる。つまり、これらは必要露光量の変化量ΔＥの測定結果から求められた保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄに基づいて求められる。
【００９０】
加えて、本実施例では、それぞれの電位制御の実行時において、実施例１で説明した式（２）に従って、タイマー４００で計測された帯電時間ｔｃ、感光体１の駆動時間ｔを用いて計算される逐次使用量である「Ｌｉｆｅ（ｔ）’」が求められる。また、このＬｉｆｅ（ｔ）’を用いて実施例１で説明した式（４）に従って計算される寿命比率である「Ｌｉｆｅ（％）’」が求められる。
【００９１】
図１６は、本実施例における感光体１の寿命の予測値の補正方法を説明するためのグラフ図である。図１６の横軸はΔｄを示し、縦軸は感光体１の使用量を示す。図１６中の●は、それぞれの電位制御の実行タイミングにおいて求められたΔｄに対し、該タイミングにおいて前述の式（２）に従って算出された逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）’をプロットしたものである。図１６中のαは今回（直近）の電位制御時のプロット、βは前回以前（過去）の電位制御時（後述するように、本実施例ではＬｉｆｅ（％）’の変化量が１０％以上となる直近の電位制御時）のプロットである。
【００９２】
本実施例では、プロットαとプロットβとの間での、保護層１ａの膜厚の変化量Δｄの差分Δｄ（α−β）に対する逐次使用量Ｌｉｆｅ（ｔ）’の差分ΔＬｉｆｅ（α−β）の割合である傾きγ（＝ΔＬｉｆｅ（α−β）／Δｄ（α−β））を求める。そして、この傾きγを用いて、実施例１と同じ方法により求めた印刷可能枚数Ｎの補正を行い、補正後の印刷可能枚数Ｎ’を求める。これは、図１６に示すように、実施例１で説明した理想ラインを、傾きγ（＝ΔＬｉｆｅ（α−β）／Δｄ（α−β））の補正ラインに補正して、該補正ライン上の印刷可能枚数Ｎ’を求めることに相当する。つまり、補正後の印刷可能枚数Ｎ’は、下記式（８）により計算される。
Ｎ’＝Ｎ／γ  ・・・式（８）
【００９３】
傾きγが理想ラインの傾きよりも大きい場合は、理想ラインで示される使用状況よりも保護層１ｅの摩耗速度が速いため、補正後の印刷可能枚Ｎ’は補正前の印刷可能枚数Ｎよりも小さくなるように補正される。逆に、傾きγが理想ラインの傾きよりも小さい場合は、理想ラインで示される使用状況よりも保護層１ｅの摩耗速度が遅いため、補正後の印刷可能枚数Ｎ’は補正前の印刷可能枚数Ｎよりも大きくなるように補正される。
【００９４】
ここで、本実施例では、傾きαを、寿命比率Ｌｉｆｅ（％）’が１０％以上離れたプロットαとプロットβとの間で計算する。特に、本実施例では、プロットβは、プロットαに対しＬｉｆｅ（％）’が１０％以上離れた直近の電位制御時のプロットである。これは、本実施例では感光体１の寿命の目標が、印刷枚数６０００Ｋ枚と比較的長寿命であるため、その１０％である印刷枚数６００Ｋ枚程度離れたプロット間における傾きγを用いることで感光体１の寿命の予測値の補正を精度よく行うことができるためである。ただし、これに限定されるものではなく、感光体１の保護層１の膜厚や、感光体１の寿命条件、使用環境などによる感光体１の表面粗さの変化などに応じて、傾きγを求めるプロット間の間隔は適宜変更することができる。また、複数のプロット（例えば初期値からの今回までの全てのプロット、前回以前の全て又は一部のプロットなど）を用いて近似直線（近似式）を求め、該近似直線の傾きを上記傾きγとして用いてもよい。
【００９５】
図１７は、本実施例における、感光体１の寿命の予測値の補正を行う制御の手順を示すフローチャート図である。
【００９６】
ＣＰＵ２００は、実施例１で説明した図１３、図１４の手順の終了後に、感光体１の寿命の予測値の補正の手順を開始する（Ｓ５０１）。なお、図１３、１４の手順は実施例１で説明したものと同様であるが、本実施例ではそれぞれの電位制御の実行タイミングにおいて、図１３の手順のＳ１０８、Ｓ１０９でｌｉｆｅ（ｔ）’、ｌｉｆｅ（％）’も計算されて記憶部６００に記憶される。ＣＰＵ２００は、現在のΔｄ、Ｌｉｆｅ（ｔ）、Ｌｉｆｅ（％）、Ｌｉｆｅ（ｔ）’、ｌｉｆｅ（％）’を記憶部６００から読み取る（Ｓ５０２、Ｓ５０３）。次に、ＣＰＵ２００は、現在のＬｉｆｅ（％）が、所定の閾値である１０％以上か否かを判断する（Ｓ５０４）。ＣＰＵ２００は、Ｓ５０４においてＬｉｆｅ（％）が１０％未満であると判断した場合は、感光体１がほぼ新品状態であると判断して、手順を終了する（Ｓ５１０）。一方、ＣＰＵ２００は、Ｓ５０４においてＬｉｆｅ（％）が１０％以上であると判断した場合は、感光体１の寿命の予測値の補正の計算を行う（Ｓ５０５〜Ｓ５０８）。ＣＰＵ２００は、Ｓ５０５において、過去の電位制御時であって、Ｌｉｆｅ（％）’が今回の電位制御時に計算したＬｉｆｅ（％）’よりも１０％以上小さい直近の電位制御時のΔｄ、Ｌｉｆｅ（ｔ）’を記憶部６００から読み取る。また、ＣＰＵ２００は、Ｓ５０６において、Ｓ５０２、Ｓ５０５で読み取った情報を用いて傾きγ（＝ΔＬｉｆｅ（α−β）／Δｄ（α−β））を計算する。また、ＣＰＵ２００は、Ｓ５０７において、現在の補正前の印刷能枚数Ｎを記憶部６００から読み取る。そして、ＣＰＵ２００は、Ｓ５０８において、現在の補正前の印刷可能枚数Ｎと傾きγとから補正後の印刷可能枚数Ｎ’（＝Ｎ／γ）を計算する。次に、ＣＰＵ２００は、Ｓ５０８における補正後の印刷可能枚数Ｎ’の計算結果を記憶部６００に記憶させる（Ｓ５０９）。その後、ＣＰＵ２００は、手順を終了する（Ｓ５１０）。
【００９７】
なお、本実施例では、図１５（ａ）に示す制御において、直近の電位制御時の補正後の印刷可能枚数Ｎ’を、操作者の指示に応じて任意のタイミングで操作部３００に表示するようにすればよい。また、任意のタイミングで、直近の電位制御時の補正後の印刷可能枚数Ｎ’から、その後の動作による印刷枚数を減算した値を表示するようにしてもよい。また、本実施例では、図１５（ｂ）に示す制御において、直近の電位制御時の補正後の印刷可能枚数Ｎ’、又はその印刷可能枚数Ｎ’をその後の動作に応じて更新した値が所定値（例えば０枚）に達した場合に警告表示を行うようにすればよい。
【００９８】
以上説明したように、本実施例によれば、感光体１の使用による保護層１ｅの摩耗状態が画像形成装置１００の使用状況などによって理想状態に対して変動しても、精度よく感光体１の寿命を予測することができる。これにより、本実施例では、実施例１よりも感光体１の寿命の予測精度が向上する。
【００９９】
［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の画像形成装置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、実施例１と同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【０１００】
本実施例では、画像形成装置１００は、実施例１、２で説明した感光体１の寿命の予測値などの情報を画像形成装置１００の外部に送信する機能を有する。
【０１０１】
図１８は、本実施例の画像形成装置１００の要部の概略制御態様を示すブロック図である。本実施例では、画像形成装置１００は、画像形成装置１００の外部の機器との通信を行うための通信部９００を有する。通信部９００は、画像形成装置１００と通信可能に接続された外部の機器に情報を送信する通信手段を構成する。ＣＰＵ２００は、通信部９００を用いて記憶部６００に記憶されているメンテナンス情報を、所定のタイミングで画像形成装置１００の外部の機器に送信する。これにより、その外部の機器において、画像形成装置１００の使用者又はメンテナンス担当者などに対してメンテナンス情報を表示することができる。本実施例では、メンテナンス情報は、少なくとも後述するΔＤａｙ、寿命到達日を含む。なお、メンテナンス情報は更に、電位制御の結果、ΔＥ、Δｄ、Ｌｉｆｅ（ｔ）、Ｌｉｆｅ（％）、Ｌｉｆｅ（ｌ）、ΔＬ、Ｎ、Ｌｉｆｅ（ｔ）’、Ｌｉｆｅ（％）’、Ｎ’のうち少なくとも一つを含んでいてよい。また、本実施例では、ＣＰＵ２００は、所定のタイミングとして電位制御を実行するごとに、メンテナンス情報を外部の機器に送信する。
【０１０２】
本実施例では、適正なタイミングで感光体１を交換できるようにするために、下記式（９）、（１０）を用いて、感光体１が寿命に達する日が計算され、メンテナンス情報として外部の機器に送信される。
ΔＤａｙ＝Ｎ／Ｍ  ・・・式（９）
ＤＡＴＥ（寿命到達日）＝ＤＡＴＥ（本日）＋ΔＤａｙ  ・・・式（１０）
ここで、Ｍは、１日あたりの平均印刷枚数である。また、Ｎは、感光体１が寿命に達するまでの印刷可能枚数である。ΔＤａｙは、感光体１が寿命に達するまでの日数の予測値である。なお、本実施例では、実施例２と同様に感光体１の寿命の予測値の補正を行うものとし、印刷可能枚数Ｎは、実施例２で説明した補正後の印刷可能枚数であるものとする（すなわち、本実施例では上記式（９）は、より詳しくはΔＤａｙ＝Ｎ’／Ｍである）。
【０１０３】
まず、式（９）について説明する。式（９）は、印刷可能枚数Ｎを、当該画像形成装置１００における一日あたりの平均印刷枚数（Ａ４サイズ換算）で除して、感光体１が寿命に達するまでの日数を計算する式である。本実施例は、当該画像形成装置１００の１日あたりの平均印刷枚数Ｍが記憶部６００に記憶されている。特に、本実施例では、操作者（使用者又はメンテナンス担当者）によって操作部３００から入力された平均印刷枚数Ｍが記憶部６００に記憶されている。
【０１０４】
次に、式（１０）について説明する。式（１０）は、式（９）により計算されたΔＤＡＹを、本日（直近の電位制御時）の日付に加算して、感光体１が寿命に達する日付を計算する式である。
【０１０５】
このように、本実施例では、感光体１の寿命到達日の予測計算を行う。なお、本実施例では、平均印刷枚数Ｍは操作者により予め画像形成装置１００の記憶部６００に記憶されるが、これに限定されるものではない。画像形成装置１００が、稼働情報を監視する手段を有しており、１日の平均印刷枚数を最新の稼働状態に適合させて適宜記憶部６００に記憶させるようになっていてもよい。これにより、感光体１の寿命到達日の予測精度を向上させることができる。
【０１０６】
図１９は、本実施例における、メンテナンス情報の送信を行う制御の手順を示すフローチャート図である。
【０１０７】
ＣＰＵ２００は、実施例２で説明した図１７の手順の終了後に、メンテナンス情報の送信の手順を開始する（Ｓ６０１）。ＣＰＵ２００は、今回の電位制御の結果と現在の寿命比率Ｌｉｆｅ（％）とを記憶部６００から読み取る（Ｓ６０２）。次に、ＣＰＵ２００は、Ｌｉｆｅ（％）が、所定の閾値である１０％以上か否かを判断する（Ｓ６０３）。ＣＰＵ２００は、Ｓ６０３においてＬｉｆｅ（％）が１０％未満であると判断した場合は、感光体１がほぼ新品状態であると判断し、処理をＳ６０６に進める。この場合、ＣＰＵ２００は、今回の電位制御の結果と現在のＬｉｆｅ（％）とを送信データとして記憶部６００に記憶させ（Ｓ６０６）、そのデータを外部の機器に送信させた後に（Ｓ６０７）、手順を終了する（Ｓ６０８）。一方、ＣＰＵ２００は、Ｓ６０３においてＬｉｆｅ（％）が１０％以上であると判断した場合は、今回の電位制御の結果、及び図１３、図１４、図１７の制御の計算結果を読み取る（Ｓ６０４）。このとき、本実施例では、感光体１の寿命の予測に関連する全てのデータ、つまり現在までの各電位制御時におけるΔｄ、Ｌｉｆｅ（ｔ）、Ｌｉｆｅ（％）、Ｌｉｆｅ（ｔ）’、Ｌｉｆｅ（％）’、Ｎ、Ｎ’、及び平均印刷枚数Ｍが読み取られる。次に、ＣＰＵ２００は、補正後の印刷可能枚数Ｎ’と、平均印刷枚数Ｍとから、上述の式（９）、（１０）に従って感光体１が寿命に達するまでの日数ΔＤａｙ、寿命到達日を計算する（Ｓ６０５）。次に、ＣＰＵ２００は、今回の電位制御の結果と上記感光体１の寿命の予測に関連する全てのデータと、計算したΔＤａｙ及び寿命到達日とを、送信データとして記憶部６００に記憶させる（Ｓ６０６）。そして、ＣＰＵ２００は、そのデータを外部の機器に送信させた後に（Ｓ６０７）、手順を終了する（Ｓ６０８）。
【０１０８】
なお、本実施例では、補正後の印刷可能枚数Ｎ’に基づいて求めた寿命到達日を外部の機器に送信したが、補正前と補正後の印刷可能枚数Ｎ、Ｎ’のそれぞれに基づいて求めた寿命到達日の差分を求め、この差分に関する情報を外部の機器に送信してもよい。これにより、実施例１で説明した理想ラインに基づきメンテナンス計画が立てられている場合等に、その計画からずれたタイミングで感光体１が寿命に達する予測であっても、適切なタイミングでメンテナンス担当者がメンテナンスを実施することが容易となる。また、外部の機器からの求めに応じて、ＣＰＵ２００がメンテナンス情報を該外部の機器に送信するようにしてもよい。
【０１０９】
以上説明したように、本実施例では、感光体１の使用開始から寿命に達するまでの膜厚の推移（感光体１の残寿命の推移）を外部の機器で監視することができる。これにより、画像形成装置１００の使用者やメンテナンス担当者が感光体１の状態を容易に監視することができ、感光体１の交換タイミングを容易に把握することができる。そのため、感光体１が寿命に達した場合あるいは達する前に、適切なタイミングで感光体１を交換することができ、画像不良の発生を抑制することができる。
【０１１０】
［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。
【０１１１】
上述の実施例では、所定の帯電電位ＶＤを所定の露光部電位ＶＬにするための必要露光量の感光体１の使用による変化量に関する情報として、図８に示すＥ−Ｖ特性から求めた必要露光量自体の変化量ΔＥを取得した。しかし、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、所定の帯電電位ＶＤを所定の露光部電位ＶＬにするための必要露光量の感光体１の使用による変化量に関する情報として、図８に示すＥ−Ｖ特性の傾きα（＝ＡＢＳ（ΔＶＬ／ΔＥ））の変化量を取得してもよい。この場合、予め求められたＥ−Ｖ特性の傾きαの変化量と保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄとの関係から、保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄを求めることができる。また、所定の帯電電位ＶＤを所定の露光部電位ＶＬにするための必要露光量の感光体１の使用による変化量に関する情報として、潜像コントラスト電位差の変化量を取得してもよい。つまり、帯電電位ＶＤを固定した条件で、所定の露光量で形成した任意の露光部電位ＶＬ電位と帯電電位ＶＤとの差分（潜像コントラスト電位差）の変化量を取得してもよい。この場合、予め求められた潜像コントラスト電位差の変化量と保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄとの関係から、保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄを求めることができる。つまり、保護層１ｅの膜厚の変化による、所定の帯電電位ＶＤに対し所定の露光部電位ＶＬを形成するのに必要な露光装置１０の露光量の変化量を知ることができる情報であればよい。上記傾きαの変化量、潜像コントラストの変化量は、それぞれ上述の実施例における必要露光量の変化量ΔＥと比例するため、保護層１ｅの膜厚の変化による必要露光量の変化量を知ることができる情報である。
【０１１２】
また、上述の実施例では、感光体１の寿命として予め設定された保護層１ｅの膜厚の変化量Δｄの閾値（上限値）に基づいて、感光体１の寿命に関する情報を取得した。しかし、感光体１の使用初期における保護層１ｅの膜厚は、感光体１の個体差、製造ロット差などによって変化することがある。そこで、画像形成装置１００に、別途測定された感光体１の使用初期における保護層１ｅの膜厚（初期膜厚）に関する情報を記憶する記憶部を設けることができる。そして、この初期の膜厚に基づいて、寿命として設定するΔｄの閾値を補正し、それに対応して理想ラインに従う寿命目標値Ｌｉｆｅ（１００％）を補正することができる。これにより、感光体１の寿命の予測を補正することができる。初期膜厚に関する情報は、膜厚自体であってもよいし、初期膜厚に応じたΔｄの閾値であってもよい。なお、記憶部としては、装置本体１１０に設けられた記憶部６００（図４、図１８）や、感光体１と共に装置本体１１０に対して着脱可能な記憶部（図示せず）を用いることができる。装置本体６００を用いる場合、操作者が操作部３００から入力したり、あるいは感光体１と共に装置本体１１０に対して着脱可能な記憶部から読み取ったものを入力したりすればよい。また、感光体１と共に装置本体１１０に対して着脱可能な記憶部を用いる場合、該記憶部は、感光体１を備えたカートリッジに取り付けられた記憶部であってよい。該カートリッジは、実質的に感光体１を単独で装置本体１１０に対して着脱可能とするものや、プロセスカートリッジであってよい。プロセスカートリッジとは、一般に、感光体と、感光体に作用するプロセス手段として帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、を一体的に装置本体に対して着脱可能としたものである。
【符号の説明】
【０１１３】
１          感光体
１ｅ        保護層
３          帯電装置
５          電位センサー
１０        露光装置
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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