(57)【要約】【課題】画像形成装置の清掃部材の寿命を予測する。【解決手段】画像形成装置１００は、感光体１０と、感光体１０上にトナー像３５を形成するための現像器１４と、感光体１０上に形成されたトナー像３５を感光体１０上から除去するための清掃装置１７と、清掃装置１７によってトナー像３５が感光体１０上から除去された後に、感光体１０上に残留しているトナーの残留量を検知するトナーセンサ１８と、清掃装置１７によるトナー像３５の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間に基づいて、清掃装置１７の寿命を推定するための推定部１１１とを備える。推定部１１１は、時間が短いほど寿命が短くなるように清掃装置１７の寿命を推定する。【選択図】図１
2018189883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成するための現像器と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を当該像担持体上から除去するための清掃部と、
前記清掃部によって前記トナー像が前記像担持体上から除去された後に、当該像担持体上に残留しているトナーの残留量を検知する検知部と、
前記清掃部による前記トナー像の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、前記残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間に基づいて、前記清掃部の寿命を推定するための推定部とを備え、
前記推定部は、前記時間が短いほど前記寿命が短くなるように当該寿命を推定する、画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は、
記憶装置と、
前記残留量が前記予め定められた閾値を超える度に、前記時間を前記記憶装置に書き込むための書込部とをさらに備え、
前記推定部は、前記記憶装置に書き込まれた複数の前記時間の内の第１の時間と第２の時間との間の減少率を算出し、当該減少率が大きいほど前記寿命が短くなるように当該寿命を推定する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記推定部は、前記予め定められたタイミングから所定の時間が経過するまでに、前記残留量が前記予め定められた閾値を超えなかった場合には、前記時間とは異なる入力変数に基づいて前記清掃部の寿命を推定する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記異なる入力変数は、前記清掃部の使用時間である、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、
前記画像形成装置内の湿度を検知するための湿度センサと、
前記推定部によって推定される寿命を補正するための補正部とをさらに備え、
前記補正部は、前記湿度センサによって検知される湿度が低いほど、前記寿命が長くなるように当該寿命を補正する、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】
前記画像形成装置の動作モードは、前記推定部による前記寿命の推定処理を実行するための第１動作モードを含み、
前記現像器は、前記第１動作モードにおいて、前記寿命の推定処理を実行するための指示を受け付けたことに基づいて、前記寿命を推定するための予め定められたパターンの前記トナー像を前記像担持体上に形成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置の動作モードは、用紙への印刷処理を実行するための第２動作モードをさらに含み、
前記画像形成装置は、前記像担持体上に形成されたトナー像を、転写対象へ転写するための転写体を備え、
前記転写体は、
前記第１動作モードにおいて、前記像担持体上から前記転写対象への前記トナー像の転写を行わず、
前記第２動作モードにおいて、前記像担持体上から前記転写対象への前記トナー像の転写を行う、請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像器は、前記第１動作モードにおいて前記像担持体に形成されるトナー像のトナー密度を、前記第２動作モードにおいて形成されるトナー像のトナー密度よりも高くする、請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記予め定められたパターンは、密度が均一であるトナーパターンを含む、請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像器は、前記残留量が前記予め定められた閾値を超えたときに、前記推定部による前記寿命の推定のために用いられる前記トナー像の形成を終了する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像器は、前記推定部による前記寿命の推定処理の実行回数が増えるほど、前記推定部による前記寿命の推定のために用いられる前記トナー像のトナー量を少なくする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記検知部は、複数の検知素子を備えるラインセンサであり、
前記複数の検知素子各々は、前記像担持体上の互いに異なる部分における前記トナーの残留量を検知し、
前記時間は、前記予め定められたタイミングから、前記複数の検知素子の少なくとも１つから検知された前記トナーの残留量が前記予め定められた閾値を超えるまでの時間である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成装置による寿命推定方法であって、
前記画像形成装置は、
像担持体と、
像担持体上にトナー像を形成する現像器と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を当該像担持体上から除去する清掃部とを備え、
前記寿命推定方法は、
前記清掃部によって前記トナー像が前記像担持体上から除去された後に、当該像担持体上に残留しているトナーの残留量を検知するステップと、
前記清掃部による前記トナー像の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、前記残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間に基づいて、前記清掃部の寿命を推定するステップとを備え、
前記推定するステップは、前記時間が短いほど前記寿命が短くなるように当該寿命を推定することを含む、画像形成装置の清掃部の寿命推定方法。
【請求項１４】
画像形成装置において実行される寿命推定プログラムであって、
前記画像形成装置は、
像担持体と、
像担持体上にトナー像を形成する現像器と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を当該像担持体上から除去する清掃部とを備え、  前記寿命推定プログラムは、前記画像形成装置に、
前記清掃部によって前記トナー像が前記像担持体上から除去された後に、当該像担持体上に残留しているトナーの残留量を検知するステップと、
前記清掃部による前記トナー像の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、前記残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間に基づいて、前記清掃部の寿命を推定するステップとを実行させ、
前記推定するステップは、前記時間が短いほど前記寿命が短くなるように当該寿命を推定することを含む、画像形成装置の清掃部の寿命推定プログラム。
【請求項１５】
画像形成システムであって、
画像形成装置と、
前記画像形成装置と通信可能に構成されているサーバーとを備え、
前記画像形成装置は、
像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する現像器と、
前記像担持体上に形成されたトナー像を当該像担持体上から除去する清掃部と、
前記清掃部によって前記トナー像が前記像担持体上から除去された後に、当該像担持体上に残留しているトナーの残留量を検知する検知部とを含み、
前記サーバーは、
前記清掃部による前記トナー像の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、前記残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間を前記画像形成装置から受信するための通信部と、
前記画像形成装置から受信した前記時間に基づいて、前記清掃部の寿命を推定するための推定部とを含み、
前記推定部は、前記時間が短いほど前記寿命が短くなるように当該寿命を推定する、画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成装置に関し、より特定的には画像形成装置の清掃部品のための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＦＰ（Multi-Functional  Peripheral）などの画像形成装置が普及している。電子写真方式の画像形成装置は、印刷プロセスとして、像担持体としての感光体を帯電する工程と、入力された画像パターンに従って感光体を露光する工程と、当該露光により形成された静電潜像をトナー像として現像する工程と、現像されたトナー像を用紙などの転写材に転写する工程とを実行する。
【０００３】
その後、感光体に残留するトナー像をクリーニングブレードなどの清掃部材で除去する。この清掃部材での清掃性向上に関して、たとえば特開２０１３−６１４７１号公報（特許文献１）は、「クリーニングブレードの耐久による劣化状態に応じてクリーニングブレードをすり抜けるトナーを抑制する」画像形成装置を開示している（［要約］の［課題］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−６１４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の技術では、トナーがクリーニングブレードをすり抜けた場合に寿命限界が近づいているとして警告を行う。当該警告が行われると、ユーザは部品を交換することとなるが、その交換期間において画像形成装置を使用できなくなる。そのため、画像形成装置の清掃部材の寿命を予測する技術が求められている。
【０００６】
本開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ある局面における目的は、清掃部材の寿命を予測する画像形成装置を提供することである。他の局面における目的は、画像形成装置の清掃部材の寿命を予測する方法を提供することである。さらに他の局面における目的は、画像形成装置の清掃部材の寿命を予測するプログラムを提供することである。さらに他の局面における目的は、画像形成装置の清掃部材の寿命を予測するシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある局面に従うと、画像形成装置は、像担持体と、像担持体上にトナー像を形成するための現像器と、像担持体上に形成されたトナー像を当該像担持体上から除去するための清掃部と、清掃部によってトナー像が像担持体上から除去された後に、当該像担持体上に残留しているトナーの残留量を検知する検知部と、清掃部によるトナー像の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間に基づいて、清掃部の寿命を推定するための推定部とを備える。推定部は、時間が短いほど寿命が短くなるように当該寿命を推定する。
【０００８】
好ましくは、画像形成装置は、記憶装置と、残留量が予め定められた閾値を超える度に、時間を記憶装置に書き込むための書込部とをさらに備える。推定部は、記憶装置に書き込まれた複数の時間の内の第１の時間と第２の時間との間の減少率を算出し、当該減少率が大きいほど寿命が短くなるように当該寿命を推定する。
【０００９】
好ましくは、推定部は、予め定められたタイミングから所定の時間が経過するまでに、残留量が予め定められた閾値を超えなかった場合には、時間とは異なる入力変数に基づいて清掃部の寿命を推定する。
【００１０】
好ましくは、異なる入力変数は、清掃部の使用時間である。
好ましくは、画像形成装置は、画像形成装置内の湿度を検知するための湿度センサと、推定部によって推定される寿命を補正するための補正部とをさらに備える。補正部は、湿度センサによって検知される湿度が低いほど、寿命が長くなるように当該寿命を補正する。
【００１１】
好ましくは、画像形成装置の動作モードは、推定部による寿命の推定処理を実行するための第１動作モードを含む。現像器は、第１動作モードにおいて、寿命の推定処理を実行するための指示を受け付けたことに基づいて、寿命を推定するための予め定められたパターンのトナー像を像担持体上に形成する。
【００１２】
好ましくは、画像形成装置の動作モードは、用紙への印刷処理を実行するための第２動作モードをさらに含む。画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を、転写対象へ転写するための転写体を備える。転写体は、第１動作モードにおいて、像担持体上から転写対象へのトナー像の転写を行わず、第２動作モードにおいて、像担持体上から転写対象へのトナー像の転写を行う。
【００１３】
好ましくは、現像器は、第１動作モードにおいて像担持体に形成されるトナー像のトナー密度を、第２動作モードにおいて形成されるトナー像のトナー密度よりも高くする。
【００１４】
好ましくは、予め定められたパターンは、密度が均一であるトナーパターンを含む。
好ましくは、現像器は、残留量が予め定められた閾値を超えたときに、推定部による寿命の推定のために用いられるトナー像の形成を終了する。
【００１５】
好ましくは、現像器は、推定部による寿命の推定処理の実行回数が増えるほど、推定部による寿命の推定のために用いられるトナー像のトナー量を少なくする。
【００１６】
好ましくは、検知部は、複数の検知素子を備えるラインセンサである。複数の検知素子各々は、像担持体上の互いに異なる部分におけるトナーの残留量を検知する。時間は、予め定められたタイミングから、複数の検知素子の少なくとも１つから検知されたトナーの残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間である。
【００１７】
他の局面に従うと、画像形成装置による寿命推定方法が提供される。画像形成装置は、像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像器と、像担持体上に形成されたトナー像を当該像担持体上から除去する清掃部とを備える。寿命推定方法は、清掃部によってトナー像が像担持体上から除去された後に、当該像担持体上に残留しているトナーの残留量を検知するステップと、清掃部によるトナー像の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間に基づいて、清掃部の寿命を推定するステップとを備える。推定するステップは、時間が短いほど寿命が短くなるように当該寿命を推定することを含む。
【００１８】
さらに他の局面に従うと、画像形成装置において実行される寿命推定プログラムが提供される。画像形成装置は、像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像器と、像担持体上に形成されたトナー像を当該像担持体上から除去する清掃部とを備える。寿命推定プログラムは、画像形成装置に、清掃部によってトナー像が像担持体上から除去された後に、当該像担持体上に残留しているトナーの残留量を検知するステップと、清掃部によるトナー像の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間に基づいて、清掃部の寿命を推定するステップとを実行させる。推定するステップは、時間が短いほど寿命が短くなるように当該寿命を推定することを含む。
【００１９】
さらに他の局面に従うと、画像形成装置と、画像形成装置と通信可能に構成されているサーバーとを備える画像形成システムが提供される。画像形成装置は、像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像器と、像担持体上に形成されたトナー像を当該像担持体上から除去する清掃部と、清掃部によってトナー像が像担持体上から除去された後に、当該像担持体上に残留しているトナーの残留量を検知する検知部とを含む。サーバーは、清掃部によるトナー像の除去が開始される前の予め定められたタイミングから、残留量が予め定められた閾値を超えるまでの時間を画像形成装置から受信するための通信部と、画像形成装置から受信した時間に基づいて、清掃部の寿命を推定するための推定部とを含む。推定部は、時間が短いほど寿命が短くなるように当該寿命を推定する。
【００２０】
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像形成装置の概要を示す模式図である。
【図２】クリーニングブレードの寿命推定の原理を示した図である。
【図３】トナーの残留量の時間変化を示す図である。
【図４】画像形成装置の全体構造の一例を示す図である。
【図５】画像形成装置の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図６】トナーセンサを模式的に示した平面図である。
【図７】クリーニングブレードの寿命の推定方法を示すグラフである。
【図８】第１の実施の形態におけるクリーニングブレードの寿命推定処理の処理フロー図である。
【図９】第２の実施の形態におけるクリーニングブレードの寿命推定処理の処理フロー図である。
【図１０】第２の実施の形態における補正処理の一例を示す図である。
【図１１】トナー像のトナー密度と、クリーニングブレード通過後に残留しているトナー量の関係を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態におけるクリーニングブレードの寿命推定処理の処理フロー図である。
【図１３】第４の実施の形態におけるトナー量制御の方法を説明する図である。
【図１４】第５の実施の形態におけるクリーニングブレードの寿命推定システムの概略図である。
【図１５】寿命推定システムの主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１６】寿命推定システムの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本開示に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞
［寿命推定方法の概要］
図１を参照して、画像形成装置１００の備えるクリーニングブレード４２の寿命推定方法について説明する。図１は、画像形成装置１００の概要を示す模式図である。なお、画像形成装置１００の全体構造については、後述する。
【００２４】
図１に示すように、画像形成装置１００は、像担持体としての感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１３と、現像器１４と、転写駆動機３２と、清掃装置１７と、トナーセンサ１８とを備える。帯電装置１１は、帯電ローラ１２を含む。帯電ローラ１２は、感光体１０に接触している。帯電ローラ１２は、回転可能に構成された感光体１０の表面を所定電位に一様に帯電させる。
【００２５】
露光装置１３は、制御装置１０１から受信した画像信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、画像信号の示す画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。その結果、画像信号に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。
【００２６】
現像器１４は、感光体１０上に形成された静電潜像をもとに、トナー像３５を現像する。具体的には、現像器１４は、現像ローラ１５を回転させながら、現像ローラ１５に現像バイアスを印加し、現像ローラ１５の表面にトナーＴＮを付着させる。トナーＴＮが、現像ローラ１５から感光体１０に転写されることにより、静電潜像に応じたトナー像３５が感光体１０の表面に現像される。これにより感光体１０上にトナー像３５が形成される。
【００２７】
転写駆動機３２は、一次転写ローラ３１を駆動することで、転写ベルト３０（転写対象）を感光体１０から離間した状態と、転写ベルト３０を感光体１０に圧接した状態とを切り替える。転写ベルト３０が感光体１０に圧接された状態で、トナー像３５と反対極性の転写電圧が一次転写ローラ３１に印加されることで、トナー像３５が感光体１０から転写ベルト３０に転写される。
【００２８】
清掃装置１７は、トナー像３５が感光体１０から転写ベルト３０へ転写された後に、感光体１０の表面に付着するトナーを除去する。具体的には、清掃装置１７の備えるクリーニングブレード４２が、感光体１０の表面に接触するように設けられる。感光体１０の回転に伴い、感光体１０の表面に付着したトナーＴＮがクリーニングブレード４２にせき止められ、感光体１０の表面から掻き落とされる形で除去される。
【００２９】
感光体１０の表面から掻き落とされたトナーは、ガイドローラ２４の回転によって、回収トレー２５に回収される。回収トレー２５に回収されたトナーは、搬送スクリュー（図示しない）で搬送され、廃トナー容器（図示しない）に貯留される。
【００３０】
トナーセンサ１８は、クリーニングブレード４２によって感光体１０上から除去されずに残留した残留トナーを検知する。トナーセンサ１８としては、たとえば、トナーの持つ磁気抵抗を検知する磁気ブリッジセンサ、または、トナーに投射した光の反射光を検知する光学式センサ、などのトナーセンサを用いることができる。トナーセンサ１８は、検知した残留トナーの量を、画像形成装置１００の備える制御装置１０１へ出力する。
【００３１】
図２および図３を参照して、本実施形態におけるクリーニングブレード４２の寿命推定方法を説明する。図２は、クリーニングブレード４２の寿命推定の原理を示した図である。図３は、トナーの残留量の時間変化を示す図である。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、クリーニングブレード４２に到達した感光体１０上のトナーＴＮは、クリーニングブレード４２によってせき止められる。図３（ａ）に示すように、画像形成装置１００の稼働初期には、トナーがクリーニングブレード４２に到達した時点Ｔ０から時点Ｔ１までの期間には、クリーニングブレード４２を通過後の感光体１０上にトナーは残留しない。そして、時点Ｔ１からクリーニングブレード４２を通過後の感光体１０上にトナーが残留し始め、時点Ｔ２においてトナーの残留量が所定の閾値に到達する。ここで、予め定められた時点（図３（ａ）におけるｔ＝０）から、クリーニングブレード４２を通過後の感光体１０上に残留しているトナー量が所定の閾値を超える時点（図３（ａ）におけるｔ＝Ｔ２）までの時間を閾値到達時間とする。なお、予め定められた時点は、例えば、露光装置１３が感光体１０上への露光を開始する時点とすることができる。
【００３３】
一方、図２（ｂ）に示すように、画像形成装置１００の稼働末期には、クリーニングブレードの先端に摩耗や欠損などの劣化が生じているため、クリーニングブレード４２によってせき止められるトナー量は減少する。その結果、図３（ｂ）に示すように、時点Ｔ１よりも早い時点Ｔ１′からトナーの残留が始まり、時点Ｔ２のよりも早い時点Ｔ２′においてトナーの残留量が所定の閾値となる。この場合、閾値到達時間はＴ２′となる。
【００３４】
つまり、クリーニングブレード４２が劣化すればするほど、閾値到達時間は短くなる。具体的には、図３（ｂ）に示す閾値到達時間Ｔ２′は、図３（ａ）に示す閾値到達時間Ｔ２よりも短い。制御装置１０１が備える推定部１１１は、このクリーニングブレード４２の劣化状況と閾値到達時間との相関関係を考慮して、閾値到達時間が短いほど、クリーニングブレード４２の劣化が進んでいると判断し、クリーニングブレード４２の寿命を短く推定する。ここで、クリーニングブレード４２の寿命とは、クリーニングブレード４２が使用され得る期間のことである。
【００３５】
［画像形成装置１００の全体構造］
図４を参照して、第１の実施の形態に従う画像形成装置１００について説明する。図４は、画像形成装置１００の全体構造の一例を示す図である。
【００３６】
図４には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタとしての画像形成装置１００について説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびファクシミリの複合機（所謂ＭＦＰ）であってもよい。
【００３７】
画像形成装置１００は、スキャナー２０と、プリンター５０とで構成されている。スキャナー２０は、カバー２１と、用紙台２２と、トレー２３と、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）２４とで構成されている。カバー２１の一端は、用紙台２２に固定されており、カバー２１は、当該一端を支点として開閉可能に構成されている。画像形成装置１００のユーザは、カバー２１を開くことで、用紙Ｓを用紙台２２にセットすることができる。画像形成装置１００は、用紙Ｓが用紙台２２にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、用紙台２２にセットされた用紙Ｓのスキャンを開始する。また、画像形成装置１００は、用紙Ｓがトレー２３にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、用紙Ｓは、ＡＤＦ２４によって１枚ずつ自動的に読み取られる。
【００３８】
プリンター５０は、画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋと、ＩＤＣセンサ１９と、転写ベルト３０と、一次転写ローラ３１と、転写駆動機３２と、二次転写ローラ３３と、カセット３７Ａ〜３７Ｃと、従動ローラ３８と、駆動ローラ３９と、タイミングローラ４０と、清掃装置４３と、定着装置４７と、制御装置１０１とを備える。
【００３９】
画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成部９０Ｙは、トナーボトル１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｍは、トナーボトル１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｋは、トナーボトル１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。
【００４０】
画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、それぞれ、転写ベルト３０に沿って転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋはそれぞれ、回転可能に構成されている感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１３と、現像器１４と、清掃装置１７と、トナーセンサ１８とを備える。
【００４１】
画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋがそれぞれ、上述したように作動した後に、転写駆動機３２の転写によって、イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が転写ベルト３０上に形成される。
【００４２】
ＩＤＣセンサ１９は、転写ベルト３０上に形成されるトナー像３５の濃度を検知する。典型的には、ＩＤＣセンサ１９は、反射型フォトセンサーからなる光強度センサであり、転写ベルト３０の表面からの反射光強度を検知する。
【００４３】
転写ベルト３０は、従動ローラ３８と駆動ローラ３９とに張架されている。駆動ローラ３９はモーター（図示しない）に接続されている。制御装置１０１が当該モーターを制御することにより、駆動ローラ３９は回転する。転写ベルト３０および従動ローラ３８は、駆動ローラ３９に連動して回転する。これにより、転写ベルト３０上のトナー像３５が二次転写ローラ３３に送られる。
【００４４】
カセット３７Ａ〜３７Ｃには、異なる大きさの用紙Ｓがセットされる。用紙Ｓは、カセット３７Ａ〜３７Ｃのいずれかから１枚ずつタイミングローラ４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラ３３に送られる。制御装置１０１は、用紙Ｓが送り出されるタイミングに合わせて、二次転写ローラ３３に印加する転写電圧を制御する。
【００４５】
二次転写ローラ３３は、トナー像３５と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。その結果、トナー像３５は、転写ベルト３０から二次転写ローラ３３に引き付けられ、転写ベルト３０上のトナー像３５が転写される。二次転写ローラ３３への用紙Ｓの搬送タイミングは、転写ベルト３０上のトナー像３５の位置に合わせてタイミングローラ４０によって制御される。その結果、転写ベルト３０上のトナー像３５は、用紙Ｓの適切な位置に転写される。
【００４６】
定着装置４７は、定着装置４７を通過する用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙Ｓに定着する。その後、用紙Ｓは、トレー４８に排紙される。
【００４７】
清掃装置４３は、転写ベルト３０から用紙Ｓへのトナー像の転写後に転写ベルト３０の表面に残留するトナーを回収する。回収されたトナーは、搬送スクリュー（図示しない）で搬送され、廃トナー容器（図示しない）に貯められる。
【００４８】
［ハードウェア構成］
［画像形成装置１００のハードウェア構成構造］
図５を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成の一例について説明する。図５は、画像形成装置１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
【００４９】
図５に示すように、画像形成装置１００は、制御装置１０１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）１０３と、通信インターフェイス１０４と、操作パネル１０５と、湿度センサ１０８とを含む。
【００５０】
制御装置１０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。
【００５１】
制御装置１０１は、画像形成装置１００の制御パラメータを調整するためのプログラム１２２などの各種プログラムを実行することで画像形成装置１００の動作を制御する。制御装置１０１は、プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＡＭ１０３にプログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。制御装置１０１は、推定部１１１および書込部１１２を備える。
【００５２】
通信インターフェイス１０４には、アンテナ（図示しない）などが接続される。画像形成装置１００は、アンテナを介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、スマートフォンなどの携帯通信端末、サーバーなどを含む。画像形成装置１００は、プログラム１２２をアンテナを介してサーバーからダウンロードできるように構成されてもよい。
【００５３】
操作パネル１０５は、ディスプレイとタッチパネルとで構成されている。ディスプレイおよびタッチパネルは互いに重ねられており、画像形成装置１００に対する操作をタッチ操作で受け付ける。一例として、操作パネル１０５は、制御パラメータの調整処理を実行するための操作などを受け付ける。
【００５４】
湿度センサ１０８は、画像形成装置１００内の湿度を検知する。好ましくは、湿度センサ１０８は、画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋのそれぞれの内部に設けられており、各色の感光体１０の周辺の湿度を検知する。検知される湿度は、絶対湿度であってもよいし、相対湿度であってもよい。
【００５５】
記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクや外付けの記憶装置などの記憶媒体である。記憶装置１２０は、本実施の形態に従うプログラム１２２などを格納する。ただし、プログラム１２２の格納場所は記憶装置１２０に限定されず、制御装置１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。
【００５６】
プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従うプログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーがプログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で画像形成装置１００が構成されてもよい。
【００５７】
［トナーセンサ１８］
図６を参照して、クリーニングブレード４２通過後の感光体１０に残留しているトナーを検知するトナーセンサ１８について説明する。図６はトナーセンサ１８を模式的に示した平面図である。
【００５８】
図６（ａ）に示すように、トナーセンサ１８は、検知素子１８ａ，１８ａ，…，１８ａがクリーニングブレード４２と並行に、感光体１０上の全域に亘って一列に配置されたラインセンサとして構成されるのが好ましい。トナーセンサ１８の検知素子１８ａ各々は、感光体１０上の互いに異なる部分におけるトナーの残留量を検知する。
【００５９】
トナーセンサ１８は、トナーの残留量として、クリーニングブレード４２を通過後の残留トナーの線の長さを検知対象とすることができる。制御装置１０１は、検知素子１８ａの少なくとも１つにおいて検知された残留トナーの線の長さが、予め定められたタイミングから予め定められた閾値を超えるまでの閾値到達時間を測定する。このように構成することにより、図６（ｂ）に示す場合と比較して、クリーニングブレード４２の部分的な破損などに起因する局所的なトナーの残留を、より確実に検知することが可能となる。
【００６０】
［寿命推定方法の具体例］
図７を参照して、制御装置１０１で測定された閾値到達時間に基づく寿命推定方法の具体例を説明する。図７は、クリーニングブレード４２の寿命の推定方法を示すグラフである。図７において、縦軸は閾値到達時間、横軸は閾値到達時間の検知タイミングを示している。
【００６１】
詳細は後述するが、クリーニングブレード４２の寿命の推定は、寿命推定モード（第１動作モード）という動作モードにおいて実行される。そして、当該寿命推定モードにおいてトナーの残留量が所定の閾値を超える度に、制御装置１０１の備える書込部１１２は、寿命推定モードを開始してからトナーの残留量が当該閾値を超えるまでの時間を、当該寿命推定モードにおける閾値到達時間として記憶装置１２０に書き込む。
【００６２】
推定部１１１は、記憶装置１２０に書き込まれた複数の閾値到達時間の内の第１の時間（図７における時点Ｐにおいて書き込まれた閾値到達時間Ｘ）と第２の時間（図７における時点Ｑにおいて書き込まれた閾値到達時間Ｙ）との間の減少率を算出する。具体的には、図７におけるＡ点とＢ点とを結ぶ直線Ｌの傾きを算出することになる。
【００６３】
一方、クリーニングブレード４２について、閾値到達時間の下限値が予め実験などによって定められている。すなわち、当該下限値は、クリーニングブレード４２の交換時期であることを意味する。推定部１１１は算出した第１の時間と第２の時間との間の減少率をもとに、閾値到達時間が当該下限値となる時点までの期間を、クリーニングブレードの寿命として推定する。
【００６４】
より具体的には、図７におけるＡ点とＢ点とを結ぶ直線Ｌと、当該下限値との交点Ｃを求め、検知タイミングから交点Ｃの時点までの期間をクリーニングブレード４２の寿命として推定する。つまり、算出した減少率が大きい（直線Ｌの傾きが大きい）ほど、クリーニングブレード４２の寿命が短くなるように、当該寿命が推定されることとなる。
【００６５】
［制御手順］
図８を参照して、寿命推定処理の処理手順を説明する。図８は、第１の実施の形態におけるクリーニングブレード４２の寿命推定処理の処理フロー図である。
【００６６】
まず、本実施形態に係る画像形成装置１００の備える動作モードについて、説明する。画像形成装置１００は、動作モードとして、寿命推定モード（第１動作モード）と用紙印刷モード（第２動作モード）とを備える。
【００６７】
寿命推定モードは、クリーニングブレード４２の寿命を推定するためのモードであって、たとえば操作パネル１０５での操作によるユーザの開始指示によって開始される。一方、用紙印刷モードは、通常の用紙印刷を行うためのモードであり、上述のとおり、用紙台２２またはトレー２３に用紙Ｓがセットされた状態で、スキャン指示を受け付けることで開始される。
【００６８】
寿命推定モードにおいては、用紙印刷モードとは異なり、感光体１０上から転写ベルト３０へのトナー像３５の転写を行わない。具体的には、制御装置１０１は、転写駆動機３２を制御して、転写ベルト３０を感光体１０から離間させる。このような構成とすることにより、より多くのトナーが感光体１０上に付着した状態で、クリーニングブレード４２を通過することとなる。そのため、クリーニングブレード４２通過後のトナーの残留を多く発生させることができ、閾値到達時間を短縮することができる。
【００６９】
ユーザが操作パネル１０５において寿命推定モードの開始を指示すると、ステップＳ１００において、制御装置１０１は、寿命推定用の予め定められたトナーパターンのトナー像を形成するように現像器１４を制御する。現像器１４は、所定のトナーパターンとして、好ましくは、密度が均一であるトナーパターンのトナー像を感光体１０上における画像形成領域全体亘って形成する。このような構成とすることにより、クリーニングブレード全体における劣化状況に基づいて、より確実にクリーニングブレードの寿命を推定することができる。その後、制御装置１０１は、制御をステップＳ１１０へ移す。
【００７０】
ステップＳ１１０において、制御装置１０１は、寿命推定モードが開始してから所定の時間（例えば６０秒）が経過するまでの間に、クリーニングブレード４２を通過後のトナーの残留量が、予め定められた閾値を超えたかどうかを判定する。当該トナーの残留量が予め定められた閾値を超えていない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１４０へ移す。一方、トナーの残留量が予め定められた閾値を超えた場合には（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１２０へ移す。
【００７１】
ステップＳ１２０において、制御装置１０１は、現像器１４を制御して、所定のトナーパターンのトナー像３５の形成を終了する。制御装置１０１は、制御をステップＳ１３０へ移す。
【００７２】
ステップＳ１３０において、制御装置１０１は、閾値到達時間からクリーニングブレード４２の寿命を推定する。制御装置１０１は、操作パネル１０５に推定された寿命を表示して、ユーザに報知する。その後、制御装置１０１は、寿命推定モードを終了する。
【００７３】
ステップＳ１１０において、トナーの残留量が予め定められた閾値を超えていないと判定された場合には、制御装置１０１は、ステップＳ１４０において、閾値到達時間とは異なる入力変数（クリーニングブレード４２の寿命と相関を持つ物理量）として、クリーニングブレード４２の使用時間に基づいて、クリーニングブレード４２の寿命を推定する。ここで、クリーニングブレード４２の使用時間とは、画像形成装置１００を初めて稼働した時、または、クリーニングブレード４２を交換した場合には当該交換時から当該寿命推定モード実行時までの時間のことである。制御装置１０１は、操作パネル１０５に推定された寿命を表示して、ユーザに報知する。その後、制御装置１０１は、寿命推定モードを終了する。
【００７４】
＜第２の実施の形態＞
図９および図１０を参照して、第２の実施の形態における、寿命推定処理の処理手順を説明する。図９は、第２の実施の形態におけるクリーニングブレード４２の寿命推定処理の処理フロー図である。図１０は、第２の実施の形態における補正処理の一例を示す図である。
【００７５】
［概要］
第２の実施の形態では、寿命推定処理において、画像形成装置１００内の湿度を考慮する点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。
【００７６】
［詳細］
第２の実施の形態における処理フローは、ステップＳ１２５およびステップＳ１２７が追加されている点で第１の実施の形態における処理フローと異なる。よって、以下ではステップＳ１２５およびステップＳ１２７について説明する。なお、第１の実施の形態のステップと同一のステップについては、同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。
【００７７】
第２の実施の形態では、ステップＳ１２０の後、制御装置１０１は、制御をステップＳ１２５へ移す。ステップＳ１２５では、制御装置１０１は、湿度センサ１０８の検知した画像形成装置１００内の湿度が所定の基準値の範囲内であるかどうかを判定する。画像形成装置１００内の湿度が所定の基準値の範囲内の場合（ステップＳ１２５においてＹＥＳ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１３０に移す。画像形成装置１００内の湿度が所定の基準値の範囲外の場合（ステップＳ１２５においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１２７へ移す。
【００７８】
ステップＳ１２７において、制御装置１０１の補正部１１３は、湿度センサ１０８によって検知される画像形成装置１００内の湿度が低いほど、推定される寿命が長くなるように当該寿命を補正する。画像形成装置１００内の湿度が低いほど、トナー像３５は感光体１０に付着しやすくなるため、当該湿度が高い時と比べて、より多くのトナーが感光体１０に残留しやすくなる。そのため、トナーの残留量について湿度が低いことによる影響を考慮する必要がある。
【００７９】
具体的には、たとえば、図１０に示すように、相対湿度が０パーセント〜３０パーセントの場合には、閾値到達時間に補正係数として１．２６をかけて、閾値到達時間が長くなるように補正する。また、相対湿度が７０パーセント〜１００パーセントの場合には、閾値到達時間に補正係数として０．８７をかけて、閾値到達時間が短くなるように補正する。このように補正することで、湿度の影響を考慮した上で、より正確な寿命推定を行うことができる。
【００８０】
＜第３の実施の形態＞
図１１を参照して、第３の実施の形態について説明する。図１１は、トナー像３５のトナー密度と、クリーニングブレード４２通過後に残留しているトナー量の関係を示す図である。
【００８１】
［概要］
第３の実施の形態では、動作モードに応じて感光体１０上に形成されるトナー像３５のトナー密度を変化させる点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。
【００８２】
［詳細］
図１１に示すように、トナー像の密度が高ければ高いほど、クリーニングブレード４２通過後のトナーの残留量はより多くなる。よって、第３の実施の形態の寿命推定モードにおいては、用紙印刷モードよりもトナー像のトナー密度を高くしている。具体的には、寿命推定モードにおいて形成されるトナー像のトナー密度を、用紙印刷モードにおいて形成される画像の中で、もっとも単位面積あたりのトナー量の多い画像（いわゆるベタ画像）よりも高くする。このような構成とすることにより、クリーニングブレード４２通過後のトナーの残留量を多くすることができ、閾値到達時間を短縮することができる。
【００８３】
＜第４の実施の形態＞
図１２および図１３を参照して、第４の実施の形態における、寿命推定処理の処理手順を説明する。図１２は、第４の実施の形態におけるクリーニングブレード４２の寿命推定処理の処理フロー図である。図１３は、第４の実施の形態におけるトナー量制御の方法を説明する図である。図１３においては、時点ａ、時点ｂ、時点ｃの順での時系列となっている。
【００８４】
［概要］
第４の実施の形態では、前回の寿命推定モードにおける閾値到達時間に基づいて、トナー像３５に使用するトナー量を制御する点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。
【００８５】
［詳細］
第４の実施の形態における処理フローは、ステップＳ９０およびステップＳ１０５が追加されている点で第１の実施の形態における処理フローと異なる。よって、以下ではステップＳ９０およびステップＳ１０５について説明する。なお、第１の実施の形態のステップと同一のステップについては、同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。
【００８６】
第４の実施の形態では、寿命推定モードが開始されると、ステップＳ９０において、制御装置１０１は、前回の寿命推定モードにおいてトナー残留量が所定の閾値を超えたかどうかを判定する。前回の寿命推定モードにおいてトナー残留量が所定の閾値を超えていない場合（ステップＳ９０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１００へ移す。前回の寿命推定モードにおいてトナー残留量が所定の閾値を超えた場合（ステップＳ９０においてＹＥＳ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１０５へ移す。
【００８７】
ステップＳ１０５において、制御装置１０１は、現像器１４を制御して、前回の閾値到達時間までに使用したトナー量以下のトナー量で、トナー像３５を形成する。図１３に示すように、時間の経過に伴い、残量量超過時間およびトナー像３５を形成するために必要なトナー量は減少していく。つまり、現像器１４は、寿命推定処理の実行回数が増えるほど、寿命推定のために用いられるトナー像３５のトナー量を少なくする。このような構成とすることにより、寿命推定モードにおいて使用するトナー量を節約することができる。ステップＳ１０５の後、制御装置１０１は、制御をステップＳ１１０へ移す。
【００８８】
＜第５の実施の形態＞
図１４〜図１６を参照して、第５の実施の形態における寿命推定システムの概要を説明する。図１４は、第５の実施の形態におけるクリーニングブレード４２の寿命推定システム３００の概略図である。図１５は、寿命推定システム３００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。図１６は、寿命推定システム３００の機能ブロック図である。
【００８９】
［概要］
第５の実施の形態は、画像形成装置１００の備えるクリーニングブレード４２の寿命推定システム３００である点で第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。
【００９０】
［詳細］
図１４に示すように、寿命推定システム３００は、画像形成装置としての複数のＭＦＰ１００Ａ，１００Ｂ，…と、ネットワーク１５０を介して所定のサービスを提供するサーバー２００とを備える。複数の画像形成装置１００は各々、ネットワーク１５０に接続されている。
【００９１】
図１５に示すように、サーバー２００は、制御装置２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、通信インターフェイス２０４とを備える。制御装置２０１は、推定部２１１および書込部２１２を含む。サーバー２００とＭＦＰ１００とは、ネットワーク１５０を介して接続されている。
【００９２】
図１６に示すように、寿命推定システム３００では、ＭＦＰ１００の備える制御装置１０１は、閾値到達時間を通信インターフェイス１０４へ送信する。通信インターフェイス１０４は、受信した閾値到達時間を、ネットワーク１５０を介してサーバー２００へ送信する。サーバーの制御装置２０１が含む書込部２１２は、ＭＦＰ１００から受信した閾値到達時間を、サーバー２００内の記憶装置２２０に書き込む。
【００９３】
制御装置２０１は、記憶装置２２０に書き込まれた閾値到達時間に基づいて、ＭＦＰ１００の備えるクリーニングブレード４２の寿命を推定する。推定された寿命は、サーバー２００に接続されている操作端末２０５に表示される。このような構成とすることで、ユーザは、サーバー２００に接続された操作端末２０５を操作することにより、ＭＦＰ１００の備えるクリーニングブレード４２の寿命を推定することができる。このため、例えば遠隔地に設置されたＭＦＰ１００についても、クリーニングブレード４２のメンテナンスの要否を容易に判断することが可能となる。
【００９４】
＜他の実施の形態＞
なお、本開示に係る技術的思想の適用範囲は、上記実施形態に限定されない。たとえばトナーセンサ１８は、トナーの残留量として、残留しているトナーの面積、または残留しているトナーの密度などを検知してもよい。また、寿命開始モードは、ユーザが操作パネル１０５において操作開始を指示するのではなく、たとえば夜間などに自動的に行われるようにスケジューリングされていてもよい。また、閾値到達時間を測定するための始点となる予め定められた時間は、寿命推定用のトナー像３５が形成された時点としてもよく、あるいは、寿命推定用のトナー像３５がクリーニングブレード４２に到達した時間としてもよい。これらの場合においても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９６】
１０  感光体、１１  帯電装置、１２  帯電ローラ、１３  露光装置、１４  現像器、１５  現像ローラ、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ  トナーボトル、１７，４３  清掃装置、１８  トナーセンサ、１８ａ  検知素子、１９  センサ、２０  スキャナー、２１  カバー、２２  用紙台、２３，４８  トレー、２４  ガイドローラ、２５  回収トレー、３０  転写ベルト、３１  一次転写ローラ、３２  転写駆動機、３３  二次転写ローラ、３５  トナー像、３７Ａ，３７Ｃ  カセット、３８  従動ローラ、３９  駆動ローラ、４０  タイミングローラ、４１  搬送経路、４２，４２Ａ，４２Ｄ  クリーニングブレード、４７  定着装置、５０  プリンター、９０，９０Ｃ，９０Ｋ，９０Ｍ，９０Ｙ  画像形成部、１００  画像形成装置、１０１，２０１  制御装置、１０２，２０２  ＲＯＭ、１０３，２０３  ＲＡＭ、１０４，２０４  通信インターフェイス、１０５  操作パネル、１０８  湿度センサ、１１１，２１１  推定部、１１２，２１２  書込部、１１３  補正部、１２０，２２０  記憶装置、１２２  プログラム、１５０  ネットワーク、２００  サーバー、２０５  操作端末、３００  寿命推定システム。
【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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