(57)【要約】【課題】使用状態に係わらず像担持体に形成される感光層の削れ量を正確に予測して像担持体の寿命を精度よく通知可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体と、転写部材と、制御部と、通知装置と、を備える。像担持体は、表面に感光層が形成される。転写部材は、像担持体に接触するように配置され、像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する。制御部は、感光層の削れ量に基づいて像担持体の交換時期を決定する。通知装置は、制御部によって決定された像担持体の交換時期を通知する。制御部は、記録媒体のサイズまたは表面状態の少なくとも一方に応じて感光層の削れ量を予測し、予測された削れ量が所定の閾値以上となったとき通知装置を用いて像担持体の交換を促す通知を行う。【選択図】図６
2018077352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に感光層が形成された像担持体と、
該像担持体に接触するように配置され、前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写部材と、
前記感光層の削れ量に基づいて前記像担持体の交換時期を決定する制御部と、
前記制御部によって決定された前記像担持体の交換時期を通知する通知装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、前記記録媒体のサイズまたは表面状態の少なくとも一方に応じて前記感光層の削れ量を予測し、予測された削れ量が所定の閾値以上となったとき前記通知装置を用いて前記像担持体の交換を促す通知を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、以下の式（１）に基づいて算出された前記感光層の最大削れ量Ｓmaxが所定値以上となったとき前記像
担持体が交換時期であると判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
Ｓmax＝α１×Ｔ１＋α２×Ｔ２・・・（１）
ただし、
α１：最大サイズの記録媒体での印字１枚当たりの前記感光層の削れ量
α２：最大サイズ以外の記録媒体での印字１枚当たりの前記感光層の削れ量
Ｔ１：最大サイズの記録媒体の前記像担持体の使用開始時からの累積印字枚数
Ｔ２：最大サイズ以外の記録媒体の前記像担持体の使用開始時からの累積印字枚数
である。
【請求項３】
前記記録媒体の表面状態を検知する表面状態検知装置を備え、
前記制御部は、前記表面状態検知装置を用いて記録媒体が普通紙であるか、前記普通紙よりも表面粗さが大きい粗悪紙であるかを検知し、以下の式（２）に基づいて算出された前記感光層の最大削れ量Ｓmaxが所定値以上となったとき前記像担持体が交換時期であると判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
Ｓmax＝β１×Ｔ３＋β２×Ｔ４・・・（２）
ただし、
β１：記録媒体が普通紙であるときの印字１枚当たりの前記感光層の削れ量
β２：記録媒体が粗悪紙であるときの印字１枚当たりの前記感光層の削れ量
Ｔ３：前記像担持体の使用開始時からの普通紙の累積印字枚数
Ｔ４：前記像担持体の使用開始時からの粗悪紙の累積印字枚数
である。
【請求項４】
表面に感光層が形成された像担持体と、
該像担持体に接触するように配置されて転写ニップ部を形成し、前記像担持体に形成されたトナー像を前記転写ニップ部を通過する記録媒体に転写する転写部材と、
前記感光層の削れ量に基づいて前記像担持体の交換時期を決定する制御部と、
前記制御部によって決定された交換時期を通知する通知装置と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、印字動作が単発印字であるか連続印字であるかに応じて前記感光層の削れ量を予測し、予測された削れ量が所定の閾値以上となったとき前記通知装置を用いて前記像担持体の交換を促す通知を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、以下の式（３）に基づいて算出された前記感光層の最大削れ量Ｓmaxが所定値以上となったとき前記像担持体が交換時期であると判断することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
Ｓmax＝γ１×Ｔ５＋γ２×Ｔ６・・・（３）
ただし、
γ１：単発印字を行ったときの印字１枚当たりの前記感光層の削れ量
γ２：連続印字を行ったときの印字１枚当たりの前記感光層の削れ量
Ｔ５：単発印字を行ったときの前記像担持体の使用開始時からの累積印字枚数
Ｔ６：連続印字を行ったときの前記像担持体の使用開始時からの累積印字枚数
である。
【請求項６】
前記制御部は、前記式（３）に基づいて算出された前記感光層の削れ量に１日の総印字枚数に応じた補正係数を乗じて最大削れ量Ｓmaxを算出することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記像担持体は、前記感光層として有機感光層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか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、複写機、レーザープリンター、ファクシミリ等の、電子写真式の画像形成装置に関し、特に、交換可能な部材である感光体ドラムの寿命を正確に検知する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コピー機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を用いる画像形成装置においては、主に粉末の現像剤（トナー）が使用され、感光体ドラム（像担持体）表面の感光層を帯電装置によって所定の表面電位（トナーの帯電極性と同極性）に帯電させた後、露光装置によって感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、形成された静電潜像を現像装置内のトナーによって可視化し、そのトナー像を感光体ドラムと感光体ドラムに接触する転写部材とのニップ部（転写ニップ部）を通過する用紙（記録媒体）上に転写した後、定着処理を行うプロセスが一般的である。このとき、トナー像の用紙への転写工程は、転写部材にトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧または転写電流を印加した状態で行われる。
【０００３】
ところで、有機感光層（ＯＰＣ）を有する感光体ドラムの場合、耐久により感光層が摩耗して薄膜化し、表面電位の低下が発生することがある。具体的には、感光体ドラムと感光体ドラムに接触するクリーニングブレード等の部材との摩擦によって感光層が削れて薄膜化する。感光体ドラムの表面電位が低下すると、カブリ等の不具合が発生する。
【０００４】
近年、感光体ユニットの長寿命化が進められており、有機感光層を有する感光体ドラムでも１０万枚以上の耐久寿命をもつものも開発されてきている。長寿命化に対しては有機感光層の耐摩耗性の向上も進められている一方で、従来以上に感光層が薄膜化するまで使用する検討が行われている。感光層の削れ量の大きい範囲で使用する場合には、感光層の削れ量の予測の精度向上と共に感光層の偏摩耗の予測が必要となってくる。
【０００５】
そこで、感光層の削れ量を精度よく検知する方法が種々提案されており、例えば特許文献１には、感光層の削れ量に応じて転写バイアスを低下させる画像形成装置が開示されており、感光層の摩耗量に応じて予め定められた値として、累積印字枚数または感光体ドラムの累積駆動時間に応じて予め定められた値を用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２２５０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の方法では、感光層の摩耗量に応じた値として累積印字枚数または感光体ドラムの累積駆動時間しか考慮されておらず、感光層の削れ量を正確に予測できないという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑み、使用状態に係わらず像担持体に形成される感光層の削れ量を正確に予測して像担持体の寿命を精度よく通知可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、像担持体と、転写部材と、制御部と、通知装置と、を備えた画像形成装置である。像担持体は、表面に感光層が形成される。転写部材は、像担持体に接触するように配置され、像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する。制御部は、感光層の削れ量に基づいて像担持体の交換時期を決定する。通知装置は、制御部によって決定された像担持体の交換時期を通知する。制御部は、記録媒体のサイズまたは表面状態の少なくとも一方に応じて感光層の削れ量を予測し、予測された削れ量が所定の閾値以上となったとき通知装置を用いて像担持体の交換を促す通知を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の構成によれば、記録媒体のサイズまたは表面状態の少なくとも一方に応じて算出される感光層の削れ量に基づいて像担持体の交換時期が精度良く決定される。そのため、良質な画像品質を維持可能である像担持体の耐用期間に応じた適切な時期に像担持体を交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図
【図２】図１における画像形成部Ｐ周辺の部分拡大図
【図３】画像形成装置１００の制御経路を示すブロック図
【図４】小サイズの用紙１８を通紙した場合の感光体ドラム１の回転軸方向における感光層１ｂの層厚の推移を示すグラフ
【図５】感光体ドラム１の通紙領域と非通紙領域における感光層１ｂの層厚の推移を示すグラフ
【図６】第１実施形態の画像形成装置１００において算出された感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxに基づく感光体ドラム１の交換時期の通知制御例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略図であり、図２は、図１における画像形成部Ｐ周辺の部分拡大図である。画像形成装置（例えばモノクロプリンター）１００本体内には、帯電、露光、現像及び転写の各工程によりモノクロ画像を形成する画像形成部Ｐが配設されている。
【００１３】
画像形成部Ｐには、感光体ドラム１の回転方向（図１の反時計回り方向）に沿って、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写ローラー５、クリーニング装置６、及び除電装置７が配設されている。画像形成部Ｐでは、感光体ドラム１を図１において反時計回り方向に回転させながら、感光体ドラム１に対する画像形成プロセスが実行される。
【００１４】
感光体ドラム１は、例えばアルミニウム製のドラム素管１ａの外周面に感光層１ｂが積層されたものであり、帯電装置２によって感光層１ｂを帯電させるようになっている。そして、後述する露光装置３からの光ビームを受けた感光層１ｂの表面に、帯電を減衰させた静電潜像を形成する。本実施形態では、感光層１ｂとして帯電時のオゾンの発生が少なく高解像度の画像が得られる有機感光層（ＯＰＣ）を用いている。
【００１５】
帯電装置２は、感光体ドラム１の表面を均一に帯電させるものである。本実施形態では、コロナワイヤーと感光体ドラム１との間にグリッドを備え、グリッドに高電圧を印加することにより放電するスコロトロン帯電方式の帯電装置が用いられる。露光装置３は、画像データに基づいて光ビームを感光体ドラム１に照射し、感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する。
【００１６】
転写ローラー５は、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を、用紙搬送路１１を搬送されてくる用紙１８に転写する。クリーニング装置６は、感光体ドラム１の長手方向に線接触するクリーニングブレード２０と、クリーニングブレード２０によって感光体ドラム１の表面から掻き取られた廃トナーを排出する回収スパイラル２１を備えており、トナー像が用紙に転写された後に、感光体ドラム１の表面の残留トナーを除去する。除電装置７は、感光体ドラム１の表面に除電光を照射して残留電荷を除去する。
【００１７】
印字動作を行う場合、パーソナルコンピューター（以下、パソコンという）等の上位装置から送信された画像データを画像信号に変換する。一方、画像形成部Ｐにおいて、帯電装置２により図中の反時計回り方向に回転する感光体ドラム１が均一に帯電され、画像信号に基づいて露光装置３が感光体ドラム１上に光ビームを照射することで、その画像データに基づく静電潜像を感光体ドラム１表面に形成する。その後、現像装置４の現像ローラー４ａに担持されたトナーを静電潜像に付着させてトナー像を形成する。現像装置４へのトナーの供給はトナーコンテナ８から行われる。
【００１８】
上記のようにトナー像が形成された画像形成部Ｐに向けて、用紙収容部１０から用紙１８が用紙搬送路１１及びレジストローラー対１３を経由して所定のタイミングで搬送され、感光体ドラム１と転写ローラー５との転写ニップ部Ｎにおいて感光体ドラム１表面のトナー像が用紙に転写される。そして、トナー像が転写された用紙１８は感光体ドラム１から分離され、定着部９に搬送されて加熱及び加圧されることで用紙１８にトナー像が定着される。定着部９を通過した用紙１８は、用紙搬送路１１の分岐部に配置された搬送ガイド部材１６によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、反転搬送路１７に送られて両面印字された後に）、排出ローラー対１４を介して用紙排出部１５に排出される。
【００１９】
図３は、画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
【００２０】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部７０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
【００２１】
ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）には、後述するように感光体ドラム１の感光層１ｂの層厚を算出する際に用いられる印字１枚当たりの削れ量（削れレート）が用紙１８のサイズや種類毎に格納されている。カウンター９５は、印字枚数を単発印字及び連続印字に分けて累積してカウントする。
【００２２】
また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９５を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９５を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐの帯電装置２、転写ローラー５、電圧制御回路４１、用紙粗さ検知センサー５０、操作部７０等が挙げられる。
【００２３】
画像入力部４０は、パソコン等から画像形成装置１００に送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部４０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。
【００２４】
電圧制御回路４１は、帯電電圧電源４２、現像電圧電源４３、及び転写電圧電源４４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源は電圧制御回路４１からの制御信号によって、帯電電圧電源４２は帯電装置２内のコロナワイヤー及びグリッドに、現像電圧電源４３は現像装置４内の現像ローラー４ａに、転写電圧電源４４は転写ローラー５に、それぞれ所定の電圧を印加する。
【００２５】
用紙粗さ検知センサー５０は、用紙収容部１０から搬送される用紙１８の表面粗さを検知するものである。用紙粗さ検知センサー５０は、例えば用紙１８への入射光を出射する発光ダイオード等の発光素子と、入射光に対する用紙１８からの反射光のうちの拡散反射成分を受光するフォトダイオードまたはフォトトランジスター等の受光素子と、を備える。受光素子は、用紙１８の表面粗さを特定するために、可視光を遮断し赤外線を透過させるフィルターを介して上述の反射光のうちの拡散反射成分を受光する。
【００２６】
用紙１８の表面粗さに応じて受光素子へ入射する赤外線量が変化し、受光素子の出力が変化する。具体的には、用紙１８の表面が粗いほど拡散反射成分が増え、表面の光沢度が高いほど拡散反射成分が減る。ＲＯＭ９２（或いはＲＡＭ９３）には、受光素子の出力と用紙１８の表面粗さとの対応関係を示すデータが予め記憶されており、そのデータに基づいて受光素子の出力から用紙１８の表面粗さを特定する。用紙粗さ検知センサー５０は、例えば画像形成装置１００内のレジストローラー対１３の上流側に配置される。
【００２７】
操作部７０には、液晶表示部７１、各種の状態を示すＬＥＤ７２が設けられており、ユーザーは操作部７０のストップ／クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作して画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部７１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
【００２８】
以下、本発明の特徴部分である感光体ドラム１の寿命検知制御について説明する。本発明の画像形成装置１００では、感光体ドラム１の感光層１ｂの削れ量を予測し、予測される削れ量に基づいて感光体ドラム１の寿命（交換時期）を通知する。
【００２９】
次に、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００における、感光体ドラム１の感光層１ｂの削れ量の算出方法について説明する。図４は、小サイズ（ここではＡ５サイズ）の用紙１８を通紙した場合の感光体ドラム１の回転軸方向における感光層１ｂの層厚の推移を示すグラフであり、図５は、感光体ドラム１の通紙領域と非通紙領域における感光層１ｂの層厚の推移を示すグラフである。
【００３０】
図４において、５Ｋ（５，０００）枚通紙時、２５Ｋ（２５，０００）枚通紙時、４３Ｋ（４３，０００）枚通紙時、および６８Ｋ（６８，０００）枚通紙時の回転軸方向における感光層１ｂの層厚をそれぞれ実線、破線、一点鎖線および点線で示す。なお、Ａ５用紙幅、転写ローラー幅、クリーニングブレード幅を図４中に矢印で示す。また、図５において、感光体ドラム１の回転軸方向（図４の左右方向）の中央部（center）における感光層１ｂの層厚の推移を●のデータ系列、両端部（left、right）における感光層１ｂの層厚の推移をそれぞれ▲、×のデータ系列で示す。
【００３１】
幅方向サイズが感光体ドラム１の回転軸方向寸法よりも小さい用紙が感光体ドラム１を通過する場合、感光体ドラム１の回転軸方向（図４の左右方向）の中央部（center）のみが用紙が通過する領域（通紙領域）Ｒ１となり、両端部（left、right）には用紙が通過しない領域（非通紙領域）Ｒ２が発生する。図４及び図５に示すように、非接触領域Ｒ２における感光層１ｂの削れ量は、接触領域Ｒ１における感光層１ｂの削れ量に比べて、通紙枚数が増加するにつれて大幅に増加している。
【００３２】
ここで、感光層１ｂの削れ量と転写ニップ部Ｎにおける電圧印加パターンとの関係について検討する。小サイズの用紙１８を通紙する際に転写ニップ部Ｎにおける転写電圧または転写逆電圧の印加パターンを表１に示す。
【００３３】
【表１】
2018077352.tif 000003
【００３４】
用紙１８が通過する通紙領域Ｒ１ではパターンＡの状態とパターンＢの状態が存在する。具体的には、転写ニップ部Ｎを用紙１８が通過している間は感光体ドラム１から用紙１８（転写ローラー５）へトナーが移動するような転写電流（順転写定電流）が流れるように転写電圧が印加されるためパターンＡとなる。また、転写ニップ部Ｎを用紙１８が通過していないときは転写バイアスの印加は停止され、転写ローラー５へのトナーの付着を防止する逆転写定電圧が印加されるためパターンＢとなる。
【００３５】
用紙１８が通過しない非通紙領域Ｒ２ではパターンＢの状態とパターンＣの状態が存在する。具体的には、転写ニップ部Ｎを用紙１８が通過している間は順転写定電流が流れるように転写電圧が印加されるが、非通紙領域Ｒ２では用紙１８が通過しないためパターンＣとなる。また、転写ニップ部Ｎを用紙１８が通過していないときは転写電圧の印加は停止され、転写ローラー５へのトナーの付着を防止する逆転写定電圧が印加されるためパターンＢとなる。
【００３６】
パターンＢの状態である時間は通紙領域Ｒ１と非通紙領域Ｒ２で同じであるため、図４及び図５で示した感光層１ｂの削れ量の差はパターンＡの状態とパターンＣの状態での削れ量の差によって生じている。パターンＣは感光体ドラム１と転写ローラー５の間に用紙が介在しない状態で転写電圧が印加され、転写電流が転写ローラー５から感光体ドラム１に直接流れ込んでいる状態である。即ち、小サイズの用紙１８を通紙する場合は感光体ドラム１へ転写電流が直接流れ込む現象が感光層１ｂの削れを促進していると考えられる。
【００３７】
そこで、本実施形態では、通紙される用紙１８のサイズ毎に削れレート（印字１枚当たりの感光層１ｂの削れ量）を実験により求めておき、カウンター９５でカウントされる各用紙サイズの累積印字枚数と削れレートとに基づいて、感光体ドラム１の回転軸方向において感光層１ｂの削れ量が最大となる非通紙領域Ｒ２での感光層１ｂの削れ量を算出する。そして、算出された削れ量に基づいて感光体ドラム１の寿命を通知する。なお、用紙サイズは用紙収容部１０に配置される用紙サイズ検知センサー（図示せず）や、パソコンから入力される用紙サイズ情報に基づいて決定される。
【００３８】
具体的には、最大サイズ（通紙可能領域と同サイズ）の用紙１８を通紙した場合の感光層１ｂの印字１枚数当たりの削れレートをα１、最大サイズよりも小さいサイズ（通紙可能領域よりも小さいサイズ）の用紙１８を通紙した場合の感光層１ｂの印字１枚数当たりの削れレートをα２とし、最大サイズ及び最大サイズよりも小さいサイズの累積印字枚数をそれぞれＴ１、Ｔ２とすると、感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxは以下の式（１）で表される。
Ｓmax＝α１×Ｔ１＋α２×Ｔ２  ・・・（１）
【００３９】
そして、式（１）によって算出された最大削れ量Ｓmaxが所定の閾値以上となったとき感光体ドラム１が寿命に到達したと判断してユーザーに通知する。また、感光層１ｂとしては有機感光層（ＯＰＣ）とアモルファスシリコン感光層（ａ−Ｓｉ）が知られているが、感光層１ｂの削れ量に応じた感光体ドラム１の寿命の通知は、摩耗し易く膜厚の変化が大きい有機感光層（ＯＰＣ）において特に効果的である。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１００における、感光体ドラム１の感光層１ｂの削れ量の算出方法について説明する。本実施形態では、用紙１８の属性（表面粗さ）を考慮して感光層１ｂの削れ量を算出する。
【００４１】
用紙１８のサイズが同じであっても、用紙１８が普通紙の場合と粗悪紙の場合では感光層１ｂの削れ量が異なる。具体的には、普通紙に比べて表面粗さの大きい粗悪紙の場合は紙粉が大量に発生するため感光層１ｂにダメージを与え、感光層１ｂが削れ易くなる。そこで、本実施形態では、通紙される用紙１８の属性（普通紙であるか粗悪紙であるか）毎に削れレート（印字１枚当たりの感光層１ｂの削れ量）を実験により求めておき、カウンター９５でカウントされる各用紙１８（普通紙、粗悪紙）の累積印字枚数と削れレートとに基づいて感光層１ｂの削れ量を算出する。そして、算出された削れ量に基づいて感光体ドラム１の寿命を通知する。
【００４２】
具体的には、用紙１８として最大サイズ（通紙可能領域と同サイズ）の普通紙及び粗悪紙を通紙した場合の感光層１ｂの印字１枚数当たりの削れレートをそれぞれβ１、β２、最大サイズの普通紙及び粗悪紙の累積印字枚数をそれぞれＴ３、Ｔ４とすると、感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxは以下の式（２）で表される。
Ｓmax＝β１×Ｔ３＋β２×Ｔ４・・・（２）
【００４３】
そして、式（２）によって算出された最大削れ量Ｓmaxが所定の閾値以上となったとき感光体ドラム１が寿命に到達したと判断してユーザーに通知する。
【００４４】
次に、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置１００における、感光体ドラム１の感光層１ｂの削れ量の算出方法について説明する。本実施形態では、所定期間内（例えば１日）の総印字枚数と印字パターン（単発印字であるか連続印字であるか）を考慮して感光層１ｂの削れ量を算出する。
【００４５】
感光体ドラム１の寿命を精度よく認識するためには感光層１ｂの削れ量を正確に算出する必要がある。第１、第２実施形態では累積印字枚数に応じて感光層１ｂの削れ量を算出しているが、累積印字枚数が同じであっても感光体ドラム１の使用状況によって感光層１ｂの削れ量が変化する。
【００４６】
例えば、単発印字と連続印字とでは感光体ドラム１の回転数が異なるため、同じ累積印字枚数でも感光体ドラム１の寿命が異なり、さらに、同じ回転数でも連続印字枚数や１日の総印字枚数が少ないほうが機内温度の上昇が起こり難く、感光層１ｂが削れ難い。
【００４７】
そこで、本実施形態では、印字パターン（単発印字であるか連続印字であるか）毎に削れレート（印字１枚当たりの感光層１ｂの削れ量）を実験により求めておき、カウンター９５でカウントされる各印字パターンでの累積印字枚数と削れレートとに基づいて感光層１ｂの削れ量を算出する。
【００４８】
具体的には、用紙１８として最大サイズの普通紙を通紙した場合の単発印字及び連続印字における感光層１ｂの印字１枚数当たりの削れレートをそれぞれγ１、γ２、単発印字及び連続印字での累積印字枚数をそれぞれＴ５、Ｔ６とすると、感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxは以下の式（３）で表される。
Ｓmax＝γ１×Ｔ５＋γ２×Ｔ６・・・（３）
【００４９】
さらに、１日の総印字枚数が多くなるほど機内温度が上昇し易くなるため、感光層１ｂが削れ易くなる。そこで、式（３）により算出された削れ量に１日の総印字枚数に応じた補正係数を乗じて削れ量を補正する。具体的には、１日の総印字枚数に応じた補正係数をｋとすると、感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxは以下の式（４）で表される。
Ｓmax＝（γ１×Ｔ５＋γ２×Ｔ６）×ｋ  ・・・（４）
【００５０】
補正係数ｋは、１日の総印字枚数が多くなるほど大きくすればよい。例えば、１日の総印字枚数が１０００枚未満であるときの補正係数をｋ１、１０００枚〜２０００枚であるときの補正係数をｋ２、２０００枚以上であるときの補正係数をｋ３とすると、ｋ１＜ｋ２＜ｋ３となる。
【００５１】
図６は、第１実施形態の画像形成装置１００において算出された感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxに基づく感光体ドラム１の交換時期の通知制御例を示すフローチャートである。図１〜図５を参照しながら、図６のステップに沿って感光体ドラム１の交換時期の通知手順について説明する。
【００５２】
パソコン等から印字命令が入力され、印字が開始されると（ステップＳ１）、カウンター９５により用紙１８のサイズ毎（最大サイズと最大サイズより小さいサイズ）の印字枚数を感光体ドラム１の使用開始時から累積した累積印字枚数Ｔ１、Ｔ２をカウントする（ステップＳ２）。
【００５３】
次に、制御部９０は印字が終了したか否かを判断する（ステップＳ３）。印字が継続している場合は（ステップＳ３でＮｏ）ステップＳ２に戻り、累積印字枚数Ｔ１、Ｔ２のカウントを継続する。印字が終了している場合は（ステップＳ３でＹｅｓ）、累積印字枚数Ｔ１、Ｔ２と、ＲＡＭ９３から読み出された用紙サイズ毎の削れレートα１、α２に基づいて、式（１）より感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxを算出する（ステップＳ４）。
【００５４】
そして、算出された最大削れ量Ｓmaxが所定の閾値Ｓ１以上となったか否かを判断する（ステップＳ５）。そして、Ｓmax≧Ｓ１である場合（ステップＳ５でＹｅｓ）は感光体ドラム１の交換時期を通知する（ステップＳ６）。具体的には、液晶表示部７１に「感光体ドラムを交換してください」等の感光体ドラム１の交換を促すメッセージを表示する。一方、ステップＳ５でＳmax＜Ｓ１である場合（ステップＳ５でＮｏ）はステップＳ１に戻り、次の印字命令の入力があったときにステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。
【００５５】
上記の制御によれば、用紙サイズ毎の感光層１ｂの削れレートα１、α２と、用紙サイズ毎の累積印字枚数Ｔ１、Ｔ２とから感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxが算出されるため、最大サイズの用紙１８と最大サイズよりも小さいサイズの用紙１８の比率等に係わらず感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxを精度良く算出することができ、算出された最大削れ量Ｓmaxに基づいて感光体ドラム１の寿命を適正に通知できる。従って、感光体ドラム１を良質な画像品質を維持可能な適切な時期に交換することができる。
【００５６】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、図６に示した制御では、連続印字が終了した時点で最大削れ量Ｓmaxを算出して感光体ドラム１の寿命を通知するようにしたが、図６の制御は一例であって、例えば用紙１８が通紙される毎に最大削れ量Ｓmaxを算出し、最大削れ量Ｓmaxが閾値以上となったときは連続印字の途中であっても感光体ドラム１の寿命を通知するようにしても良い。
【００５７】
また、上記各実施形態で述べた感光層１ｂの削れ量の算出方法を組み合わせることで、感光層１ｂの削れ量をより正確に予測することができる。例えば、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせた場合、最大サイズの普通紙及び粗悪紙を通紙した場合の感光層１ｂの印字１枚数当たりの削れレートをそれぞれβ１、β２、最大サイズの普通紙及び粗悪紙の累積印字枚数をそれぞれＴ３、Ｔ４、最大サイズ以外の普通紙及び粗悪紙を通紙した場合の感光層１ｂの印字１枚数当たりの削れレートをそれぞれβ３、β４、最大サイズ以外の普通紙及び粗悪紙の累積印字枚数をそれぞれＴ７、Ｔ８とすると、感光層１ｂの最大削れ量Ｓmaxは以下の式（５）で表される。
Ｓmax＝（β１×Ｔ３＋β２×Ｔ４）＋（β３×Ｔ７＋β４×Ｔ８）  ・・・（５）
【００５８】
同様に、第１実施形態と第３実施形態、第２実施形態と第３実施形態を組み合わせたり、第１、第２、第３実施形態を組み合わせたりすることも可能である。
【００５９】
また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、カラープリンター、ファクシミリ等の、種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、交換可能な像担持体を備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、装置の使用状態に係わらず像担持体に形成される感光層の削れ量を正確に予測して像担持体の寿命を精度よく通知可能な画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００６１】
Ｐ              画像形成部
１              感光体ドラム（像担持体）
１ａ            支持体
１ｂ            感光層
２              帯電装置
４              現像装置
５              転写ローラー（転写部材）
１８            用紙（記録媒体）
５０            用紙粗さ検知センサー（表面状態検知装置）
７１            液晶表示部（通知装置）
９０            制御部
１００          画像形成装置
【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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