(57)【要約】【課題】算出された推定膜厚に対して、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を精度高く算出することにある。【解決手段】帯電ローラ１２に印加された帯電バイアスに係る電圧Ｖ、及び感光体６に流れる出力電流に係る電流Ｉに基づいて、感光体６の膜厚を算出する膜厚算出部３０ａと、帯電中の感光体６の走行距離Ｌを算出する走行距離算出部３０ｈと、膜厚算出部３０ａによって算出された算出膜厚Ｄｃに走行距離Ｌを関連付けして保存する算出膜厚保存部３０ｉと、算出膜厚保存部３０ｉから取得した複数の時点での算出膜厚Ｄｃと走行距離Ｌに基づいて、現時点における推定膜厚Ｄｅを算出する膜厚推定部３０ｃと、膜厚推定部３０ｃにより算出された推定膜厚Ｄｅに基づいて、現時点の走行距離Ｌに対応した予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出する膜厚範囲予測部３０ｄと、を備えることを特徴とする。【選択図】図３
2019091025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周回する感光体の周面を帯電させる帯電部材に帯電バイアスを印加する電圧印加部と、
前記帯電部材から前記感光体に流れる出力電流を表すフィードバック信号を生成する電流検知部と、を備えた画像形成装置であって、
前記帯電部材に印加された帯電バイアスに係る電圧値、及び前記感光体に流れる出力電流に係る電流値に基づいて、前記感光体の膜厚を算出する膜厚算出手段と、
前記帯電中の前記感光体の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記膜厚算出手段によって算出された算出膜厚に走行距離を関連付けして保存する算出膜厚保存手段と、
前記算出膜厚保存手段から取得した複数の時点での算出膜厚と走行距離に基づいて、現時点における推定膜厚を算出する膜厚推定手段と、
前記膜厚推定手段により算出された推定膜厚に基づいて、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を算出する膜厚範囲予測手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記膜厚推定手段は、前記算出膜厚保存手段から取得した複数の時点での算出膜厚と走行距離に基づいて、最小二乗法に従って現時点の走行距離に対応した推定膜厚を算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記膜厚推定手段は、次回の膜厚を推定する際に、前記膜厚範囲予測手段によって予測された予測膜厚範囲内に前記推定膜厚が入るか否かを判定することにより前記推定膜厚が有効か無効かを判定する異常判定手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記膜厚推定手段に用いる帯電バイアス−帯電電流の傾きと前記感光体の膜厚との関係を表す膜厚推定情報を保持する膜厚推定情報保持手段と、
前記膜厚推定情報と前記推定膜厚とに基づいて、前記膜厚推定情報と前記推定膜厚との間の推定膜厚誤差を算出する推定膜厚誤差算出手段と、を備え、
前記膜厚範囲予測手段は、前記推定膜厚と前記推定膜厚誤差とに基づいて、前記予測膜厚範囲を算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記膜厚範囲予測手段は、前回の推定膜厚の値が小さいほど、予測膜厚範囲が狭くなるように算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
現在の温度湿度を検知する温度湿度検知手段と、
前記膜厚推定手段は、前記温度湿度検知手段により検知された温度湿度情報に基づいて、前記推定膜厚を補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
現在の温度湿度を検知する温度湿度検知手段と、
前記膜厚推定手段は、前記温度湿度検知手段により検知された温度湿度情報に基づいて、前記推定膜厚誤差を補正することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記異常判定手段は、前記膜厚範囲予測手段により予測された予測膜厚範囲に対して、推定膜厚が厚膜側で範囲外となった場合に、前記推定膜厚を無効とすることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記異常判定手段は、前記膜厚範囲予測手段により予測された予測膜厚範囲に対して、前記膜厚推定手段によって推定された前記推定膜厚が薄膜側で範囲外となった場合の範囲外回数を計数する範囲外回数計数手段を備え、
前記異常判定手段は、前記範囲外回数計数手段により計数された範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、薄膜側で範囲外となった推定膜厚を有効とすることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記異常判定手段は、前記推定膜厚が有効となった場合に、前記推定膜厚保存手段に保存している直近の１回以上前の推定膜厚を破棄することを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記異常判定手段は、前記膜厚範囲予測手段により予測された予測膜厚範囲に対して、前記膜厚推定手段により推定された推定膜厚が厚膜側であり前記予測された予測膜厚範囲外となった場合、又は前記膜厚推定手段により推定された前記推定膜厚が薄膜側であり前記予測された予測膜厚範囲外となった場合の範囲外回数を計数する範囲外回数計数手段を備え、
前記異常判定手段は、前記範囲外回数計数手段により計数された範囲外回数が一定の回数未満で連続して計数されている場合に、再度、前記膜厚推定手段に膜厚推定処理を実行させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記異常判定手段は、前記膜厚範囲予測手段により予測された予測膜厚範囲に対して、前記膜厚推定手段により推定された前記推定膜厚が範囲外となった回数を計数する範囲外回数計数手段を備え、
前記異常判定手段は、前記範囲外回数計数手段により計数された範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、前記膜厚推定手段によって推定された推定膜厚を画像形成に係る制御に用いないことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記膜厚範囲予測手段により予測された予測膜厚範囲の下限値に基づいて、前記感光体の使用率を計算する使用率計算手段を備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記感光体の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記膜厚範囲予測手段によって予測された予測膜厚範囲の下限値と、前記感光体の走行距離に基づいて算出可能な前記感光体の膜が最大に摩耗したときの最大摩耗膜厚値とを比較する比較手段と、を備え、
前記使用率計算手段は、前記予測膜厚範囲の下限値、又は最大摩耗膜厚値の大きい方の値に基づいて、前記感光体の使用率を計算することを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記膜厚範囲予測手段は、前回の推定膜厚に基づく推定膜厚誤差を用いて、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を算出することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記使用率計算手段は、前記走行距離算出手段により算出された前記感光体の走行距離が一定の閾値を超えた後に、前記膜厚範囲予測手段により予測された予測膜厚範囲の下限値に基づいて、前記感光体の使用率を計算することを特徴とする請求項１３記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記予測膜厚範囲の下限値に基づいて、前記感光体、乃び現像部の使用可能残日数を算出する使用可能残日数算出手段を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記走行距離算出手段により算出された前記感光体の走行距離がある閾値を超えた時点での推定膜厚、及び日時情報を保存する推定膜厚保存手段を備え、
前記使用可能残日数算出手段は、
前記膜圧推定手段により算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、前記推定膜厚保存手段から取得した前記感光体の走行距離がある閾値を超えた時点での推定膜厚、及び日時情報に基づいて、前記感光体、乃び前記現像部の使用可能残日数を算出することを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記推定膜厚がある閾値以下となった時の推定膜厚、及び日時情報を保存する推定膜厚保存手段を備え、
前記使用可能残日数算出手段は、
前記膜圧推定手段により算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、前記推定膜厚保存手段から取得した前記推定膜厚がある閾値以下となった時の推定膜厚、及び日時情報に基づいて、前記感光体、乃び現像部の使用可能残日数を算出することを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。
【請求項２０】
ある時点から現時点までの推定膜厚差分値が一定の閾値以上であるか否かを判定する差分値判定手段を備え、
前記使用可能残日数算出手段は、
前記差分値判定手段が、ある時点から現時点までの推定膜厚差分値が一定閾値以上となったと判定した場合に、前記感光体、乃び現像部の使用可能残日数を算出することを特徴とする請求項１７乃至１９の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項２１】
ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上であるか否かを判定する経過日数判定手段を備え、
前記使用可能残日数算出手段は、
前記経過日数判定手段が、ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上となったと判定した場合に、前記感光体、乃び現像部の使用可能残日数を算出することを特徴とする請求項１７乃至１９の何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項２２】
周回する感光体の周面を帯電させる帯電部材に帯電バイアスを印加する電圧印加部と、
前記帯電部材から前記感光体に流れる出力電流を表すフィードバック信号を生成する電流検知部と、を備えた画像形成装置による画像形成方法であって、
前記帯電部材に印加された帯電バイアスに係る電圧値、及び前記感光体に流れる出力電流に係る電流値に基づいて、前記感光体の膜厚を算出する膜厚算出ステップと、
前記帯電中の前記感光体の走行距離を算出する走行距離算出ステップと、
前記膜厚算出ステップによって算出された算出膜厚に走行距離を関連付けして保存する算出膜厚保存ステップと、
前記算出膜厚保存ステップから取得した複数の時点での算出膜厚と走行距離に基づいて、現時点における推定膜厚を算出する膜厚推定ステップと、
前記膜厚推定ステップにより算出された推定膜厚に基づいて、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を算出する膜厚範囲予測ステップと、を実行することを特徴とする画像形成方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の画像形成方法における各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置において、感光体の表面電位を均一に帯電処理する工程がある。その工程中には、直流電圧を帯電ローラに印加して、帯電ローラを感光体表面と接触させて感光体表面へ放電させて、感光体を帯電させるという接触ＤＣ帯電方式が採用されている。
この接触ＤＣ帯電方式では、帯電ローラと感光体の表面との間で放電を発生させることで、感光体の表面電位を目標の電位に帯電させる。
接触ＤＣ帯電方式では、帯電ローラが感光体の表面に接触しているため、感光体が回転するにつれて表面の感光体膜が削れていく。
そして、膜厚が薄くなるにつれて、帯電ローラへの印加電圧と感光体の表面に帯電する電圧との関係が変化し、作像に必要な感光体の表面電位を保てなくなる。この結果、印刷された画像に不具合が生じるため、感光体の交換が必要になっていた。
また、感光体膜がすべて削れてしまうと、感光体の表面に電荷を保持できなくなり、帯電性能が著しく低下するため、感光体を交換する必要がある。
これらの問題に対して、従来、感光体の回転数を用いて感光体膜厚の削れ量を算出することで、帯電ローラに印加する電圧を制御したり、感光体の寿命を判断したりしている。
実際の感光体膜厚の削れ量に対して、帯電中の感光体の回転数を用いて感光体膜厚の削れ量を予測した場合、
（１）ユーザの使用環境
（２）感光体ユニット内における、ブレードが感光体に当接した際の圧力
（３）現像部でのニップ圧力
等に依存して、大きく異なってしまうという課題がある。
【０００３】
この課題の解決策として、特許文献１には、感光体の回転数から感光体膜厚の削れ量を算出するよりも、精度良く膜厚の削れ量を検知することを目的として、帯電バイアス−帯電直流電流特性の傾きより感光体膜厚を求めるという技術が開示されている。
特許文献２には、感光体の膜厚推定結果の精度を高めることを目的として、機種及び稼働期間毎に導出・記憶している感光体の膜厚の推定演算式から、稼働情報に基づいて感光体の消耗量(膜厚減少量)を推定演算するという技術が開示されている。
特許文献３には、感光体の膜厚検知結果の精度を高めることを目的として、帯電部材に印加する電圧の絶対値を画像形成時よりも膜厚判断時に大きくすることや、温度湿度によって印加する電圧を可変するという技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の方法では、ノイズ等の要因によって異常な結果が出た場合に、膜厚を誤って予測してしまうという問題があった。
特許文献１乃至３にあっては、膜厚推定結果の精度を高めることを目的としているが、間接的に膜厚を推定する制御における計算精度を向上することに関する技術内容であった。
しかしながら、特許文献１乃至３にあっては、ノイズ等で異常な結果が出た場合に膜厚を誤って予測してしまうという問題は解消できていない。
本発明の一実施形態は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、算出された推定膜厚に対して、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を精度高く算出することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するたに、請求項１記載の発明は、周回する感光体の周面を帯電させる帯電部材に帯電バイアスを印加する電圧印加部と、前記帯電部材から前記感光体に流れる出力電流を表すフィードバック信号を生成する電流検知部と、を備えた画像形成装置であって、前記帯電部材に印加された帯電バイアスに係る電圧値、及び前記感光体に流れる出力電流に係る電流値に基づいて、前記感光体の膜厚を算出する膜厚算出手段と、前記帯電中の前記感光体の走行距離を算出する走行距離算出手段と、前記膜厚算出手段によって算出された算出膜厚に走行距離を関連付けして保存する算出膜厚保存手段と、前記算出膜厚保存手段から取得した複数の時点での算出膜厚と走行距離に基づいて、現時点における推定膜厚を算出する膜厚推定手段と、前記膜厚推定手段により算出された推定膜厚に基づいて、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を算出する膜厚範囲予測手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、推定された推定膜厚に対して、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を精度高く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の概略的な機構構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１に採用される電子写真プロセスの全体構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】Ｉ−Ｖ特性を示すグラフ図である。
【図５】ノイズ発生時のＩ−Ｖ特性を含むグラフ図である。
【図６】温度湿度環境下での感光体のＩ−Ｖ特性の傾きと膜厚との関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の膜厚推定部による膜厚推定処理の概要を示す図である。
【図８】膜厚算出部により算出された感光体の算出膜厚に関するばらつきの影響の概要を示す図である。
【図９】感光体膜厚を推定する際の予測膜厚範囲の概要を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置のメイン処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の異常判定部による異常判定処理を示すサブルーチンのフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置に採用される使用率計算処理の概要を示す図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置による使用率算出処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示す機能ブロック図である。
【図１５】感光体の走行距離と膜厚との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、推定された推定膜厚に対して、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を精度高く算出するために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明の画像形成装置は、周回する感光体の周面を帯電させる帯電部材に帯電バイアスを印加する電圧印加部と、帯電部材から感光体に流れる出力電流を表すフィードバック信号を生成する電流検知部と、を備えた画像形成装置であって、帯電部材に印加された帯電バイアスに係る電圧値、及び感光体に流れる出力電流に係る電流値に基づいて、感光体の膜厚を算出する膜厚算出手段と、帯電中の感光体の走行距離を算出する走行距離算出手段と、膜厚算出手段によって算出された算出膜厚に走行距離を関連付けして保存する算出膜厚保存手段と、算出膜厚保存手段から取得した複数の時点での算出膜厚と走行距離に基づいて、現時点における推定膜厚を算出する膜厚推定手段と、膜厚推定手段により算出された推定膜厚に基づいて、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を算出する膜厚範囲予測手段と、を備えることを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、推定された推定膜厚に対して、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲を精度高く算出することができる。
上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明が適用される画像形成装置の概略的な機構構成を示す断面図である。
図１を参照して、画像形成装置１での画像形成の流れを複写モードを例にあげて簡単に説明する。
画像形成装置１は、複写モードにおいて、原稿束が自動原稿送り装置（ＡＤＦ）２により、順に画像読み取り装置３に給送され、画像読み取り装置３により、画像情報が読み取られる。そして、その読み取られた画像情報は、画像処理手段を介して書き込み手段としての書き込みユニット４により光情報に変換され、感光体６は、感光体ドラムであり、帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット４からの光情報により露光されて静電潜像が形成される。
この感光体６上の静電潜像は現像部７により現像されてトナー像となる。このトナー像は、搬送ベルト８により転写紙に転写される。転写紙は、定着部９によりトナー像が定着され、排出される。
【００１０】
＜第１実施形態に係る画像形成装置に採用される電子写真プロセス＞
図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１に採用される電子写真プロセスの全体構成を示す図である。
図２には、一般的な直接ＤＣ帯電方式の電子写真プロセスの構成であり、感光体６、帯電ローラ（帯電部材）１２、露光部１３、現像部７、表示パネル１４、転写ローラ１５、ブレード１６、除電器１７、高圧電源（帯電）１８、電流電圧検知部１９、制御ユニット１０を備えている。
感光体１６が周回されており、高圧電源１８により発生された直流の高電圧を帯電ローラ（帯電部材）１２に印加し、感光体６の表面を一様に帯電する。その後、露光部１３により画像信号に応じたイメージ光が出射され、イメージ光により感光体６の表面が露光され、感光体６の表面に静電潜像が形成される。
【００１１】
そして、現像部７により感光体６の表面の静電潜像がトナー像に現像され、感光体６上のトナー像は転写ローラ１５により記録媒体に転写される。その後、定着手段により定着されることで、記録媒体上に画像が形成される。
また、除電器１７が照射したＬＥＤ光により感光体６の表面の電荷を除去した後に帯電処理を行う。
制御ユニット１０は、Ａ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）１０ａ、ＣＰＵ（central processing unit）１０ｂ、ＲＯＭ（read only memory）１０ｃ、ＲＡＭ（random access memory）１０ｄを備えている。
表示パネル１４は、感光体６の使用率を０〜１００％の間の値で表示する。
【００１２】
＜制御部＞
図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示す機能ブロック図である。
図１に示す制御ユニット１０は、モータ駆動部２１、温度湿度検知部１１、電流電圧検知部１９、電圧印加部２４、制御部３０を備えている。
モータ駆動部２１は、制御部３０からの駆動指示に応じてモータを駆動して、モータの回転に応じて感光体６を回転させる。
温度湿度検知部１１は、感光体６の周辺の雰囲気温度湿度を検知する。
電圧印加部２４は、感光体６へ印加すべき電圧値を示す電圧指令値を制御部３０から取得すると、電圧指令値に対応した印加電圧になるように調整して、帯電ローラ１２を介して感光体６に電圧を印加する。
電流電圧検知部１９は、帯電ローラ１２から感光体６に流れる出力電流・出力電圧を表すフィードバック信号を生成してＡ／Ｄ変換部１０ａに出力する。
【００１３】
図２に示す制御ユニット１０は、上述したように例えばＣＰＵ１０ｂ、ＲＯＭ１０ｃ、ＲＡＭ１０ｄを有するマイコンにより構成されている。
ＣＰＵ１０ｂは、ＲＯＭ１０ｃからオペレーティングシステムＯＳを読み出してＲＡＭ１０ｄ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＲＯＭ１０ｃからアプリケーションソフトウエアのプログラム（処理モジュール）を読み出し、各種処理を実行することで、図２に示す制御部３０を実現する。
【００１４】
制御部３０は、膜厚算出部３０ａ、算出膜厚保存部３０ｂ、膜厚推定部３０ｃ、異常判定部３０ｃ１、膜厚範囲予測部３０ｄ、範囲外回数計数部３０ｄ１、膜厚推定情報保持部３０ｅ、推定膜厚誤差算出部３０ｆ、使用率計算部３０ｇ、比較部３０ｋ、走行距離算出部３０ｈ、推定膜厚保存部３０ｉ、膜厚決定計算部３０ｊ、を備えている。
膜厚算出部３０ａは、感光体６に流れる出力電流に係る電流値、及び帯電部材に印加された帯電バイアスに係る電圧値に基づいて、感光体のＩ−Ｖ特性の傾きを算出し、さらに、Ｉ−Ｖ特性の傾きに基づいて膜厚を算出する。
【００１５】
算出膜厚保存部３０ｂは、膜厚算出部３０ａによって算出された算出膜厚に、走行距離算出部３０ｈによって算出された走行距離を関連付けしてＲＡＭ１０ｄに保存する。
膜厚推定部３０ｃは、算出膜厚保存部３０ｂから取得した複数の時点での算出膜厚と走行距離に基づいて、現時点における推定膜厚を算出する。膜厚推定部３０ｃは、算出膜厚保存部３０ｂから取得した複数の時点での算出膜厚と走行距離に基づいて、最小二乗法に従って現時点の走行距離に対応した推定膜厚を算出する。
膜厚推定部３０ｃは、温度湿度検知部１１により検知された温度湿度情報に基づいて、推定膜厚誤差ΔＤｅを算出する。
【００１６】
膜厚範囲予測部３０ｄは、膜厚推定部３０ｃにより推定された推定膜厚に基づいて、現時点における膜厚のとりうる予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出する。
膜厚範囲予測部３０ｄは、推定膜厚と推定膜厚誤差ΔＤｅとに基づいて、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出する。
膜厚範囲予測部３０ｄは、前回の推定膜厚の値が小さいほど、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘが狭くなるように算出する。
膜厚範囲予測部３０ｄは、前回の推定膜厚に基づく推定膜厚誤差ΔＤｅを用いて、現時点の走行距離に対応した予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出する。
【００１７】
異常判定部３０ｃ１は、次回の推定膜厚を推定する際に、膜厚範囲予測部３０ｄによって予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ内に推定膜厚が入るか否かを判定することにより推定膜厚が有効か無効を判定する。
異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、推定膜厚が厚膜側で範囲外となった場合に、推定膜厚を無効とする。
異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、薄膜側で範囲外となった推定膜厚を有効とする。
異常判定部３０ｃ１は、推定膜厚が有効となった場合に、推定膜厚保存部３０ｉに保存している直近の１回以上前の推定膜厚を破棄する。
異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数未満で連続して計数されている場合に、再度、膜厚推定部３０ｃに膜厚推定処理を実行させる。
【００１８】
範囲外回数計数部３０ｄ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、膜厚推定部３０ｃにより推定された推定膜厚が厚膜側であり予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ外となった場合、又は膜厚推定部３０ｃにより推定された推定膜厚が薄膜側であり予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ外となった場合の範囲外回数を計数する。
範囲外回数計数部３０ｄ１は、膜厚範囲予測部３０ｄ内に設けられ、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、膜厚推定部３０ｃによって推定された推定膜厚が薄膜側で範囲外となった場合の範囲外回数を計数する。
膜厚推定情報保持部３０ｅは、膜厚推定部３０ｃに用いるＩ−Ｖ特性の傾き（帯電電流−帯電バイアスの傾き）と感光体６の膜厚との関係を表す膜厚推定情報（図６）を保持する。
推定膜厚誤差算出部３０ｆは、膜厚推定情報と推定膜厚とに基づいて、膜厚推定情報と推定膜厚との間の推定膜厚誤差ΔＤｅを算出する。
【００１９】
比較部３０ｋは、膜厚範囲予測部３０ｄによって予測された予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎと、感光体６の走行距離に基づいて算出可能な感光体の膜が最大に削れたときの最大摩耗膜厚値とを比較する。
使用率計算部３０ｇは、比較部３０ｋの比較結果として、予測膜厚範囲の下限値、又は最大削れ膜厚値の大きい方の値に基づいて、感光体６の使用率を計算する。
使用率計算部３０ｇは、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲の下限値に基づいて、感光体６の使用率を計算する。
走行距離算出部３０ｈは、感光体６を回転させるモータが回転中であり、且つ電圧印加部２４が帯電ローラ１２を介して感光体６に電圧を印加中の時間をタイマ１０ｅにより計測して、印加時間に１秒当たりの単位回転数を乗算することで、帯電中の感光体６の走行距離を算出する。
【００２０】
使用率表示制御部３０ｍは、使用率計算部３０ｇにより計算された感光体６の使用率を０〜１００％の間の値に変換して、表示パネル１４に表示する。
推定膜厚保存部３０ｉは、膜厚推定部３０ｃにより推定された推定膜厚に、異常判定部３０ｃ１により判定された推定膜厚に係る有効／無効を付加して保存する。
膜厚決定計算部３０ｊは、推定膜厚保存部３０ｉに保存されている推定膜厚のうち有効なものを膜圧として決定して出力する。
制御部３０は、Ａ／Ｄ変換部１０ａを介して電流電圧検知部１９により生成されたフィードバック信号に基づいて、感光体６へ印加すべき電圧値を算出し、この電圧値を電圧指令値として電圧印加部２４に与えることで印加電圧を調整するように制御する。
【００２１】
＜Ｉ−Ｖ特性検出＞
制御部３０の制御により、複数の異なる電圧を感光体に印加して帯電させ、印加時の電流を検知し、Ｉ−Ｖ特性を算出して、その特性の傾きから膜厚を検出する（特許文献１参照）。
制御ユニット１０は、帯電時のＩ−Ｖ特性を導くために、複数の異なる電圧を印加してその時の帯電電流をＡ／Ｄ変換部１０ａを介して検知する。
【００２２】
仮に、複数の異なる電圧として、複数の制御ステップにおいて、４点の電圧を印加することとして説明する。この際に、制御ステップは下記［Ｓ１］〜［Ｓ５］となる。
［Ｓ１］  電圧Ｖ１の帯電電圧を印加し、その時の電流Ｉ１を検知する。
［Ｓ２］  電圧Ｖ２の帯電電圧を印加し、その時の電流Ｉ２を検知する。
［Ｓ３］  電圧Ｖ３の帯電電圧を印加し、その時の電流Ｉ３を検知する。
［Ｓ４］  電圧Ｖ４の帯電電圧を印加し、その時の電流Ｉ４を検知する。
［Ｓ５］  ［Ｓ１］〜［Ｓ４］を実行した際に、膜厚算出部３０ａは、印加電圧と検知電流からＩ−Ｖ特性の傾きｍを導き（図４参照）、Ｉ−Ｖ特性の傾きｍに対応した感光体６の膜厚Ｄ（図６参照）を算出する。
算出膜厚保存部３０ｂは、膜厚算出部３０ａによって算出された算出膜厚Ｄに、走行距離算出部３０ｈによって算出された現在の走行距離Ｌを関連付けてＲＡＭ１０ｄに保存する。
なお、電圧Ｖ１〜Ｖ４は、それぞれ異なる電圧値とする。なお、算出膜厚保存部３０ｂには、複数の異なる電流−電圧のペア（Ｉ１，Ｖ１）〜（Ｉ４，Ｖ４）は、少なくとも２点以上であればよい。
【００２３】
＜Ｉ−Ｖ特性グラフ＞
図４は、Ｉ−Ｖ特性を示すグラフ図である。
膜厚算出部３０ａは、図４に示すＩ−Ｖ特性グラフの傾きｍに基づいて、感光体の膜厚を求める（特許文献２参照）。
詳しくは、帯電ローラ（帯電部材）２を介して感光体６を帯電する際に、帯電ローラ２と感光体６との間に流れる電流Ｉｄｃと、感光体６の感光層の膜厚Ｄとの間には、Ｉｄｃ＝ｋ／Ｄ（Ｋは定数）が成り立つ。
膜厚算出部３０ａは、上述したように、感光体６に流れる出力電流に係る電流値、及び帯電部材に印加された帯電バイアスに係る電圧値に基づいて、感光体のＩ−Ｖ特性の傾きを算出し、さらに、Ｉ−Ｖ特性の傾きに基づいて膜厚を算出する。
【００２４】
＜ノイズ発生時のＩ−Ｖ特性＞
図５は、ノイズ発生時のＩ−Ｖ特性を含むグラフ図である。
図５に示す○印はノイズがないときのＩ−Ｖ特性であり、△印はノイズがあるときのＩ−Ｖ特性である。
上述した制御ステップ［Ｓ１］〜［Ｓ５］では、Ｉ−Ｖ特性の傾きｍを算出することにより、傾きｍから膜厚Ｄを算出することができる。
しかし、図５に示すように、ノイズ等によって異常なＩ−Ｖ特性が生じた場合に、誤った傾きｍｅから誤った膜厚Ｄｅを算出するという問題があった。
【００２５】
＜温度湿度環境下での傾きと膜厚との関係＞
図６は、温度湿度環境下での感光体のＩ−Ｖ特性の傾きと膜厚との関係を示すグラフ図である。
Ｉ−Ｖ特性の傾きと膜厚の関係は一定になることを理想としている。しかしながら、図６に示すように、低温低湿ＬＬ環境（例えば、１０℃、１５％）では、常温常湿ＭＭ環境（例えば、２３℃、５０％）、高温高湿ＨＨ環境（例えば、２７℃、８０％）と比べて誤差が大きくなることを表している。
なお、感光体の膜厚は、新品時において３４ｕｍ程度であり、交換が必要であると判断する膜厚は例えば１３ｕｍである。
膜厚検出制御では、帯電バイアスを数点変化させた時のＩ−Ｖ特性の傾きから膜厚を求める（特許文献２参照）。
Ｉ−Ｖ特性の傾きｍと膜厚の関係は図６に示すように、膜厚が薄いと傾きは顕著に変化する。図５に示すように、ばらつきで傾きが大きく検知されてしまった場合、算出される感光体膜厚は実際よりも薄い結果となる。
そして、感光体表面を確実に帯電させる最小膜厚閾値Ｄrefを下回った場合、例えば、膜厚検出の結果を用いて寿命判定を行う画像形成装置では、温度湿度環境下や、ノイズ等の影響下で算出した異常なＩ−Ｖ特性によって、想定外の寿命の終了を迎えてしまう。
【００２６】
＜膜厚推定処理の概要＞
図７は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の膜厚推定部３０ｃによる膜厚推定処理の概要を示す図である。
図７は、感光体６の推定膜厚に対して行う異常判定処理の概要を示しており、縦軸が感光体６の算出膜厚Ｄｃ、横軸が感光体６の走行距離Ｌを示している。
算出膜厚の正常/異常を判別するために、過去に膜厚算出部３０ａが算出した算出膜厚値Ｄｃと、走行距離算出部３０ｈが算出した感光体走行距離Ｌとを関連付けて算出膜厚保存部３０ｂに記憶しておき、膜厚推定部３０ｃが感光体走行距離Ｌに対する算出膜厚Ｄｃ値の傾きｍおよび切片を算出する（図７中の線４１）。
これらの算出結果に基づいて、感光体走行距離Ｌから推定される推定膜厚Ｄｅを求めることができる。
膜厚推定部３０ｃは、算出膜厚保存部３０ｂから取得した算出膜厚Ｄｃ値に基づいて、例えば最小二乗法等で感光体走行距離Ｌに対する算出膜厚Ｄｃの推移を算出することで、図７に示す線分４１上に位置する推定膜厚Ｄｅを求める。
膜厚推定部３０ｃは、複数の時点での算出膜厚Ｄｃと走行距離Ｌに基づいて、最小二乗法に従って現時点の走行距離Ｌに対応した推定膜厚Ｄｅを算出することで、推定膜厚Ｄｅの推定精度を高めることができる。
【００２７】
＜感光体の算出膜厚に関するばらつき影響＞
図８は、膜厚算出部３０ａにより算出された感光体の算出膜厚Ｄｃに関するばらつきの影響の概要を示す図である。
図８に示すように、算出膜厚Ｄｃから得られるＩ−Ｖ特性の傾きｍのばらつきを考慮する必要がある。
傾きｍがばらつく因子としては、主に以下のようなものがある。
（１）帯電バイアスの出力電圧Ｖのばらつき
（２）帯電電流の検出値Ｉのばらつき
（３）感光体６と帯電ローラ１２との間の抵抗ばらつき
これらの因子による傾きのばらつき上下限幅は、帯電バイアスを出力する回路基板や感光体６等のハードウエア系の構成による要因で決まるため、画像形成装置１の機種によって固有に決まる。傾きｍのばらつき上下限幅は、算出される傾きｍにはほとんど依存せず、一定値として見なしても問題ない。この上下限幅から、算出膜厚Ｄｃのばらつきを算出することができる（図８参照）。
【００２８】
ここで、傾きの算出値ｍが大きい＝算出膜厚Ｄｃが小さい場合は、図８中の線４５のように、傾きばらつきによる算出膜厚Ｄｃばらつきは小さくなる。
逆に、傾きの算出値が小さい＝算出膜厚が大きい場合は、図８中の線４７のように、傾きばらつきによる算出膜厚Ｄｃばらつきは大きくなる。
このように、算出膜厚Ｄｃの結果によって算出膜厚Ｄｃばらつきの幅が変わり、算出膜厚Ｄｃばらつきの幅は算出膜厚Ｄｃの値に基づいて決定できる。
【００２９】
温度湿度環境によって傾きｍ−算出膜厚Ｄｃの相関関係が変動するため、図８では環境影響も考慮してばらつきの幅を決定している。このため、温度湿度検知部１１を用いて現在の温度湿度を検知しておき、傾きｍ−算出膜厚Ｄｃの相関式を補正することで、ばらつきの幅を抑制することができる。
算出膜厚Ｄｃのばらつきと同様の理論で、推定膜厚誤差算出部３０ｆは、膜厚推定部３０ｃにより求められた推定膜厚Ｄｅ（図７参照）に対して、推定膜厚Ｄｅに基づいて推定膜厚誤差ΔＤｅを算出する。例えば、下記のような１次関数により規定すると、係数αと切片βは画像形成装置１の機種に固有の実測データに基づいて決定できる。
ΔＤｅ＝α×Ｄｅ＋β                                      式（１）
【００３０】
なお、膜厚推定部３０ｃは、温度湿度検知部１１により検知された温度湿度情報に基づいて、推定膜厚Ｄｅを補正することで、推定膜厚Ｄｅの予測精度が高くなるという利点がある。
また、膜厚推定部３０ｃは、温度湿度検知部１１により検知された温度湿度情報に基づいて、推定膜厚誤差ΔＤｅを補正することで、推定膜厚誤差ΔＤｅの予測精度が高くなるという利点がある。
【００３１】
膜厚範囲予測部３０ｄは、現時点での膜厚のとりうる範囲として、膜厚範囲上限値Ｄｍａｘ、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを、以下の式（２）（３）により算出する。
膜厚範囲予測部３０ｄは、推定膜厚Ｄｅに推定膜厚誤差ΔＤｅを加算した値から、最小磨耗速度Ｖｓｍｉｎに前回の膜厚推定時からの走行距離（Ｌｎ−Ｌｅ）を乗算した値を減算して膜厚範囲上限値Ｄｍａｘを算出する。
Ｄｍａｘ＝Ｄｅ＋ΔＤｅ−Ｖｓｍｉｎ×（Ｌｎ−Ｌｅ）        式（２）
一方、膜厚範囲予測部３０ｄは、推定膜厚Ｄｅから推定膜厚誤差ΔＤｅを減算した値から、最大磨耗速度Ｖｓｍａｘに前回の膜厚推定時からの走行距離（Ｌｎ−Ｌｅ）を乗算した値を減算して膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出する。
Ｄｍｉｎ＝Ｄｅ−ΔＤｅ−Ｖｓｍａｘ×（Ｌｎ−Ｌｅ）        式（３）
なお、前回の膜厚推定時からの走行距離（Ｌｎ−Ｌｅ）とは、現在の走行距離Ｌｎから前回の走行距離Ｌｅを減算した値である。
【００３２】
膜厚範囲予測部３０ｄは、膜厚推定部３０ｃにより算出された推定膜厚Ｄｅに基づいて、現時点の走行距離Ｌに対応した予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出することで、予測膜厚範囲を精度高く算出することができる。
膜厚範囲予測部３０ｄは、推定膜厚Ｄｅと推定膜厚誤差ΔＤｅとに基づいて、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出することで、推定膜厚Ｄｅが薄いと膜厚推定時の推定膜厚誤差ΔＤｅが小さくなり、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの予測精度が高くなるという利点がある。
【００３３】
なお、上述した最小磨耗速度Ｖｓｍｉｎ、最大磨耗速度Ｖｓｍａｘは、それぞれ感光体膜厚が摩耗しうる最小、最大の速度を示す。最小磨耗速度Ｖｓｍｉｎと最大磨耗速度Ｖｓｍａｘは、ともに画像形成装置１の機種に固有の値として決定されものであり、影響する因子は主に下記のものがある。
（１）クリーニングブレードの圧力
（２）現像ニップ（現像ローラと感光体）の押圧力
（３）環境（低温環境だとクリーニングブレードが硬くなるため摩耗し易い）
【００３４】
＜予測膜厚範囲＞
図９は、感光体膜厚を推定する際の予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの概要を示す図である。
一般に、感光体６の膜厚は初期状態で±１０％の許容範囲が与えられており、＋１０％の初期膜厚を初期最大膜厚Ｄｓｍａｘといい、−１０％の初期膜厚を初期最小膜厚Ｄｓｍｉｎといい、それらが縦軸上の感光体の算出膜厚Ｄｃのとりうる初期値となる。さらに縦軸上の下方に、異常が発生する膜厚の限界値を表す最小膜厚閾値Ｄrefがある。
符号４８は、最も膜厚が厚い場合の推移を表す線分である。すなわち、初期最大膜厚Ｄｓｍａｘから最小摩耗速度Ｖｓｍｉｎで感光体６が削れた場合の推移を表す線分である。
一方、符号４９は、最も膜厚が薄い場合の推移を表す線分である。すなわち、初期最小膜厚Ｄｓｍｉｎから最大摩耗速度Ｖｓｍａｘで感光体６が削れた場合の推移を表す線分である。
図９に示す予測膜厚範囲５１は、上述した膜厚範囲上限値Ｄｍａｘ〜膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎの範囲として予測できる。この予測膜厚範囲５１は、推定膜厚Ｄｅによって変動する。
本実施形態では、予測膜厚範囲５１の膜厚範囲上限値Ｄｍａｘを超えた算出膜厚Ｄｃの一例として、図９に示すように算出膜厚Ｄｃｕ１〜Ｄｃｕ４があった場合、それらを全て無視する。
一方、予測膜厚範囲５１の膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを下回った算出膜厚Ｄｃの一例として、図９に示すように算出膜厚Ｄｃｄ１〜Ｄｃｄ３が３回連続して続いた場合、３回目の算出膜厚Ｄｃｄ３を有効とする。
上述した計算式（２）（３）から、図８に示す理論に起因して、推定膜厚Ｄｅが薄くなるほど推定膜厚誤差ΔＤｅが小さくなり、予測される予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘが狭くなる。
このため、図９に示すように、感光体６の膜厚が摩耗していって推定膜厚Ｄｅが薄くなる状態（感光体走行距離Ｌが長い状態）であるほど、精度良く膜厚を推定することが可能になる。
【００３５】
図９は、感光体６の推定膜厚Ｄｅに対して行う異常判定処理の概要を示しており、縦軸が感光体６の算出膜厚Ｄｃ、横軸が感光体６の走行距離Ｌを示している。
図９に示すように、推定膜厚Ｄｅの結果から得られる予測膜厚範囲５１は、感光体走行距離Ｌが長くなり推定膜厚Ｄｅが小さくなるほど、その感光体走行距離Ｌでの予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘが狭くなる。すなわち、符号５１で示す第１範囲から第２範囲５２に移行して予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘが狭くなる。この結果、現時点の走行距離における予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを精度良く算出することができる。
膜厚範囲予測部３０ｄは、前回の推定膜厚Ｄｅの値が小さいほど、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘが狭くなるように算出することで、推定膜厚Ｄｅが薄いと膜厚推定時の推定膜厚誤差ΔＤｅが小さくなり、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの予測精度が高くなるという利点がある。
【００３６】
＜異常判定処理＞
次に、図９を参照して、予測膜厚範囲５１外の算出膜厚Ｄｃが算出された場合の異常判定処理について説明する。
算出膜厚Ｄｃが膜厚範囲上限値Ｄｍａｘを越えた結果が算出された場合、算出膜厚Ｄｃを無効とする。この際、想定より膜厚が厚い結果になるため、実際の膜厚の状態より有利な（削れていない）状態であると判断してしまう。
算出膜厚Ｄｃの結果で感光体６の寿命を判断する場合には、算出膜厚Ｄｃを無効として扱うことで、有利な判断がなされるというリスクを回避する。
【００３７】
逆に、算出膜厚Ｄｃが膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを下回った場合、最初は算出膜厚Ｄｃを無効として扱う。
ただし、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎの下限割れ状態が真の状態だとすると、早期に判断して制御処理にフィードバックしない場合、異常画像が発生してしまうという問題がある。
そこで、範囲外の結果が出た場合は再度の膜厚検出を早期に実行し、範囲外の算出膜厚の真偽を早急に判断する。
範囲外回数計数部３０ｄが範囲外回数を計数しておき、一定回数（例えば、３回）以上連続して算出膜厚Ｄｃが下限割れ状態となった場合に、実際に膜厚が薄い状態になっていると判断して、下限割れの算出膜厚Ｄｃを有効とする。
【００３８】
このとき、下限割れと判断する以前の算出膜厚Ｄｃが残っていると、推定膜厚Ｄｅを推定するための傾きｍが緩くなり有利側に判定してしまうという問題があるので、有効となった下限割れの算出膜厚Ｄｃを除き、過去に算出された算出膜厚Ｄｃは破棄するべきである。
また、上限越え状態、下限割れ状態によらず、範囲外回数計数部３０ｄ１により範囲外と判断された回数が規定の回数以上に連続した場合に、膜厚推定処理自体の信頼性が疑われるため、それ以降の推定膜厚Ｄｅの結果を制御に反映させないことで、上述した問題を回避することができる。
【００３９】
＜メイン処理＞
図１０は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１のメイン処理を示すフローチャートである。
ステップＳ５では、制御部３０は、待機状態にある。
ステップＳ１０では、制御部３０は、膜厚算出実行判断を開始する。
ステップＳ１５では、制御部３０は、膜厚算出実行条件を満足するか否かを判断する。ここで、膜厚算出実行条件を満足する場合（Ｓ１５、Ｙｅｓ）はステップＳ２０に進む。一方、膜厚算出実行条件を満足しない場合（Ｓ１５、ＮＯ）はステップＳ５に戻る。
ステップＳ２０では、制御部３０は、膜厚算出動作を実行する。すなわち、制御部３０は、感光体６へ印加すべき電圧値を示す電圧指令値を電圧印加部２４に出力する。電圧印加部２４は、電圧指令値に対応した印加電圧になるように調整して、帯電ローラ１２を介して感光体６に電圧を印加する。
ステップＳ２５では、膜厚算出部３０ａは、帯電バイアスと帯電電流の関係から、感光体膜厚Ｄｃを算出する。
ステップＳ３０では、算出膜厚保存部３０ｂは、上記算出された算出膜厚Ｄｃ、および走行距離情報Ｌを保存する。
ステップＳ３５では、制御部３０は、異常判定処理のサブルーチン（図１１）をコールする。
【００４０】
＜異常判定処理＞
図１１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１の異常判定部３０ｃ１による異常判定処理を示すサブルーチンのフローチャートである。
上述したように、異常判定部３０ｃ１は、前回の推定膜厚Ｄｅの結果に基づいて、算出膜厚Ｄｃが予測される予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに入っているかどうかを判断して、算出膜厚Ｄｃが有効か無効を決定している。
ステップＳ１１０では、膜厚推定部３０ｃは、算出膜厚保存部３０ｂから取得した算出膜厚Ｄｃに基づいて、現時点における推定膜厚Ｄｅを推定する。この際、膜厚推定部３０ｃは、算出膜厚保存部３０ｂから取得した複数の時点での算出膜厚Ｄｃに基づいて、最小二乗法に従って現時点における推定膜厚Ｄｅを推定する。
ステップＳ１１５では、膜厚範囲予測部３０ｄは、式（２）に基づいて、膜厚範囲上限値Ｄｍａｘを算出し、式（３）に基づいて、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出する。
【００４１】
ステップＳ１２０では、異常判定部３０ｃ１は、最新の算出膜厚Ｄｃが、以下の範囲（Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ）内に入っているか否かを判定する。
Ｄｍｉｎ≦（最新のＤｃ）≦Ｄｍａｘ                        式（４）
異常判定部３０ｃ１は、次回の膜厚を推定する際に、予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ内に推定膜厚Ｄｅが入るか否かを判定することにより推定膜厚Ｄｅが有効か無効かを判定することで、推定膜厚Ｄｅの有効／無効を判定して推定膜厚Ｄｅの精度を高めることで、さらに次の膜厚推定の精度も高めることができる。
【００４２】
最新の算出膜厚Ｄｃが、上記式（４）の範囲内に入っている場合には、ステップＳ１２３に進み、初期化処理として、範囲外連続回数カウンタＫの値を０にする（Ｋ＝０）。
次に、ステップＳ１２５に進み、最新の算出膜厚Ｄｃを有効として判定し、メインルーチンに復帰する。
最新の算出膜厚Ｄｃが、上記式（４）の範囲内に入っていない場合には、ステップＳ１２８に進み、範囲外回数計数部３０ｄ１は、範囲外回数のカウンタＫをインクリメント（Ｋ＝Ｋ＋１）する。
次に、ステップＳ１３０に進み、異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数のカウンタＫが一定回数以上である場合に、連続して算出膜厚Ｄｃが、
Ｄｍｉｎ＞（最新のＤｃ）                                  式（５）
となっているか否かを判定する。
【００４３】
最新の算出膜厚Ｄｃが、上記式（５）の条件を満たす場合には、ステップＳ１３５に進み、異常判定部３０ｃ１は、最新の算出膜厚Ｄｃを有効として判定し、メインルーチンに復帰する。
異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、膜厚推定部３０ｃによって推定された推定膜厚Ｄｅが薄膜側で範囲外となった場合の範囲外回数を計数する範囲外回数計数部３０ｄ１を備え、異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数のカウンタＫが一定の回数以上に連続して計数された場合に、薄膜側で範囲外となった推定膜厚Ｄｅを有効として判定する。
【００４４】
異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、薄膜側で範囲外となった推定膜厚Ｄｅを有効とすることで、薄膜側の推定膜厚Ｄが続いた場合に、感光体６の膜厚が削れている傾向性があることと判定して、有効とすることで安全側の制御をすることができる。
異常判定部３０ｃ１は、推定膜厚Ｄｅが有効となった場合に、推定膜厚保存部３０ｉに保存している直近の１回以上前の推定膜厚Ｄｅを破棄することで、過去の推定膜厚Ｄｅに影響されて算出される推定膜厚が厚い側で認識されることを防ぐことができる。
異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、膜厚推定部３０ｃによって推定された推定膜厚を画像形成に係る制御に用いないことで、無効な推定膜厚を用いて異常状態が発生するという不具合を回避することができる。
【００４５】
最新の算出膜厚Ｄｃが、上記式（５）の条件を満たさない場合には、ステップＳ１４０に進み、異常判定部３０ｃ１は、算出膜厚Ｄｃを無効として判定し、メインルーチンに復帰する。
異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、推定膜厚Ｄｅが厚膜側で範囲外となった場合に、推定膜厚Ｄｅを無効として判定する。
異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、推定膜厚Ｄｅが厚膜側で範囲外となった場合に、推定膜厚Ｄｅを無効とすることで、実際は寿命時期に到達しているのに、まだ寿命に到達していないと判断して、異常画像を発生させるという不具合を防ぐことができる。
異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数未満で連続して計数されている場合に、再度、膜厚推定部３０ｃに膜厚推定処理を実行させることで、推定膜厚Ｄｅの異常の真偽を早期に判断することができる。
【００４６】
＜第１実施形態の効果＞
従来技術と異なり、算出膜厚Ｄｃが正常であるか異常であるかを判別するために、過去の膜厚推定時の推定膜厚Ｄｅおよび感光体走行距離Ｌを記憶しておき、推定膜厚Ｄｅの値に対して、推定膜厚誤差ΔＤｅの幅が推定膜厚Ｄｅの関数で規定できる推定膜厚誤差ΔＤｅの上下限幅、および膜厚の磨耗速度の上下限を考慮することで、以降の膜厚値のとり得る範囲を算出することができる。
この予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘは、前回の推定膜厚Ｄｅによって変動し、膜厚が薄くなるほど範囲が狭くなり精度良く膜厚を算出することができるので、膜厚検出の結果の異常有無を判断し、精度の高い推定膜厚Ｄｅを算出することができる。
【００４７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態では、ノイズ環境や湿度温度環境によってＩ−Ｖ特性の傾き−算出膜厚Ｄｃの相関が変化するため、図８においては環境による影響も考慮して感光体の膜厚に関するばらつきの幅を決めている。
これに対して、第２実施形態では、温度湿度検知部１１により現在の雰囲気温湿度を検知しておき、傾きｍ−算出膜厚Ｄｃの相関式を補正することで、ばらつきの幅を抑制することを特徴とする。
算出膜厚Ｄｃのばらつきと同様の理論で、推定膜厚誤差算出部３０ｆは、図９を参照して求めた推定膜厚Ｄｅに対して、推定膜厚誤差ΔＤｅが推定膜厚Ｄｅに基づいて規定できる。
例えば、式（１１）のような１次関数により規定すると、推定膜厚誤差ΔＤｅ、係数α、推定膜厚Ｄｅ、切片βは機種固有の実測データに基づいて決定できる。
ΔＤｅ＝α×Ｄｅ＋β                                      式（１１）
【００４８】
感光体の使用率を計算する際に、膜厚のとりうる範囲の下限値（膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎ）を、下記の式（１２）によって算出することができる。
膜厚範囲予測部３０ｄは、推定膜厚Ｄｅから推定膜厚誤差ΔＤｅを減算した値から、最大磨耗速度Ｖｓｍａｘに前回の膜厚推定時からの走行距離（Ｌｎ−Ｌｅ）を乗算した値を減算して膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出する。
Ｄｍｉｎ＝Ｄｅ−ΔＤｅ−Ｖｓｍａｘ×（Ｌｎ−Ｌｅ）        式（１２）
最大磨耗速度Ｖｓｍａｘは、感光体の膜厚が摩耗しうる最大の速度を示す。最大磨耗速度Ｖｓｍａｘは、機種に固有の値として決まるものであり、影響する因子は主に下記のものがある。
（１）クリーニングブレードの圧力
（２）現像ニップ（現像ローラと感光体）の押圧力
（３）環境（低温環境だとクリーニングブレードが硬くなるため摩耗し易い）
【００４９】
＜使用率計算処理の概要＞
図１２は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１に採用される使用率計算処理の概要を示す図である。
第２本実施形態では、感光体の使用率Ｕｒを計算する際に、異常なデータを用いて早期に感光体の寿命が終了したことと判定することを回避するために、図１２に示すように、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを用いて使用率算出処理を行う。
図１２では、横軸が感光体の寿命判断時に使用率Ｕｒを計算する際の感光体の走行距離Ｌ示しており、縦軸が感光体の推定膜厚Ｄｅを示している。
ところで、従来、初期の感光体の膜厚から想定される最大磨耗速度Ｖｓｍａｘで感光体６が削れた場合の推定最小膜厚Ｄｍｉｎ＿ｃａｌ（符号４９）に基づいて、使用率Ｕｒ（％）を計算していた。
ここで、推定最小膜厚Ｄｍｉｎ＿ｃａｌは、式（１３）に示すように、初期膜厚Ｄｓから、最大磨耗速度Ｖｓｍａｘに感光体の走行距離Ｌを乗算した値を減算して算出する。
Ｄｍｉｎ＿ｃａｌ＝Ｄｓ−Ｖｓｍａｘ×Ｌ                          式（１３）
【００５０】
第２実施形態では、前回の膜厚推定時の推定膜厚Ｄｅに基づいて膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出しておき、この膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎに基づいて使用率Ｕｒを計算することで、膜厚推定の度により精度の高い使用率Ｕｒを算出することを特徴とする。
膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎは、図１２において符号６２で示す。
この最大磨耗膜厚Ｄｓｍａｘと膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを比較して、Ｄｍｉｎ＜Ｄｍｉｎ＿ｃａｌとなる範囲６４では、推定最小膜厚Ｄｍｉｎ＿ｃａｌに基づいて、使用率Ｕｒを算出する。
一方、Ｄｍｉｎ＞Ｄｍｉｎ＿ｃａｌとなる範囲６５では、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎに基づいて、使用率Ｕｒを算出する。
このように、推定最小膜厚Ｄｍｉｎ＿ｃａｌと膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎのうち値の大きい方を使用率Ｕｒの計算に用いることで、使用率Ｕｒと感光体の寿命判断の精度をより向上することができる。この理由は、実際の感光体６の膜厚が最大摩耗膜厚よりも小さくならことに起因している。
ノイズの影響によって、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎ（符号６２）が異常な値となっていることが考えられるため、この場合、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを感光体６の使用率計算に用いない。
また、推定膜厚誤差ΔＤｅは、上述した式（１２）により、感光体６が摩耗するに従って、推定膜厚誤差ΔＤｅの精度を向上することができる。
なお、図１２に示す符号６３は、使用率Ｕｒの計算に用いる膜厚値である。
これに伴い、感光体６の走行距離Ｌが長く、膜厚が薄い方が、膜厚推定の精度を向上することができる。このため、第２実施形態では、感光体の走行距離Ｌがある閾値を超えてから感光体の膜厚推定や使用率Ｕｒの計算を実施することで、より精度を向上することができる。
【００５１】
＜使用率算出処理＞
図１３は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１による使用率算出処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２１０では、比較部３０ｋは、感光体６の走行距離Ｌが閾値Ｌｒｅｆよりも大きいか否かを判定する。
感光体６の走行距離Ｌが閾値Ｌｒｅｆよりも大きい場合には、ステップＳ２１５に進み、膜厚範囲予測部３０ｄは、前回の推定膜厚Ｄｅに基づいて、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出する。
すなわち、膜厚範囲予測部３０ｄは、推定膜厚Ｄｅから推定膜厚誤差ΔＤｅを減算した値から、最大磨耗速度Ｖｓｍａｘに前回の膜厚推定時からの走行距離（Ｌｎ−Ｌｅ）を乗算した値を減算して膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出する。
Ｄｍｉｎ＝Ｄｅ−ΔＤｅ−Ｖｓｍａｘ×（Ｌｎ−Ｌｅ）        式（１４）
【００５２】
なお、推定膜厚誤差ΔＤｅは、前回の推定膜厚Ｄｅから今回の推定膜厚Ｄｅを減算して計算する。
膜厚範囲予測部３０ｄは、前回の推定膜厚Ｄｅに基づく推定膜厚誤差ΔＤｅを用いて、現時点の走行距離Ｌに対応した予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出することで、感光体６の膜厚が減少するに従って推定膜厚誤差ΔＤｅが低下するため、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの予測の精度を向上することができる。
【００５３】
ステップＳ２２０では、比較部３０ｋは、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎが最大摩耗膜厚よりも大きいか否かを判定する。
膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎが推定最小膜厚Ｄｍｉｎ＿ｃａｌよりも大きい場合（範囲６４）には、ステップＳ２２５に進み、使用率計算部３０ｇは、膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを用いて使用率Ｕｒを算出する。
すなわち、使用率計算部３０ｇは、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎ（式（１４））に基づいて、感光体６の使用率Ｕｒを計算する。初期膜厚Ｄｓ、異常画像を出さないために必要な膜厚Ｄｒｅｆとして、初期膜厚からの削れ量Ｄｓ−Ｄｍｉｎと削れ許容量Ｄｓ−Ｄｒｅｆとの比率から使用率Ｕｒが計算できる。
Ｕｒ＝（Ｄｓ−Ｄｍｉｎ）÷（Ｄｓ−Ｄｒｅｆ）×１００      式（１５）
使用率計算部３０ｇは、予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎに基づいて、感光体６の使用率を計算することで、使用率計算の精度を向上することができる。
使用率計算部３０ｇは、走行距離算出部３０ｈにより算出された感光体６の走行距離Ｌが一定の閾値を超えた後に、予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎに基づいて、感光体６の使用率を計算することで、感光体６の使用率の予測の精度を向上することができる。
【００５４】
一方、感光体６の走行距離Ｌが閾値Ｌｒｅｆよりも大きくない場合（Ｓ２１０、Ｎｏ）、又は膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎが推定最小膜厚Ｄｍｉｎ＿ｃａｌよりも大きくない場合（範囲６５）には、ステップＳ２３０に進み、使用率計算部３０ｇは、推定最小膜厚Ｄｍｉｎ＿ｃａｌ（式（１３））を用いて感光体６の使用率Ｕｒを算出する。
Ｕｒ＝（Ｄｓ−Ｄｍｉｎ＿ｃａｌ）÷（Ｄｓ−Ｄｒｅｆ）×１００  式（１６）
使用率計算部３０ｇは、予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎ、又は推定最小膜厚Ｄｍｉｎ＿ｃａｌの大きい方の値に基づいて感光体６の使用率を計算するが、すでにプロセスカートリッジのＩＤ情報等に記録されている使用率情報と比較して、計算された使用率Ｕｒが下回る場合、使用率が減少してユーザが混乱しないよう、すでにＩＤ情報等に記録されている使用率情報のまま更新しないこととする。
【００５５】
＜第２実施形態の効果＞
従来技術と異なり、算出膜厚Ｄｃが正常であるのか異常であるのか判別するために、過去の膜厚推定時の推定膜厚Ｄｅ及び感光体走行距離Ｌを記憶しておき、感光体走行距離Ｌに対する膜厚値の傾きαおよび切片βを算出する。これらの算出結果に基づいて、感光体走行距離Ｌから想定される推定膜厚Ｄｅを推定することができる。
感光体６の寿命を判断する際に、直近の推定膜厚Ｄｅと、推定膜厚Ｄｅに基づく推定膜厚誤差ΔＤｅに基づいて膜厚の取りうる範囲の下限値である膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出する。
この下限値を用いて使用率Ｕｒを計算して、寿命を判断する。この膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎは前回の推定膜厚Ｄｅに基づいており、感光体の走行距離Ｌが増えて膜厚が薄くなるほど精度のよい使用率Ｕｒの算出が可能となるので、推定膜厚Ｄｅに基づいて膜厚の取りうる範囲を考慮することで、精度の高い感光体の使用率Ｕｒを算出することができる。
【００５６】
＜第３実施形態＞
＜制御部＞
図１４は、本発明の第３実施形態に係る画像形成装置の主要部の構成を示す機能ブロック図である。なお、図１４に示す符号のうち、図３に示す符号と同一のものについては同様の構成であるので、その説明を省略する。
第３実施形態では、使用可能残日数算出部３０ｐ、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１、差分値判定部３０ｐ２、経過日数判定部３０ｐ３、を備えることを特徴とする。
【００５７】
使用可能残日数算出部３０ｐは、膜厚範囲の下限値に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数を算出する。
使用可能残日数算出部３０ｐは、膜圧推定部３０ｃにより算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１から取得した感光体の走行距離がある閾値を超えた時点での推定膜厚、及び日時情報に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数を算出する。
使用可能残日数算出部３０ｐは、膜圧推定部３０ｃにより算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１から取得した推定膜厚がある閾値以下となった時の推定膜厚、及び日時情報に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数を算出する。
使用可能残日数算出部３０ｐは、差分値判定部３０ｐ２が、ある時点から現時点までの推定膜厚の差分値が一定閾値以上となったと判定した場合に、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数を算出する。
使用可能残日数算出部３０ｐは、経過日数判定部３０ｐ３が、ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上となったと判定した場合に、感光体、乃び現像部の使用可能残日数を算出する。
【００５８】
推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１は、走行距離算出部３０ｈにより算出された感光体の走行距離がある閾値を超えた時点での推定膜厚、及び日時情報を保存する。
差分値判定部３０ｐ２は、ある時点から現時点までの推定膜厚の差分値が一定の閾値以上であるか否かを判定する。
経過日数判定部３０ｐ３は、ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上であるか否かを判定する。
【００５９】
＜使用可能残日数算出処理の概要＞
使用可能残日数算出部３０ｐは、前述した推定膜厚Ｄｅや使用率Ｕｒに基づいて、現像部７の使用可能残日数を算出する。使用可能残日数算出部３０ｐが、使用可能残日数を算出することで、ユーザやサービスマンが新しい現像部７を準備するまでのおおよその期間を把握しやすくなる。
使用可能残日数算出部３０ｐは、式（１７）に基づいて、１００[%]から使用率Ｕｒ［％］を減算した値から、使用率Ｕｒ［％］を除算し、その値を交換年月日からの使用日数Ｄｕを除算して使用可能残日数Ｄｌを算出する。
Ｄｌ＝（１００−Ｕｒ［％］）÷（Ｕｒ［％］÷Ｄｕ）    式（１７）
【００６０】
ここで、使用可能残日数算出部３０ｐは、式（１８）に基づいて、初期膜厚Ｄｓから現時点の推定膜厚Ｄｅを減算した値を、初期膜厚Ｄｓから閾値Ｄrefを減算した値で除算し、さらにその値に１００を乗算して使用率Ｕｒ［％］を算出する。
Ｕｒ［％］＝（Ｄｓ−Ｄｅ）÷（Ｄｓ−Ｄref）×１００    式（１８）
【００６１】
さらに、使用可能残日数算出部３０ｐは、式（１９）に基づいて、現時点の推定膜厚Ｄｅから閾値Ｄｅrefを減算した値を、初期膜厚Ｄｓから現時点の推定膜厚Ｄｅを減算した値で除算し、さらにその値を感光体６の交換年月日からの使用日数Ｄｕで除算して、使用可能残日数を算出する。
Ｄｌ＝（Ｄｅ−Ｄｅref）÷（（Ｄｓ−Ｄｅ）÷Ｄｕ）      式（１９）
となる。
一般的には、下記のように感光体６の走行距離Ｌや印刷枚数Ｎｐに基づいて、使用可能残日数Ｄｌを算出する。
【００６２】
使用可能残日数算出部３０ｐは、式（２０）に基づいて、寿命規定走行距離Ｌｄから現時点の感光体の走行距離Ｌを減算した値を算出し、その算出値を、現時点の感光体６の走行距離Ｌを交換年月日からの使用日数Ｄｕで除算した値で除算して、使用可能残日数Ｄｌを算出する。
Ｄｌ＝（Ｌｄ−Ｌ）÷（Ｌ÷Ｄｕ）    式（２０）
【００６３】
または、使用可能残日数算出部３０ｐは、式（２１）に基づいて、寿命枚数Ｎｌから現時点の印刷枚数Ｎｐを減算した値を算出し、その算出値を、現時点の印刷枚数Ｎｐを交換年月日からの使用日数Ｄｕで除算した値で除算して、使用可能残日数Ｄｌを算出する。
Ｄｌ＝（Ｎｌ−Ｎｐ）÷（Ｎｐ÷Ｄｕ）    式（２１）
寿命により規定される走行距離Ｌｄや枚数Ｎは感光体膜厚Ｄに対して余裕度のある値に設定されるため、実際にはさらに長く感光体６（現像部７）を使用することができる。
前述した推定膜厚Ｄｅに基づいて使用率Ｕｒを算出し、その使用率Ｕｒに基づいて使用可能残日数Ｄｌを計算することで使用可能残日数Ｄｌが膜厚と関連付けできる。それにより使用可能残日数Ｄｌの精度を高くすることが可能となる。
【００６４】
＜感光体の走行距離と膜厚＞
図１５は、感光体の走行距離Ｌと膜厚Ｄの関係を示すグラフ図である。
図８及び図１５に示すように、感光体の膜厚Ｄが厚い初期の状態、すなわち、感光体の走行距離が短い状態では、図１５に示すように、推定膜厚Ｄｅの範囲が広くなっており、推定膜厚Ｄｅの精度が低下している。
このため、ある程度、膜が削れて膜厚Ｄが薄くなった状態を起点に使用可能残日数Ｄｌを算出することで、より使用可能残日数Ｄｌの算出精度を高くすることができる。
使用可能残日数算出部３０ｐは、式（２２）に基づいて、現時点の推定膜厚Ｄｅから閾値Ｄrefを減算した値を、感光体の走行距離Ｌが進んだある時点での推定膜厚Ｄｅ（図１５中のＰ３）から現時点の推定膜厚Ｄｅを減算した値で除算し、さらにその値を感光体の走行距離Ｌが進んだある時点からの経過日数Ｄｐで除算して、使用可能残日数Ｄｌを算出する。
Ｄｌ＝（Ｄｅ−Ｄref）÷（（Ｄｅ−Ｄｅ）÷Ｄｐ）    式（２２）
使用可能残日数算出部３０ｐが、使用可能残日数Ｄｌを式（２２）に従って求めることで、推定膜厚Ｄｅの精度が高い状態のデータのみに基づいた使用可能残日数Ｄｌを予測することが可能となる。
【００６５】
また、後述する差分値判定部３０ｐ２により、推定膜厚差分値ΔＤｅを判定した結果に起因して、使用可能残日数算出部３０ｐは、式（２３）に基づいて、現時点の推定膜厚Ｄｅから閾値Ｄrefを減算した値を、推定膜厚Ｄｅが所定値以下となった時点での値Ｄｅ１（図１５中のＰ４）から現時点の推定膜厚Ｄｅを減算した値で除算し、さらに、その値を推定膜厚Ｄｅが所定膜厚Ｄとなった時点からの経過日数Ｄｐで除算して、使用可能残日数Ｄｌを算出する。
Ｄｌ＝（Ｄｅ−Ｄref）÷（（Ｄｅ１−Ｄｅ）÷Ｄｐ）    式（２３）
使用可能残日数算出部３０ｐが、使用可能残日数Ｄｌを式（２３）に従って求めることで、推定膜厚Ｄｅの精度が高い状態のデータのみに基づいた使用可能残日数Ｄｌを予測することが可能となる。
【００６６】
＜推定膜厚差分値＞
ここで、差分値判定部３０ｐ２は、式（２４）に基づいて、感光体走行距離Ｌが進んだある時点での推定膜厚Ｄｅt1から現時点の推定膜厚Ｄｅtnを減算した値を推定膜厚差分値ΔＤｅとして算出する。
ΔＤｅ＝（Ｄｅt1−Ｄｅtn）    式（２４）
そして、差分値判定部３０ｐ２は、ある時点から現時点までの推定膜厚差分値ΔＤｅが一定の閾値以上であるか否かを判定する。
【００６７】
または、差分値判定部３０ｐ２は、式（２５）に基づいて、所定膜厚Ｄから現時点の推定膜厚Ｄｅを減算した値を推定膜厚差分値ΔＤｅとして算出する。
ΔＤｅ＝（Ｄ−Ｄｅ）    式（２５）
そして、差分値判定部３０ｐ２は、ある時点から現時点までの推定膜厚差分値ΔＤｅが一定の閾値以上であるか否かを判定する。
式（２４）または式（２５）により算出された推定膜厚差分値ΔＤｅが、ある程度大きな値であれば、膜削れレート（１日当たりの膜削れ量）の推測に誤差が生じ易いため、推定膜厚Ｄｅに基づいて使用可能残日数Ｄｌを算出する時期は、推定膜厚Ｄｅがある閾値Ｄｅrefよりも小さくなった時点から行うことが望ましい。
【００６８】
同様の理由で、経過日数判定部３０ｐ３は、ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上であるか否かを判定する。
感光体走行距離Ｌが進んだある時点からの経過日数Ｄｐ、または、推定膜厚Ｄｅが所定膜厚となった時点からの経過日数Ｄｐがある閾値Ｄｐrefを超えた時点から使用可能残日数Ｄｌを算出することが望ましい。
【００６９】
＜第３実施形態の効果＞
従来技術と異なり、使用可能残日数算出部３０ｐが、予測膜厚範囲の下限値に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、枚数や走行距離情報から算出するよりも使用可能残日数Ｄｌの予測精度を向上することができる。
膜圧推定部３０ｃにより算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１から取得した感光体の走行距離がある閾値を超えた時点での推定膜厚、及び日時情報に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、膜削れレートの予測精度が向上し、使用可能残日数Ｄｌの予測精度を向上することができる。
膜圧推定部３０ｃにより算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１から取得した推定膜厚がある閾値以下となった時の推定膜厚、及び日時情報に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、膜削れレートの予測精度が向上し、使用可能残日数Ｄｌの算出精度を向上することができる。
ある時点から現時点までの推定膜厚差分値ΔＤｅが一定閾値以上となったと判定した場合に、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、測定誤差の影響を受けることなく、使用可能残日数Ｄｌの算出精度を向上することができる。
ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上となったと判定した場合に、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、測定誤差の影響を受けることなく、使用可能残日数Ｄｌの算出精度を向上することができる。
【００７０】
＜本実施形態の態様例の作用、効果のまとめ＞
＜第１態様＞
本態様の画像形成装置１は、周回する感光体６の周面を帯電させる帯電ローラ１２に帯電バイアスを印加する電圧印加部２４と、帯電ローラ１２から感光体６に流れる出力電流を表すフィードバック信号を生成する電流電圧検知部１９と、を備えた画像形成装置であって、帯電ローラ１２に印加された帯電バイアスに係る電圧Ｖ、及び感光体６に流れる出力電流に係る電流Ｉに基づいて、感光体６の膜厚を算出する膜厚算出部３０ａと、帯電中の感光体６の走行距離Ｌを算出する走行距離算出部３０ｈと、膜厚算出部３０ａによって算出された算出膜厚Ｄｃに走行距離Ｌを関連付けして保存する算出膜厚保存部３０ｉと、算出膜厚保存部３０ｉから取得した複数の時点での算出膜厚Ｄｃと走行距離Ｌに基づいて、現時点における推定膜厚Ｄｅを算出する膜厚推定部３０ｃと、膜厚推定部３０ｃにより算出された推定膜厚Ｄｅに基づいて、現時点の走行距離Ｌに対応した予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出する膜厚範囲予測部３０ｄと、を備えることを特徴とする。
本態様によれば、推定膜厚Ｄｅに基づいて、現時点の走行距離Ｌに対応した予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出することで、予測膜厚範囲を精度高く算出することができる。
【００７１】
＜第２態様＞
本態様の膜厚推定部３０ｃは、算出膜厚保存部３０ｉから取得した複数の時点での算出膜厚Ｄｃと走行距離Ｌに基づいて、最小二乗法に従って現時点の走行距離Ｌに対応した推定膜厚を算出することを特徴とする。
本態様によれば、複数の時点での算出膜厚Ｄｃと走行距離Ｌに基づいて、最小二乗法に従って現時点の走行距離Ｌに対応した推定膜厚Ｄｅを算出することで、推定膜厚Ｄｅの推定精度を高めることができる。
【００７２】
＜第３態様＞
本態様の膜厚推定部３０ｃは、次回の膜厚を推定する際に、膜厚範囲予測部３０ｄによって予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ内に推定膜厚Ｄｅが入るか否かを判定することにより推定膜厚Ｄｅが有効か無効かを判定する異常判定部３０ｃ１を備えることを特徴とする。
本態様によれば、次回の膜厚を推定する際に、予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ内に推定膜厚Ｄｅが入るか否かを判定することにより推定膜厚Ｄｅが有効か無効かを判定することで、推定膜厚Ｄｅの有効／無効を判定して推定膜厚Ｄｅの精度を高めることで、さらに次の膜厚推定の精度も高めることができる。
【００７３】
＜第４態様＞
本態様の画像形成装置は、膜厚推定部３０ｃに用いる帯電バイアス−帯電電流の傾きと感光体６の膜厚との関係を表す膜厚推定情報を保持する膜厚推定情報保持部３０ｅと、膜厚推定情報と推定膜厚Ｄｅとに基づいて、膜厚推定情報と推定膜厚Ｄｅとの間の推定膜厚誤差ΔＤｅを算出する推定膜厚誤差算出手段と、を備え、膜厚範囲予測部３０ｄは、推定膜厚Ｄｅと推定膜厚誤差ΔＤｅとに基づいて、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出することを特徴とする。
本態様によれば、推定膜厚Ｄｅと推定膜厚誤差ΔＤｅとに基づいて、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出することで、推定膜厚Ｄｅが薄いと膜厚推定時の推定膜厚誤差ΔＤｅが小さくなり、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの予測精度が高くなるという利点がある。
【００７４】
＜第５態様＞
本態様の膜厚範囲予測部３０ｄは、前回の推定膜厚Ｄｅの値が小さいほど、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘが狭くなるように算出することを特徴とする。
本態様によれば、前回の推定膜厚Ｄｅの値が小さいほど、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘが狭くなるように算出することで、推定膜厚Ｄｅが薄いと膜厚推定時の推定膜厚誤差ΔＤｅが小さくなり、予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘの予測精度が高くなるという利点がある。
【００７５】
＜第６態様＞
本態様の画像形成装置は、現在の温度湿度を検知する温度湿度検知部１１と、膜厚推定部３０ｃは、温度湿度検知部１１により検知された温度湿度情報に基づいて、推定膜厚Ｄｅを補正することを特徴とする。
本態様によれば、温度湿度情報に基づいて、推定膜厚Ｄｅを補正することで、推定膜厚Ｄｅの予測精度が高くなるという利点がある。
【００７６】
＜第７態様＞
本態様の画像形成装置は、現在の温度湿度を検知する温度湿度検知部１１と、膜厚推定部３０ｃは、温度湿度検知部１１により検知された温度湿度情報に基づいて、推定膜厚誤差ΔＤｅを補正することを特徴とする。
本態様によれば、温度湿度情報に基づいて、推定膜厚誤差ΔＤｅを補正することで、推定膜厚誤差ΔＤｅの予測精度が高くなるという利点がある。
【００７７】
＜第８態様＞
本態様の異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、推定膜厚Ｄｅが厚膜側で範囲外となった場合に、推定膜厚Ｄｅを無効とすることを特徴とする。
本態様によれば、推定膜厚Ｄｅが厚膜側で範囲外となった場合に、推定膜厚Ｄｅを無効とすることで、実際は寿命時期に到達しているのに、まだ寿命に到達していないと判断して、異常画像を発生させるという不具合を防ぐことができる。
【００７８】
＜第９態様＞
本態様の異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、膜厚推定部３０ｃによって推定された推定膜厚Ｄｅが薄膜側で範囲外となった場合の範囲外回数を計数する範囲外回数計数部３０ｄ１を備え、異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、薄膜側で範囲外となった推定膜厚Ｄｅを有効とすることを特徴とする。
本態様によれば、範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、薄膜側で範囲外となった推定膜厚Ｄｅを有効とすることで、薄膜側の推定膜厚Ｄが続いた場合に、感光体６の膜厚が削れている傾向性があることと判定して、有効とすることで安全側の制御をすることができる。
【００７９】
＜第１０態様＞
本態様の異常判定部３０ｃ１は、推定膜厚Ｄｅが有効となった場合に、推定膜厚保存部３０ｉに保存している直近の１回以上前の推定膜厚Ｄｅを破棄することを特徴とする。
本態様によれば、推定膜厚Ｄｅが有効となった場合に、推定膜厚保存部３０ｉに保存している直近の１回以上前の推定膜厚Ｄｅを破棄することで、過去の推定膜厚Ｄｅに影響されて算出される推定膜厚が厚い側で認識されることを防ぐことができる。
【００８０】
＜第１１態様＞
本態様の異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、膜厚推定部３０ｃにより推定された推定膜厚Ｄｅが厚膜側であり予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ外となった場合、又は膜厚推定部３０ｃにより推定された推定膜厚Ｄｅが薄膜側であり予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘ外となった場合の範囲外回数を計数する範囲外回数計数部３０ｄ１を備え、異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数未満で連続して計数されている場合に、再度、膜厚推定部３０ｃに膜厚推定処理を実行させることを特徴とする。
本態様によれば、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数未満で連続して計数されている場合に、再度、膜厚推定部３０ｃに膜厚推定処理を実行させることで、推定膜厚Ｄｅの異常の真偽を早期に判断することができる。
【００８１】
＜第１２態様＞
本態様の異常判定部３０ｃ１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘに対して、膜厚推定部３０ｃにより推定された推定膜厚Ｄｅが範囲外となった回数を計数する範囲外回数計数部３０ｄ１を備え、異常判定部３０ｃ１は、範囲外回数計数部３０ｄ１により計数された範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、膜厚推定部３０ｃによって推定された推定膜厚を画像形成に係る制御に用いないことを特徴とする。
本態様によれば、計数された範囲外回数が一定の回数以上に連続して計数された場合に、膜厚推定部３０ｃによって推定された推定膜厚を画像形成に係る制御に用いないことで、無効な推定膜厚を用いて異常状態が発生するという不具合を回避することができる。
【００８２】
＜第１３態様＞
本態様の画像形成装置１は、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎに基づいて、感光体６の使用率を計算する使用率計算部３０ｇを備えることを特徴とする。
本態様によれば、予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎに基づいて、感光体６の使用率を計算することで、使用率計算の精度を向上することができる。
【００８３】
＜第１４態様＞
本態様の画像形成装置１は、感光体６の走行距離Ｌを算出する走行距離算出部３０ｈと、
膜厚範囲予測部３０ｄによって予測された予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎと、感光体６の走行距離Ｌに基づいて算出可能な感光体６の膜が最大に摩耗したときの最大摩耗膜厚値とを比較する比較部３０ｋと、を備え、使用率計算部３０ｇは、予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎ、又は最大摩耗膜厚値の大きい方の値に基づいて、感光体６の使用率を計算することを特徴とする。
本態様によれば、予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎ、又は最大摩耗膜厚値の大きい方の値に基づいて、感光体６の使用率を計算することで、すでにプロセスカートリッジのＩＤ情報等に記録されている使用率情報と比較して、計算された使用率が下回る場合、使用率が減少してユーザが混乱しないよう、すでにＩＤ情報等に記録されている使用率情報のまま更新しないこととする。
【００８４】
＜第１５態様＞
本態様の膜厚範囲予測部３０ｄは、前回の推定膜厚Ｄｅに基づく推定膜厚誤差ΔＤｅを用いて、現時点の走行距離Ｌに対応した予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出することを特徴とする。
本態様によれば、前回の推定膜厚Ｄｅに基づく推定膜厚誤差ΔＤｅを用いて、現時点の走行距離Ｌに対応した予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎを算出することで、感光体６の膜厚が減少するに従って推定膜厚誤差ΔＤｅが低下するため、予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎの予測の精度を向上することができる。
【００８５】
＜第１６態様＞
本態様の使用率計算部３０ｇは、走行距離算出部３０ｈにより算出された感光体６の走行距離Ｌが一定の閾値を超えた後に、膜厚範囲予測部３０ｄにより予測された予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎに基づいて、感光体６の使用率を計算することを特徴とする。
本態様によれば、走行距離算出部３０ｈにより算出された感光体６の走行距離Ｌが一定の閾値を超えた後に、予測膜厚範囲下限値Ｄｍｉｎに基づいて、感光体６の使用率を計算することで、感光体６の使用率の予測の精度を向上することができる。
【００８６】
＜第１７態様＞
本態様の画像形成装置１は、予測膜厚範囲の下限値に基づいて、感光体、乃び現像部の使用可能残日数Ｄｌを算出する使用可能残日数算出部３０ｐを備えることを特徴とする。
本態様によれば、予測膜厚範囲の下限値に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、枚数や走行距離情報から算出するよりも使用可能残日数Ｄｌの予測精度を向上することができる。
【００８７】
＜第１８態様＞
本態様の画像形成装置１は、走行距離算出部３０ｈにより算出された感光体の走行距離がある閾値を超えた時点での推定膜厚、及び日時情報を保存する推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１を備え、使用可能残日数算出部３０ｐは、膜圧推定部３０ｃにより算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１から取得した感光体の走行距離がある閾値を超えた時点での推定膜厚、及び日時情報に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することを特徴とする。
本態様によれば、膜圧推定部３０ｃにより算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１から取得した感光体の走行距離がある閾値を超えた時点での推定膜厚、及び日時情報に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、膜削れレートの予測精度が向上し、使用可能残日数Ｄｌの予測精度を向上することができる。
【００８８】
＜第１９態様＞
本態様の画像形成装置１は、推定膜厚がある閾値以下となった時の推定膜厚、及び日時情報を保存する推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１を備え、使用可能残日数算出部３０ｐは、膜圧推定部３０ｃにより算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１から取得した推定膜厚がある閾値以下となった時の推定膜厚、及び日時情報に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することを特徴とする。
本態様によれば、膜圧推定部３０ｃにより算出される現時点での推定膜厚、及び日時情報と、推定膜厚・日時情報保存部３０ｐ１から取得した推定膜厚がある閾値以下となった時の推定膜厚、及び日時情報に基づいて、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、膜削れレートの予測精度が向上し、使用可能残日数Ｄｌの算出精度を向上することができる。
【００８９】
＜第２０態様＞
本態様の画像形成装置１は、ある時点から現時点までの推定膜厚差分値ΔＤｅが一定の閾値以上であるか否かを判定する差分値判定部３０ｐ２を備え、使用可能残日数算出部３０ｐは、差分値判定部３０ｐ２が、ある時点から現時点までの推定膜厚差分値ΔＤｅが一定閾値以上となったと判定した場合に、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することを特徴とする。
本態様によれば、ある時点から現時点までの推定膜厚差分値ΔＤｅが一定閾値以上となったと判定した場合に、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、測定誤差の影響を受けることなく、使用可能残日数Ｄｌの算出精度を向上することができる。
【００９０】
＜第２１態様＞
本態様の画像形成装置１は、ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上であるか否かを判定する経過日数判定部３０ｐ３を備え、使用可能残日数算出部３０ｐは、経過日数判定部３０ｐ３が、ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上となったと判定した場合に、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することを特徴とする。
本態様によれば、ある時点から現時点までの経過日数が一定の閾値以上となったと判定した場合に、感光体６、乃び現像部７の使用可能残日数Ｄｌを算出することで、測定誤差の影響を受けることなく、使用可能残日数Ｄｌの算出精度を向上することができる。
【００９１】
＜第２２態様＞
本態様の画像形成方法は、周回する感光体６の周面を帯電させる帯電ローラ１２に帯電バイアスを印加する電圧印加部２４と、帯電ローラ１２から感光体６に流れる出力電流を表すフィードバック信号を生成する電流検知部と、を備えた画像形成装置による画像形成方法であって、帯電ローラ１２に印加された帯電バイアスに係る電圧値、及び感光体６に流れる出力電流に係る電流値に基づいて、感光体６の膜厚を算出する膜厚算出ステップと、帯電中の感光体６の走行距離Ｌを算出する走行距離算出ステップと、膜厚算出ステップによって算出された算出膜厚Ｄｃに走行距離Ｌを関連付けして保存する算出膜厚保存ステップと、算出膜厚保存ステップから取得した複数の時点での算出膜厚Ｄｃと走行距離Ｌに基づいて、現時点における推定膜厚Ｄｅを算出する膜厚推定ステップと、膜厚推定ステップにより算出された推定膜厚Ｄｅに基づいて、現時点の走行距離Ｌに対応した予測膜厚範囲Ｄｍｉｎ〜Ｄｍａｘを算出する膜厚範囲予測ステップと、を実行することを特徴とする。
第２２態様の作用、及び効果は第１態様と同様であるので、その説明を省略する。
【００９２】
＜第２３態様＞
本態様のプログラムは、第２２態様に記載の画像形成方法における各ステップをプロセッサに実行させることを特徴とする。
本態様によれば、各ステップをプロセッサに実行させることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１…画像形成装置、７…現像部、８…搬送ベルト、９…定着部、１０…制御ユニット、１０ａ…Ａ／Ｄ変換部、１０ｂ…ＣＰＵ、１０ｃ…ＲＯＭ、１０ｄ…ＲＡＭ、１０ｅ…タイマ、１１…温度湿度検知部、１２…帯電ローラ、１３…露光部、１４…表示パネル、１５…転写ローラ、１６…ブレード、１６…感光体、１７…除電器、１８…高圧電源、１９…電流電圧検知部、２１…モータ駆動部、２４…電圧印加部、３０…制御部、３０ａ…膜厚算出部、３０ｂ…算出膜厚保存部、３０ｃ…膜厚推定部、３０ｃ１…異常判定部、３０ｄ…範囲外回数計数部、３０ｄ…膜厚範囲予測部、３０ｄ１…範囲外回数計数部、３０ｅ…膜厚推定情報保持部、３０ｆ…推定膜厚誤差算出部、３０ｇ…使用率計算部、３０ｈ…走行距離算出部、３０ｉ…算出膜厚保存部、３０ｉ…推定膜厚保存部、３０ｊ…膜厚決定計算部、３０ｋ…比較部、３０ｍ…使用率表示制御部、３０ｐ…使用可能残日数算出部３０ｐ、３０ｐ１…推定膜厚・日時情報保存部、３０ｐ２…差分値判定部、３０ｐ３…経過日数判定部、５１…予測膜厚範囲、
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９４】
【特許文献１】特開平５−２２３５１３号公報
【特許文献２】特開２００９−０９８２７９公報
【特許文献３】特開平８−３３４９５６号公報
【図１】
2019091025.tif 000003
【図２】
2019091025.tif 000004
【図３】
2019091025.tif 000005
【図４】
2019091025.tif 000006
【図５】
2019091025.tif 000007
【図６】
2019091025.tif 000008
【図７】
2019091025.tif 000009
【図８】
2019091025.tif 000010
【図９】
2019091025.tif 000011
【図１０】
2019091025.tif 000012
【図１１】
2019091025.tif 000013
【図１２】
2019091025.tif 000014
【図１３】
2019091025.tif 000015
【図１４】
2019091025.tif 000016
【図１５】
2019091025.tif 000017