(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成する際に、画像情報に基づいて形成された静電像を担持する像担持体と、
前記像担持体の表面に接触して帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段への帯電電圧の印加時間を計測する計測部と、
前記帯電手段の周囲の環境情報を検知する環境検知部と、
画像形成する画像の画像情報に基づいて画像比率を演算する画像比率演算部と、
前記画像比率演算部により得られる画像比率と前記環境検知部により得られる環境情報とから求められる値と、前記計測部により得られる印可時間と、を用いて算出される算出値を画像毎に求め、算出値を積算する積算部と、
前記積算部で積算された積算値に基づいて、前記帯電手段が寿命に達したか否かを判定する寿命判定部と、
前記寿命判定部により前記帯電手段が寿命に達したと判定された場合に警告を発生する警告部と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
転写後の前記像担持体の表面に残留する現像剤を清掃するクリーニング手段を備え、
前記積算部は、前記値と前記印可時間と前記クリーニング手段に関する係数とを用いて算出値を画像毎に求め、算出値を積算し、前記積算部で積算された値に基づいて、前記寿命判定部は、前記帯電手段が寿命に達したか否かを判定する、
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】
前記クリーニング手段は、前記像担持体の表面に接触するクリーニングブレードであり、
前記係数は、前記クリーニング手段の前記像担持体に対する線圧である、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電手段は帯電ローラである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項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、画像を形成する画像形成装置に関し、詳しくは感光ドラム等の像担持体の表面を帯電する帯電器を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。このような画像形成装置では、像担持体である感光ドラムの表面を帯電ローラにより帯電して、レーザスキャナにより露光して静電潜像を形成し、現像装置によってトナーを用いてトナー像を形成し、シート上に転写して可視化するプロセスが採用されている。
【０００３】
このような画像形成装置では、継続的に良好な画像を形成するために、個々の装置や部材の寿命設定に応じて、部品を交換することが必要となる。例えば、帯電ローラの寿命を短くする要因としては、トナーの外添剤が帯電ローラの表面に不均一に付着することで生じる帯電ローラの帯電不良が挙げられる。このため、帯電ローラへの外添剤の付着量を予測する方法として、帯電電圧の印加時間及び帯電ローラの回転回数の積算値が所定の基準値に達したことを検出する方法が開発されている（特許文献１参照）。この方法を採用した画像形成装置では、画像形成装置の制御部が、帯電ローラが上記基準値に達したか否かを判断し、達したと判断した場合は帯電ローラを交換するタイミングを迎えたことをユーザに警告する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２１１９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の画像形成装置では、帯電電圧の印加時間及び帯電ローラの回転回数の積算値に基づいて帯電ローラへの外添剤の付着量を予測しているので、バラつきが大きく、外添剤の実際の付着量と大きく異なる可能性がある。即ち、外添剤の帯電ローラへの単位時間あたりの付着量は、画像比率や使用環境によって変化するため、帯電電圧の印加時間及び帯電ローラの回転回数の積算値では、実際の使用状況によっては外添剤の着量が反映されない場合がある。
【０００６】
本発明は、帯電ローラの実際の使用状況に応じた寿命を高精度に予測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】
【０００７】
本発明の画像形成装置は、画像形成する際に、画像情報に基づいて形成された静電像を担持する像担持体と、前記像担持体の表面に接触して帯電させる帯電手段と、前記帯電手段への帯電電圧の印加時間を計測する計測部と、前記帯電手段の周囲の環境情報を検知する環境検知部と、画像形成する画像の画像情報に基づいて画像比率を演算する画像比率演算部と、前記画像比率演算部により得られる画像比率と前記環境検知部により得られる環境情報とから求められる値と、前記計測部により得られる印可時間と、を用いて算出される算出値を画像毎に求め、算出値を積算する積算部と、前記積算部で積算された積算値に基づいて、前記帯電手段が寿命に達したか否かを判定する寿命判定部と、前記寿命判定部により前記帯電手段が寿命に達したと判定された場合に警告を発生する警告部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、寿命判定部は、計測部により得られた帯電電圧の印加時間及び環境検知部により得られた環境情報に基づいて、帯電手段が寿命に達したか否かを判定する。このため、帯電電圧の印加時間及び帯電ローラの回転回数の積算値に基づいて帯電ローラへの外添剤の付着量を予測する場合に比べて、帯電ローラの実際の使用状況に応じた寿命を高精度に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の概略の断面図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置の画像形成ユニットの概略の断面図である。
【図３】本実施の形態に係る画像形成装置の制御部のブロック図である。
【図４】本実施の形態に係る画像形成装置における寿命判定の処理を示すフローチャートである。
【図５】異なる一定の環境区分における画像形成枚数と寿命到達率との関係を示すグラフである。
【図６】環境区分が変化する場合における画像形成枚数と寿命到達率との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、画像形成装置１の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。
【００１１】
図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０と、シート給送部３０と、画像形成部４０と、不図示のシート搬送部と、シート排出部６０と、制御部７０と、不図示の操作部とを備えている。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。
【００１２】
シート給送部３０は、装置本体１０の下部に配置されており、シートＳを積載して収容するシートカセット３１と、給送ローラ３２とを備え、シートＳを画像形成部４０に給送する。
【００１３】
画像形成部４０は、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋと、トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、露光装置４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着部４６とを備えている。画像形成部４０は、画像情報に基づいてシートＳに画像を形成可能である。なお、本実施の形態の画像形成装置は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する。
【００１４】
トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋは、各画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋの上方に配置されている。本実施の形態では、トナーとして、ポリエステルを主体とした樹脂バインダに顔料を混練したものを粉砕及び分級して得られた平均粒径が約６μｍのトナーを用いている。
【００１５】
画像形成ユニット５０は、４色のトナー画像を形成するための４個の画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋを含んでいる。図２に示すように、各画像形成ユニット５０は、トナー画像を形成する感光ドラム（像担持体）５１と、帯電ローラ（帯電手段）５２と、現像ユニット５３と、クリーニングブレード（クリーニング手段）５４と、前露光部５５とを備えている。本実施の形態では、画像形成ユニット５０は、装置本体１０に対して着脱可能である。但し、これには限られず、帯電ローラ５２のみが着脱可能であってもよく、あるいは帯電ローラ５２及び感光ドラム５１のみが一体になって着脱可能であってもよい。
【００１６】
感光ドラム５１は、画像形成する際に、画像情報に基づいて形成された静電像を担持して周回移動する。感光ドラム５１は、ドラムモータによって回転される。また、感光ドラム５１には、メモリ部５１ａ（図３参照）が設けられている。
【００１７】
帯電ローラ５２は、感光ドラム５１の表面に接触して帯電させる。帯電ローラ５２には、帯電ローラ清掃部材５６が設けられている。帯電ローラ５２は、各色ごとに設けられ、ドライバである帯電高圧制御部８０（図３参照）により、制御部７０（図３参照）からの指令を受けて、それぞれ帯電電圧のオンオフ制御が実行される。
【００１８】
現像ユニット５３は、非磁性トナーと磁性キャリアとの混合物である二成分現像剤を収容した現像容器５７と、攪拌スクリュ５８と、現像容器５７の開口部に回転可能に設けられた現像剤担持体である現像スリーブ５９とを有している。現像スリーブ５９は、その内部に固定配置されたマグネットにより現像容器５７の内部の現像剤を磁気的に保持し、感光ドラム５１とのギャップ部へ搬送する機能を有している。
【００１９】
現像容器５７には、トナーが充填されたトナーボトル４１からトナーが供給される。トナーは、磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。現像スリーブ５９には、直流電圧と交流電圧とを重畳した現像バイアスを印加する不図示の高圧電源が接続されている。現像スリーブ５９は、現像バイアスによりトナーを静電潜像に付着させることで、現像処理を実行する。
【００２０】
クリーニングブレード５４は、感光ドラム５１の表面に接して配置され、一次転写後の感光ドラム５１の表面に残留する現像剤を清掃する。クリーニングブレード５４は、例えばウレタンゴム製で、金属製の不図示の支持板に取り付けられて支持されている。クリーニングブレード５４は、所定の当接圧（線圧、係数）で感光ドラム５１に当接するように、支持板によって装置本体１０に支持されている。
【００２１】
一次転写後の感光ドラム５１は、前露光部５５によって表面を除電される。その後、感光ドラム５１の表面に残留した転写残留トナー等の残留物は、クリーニングブレード５４によって感光ドラム５１の表面から除去される。
【００２２】
図１に示すように、中間転写ユニット４４は、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋの下方に配置されている。中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや不図示の従動ローラ、１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられた中間転写ベルト４４ｂとを備えている。１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋは、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接する。
【００２３】
中間転写ベルト４４ｂは、駆動していない時も一定以上の張力が掛かっており、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋに対して離間する構成ではなく、常に接触している。中間転写ベルト４４ｂに１次転写ローラ４４ｙ，４４ｍ，４４ｃ，４４ｋによって正極性の転写バイアスを印加することにより、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋ上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト４４ｂに多重転写される。これにより、中間転写ベルト４４ｂは、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋの表面で静電像を現像して得られたトナー像を転写して移動する。
【００２４】
二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ４５ｂとを備えている。二次転写外ローラ４５ｂに正極性の二次転写バイアスを印加することによって、中間転写ベルト４４ｂに形成されたフルカラー画像をシートＳに転写する。なお、二次転写内ローラ４５ａは中間転写ベルト４４ｂの内側で該中間転写ベルト４４ｂを張架しており、二次転写外ローラ４５ｂは中間転写ベルト４４ｂを挟んで二次転写内ローラ４５ａと対向する位置に設けられている。
【００２５】
定着部４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持され搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。
【００２６】
シート排出部６０は、排出経路の下流側に配置された排出ローラ対６１と、装置本体１０の側部に配設された排出口６２及び排出トレイ６３とを備えている。排出ローラ対６１は、排出経路から搬送されるシートＳをニップ部から給送し、排出口６２から排出可能である。排出口６２から排出されたシートＳは、排出トレイ６３に積載される。
【００２７】
図３に示すように、制御部７０はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ７１と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ７２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７３と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）７４とを備えている。ＣＰＵ７１は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵ７１は、入出力回路７４を介して、シート給送部３０、画像形成部４０、シート搬送部、シート排出部６０、操作部に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。
【００２８】
制御部７０には、帯電高圧制御部８０と、帯電ローラ５２の不図示の駆動部と、印加時間タイマ（計測部）７５と、感光ドラム５１の不図示の駆動部とが接続されている。制御部７０は、帯電高圧制御部８０を介して帯電ローラ５２への電圧印加を制御している。印加時間タイマ７５は、帯電ローラ５２への帯電電圧の印加時間を計測し、計測結果をＣＰＵ７１に送信する。
【００２９】
また、制御部７０には、寿命判定部７６と、画像比率演算部７７と、環境検知センサ（環境検知部）８１と、警告部８２とが接続されている。画像比率演算部７７は、画像形成する画像の画像情報に基づいて画像比率を演算する。環境検知センサ８１は、帯電ローラ５２の周囲の環境情報を検知する。本実施の形態では、環境検知センサ８１は、帯電ローラ５２の周囲の環境情報として温度及び湿度を検知する。
【００３０】
寿命判定部７６は、帯電ローラ５２の帯電電圧の印加時間と、帯電ローラ５２の周囲の環境情報と、画像比率と、クリーニングブレード５４の感光ドラム５１に対する線圧と、に基づいて、帯電ローラ５２が寿命に達したか否かを判定する。帯電ローラ５２の帯電電圧の印加時間は、印加時間タイマ７５により得られる。帯電ローラ５２の周囲の環境情報は、環境検知センサ８１により得られる。画像比率は、画像比率演算部７７により得られる。クリーニングブレード５４の感光ドラム５１に対する線圧は、予め計測してメモリ部５１ａ又はＲＯＭ７２に記憶しておく。寿命判定部７６による判定の方法の一例については、後述する。警告部８２は、寿命判定部７６により帯電ローラ５２が寿命に達したと判定された場合に警告を発生する。警告部８２により発生される警告としては、例えば、帯電ローラ５２の交換時期が間近であることを操作パネルに表示してユーザに知らせるエラーメッセージとする。
【００３１】
また、本実施の形態では、警告部８２は、帯電電圧の印加時間及び画像比率が各々一定の場合は、環境情報である絶対水分量の高い方が、絶対水分量の低い方よりも、帯電ローラ５２が寿命に達した警告を早く発生する。また、本実施の形態では、警告部８２は、帯電電圧の印加時間及び環境情報である絶対水分量が各々一定の場合は、画像比率の高い方が、画像比率の低い方よりも、帯電ローラ５２が寿命に達した警告を早く発生する。
【００３２】
次に、上述した画像形成装置１により帯電ローラ５２の寿命を検出する手順について、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３３】
制御部７０は、画像形成を行おうとする画像情報に基づいて、画像形成を開始する（ステップＳ１）。この時、制御部７０は、感光ドラム５１の表面を帯電させるために、帯電高圧制御部８０によって帯電ローラ５２に帯電電圧を印加する。そして、制御部７０は、印加時間タイマ７５により得られた帯電電圧の印加時間を取得して、メモリ部５１ａ又はＲＡＭ７３に記憶する（ステップＳ２）。
【００３４】
また、制御部７０は、画像比率演算部７７により得られた当該画像の画像比率を取得して、ＲＡＭ７３に記憶する（ステップＳ３）。更に、制御部７０は、環境検知センサ８１により得られた帯電ローラ５２の周囲の温度及び湿度の環境情報を取得し、予め定めたマップや換算式等を用いて絶対水分量を求め、ＲＡＭ７３に記憶する（ステップＳ４）。その後、制御部７０は、当該画像についての画像形成を終了する（ステップＳ５）。
【００３５】
次に、制御部７０は、汚染係数αを取得する（ステップＳ６）。汚染係数αは、帯電ローラ５２の環境ごとの汚れ易さを示す係数である。汚染係数αは、事前に帯電ローラ５２のトナー外添剤の付着力や、帯電ローラ５２への印加電圧、感光ドラム５１の付着力や、クリーニングブレード５４の感光ドラム５１からのトナー外添剤のかきとり力等から決まるパラメータである。本実施の形態では、汚染係数αは、環境情報と画像比率との関係から、表１を用いて求める。
【００３６】
【表１】
0006611517.tif 000002
【００３７】
具体的には、制御部７０は、ステップＳ４で得られた絶対水分量の大きさによって、７段階の環境区分Ａ〜Ｇに分類する。また、制御部７０は、ステップＳ３で得られた画像比率の大きさによって、７段階の画像比率区分Ａ〜Ｇに分類する。そして、制御部７０は、環境区分Ａ〜Ｇと画像比率区分Ａ〜Ｇとから表１を参照して、汚染係数αを求める。
【００３８】
表１に示すように、環境区分Ａは低温低湿（絶対水分量０．８６ｇ／ｋｇＤＡ以下）とし、環境区分Ｇは高温高湿（２１．６ｇ／ｋｇＤＡ以上）としている。また、表１において、環境区分間は線形に補間して汚染係数αを使用する。また、画像比率区分Ａは画像比率０％、画像比率区分Ｇは画像比率１００％としている。環境区分と同様に、画像比率区分間は線形に補間して汚染係数αを使用する。
【００３９】
ここで、トナー外添剤の付着力に関して、環境因子の影響は大きい。特に、環境区分Ｇにおいては、帯電ローラ５２のトナー外添剤の付着力が増加する。また、環境区分Ｇでは、放電生成物や水分が感光ドラム５１に付着し、クリーニングブレード５４との摩擦力が上がり、微小振動が起きるため、クリーニングブレード５４からトナー外添剤が抜けやすくなる。このため、環境区分Ａよりも環境区分Ｇの側で汚染係数αを大きく設定している。即ち、警告部８２は、帯電電圧の印加時間及び画像比率が各々一定の場合は、環境情報である絶対水分量の高い方が、絶対水分量の低い方よりも、帯電ローラ５２が寿命に達した警告を早く発生する。
【００４０】
また、画像比率が高い場合は、低い場合に比べてクリーニングブレード５４に供給されるトナー量が多くなるため、それに伴いトナー外添剤のクリーニングブレード５４からのすり抜け量が増加する。このため、画像比率区分Ａよりも画像比率区分Ｇの側で汚染係数αを大きく設定している。即ち、警告部８２は、帯電電圧の印加時間及び環境情報である絶対水分量が各々一定の場合は、画像比率の高い方が、画像比率の低い方よりも、帯電ローラ５２が寿命に達した警告を早く発生する。
【００４１】
また、使用環境あるいは画像比率の変動が大きい場合は、汚染係数αの変化も大きくなるので、例えば、１０００枚程度の所定枚数間で、移動平均を用いて平坦化させた値を使用するようにしてもよい。
【００４２】
次に、制御部７０は、画像顕在化係数βを取得する（ステップＳ７）。本実施の形態では、画像顕在化係数βは、環境情報との関係から、表２を用いて求める。
【００４３】
【表２】
0006611517.tif 000003
【００４４】
具体的には、制御部７０は、予め定めたマップや換算式等を用いて、ステップＳ４で得られた温度及び湿度から絶対水分量を求め、絶対水分量の大きさによって７段階の環境区分Ａ〜Ｇに分類する。そして、制御部７０は、環境区分Ａ〜Ｇから表２を参照して、画像顕在化係数βを求める。
【００４５】
画像顕在化係数βは、帯電ローラ５２にトナー外添剤が付着した時の画像への顕在化のし易さで、帯電ローラ５２の表面性及び物性や、現像剤とその現像特性や、それらの環境特性に起因する。環境区分Ａ（低温低湿）においては、帯電ローラ５２の抵抗が高い傾向があり、汚れが少なくても画像に現れやすいと推測される。環境区分Ｇ（高温高湿）においては、帯電ローラ５２の抵抗が低い傾向があり、帯電能が高いため、汚れが多くても画像に現われにくいと推測される。
【００４６】
また、使用環境の変動が大きい場合は、画像顕在化係数βの変化も大きくなるので、例えば、１０００枚程度の所定枚数間で、移動平均を用いて平坦化させた値を使用するようにしてもよい。
【００４７】
そして、寿命判定部７６は、当該画像における寿命到達率ＬＦを演算して、積算する（ステップＳ８）。本実施の形態では、寿命判定部７６は、寿命到達率ＬＦを数式１により算出する。寿命到達率ＬＦは、画像不良が発生する帯電ローラ５２の汚染のレベルを１００％と定義した達成率であり、画像形成を行った画像ごとに算出される。
【００４８】
ＬＦ＝Ｃ×α×ｔ／（Ｔｓｕｍ×β）×１００        （数式１）
但し、ＬＦ：寿命到達率（％）、Ｃ：クリーニングブレード係数、α：汚染係数、ｔ：帯電電圧の印加時間（ｓｅｃ）、Ｔｓｕｍ：所定帯電時間（ｓｅｃ）、β：画像顕在化係数。
【００４９】
所定帯電時間Ｔｓｕｍは、所定のジョブにおいて、寿命に到達した帯電時間である。本実施の形態では、５枚、間欠ジョブを繰り返し動作させて、寿命に到達した時点での帯電時間Ｔｓｕｍであり、具体的には例えば４２８７５０ｓｅｃとしている。
【００５０】
クリーニングブレード係数Ｃは、クリーニングブレード５４の構成に応じた係数であり、クリーニングブレード５４の構成によって異なる係数である。即ち、クリーニングブレード５４の感光ドラム５１への線圧の違いにより、トナー外添剤のクリーニングブレード５４での堰き止め力が変わるため、クリーニングブレード５４から抜けるトナー外添剤量が異なり、帯電ローラ５２への汚染の程度に影響する。そこで、本実施の形態では、クリーニングブレード５４の感光ドラム５１への線圧（ｇ／ｃｍ２）を事前に測定し、クリーニングブレード係数Ｃは、事前に測定した線圧との関係から、表３を用いて求める。
【００５１】
【表３】
0006611517.tif 000004
【００５２】
尚、本実施の形態では、クリーニングブレード５４の線圧は、長手方向に沿って５分割されているロードセルに、本実施の形態の画像形成装置１と同じ条件で突き当てた場合の長手方向５点の線圧を測定し、その５点中の最小値の値を採用している。その線圧は部品の寸法のバラつきや感光ドラム５１等の組み合わせで変わるため、線圧を画像形成部４０の組み立て時に測定し、その線圧の測定値から表３を利用してクリーニングブレード係数Ｃを求め、メモリ部５１ａ等に記憶しておく。尚、本実施の形態では、クリーニングブレード係数Ｃとしてクリーニングブレード５４の感光ドラム５１への線圧に基づいた値を用いているが、これには限られない。例えば、クリーニングブレード５４と感光ドラム５１とのトルクや、クリーニングブレード５４の侵入量、それらの環境特性等を利用してもよい。
【００５３】
そして、寿命判定部７６は、積算した寿命到達率ＬＦが１００％を超えているか否かを判断する（ステップＳ９）。寿命判定部７６が、積算した寿命到達率ＬＦが１００％を超えていると判断した場合は、制御部７０は警告部８２により帯電ローラ５２を交換する時期が近いというエラーメッセージを操作パネルに表示して警告する（ステップＳ１０）。この警告により、ユーザに対して帯電ローラ５２の交換時期が近いことを伝え、あるいはサービスマンに対して早期出動要請を伝えることができる。寿命判定部７６が、積算した寿命到達率ＬＦが１００％を超えていないと判断した場合は、処理を終了する。
【００５４】
上述したように、本実施の形態の画像形成装置１によれば、寿命判定部７６は、印加時間タイマ７５により得られた帯電電圧の印加時間及び環境検知センサ８１により得られた環境情報に基づいて、帯電ローラ５２が寿命に達したか否かを判定する。このため、帯電電圧の印加時間及び帯電ローラ５２の回転回数の積算値に基づいて帯電ローラ５２への外添剤の付着量を予測する場合に比べて、帯電ローラ５２の実際の使用状況に応じた寿命を高精度に予測することができる。
【００５５】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、寿命判定部７６は、画像比率演算部７７により得られた画像比率にも基づいて、帯電ローラ５２が寿命に達したか否かを判定する。このため、帯電ローラ５２の実際の使用状況に応じて、帯電ローラ５２の寿命をより高精度に予測することができる。
【００５６】
また、本実施形態の画像形成装置１によれば、寿命判定部７６は、クリーニングブレード５４に関するクリーニングブレード係数Ｃにも基づいて、帯電ローラ５２が寿命に達したか否かを判定する。このため、クリーニングブレード５４によって感光ドラム５１の表面のトナー外添剤を堰き止める力にも基づくことにより、実際の使用状況に応じて、帯電ローラ５２の寿命をより高精度に予測することができる。
【００５７】
上述した本実施の形態の画像形成装置１では、積算した寿命到達率ＬＦが１００％を超えている場合に、警告部８２は操作パネルにエラーメッセージを表示する場合について説明したが、これには限られない。例えば、積算した寿命到達率ＬＦが１００％を超えている場合に、警告部８２が自動配送システムへ展開するためのトリガを発するようにしてもよい。
【００５８】
また、本実施の形態の画像形成装置１では、寿命判定部７６は、帯電電圧の印加時間及び環境情報の他、画像比率及びクリーニングブレード係数Ｃにも基づいて、帯電ローラ５２が寿命に達したか否かを判定する場合について説明したが、これには限られない。例えば、画像比率及びクリーニングブレード係数Ｃについては、いずれか一方のみ、あるいは無くてもよい。
【実施例】
【００５９】
ここで、上述した実施の形態の画像形成装置１を用いて、画像比率５％で５枚連続の画像形成処理を繰り返し実行し、寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超える枚数を、環境条件を異ならせて比較した。その結果を、図５に示す。
【００６０】
（実施例１）
環境区分Ａに相当する環境下において上述の画像形成処理を実行し、環境検知センサ８１は環境区分として環境区分Ａを選択した。その結果、画像形成枚数が約２３０×１０００枚の時点で、寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えた。
【００６１】
（実施例２）
環境区分Ｇに相当する環境下において上述の画像形成処理を実行し、環境検知センサ８１は環境区分として環境区分Ｇを選択した。その結果、画像形成枚数が約３３０×１０００枚の時点で、寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えた。
【００６２】
（比較例１）
環境検知センサ８１の環境区分として環境区分Ａ，Ｄ，Ｇの平均的な環境区分を設定し、任意の環境下において上述の画像形成処理を実行した。その結果、画像形成枚数が約２７０×１０００枚の時点で、寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えた。この場合、例えば、環境区分Ａで使用し続けたとしても、計算結果は同じで、約２７０×１０００枚で寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えることになる。しかし、環境区分Ａで実際に使用し続けた場合は、約２３０×１０００枚で寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えてしまうので、約２３０×１０００枚以降では画像不良が発生してしまう可能性がある。また、環境区分Ｇで使用し続けたとすると、約２７０×１０００枚で寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えることになる。しかし、環境区分Ｇで実際に使用し続けた場合は、約３３０×１０００枚で寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えるので、帯電ローラ５２の交換時期を必要以上に早めてしまい、無駄な交換を行ってしまう可能性がある。
【００６３】
したがって、本実施例の画像形成装置１によれば、使用環境を問わず、帯電ローラ５２の寿命の予測制御の精度が向上し、ユーザにより交換タイミング、サービス出動タイミング、自動配送タイミング等の適正化を実現することが確認された。
【００６４】
次に、上述した実施の形態の画像形成装置１を用いて、画像比率５％で５枚連続の画像形成を繰り返し実行し、寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超える枚数を、環境条件を異ならせて比較した。その結果を、図６に示す。
【００６５】
（実施例３）
画像形成枚数の約５０×１０００枚〜約７０×１０００枚ごとに、環境区分Ａ〜Ｄに相当する環境を変化させて上述の画像形成処理を実行し、環境検知センサ８１は環境区分として環境区分Ａ〜Ｄを変化させて選択した。その結果、画像形成枚数が約３００×１０００枚の時点で、寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えた。
【００６６】
（比較例２）
環境検知センサ８１の環境区分として環境区分Ａを設定し、実施例３と同様の環境下において上述の画像形成処理を実行した。その結果、画像形成枚数が約２５０×１０００枚の時点で、寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えた。この場合、例えば、実施例３と同様の環境下で使用しても、計算結果は同じで、約２５０×１０００枚で寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えることになる。しかし、実施例３と同様の環境下で実際に使用した場合は、約３００×１０００枚で寿命到達率ＬＦの積算値が１００％を超えるので、帯電ローラ５２の交換時期を必要以上に早めてしまい、無駄な交換を行ってしまう可能性がある。
【００６７】
したがって、本実施例の画像形成装置１によれば、使用環境を問わず、帯電ローラ５２の寿命の予測制御の精度が向上し、ユーザにより交換タイミング、サービス出動タイミング、自動配送タイミング等の適正化を実現することが確認された。特に、実際の使用環境においては、季節に応じた使用環境が異なることが多く、そのような場合にも帯電ローラ５２の寿命を精度よく予測できることが確認された。
【符号の説明】
【００６８】
１…画像形成装置、５１…感光ドラム（像担持体）、５２…帯電ローラ（帯電手段）、５４…クリーニングブレード（クリーニング手段）、７５…印加時間タイマ（計測部）、７６…寿命判定部、７７…画像比率演算部、８１…環境検知センサ（環境検知部）、８２…警告部。
【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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