JP2010197491A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本構成を有さない場合に比べ、精度良く像保持体の劣化状態を把握した上で、劣化状態に応じた処理を実行する、画像形成装置及びプログラムを提供する。
【解決手段】帯電ローラに印加する直流電圧値および交流電圧値を維持した状態で帯電ローラに対して交流電流を増加させながら供給した場合に、該供給量の増加に伴って感光体ドラムに流れる直流電流値を検出する電流検出器４２と、電流検出器４２で検出された直流電流値と該直流電流値の検出時に感光体ドラムに供給された供給量との相関関係を示す相関線の変曲点を導出し、導出した変曲点の特徴値が予め定められた値になった場合に予め定められた処理を実行するＣＰＵ６０と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

特許文献１には、回転駆動される感光体と、感光体に接触又は近接して配置され、感光体を帯電させる帯電部材と、帯電部材から感光体に流れ込む直流電流量を検出する直流電流検出部と、直流電流が感光体に流れる範囲内の直流電圧と交流電圧とを複数の条件で帯電部材に印加し、直流電流の電流量の変化に基づいて帯電部材に印加する交流電圧を決定する制御部と、を有する画像形成装置が開示されている。

特許文献２には、感光体ドラムと、感光体ドラムを帯電させる帯電ローラと、帯電ローラの帯電開始電圧を測定する帯電開始電圧測定部と、帯電開始電圧に応じて選択された帯電ローラの印加電圧を感光体ドラムに印加して帯電を開始する帯電電源と、を備えた印刷装置が開示されている。

特許文献３には、被帯電体を帯電させる帯電部材と、帯電部材に交流電圧を印加する高圧電源と、高圧電源から出力される電流を電流検出タイミング信号を発生させて検出する電流検出手段と、装置の使用状況に基づいて、電流検出手段による電流検出のタイミングを変更させると共に、電流検出手段により検出される検出電流が所定値となるように高圧電源の出力を制御する制御手段と、を備えた帯電装置が開示されている。

特許文献４には、静電潜像担持体及び静電潜像担持体を帯電させる帯電部を備える画像形成部と、帯電部により静電潜像担持体を帯電させると共に、静電潜像担持体を介して流れる電流を検出する検出手段と、を有し、検出手段により検出された値と予め設定された所定値とに基づいて静電潜像担持体の不良を判断する画像形成装置が開示されている。

特許文献５には、像担持体と、像担持体を所定の電位に帯電する帯電手段と、カートリッジ情報を記憶するカートリッジ情報記憶手段とを含むプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置において、帯電手段に印加されたバイアスの交流成分の電流と電圧の比を検出する負荷値検知手段を有し、非画像形成時に所定の交流成分を帯電手段に印加して、そのときに負荷値検知手段により検知された電流と電圧の比と、カートリッジ情報記憶手段のカートリッジ情報とを比較し、その比較結果に応じて、画像形成動作を行うか中止するかを決める画像形成装置が開示されている。

特許文献６には、感光層を表面に有する像担持体と、像担持体の表面電位を設定する帯電器と、像担持体における画像形成領域の表面電位を検出する電位センサと、帯電器出力を所定の値に設定して電位センサにより検出した表面電位と像担持体のライフによる交換時期に関する所定の状態を判断するための所定の表面電位とを比較し、比較結果に基づいて像担持体が交換時期に関する所定の状態に達していているか否かを判断する状態判断手段と、を備えた画像形成装置が開示されている。

特開２００６−２７６０５４号公報 特開２０００−２０６７６５号公報 特開２００２−２０７３５１号公報 特開２００２−３６５９８４号公報 特開２００２−７２７７８号公報 特開２００５−１７５１２号公報

本発明の課題は、本構成を有さない場合に比べ、精度良く像保持体の劣化状態を把握した上で、劣化状態に応じた処理を実行する、画像形成装置及びプログラムを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、表面に感光体を備え、帯電された状態で画像情報に応じた光が照射されることによって前記表面に形成された静電画像を保持する像保持体と、直流電圧と交流電圧とが重畳された電圧が印加されることにより前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段に印加する直流電圧値及び交流電圧値を維持した状態で前記帯電手段に対して交流電流を増加させながら供給した場合、または前記帯電手段に印加する交流電圧値を維持した状態で前記帯電手段に対して直流電圧を増加させながら供給した場合に、該供給量の増加に伴って前記像保持体に流れる直流電流値を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出された直流電流値と該直流電流値の検出時に前記像保持体に供給された前記供給量との相関関係を示す相関線の変曲点を導出する変曲点導出手段と、前記変曲点導出手段により導出された変曲点の特徴値が予め定められた値になった場合に予め定められた処理を実行する実行手段と、を含んで構成されている。

また、請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の発明において、前記変曲点検出手段により導出された変曲点の特徴値が前記予め定められた値になったときの前記供給量を示す供給量情報を保持する保持手段と、前記保持手段により前記供給量情報が保持されている状態で前記変曲点検出手段により検出された変曲点の特徴値が前記予め定められた値になった場合に、前記保持手段により保持される前記供給量情報を更新する更新手段と、を更に含んで構成されたものである。

また、請求項３記載の画像形成装置は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記実行手段が、前記変曲点導出手段により検出された変曲点の特徴値が複数の前記予め定められた値の何れかになったときに該予め定められた値に対応する処理を実行するものである。

また、請求項４記載の画像形成装置は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記特徴値を前記変曲点における接線の傾きとしたものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項５に記載のプログラムは、コンピュータを、表面に感光体を備え、帯電された状態で画像情報に応じた光が照射されることによって前記表面に形成された静電画像を保持する像保持体の表面を、直流電圧と交流電圧とが重畳された電圧が印加されることにより帯電させる帯電手段に印加する直流電圧値及び交流電圧値を維持した状態で前記帯電手段に対して交流電流を増加させながら供給した場合、または前記帯電手段に印加する交流電圧値を維持した状態で前記帯電手段に対して直流電圧を増加させながら供給した場合に、該供給量の増加に伴って前記像保持体に流れる直流電流値を検出する電流検出手段、前記電流検出手段で検出された直流電流値と該直流電流値の検出時に前記像保持体に供給された前記供給量との相関関係を示す相関線の変曲点を導出する変曲点導出手段、及び前記変曲点導出手段により導出された変曲点の特徴値が予め定められた値になった場合に予め定められた処理を実行する実行手段として機能させるためのものである。

また、請求項６に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項２に記載の画像形成装置を構成する電流検出手段、変曲点導出手段、実行手段、及び更新手段として機能させるためのものである。

また、請求項７に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項３に記載の画像形成装置を構成する電流検出手段、変曲点導出手段、及び実行手段として機能させるためのものである。

また、請求項８に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項４に記載の画像形成装置を構成する電流検出手段、変曲点導出手段、及び実行手段として機能させるためのものである。

請求項１及び請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べ、精度良く像保持体の劣化状態を把握した上で、劣化状態に応じた処理を実行する、という効果が得られる。

請求項２及び請求項６に係る発明によれば、保持手段により保持される供給量情報を更新しない場合に比べ、変曲点の導出回数を抑制する、という効果が得られる。

請求項３及び請求項７に係る発明によれば、複数の予め定められた値の各々に対応する処理を実行しない場合に比べ、ユーザにとっての利便性が向上する、という効果が得られる。

請求項４及び請求項８に係る発明によれば、変曲点の特徴値を変曲点における接線の傾きとしない場合に比べ、変曲点の特徴値を容易に得る、という効果が得られる。

実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示す概略側面図である。 実施形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 実施形態に係る劣化状態推定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る画像形成装置の帯電器に供給する交流電流値と感光体ドラムに流れ込む直流電流値との相関関係を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラムの総回転数と、帯電器に供給する交流電流値と感光体ドラムに流れ込む直流電流値との相関関係を示す曲線の変曲点における接線の傾きと、の相関関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の要部構成を示す概略側面図である。同図に示すように、画像形成装置１０は、モータ（図示省略）により予め定められた回転速度で副走査方向である円弧矢印Ａ方向に回転される感光体ドラム１２を備えている。感光体ドラム１２は、外周面に設けられ、電荷輸送層と電荷発生層からなる感光膜１２ａと、感光膜１２ａを支持するアルミニウム等で構成された基材１２ｂと、を備えている。

感光体ドラム１２の外周面には、感光体ドラム１２の外周面を帯電させる帯電ローラ１４が接触して設けられている。なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、接触型の帯電器である帯電ローラ１４を適用しているが、これに限らず、スコロトロン帯電器やコロトロン帯電器などの非接触型の帯電器を用いてもよい。

帯電ローラ１４は、導電性のローラであり、感光体ドラム１２の回転に追従するように回転自在とされている。また、帯電ローラ１４には、帯電用電源１５から交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧（以下、「重畳電圧」とも言う。）が印加されており、これによって、帯電ローラ１４は、感光体ドラム１２の外周面を予め定められた電位に一様に帯電させる。なお、本実施形態では、帯電ローラ１４に印加する重畳電圧をマイナスとしているため、感光体ドラム１２の外周面は帯電ローラ１４によってマイナスに帯電される。

帯電ローラ１４よりも感光体ドラム１２の円弧矢印Ａ方向の下流側にはレーザビーム走査装置１６が配置されている。レーザビーム走査装置１６は、光源から射出されるレーザビームを、形成すべき画像に応じて変調すると共に、主走査方向に偏向し、感光体ドラム１２の外周面上を感光体ドラム１２の軸線と平行に走査させる。これにより、感光体ドラム１２の外周面上に静電潜像が形成される。

レーザビーム走査装置１６よりも感光体ドラム１２の円弧矢印Ａ方向の下流側には現像装置１８が配置されている。現像装置１８は回転可能に配置されたローラ状の収容体を備えている。この収容体の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色に対応する４個の収容部が形成されており、各収容部には現像器１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，及び１８Ｋが設けられている。現像器１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，及び１８Ｋは各々現像ローラ（図示省略）を備え、内部に各々Ｙ，Ｍ，Ｃ，及びＫの色のトナーを貯留している。また、感光体ドラム１２を挟んで現像装置１８の反対側には、感光体ドラム１２の外周面を除電する機能及び外周面上に残留している不要トナーを除去する機能を備えた除電・清掃器２２が配置されている。

本実施形態に係る画像形成装置１０でのカラーの画像の形成は、感光体ドラム１２が４回転する間に行われる。すなわち、感光体ドラム１２が４回転する間、帯電ローラ１４は感光体ドラム１２の外周面の帯電、除電・清掃器２２は外周面の除電を継続し、レーザビーム走査装置１６は、形成すべきカラー画像を示すＹ，Ｍ，Ｃ，及びＫの画像情報のうちの何れかに応じて変調したレーザビームを感光体ドラム１２の外周面上で走査させることを、感光体ドラム１２が１回転する毎にレーザビームの変調に用いる画像情報を切替えながら繰り返す。また現像装置１８は、現像器１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，及び１８Ｋの何れかの現像ローラ２０が感光体ドラム１２の外周面に対応している状態で、外周面に対応している現像器を作動させ、感光体ドラム１２の外周面に形成された静電潜像を特定の色に現像し、感光体ドラム１２の外周面上に特定色のトナー像を形成させることを、感光体ドラム１２が１回転する毎に、静電潜像の現像に用いる現像器が切り替わるように収容体を回転させながら繰り返す。

これにより、感光体ドラム１２が１回転する毎に、感光体ドラム１２の外周面上には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，及びＫのトナー像が互いに重なるように順次形成されることになり、感光体ドラム１２が４回転した時点で感光体ドラム１２の外周面上にカラーのトナー像が形成されることになる。

また、感光体ドラム１２の略下方には無端の中間転写ベルト２０が配設されている。中間転写ベルト２０はローラ２４Ａ〜Ｄに巻き掛けられており、外周面が感光体ドラム１２の外周面に接触するように配置されている。ローラ２４Ａ〜Ｄはモータ（図示省略）の駆動力が伝達されて回転し、中間転写ベルト２０を矢印Ｂ方向に回転させる。

中間転写ベルト２０を挟んで感光体ドラム１２の反対側には一次転写ローラ２６が配置されており、一次転写ローラ２６によって中間転写ベルト２０が感光体ドラム１２の外周面に押し付けられている。なお、画像形成装置１０には、感光体ドラム１２上のトナー像を一次転写ローラ２６へ転写するために一次転写ローラ２６に電力を供給する転写電源（図示省略）が設けられている。

従って、転写電源によって一次転写ローラ２６に電力が供給され、かつ一次転写ローラ２６により中間転写ベルト２０が感光体ドラム１２の外周面に押し付けられることによって感光体ドラム１２の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト２０の画像形成面に転写される。なお、感光体ドラム１２の外周面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト２０に転写されると、感光体ドラム１２の外周面のうち転写されたトナー像を保持していた領域は、除電・清掃器２２によって清掃される。

中間転写ベルト２０よりも下方側には用紙入れ３０が配置されており、用紙入れ３０内には記録媒体としての用紙Ｐが多数枚積層された状態で収容される。同図における用紙入れ３０の左斜め上方には取り出しローラ３２が配置されており、取り出しローラ３２による用紙Ｐの取り出し方向下流側にはローラ対３４，３６が順に配置されている。積層状態で最も上方に位置している用紙Ｐは、取り出しローラ３２が回転されることにより用紙入れ３０から取り出され、ローラ対３４，３６によって搬送される。

また、中間転写ベルト２０を挟んでローラ２４Ａの反対側には二次転写ローラ３８が配置されており、二次転写ローラ３８によって中間転写ベルト２０がローラ２４Ａの外周面に押し付けられている。ローラ対３４，３６によって搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト２０と二次転写ローラ３８の間に送り込まれ、中間転写ベルト２０の画像形成面に形成されたトナー像が二次転写ローラ３８によって転写される。なお、一次転写ローラ２６と同じように二次転写ローラ３８にも転写用の電力が供給されている。

二次転写ローラ３８よりも用紙Ｐの搬送方向（同図の矢印Ｃ方向）下流側には、定着器４０が配置されている。定着器４０は、用紙Ｐ上のトナー像を加熱する加熱ローラ４０Ａと、加熱ローラ４０Ａに押し当てられたローラ４０Ｂとを備えており、用紙Ｐは、加熱ローラ４０Ａとローラ４０Ｂとのニップ部を通過することによりトナー像が溶融、凝固して用紙Ｐに定着され、定着器４０よりも用紙Ｐの搬送方向下流側に配置された排紙ローラ（図示省略）によって画像形成装置１０の外へ排出される。

また、画像形成装置１０には、帯電ローラ１４によって感光体ドラム１２に流れ込む直流電流成分の値（以下、「直流電流値」とも言う。）を検出する直流電流検出器４２が設けられている。

図２は、本実施形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成を示すブロック図である。同図に示すように、画像形成装置１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）６０、ＲＯＭ（Read Only Memory）６２、ＲＡＭ（Random Access Memory）６４、ＮＶＭ（Non Volatile Memory)６６、ＵＩ（ユーザ・インタフェース）パネル６８、及び通信インタフェース７０を含んで構成されている。

ＣＰＵ６０は、画像形成装置１０全体の動作を司るものである。ＲＯＭ６２は、画像形成装置１０の作動を制御する制御プログラム、後述する劣化状態推定処理プログラムや各種パラメータ等を予め記憶する記憶手段として機能するものである。ＲＡＭ６４は、各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるものである。ＮＶＭ６６は、装置の電源スイッチが切られても保持しなければならない各種情報を記憶するものである。

ＵＩパネル６８は、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザがタッチパネルに触れることにより所望の情報や指示が入力される。

通信インタフェース７０は、パーソナル・コンピュータ等の端末装置（図示省略）に接続され、端末装置から用紙Ｐに形成する画像を示す画像情報等の各種情報を受信するためのものである。

ＣＰＵ６０、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、ＮＶＭ６６、ＵＩパネル６８、及び通信インタフェース７０は、システムバスＢＵＳを介して相互に接続されている。従って、ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６４、ＮＶＭ６６へのアクセスと、ＵＩパネル６８への各種情報の表示と、ＵＩパネル６８に対するユーザの操作指示内容の把握と、端末装置からの通信インタフェース７０を介した各種情報の受信と、端末装置への通信インタフェース７０を介した各種情報の送信と、を各々行う。

また、画像形成装置１０は、ゼログラフィ方式にて用紙Ｐに対して画像形成を行う画像形成エンジン部７４を含んで構成されている。画像形成エンジン部７４は、前述した感光体ドラム１２、帯電ローラ１４、帯電用電源１５、レーザビーム走査装置１６、現像装置１８、除電・清掃器２２、ローラ２４Ａ〜Ｄ、一次転写ローラ２６、転写電源２８、ローラ対３４，３６、二次転写ローラ３８、定着器４０、及び各ローラを駆動するモータ（図示省略）を含んで構成されている。

電流検出器４２及び画像形成エンジン部７４もまた、システムバスＢＵＳに接続されている。従って、ＣＰＵ６０は、電流検出器４２で検出された直流電流値の取得と、画像形成エンジン部７４の作動の制御と、を各々行う。

次に、本実施形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。先ず、画像形成エンジン部７４の処理の流れについて簡単に説明する。

帯電ローラ１４により感光体ドラム１２の外周面を帯電させ、感光体ドラム１２及び中間転写ベルト２０の回転駆動が開始されると、レーザビーム走査装置１６により感光体ドラム１２上に静電潜像が形成される。そして、現像装置１８によって静電潜像にトナーが供給される。これによって静電潜像は顕像化されてトナー像となる。当該トナー像は、感光体ドラム１２によって中間転写ベルト２０との接触位置（一次転写位置）まで搬送される。

一次転写ローラ２６には転写電源によって電力が供給され、かつ一次転写ローラ２６により中間転写ベルト２０が感光体ドラム１２の外周面に押し付けられることによって感光体ドラム１２上のトナー像が中間転写ベルト２０の画像形成面に転写される。すなわち、当該トナー像は、図１の矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１２によって搬送され、中間転写ベルト２０の外周面に転写される。中間転写ベルト２０により矢印Ｂ方向に搬送されたトナー像は、二次転写ローラ３８との接触位置（二次転写位置）において用紙Ｐに転写され、定着器４０により定着される。

ところで、感光体ドラム１２は、使用していくに従って感光膜１２ａが磨耗により減少していき、かつ経時的に劣化していく。そこで、従来は、例えば、感光体ドラム１２の総回転数が予め定められた回転数に達したとき、あるいは画像形成回数が予め定められた回数に達したときに感光体ドラム１２の交換時期とみなしてユーザに感光体ドラム１２の交換を促す情報を提供していた。

しかし、画像形成装置１０の設置環境や使用状況は様々であり、感光体ドラム１２の総回転数が予め定められた回転数に達した、あるいは画像形成回数が予め定められた回数に達したからといって必ずしも感光体ドラム１２が交換時期に達したとは言えない。また、上記交換時期は感光体ドラム１２の寿命よりも余裕をもって手前に設定されているのが通常であるが、ユーザの中には感光体ドラム１２が寿命に達したときをもって感光体ドラム１２を交換したいと望むユーザもいる。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１０では、予め定められた条件を満足したときに（本実施形態では、感光体ドラム１２が初めて回転した時点からの感光体ドラム１２の総回転数が予め定められた回転数（ここでは、５０００万回転、１億万回転、５億万回転、１０億万回転、５０億万回転、１００億万回転）に達したときに）、通常の画像形成処理を中断して、精度良く感光体ドラム１２の劣化状態を推定した上で劣化状態に応じた処理を実行する劣化状態推定処理が実行される。

次に、図３を参照して、劣化状態推定処理を実行する際の画像形成装置１０の作用を説明する。なお、図３は、この際に画像形成装置１０のＣＰＵ６０により実行される劣化状態推定処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、当該プログラムはＲＯＭ６２の予め定められた領域に予め記憶されている。

同図のステップ１００では、感光体ドラム１２の回転を開始させた後、ステップ１０２へ移行し、感光体ドラム１２が予め定められた回転速度になるまで待機する。

次のステップ１０４では、予め定められた大きさの重畳電圧を帯電ローラ１４に印加すると共に、重畳電圧値を維持するように帯電用電源１５を制御する。これによって、感光体ドラム１２の外周面が帯電される。

次のステップ１０６では、各々大きさの異なる複数の予め定められた交流電流値のうちの最小交流電流値が帯電ローラ１４に供給されるように帯電用電源１５を制御した後、ステップ１０８へ移行し、電流検出器４２で検出された直流電流値を取得し、ステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、現在帯電ローラ１４に供給されている交流電流値と上記ステップ１０８で取得した直流電流値とを関連付けてＮＶＭ６６に記憶した後、ステップ１１２へ移行し、上記複数の予め定められた交流電流値の全てを帯電ローラ１４に供給したか否かを判定し、否定判定となった場合にはステップ１１４へ移行し、上記複数の予め定められた交流電流値のうち、現在供給されている交流電流値の次に大きい交流電流値が帯電ローラ１４に供給されるように帯電用電源１５を制御する。

一方、上記ステップ１１２において肯定判定となった場合にはステップ１１６へ移行し、上記ステップ１１０の処理によりＮＶＭ６６に記憶された交流電流値と直流電流値との相関関係を示す相関線の変曲点を導出した後、ステップ１１８へ移行し、上記ステップ１１６で導出した変曲点の特徴値が予め定められた値（ここでは、感光体ドラム１２が寿命に達したものとして画像形成装置１０の実機による実験や画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータ・シミュレーション等によって予め得られた値）になっているか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ１２０へ移行する一方、否定判定となった場合にはステップ１２０及びステップ１２２の処理を実行せずに本劣化状態推定処理プログラムを終了する。なお、上記変曲点は感光体ドラム１２の電位が飽和した点を示している。

ステップ１２０では、上記ステップ１１６で導出した変曲点の交流電流値をＮＶＭ６６に記憶する。ＮＶＭ１２０に既に変曲点の交流電流値が記憶されている場合には上書きすることにより当該交流電流値を更新する。本ステップ１２０の処理によりＮＶＭ６６に記憶された交流電流値は、次に本劣化状態推定処理プログラムを実行した際に利用される。つまり、次に本劣化状態推定処理プログラムを実行した場合、上記ステップ１０６にて、予め定められた交流電流値のうちの最小交流電流値を帯電ローラ１４に供給するのではなく、例えば、上記ステップ１２０の処理によりＮＶＭ６６に記憶された交流電流値と上記最小交流電流値との間の交流電流値から帯電ローラ１４に供給するように制御を行う。これによって、変曲点の導出回数が抑制される。すなわち、劣化状態推定処理の実行回数が抑制される。

ステップ１２２では、ＵＩパネル６８に対して、感光体ドラム１２が寿命であることを示す情報を表示させた後、本劣化状態推定処理プログラムを終了する。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１０では、ＵＩパネル６８を用いて、感光体ドラム１２が寿命であることを示す情報の可視表示を行っているが、これに限らず、スピーカ等の音声再生装置を用いて可聴表示を行ったり、印字することによる永久可視表示を行っても良い。また、上記可視表示、可聴表示及び永久可視表示の複数を組み合わせても良い。

また、本実施形態に係る画像形成装置１０では、上記特徴値として、変曲点における接線の傾きを適用しているが、これに限らず、変曲点における接線を示す一次関数の切片の値や変曲点の交流電流値、変曲点の直流電流値を適用してもよく、変曲点の特徴を示す値であれば如何なる値であってもよい。

上記特徴値を変曲点における接線の傾きとした場合、本実施形態に係る画像形成装置１０では、一例として図４に示すように、感光体ドラム１２の使用開始時に上記劣化状態推定処理を実行すると、ＮＶＭ６６に記憶された交流電流値Ｉacと直流電流値Ｉdcとの相関関係を示す相関線の変曲点の接線を示す一次関数がＩdc＝α×Ｉac+ｐとなり、感光体ドラム１２の寿命時に上記劣化状態推定処理を実行すると、ＮＶＭ６６に記憶された交流電流値Ｉacと直流電流値Ｉdcとの相関関係を示す相関線の変曲点の接線を示す一次関数がＩdc＝β×Ｉac+ｑとなる。従って、本実施形態に係る画像形成装置１０では、感光体ドラム１２の使用開始時の一次関数の傾きαが傾きβになったときに感光体ドラム１２が寿命に達したと判断される。つまり、本実施形態に係る画像形成装置１０では、一例として図５に示すように、感光体ドラム１２の総回転数が予め定められた回転数に達する毎に上記劣化状態推定処理を実行することによりＮＶＭ６６に記憶された交流電流値Ｉacと直流電流値Ｉdcとの相関関係を示す相関線の変曲点の傾きが算出され、当該傾きが予め定められた値に達したときをもって寿命に達したと判断される。

以上、本発明を上記実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。発明の主旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更または改良を加えてもよく、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、また、上記実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における状況に応じた組み合わせにより種々の発明が抽出される。上記実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出される。

例えば、上記実施形態では、帯電ローラ１４に印加する重畳電圧値を維持した状態で帯電ローラ１４に対して交流電流を増加させながら供給し、該供給量の増加に伴って感光体ドラム１２に流れ込む直流電流値を検出する場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、帯電ローラ１４に印加する交流電圧値及び直流電圧値のうちの交流電圧値のみを固定した状態で帯電ローラ１４に対して直流電圧を増加させながら供給し、該供給量の増加に伴って感光体ドラム１２に流れ込む直流電流値を検出してもよく、この場合も同様の効果が得られる。

つまり、上記劣化状態推定プログラムにおいて、上記ステップ１０４の処理が、予め定められた大きさの交流電圧を帯電ローラ１４に印加すると共に、交流電圧を維持するように帯電用電源１５を制御する処理となり、上記ステップ１０６の処理が、各々大きさの異なる複数の予め定められた直流電圧値のうちの最小直流電圧値が帯電ローラ１４に供給されるように帯電用電源１５を制御する処理となり、上記ステップ１１０の処理が、現在帯電ローラ１４に供給されている直流電圧値と上記ステップ１０８で取得した直流電流値とを関連付けてＮＶＭ６６に記憶する処理となり、上記ステップ１１２の処理が、上記複数の予め定められた直流電圧値の全てを帯電ローラ１４に供給したか否かを判定する処理となり、上記ステップ１１４の処理が、上記複数の予め定められた直流電圧値のうち、現在供給されている直流電圧値の次に大きい直流電圧値が帯電ローラ１４に供給されるように帯電用電源１５を制御する処理となり、上記ステップ１１６の処理が、上記ステップ１１０の処理によりＮＶＭ６６に記憶された直流電圧値と直流電流値との相関関係を示す相関線の変曲点を検出する処理となり、上記ステップ１２０の処理が、変曲点の直流電圧値をＮＶＭ６６に記憶する処理となる。

また、上記実施形態では、変曲点の特徴値が予め定められた値になったときに感光体ドラム１２が寿命であることを示す情報を表示するようにしたが、これに限らず、例えば、変曲点の特徴値が予め定められた値になったときの交流電流値を次からの画像形成時に良好な画像を形成する上で必要な交流電流値として感光体ドラム１２に印加するようにしてもよい。また、変曲点が感光体ドラム１２の電位の飽和点を示していることを利用して、変曲点の特徴値の比較対象となる予め定められた値を複数とし、変曲点の特徴値が複数の予め定められた値の何れかになったときにＣＰＵ６０が当該予め定められた値になったときの交流電流値に対応する係数を乗じて得た交流電流値を次からの画像形成時に良好な画像を形成する上で必要な交流電流値として感光体ドラム１２に印加するようにしてもよい。また、変曲点の特徴値が予め定められた値になったときに感光体ドラム１２の感光膜１２ａの膜厚を示す情報を表示するようにしてもよい。このように、変曲点の特徴値が予め定められた値になったときに実行する処理内容は如何なるものであってもよい。

また、上記実施形態では、変曲点の特徴値の比較対象となる予め定められた値が１つの場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、変曲点の特徴値の比較対象となる予め定められた値を複数とし、予め定められた値の各々に対して異なる処理を予め対応付けておき、変曲点の特徴値が複数の予め定められた値の何れかになったときにＣＰＵ６０が当該予め定められた値に対応する処理を実行してもよい。この場合、ＣＰＵ６０が実行する処理の形態としては、例えば、「感光体ドラム１２があと××回転すると寿命に達します。」といった情報を表示させる処理、及び「感光体ドラム１２が寿命に達しました。」といった情報を表示させる処理を段階的に実行する形態（感光体ドラム１２の劣化状態を段階的に表示する形態）や、感光体ドラム１２の劣化状態を示す情報を段階的にホストコンピュータに送信する形態が挙げられる。

その他、上記実施形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１及び図２参照。）の構成は一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更してもよいことは言うまでもない。

また、上記実施形態で説明した劣化状態推定処理プログラムの処理の流れ（図３参照。）も一例であり、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記実施形態では、劣化状態推定処理プログラムを実行することにより、劣化状態推定処理がコンピュータを利用してソフトウェア構成により実現される場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現してもよいことは言うまでもない。

１０ 画像形成装置
１２ 感光体ドラム（像保持体）
１４ 帯電ローラ（帯電手段）
４２ 電流検出器（電流検出手段）
６０ ＣＰＵ（変曲点導出手段、実行手段、更新手段）
６６ ＮＶＭ（保持手段）

Claims (8)

1. 表面に感光体を備え、帯電された状態で画像情報に応じた光が照射されることによって前記表面に形成された静電画像を保持する像保持体と、
   直流電圧と交流電圧とが重畳された電圧が印加されることにより前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段に印加する直流電圧値及び交流電圧値を維持した状態で前記帯電手段に対して交流電流を増加させながら供給した場合、または前記帯電手段に印加する交流電圧値を維持した状態で前記帯電手段に対して直流電圧を増加させながら供給した場合に、該供給量の増加に伴って前記像保持体に流れる直流電流値を検出する電流検出手段と、
   前記電流検出手段で検出された直流電流値と該直流電流値の検出時に前記像保持体に供給された前記供給量との相関関係を示す相関線の変曲点を導出する変曲点導出手段と、
   前記変曲点導出手段により導出された変曲点の特徴値が予め定められた値になった場合に予め定められた処理を実行する実行手段と、
   を含む画像形成装置。
2. 前記変曲点検出手段により導出された変曲点の特徴値が前記予め定められた値になったときの前記供給量を示す供給量情報を保持する保持手段と、
   前記保持手段により前記供給量情報が保持されている状態で前記変曲点検出手段により検出された変曲点の特徴値が前記予め定められた値になった場合に、前記保持手段により保持される前記供給量情報を更新する更新手段と、
   を更に含む請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記実行手段は、前記変曲点導出手段により検出された変曲点の特徴値が複数の前記予め定められた値の何れかになったときに該予め定められた値に対応する処理を実行する請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記特徴値を前記変曲点における接線の傾きとした請求項１から請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. コンピュータを、
   表面に感光体を備え、帯電された状態で画像情報に応じた光が照射されることによって前記表面に形成された静電画像を保持する像保持体の表面を、直流電圧と交流電圧とが重畳された電圧が印加されることにより帯電させる帯電手段に印加する直流電圧値及び交流電圧値を維持した状態で前記帯電手段に対して交流電流を増加させながら供給した場合、または前記帯電手段に印加する交流電圧値を維持した状態で前記帯電手段に対して直流電圧を増加させながら供給した場合に、該供給量の増加に伴って前記像保持体に流れる直流電流値を検出する電流検出手段、
   前記電流検出手段で検出された直流電流値と該直流電流値の検出時に前記像保持体に供給された前記供給量との相関関係を示す相関線の変曲点を導出する変曲点導出手段、
   及び前記変曲点導出手段により導出された変曲点の特徴値が予め定められた値になった場合に予め定められた処理を実行する実行手段として機能させるためのプログラム。
6. コンピュータを、請求項２に記載の画像形成装置を構成する電流検出手段、変曲点導出手段、実行手段、及び更新手段として機能させるためのプログラム。
7. コンピュータを、請求項３に記載の画像形成装置を構成する電流検出手段、変曲点導出手段、及び実行手段として機能させるためのプログラム。
8. コンピュータを、請求項４に記載の画像形成装置を構成する電流検出手段、変曲点導出手段、及び実行手段として機能させるためのプログラム。

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