JP2018081165A - 画像形成装置、推定方法、および推定プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の膜厚を正確に推定することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、感光体と、感光体を帯電するための帯電ローラーと、帯電ローラーに電圧を印加することにより感光体または帯電ローラーに流れる電流の値を検知するための検知部と、画像形成装置内の環境状態を表わす環境値を取得するための取得部と、環境値が所定範囲Δｃに収まっている状態が所定時間ｔｈ以上継続しているときに検知部によって検知された電流の値に基づいて、感光体の膜厚を推定する制御装置とを備える。【選択図】図５

Description

本開示は、画像形成装置に備えられる感光体の膜厚を推定するための技術に関する。

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、帯電ローラーで感光体を帯電する工程と、印刷指示を受け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を実行する。

感光体は、使用されると、その表面が摩耗していく。感光体表面の膜厚が薄くなると、印刷不良が生じる。そのため、ユーザは、感光体を定期的に交換する必要がある。感光体の交換時期を把握するためには、感光体の膜厚を正確に検知することが重要である。近年、感光体の膜厚を推定するための様々な技術が開発されている。

膜厚を推定するための技術の一例について説明する。上述のように、感光体は、帯電ローラーによって帯電される。感光体の膜厚が薄くなると、帯電ローラーに電圧を印加したときに当該帯電ローラーに流れる電流（以下、「帯電電流」ともいう。）が変化する。すなわち、帯電電流の大きさは、感光体の膜厚に相関する。この点に着目して、画像形成装置は、帯電電流を検知し、当該帯電電流の大きさに基づいて感光体の膜厚を推定する。このような帯電電流に基づいた膜厚の推定方法は、たとえば、特開２０１５−１４８７８９号公報（特許文献１）、特開２００８−１０７５７１号公報（特許文献２）、および特開２０１１−２８１０２号公報（特許文献３）などに開示されている。

特開２０１５−１４８７８９号公報 特開２００８−１０７５７１号公報 特開２０１１−２８１０２号公報

帯電電流は、温度や湿度などの環境によって変化する。そのため、帯電電流が安定していない状態では、感光体の膜厚は正確に推定され得ない。このような問題は、温度や湿度の変化が激しい環境下で特に顕著に表れる。したがって、感光体の膜厚を正確に推定するための技術が望まれている。

本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、感光体の膜厚を正確に推定することができ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、感光体の膜厚を正確に推定することができる推定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、感光体の膜厚を正確に推定することができる推定プログラムを提供することである。

ある局面に従うと、画像形成装置は、感光体と、上記感光体を帯電するための帯電ローラーと、上記帯電ローラーに電圧を印加することにより上記感光体または上記帯電ローラーに流れる電流の値を検知するための検知部と、上記画像形成装置内の環境状態を表わす環境値を取得するための取得部と、上記環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているときに上記検知部によって検知された電流の値に基づいて、上記感光体の膜厚を推定する制御装置とを備える。

好ましくは、上記制御装置は、上記膜厚の変化量と、当該膜厚の推定時点における上記感光体の使用量とに基づいて上記膜厚の減少速度を算出し、当該減少速度に基づいて上記感光体の寿命を予測する。

好ましくは、上記制御装置は、上記推定された膜厚が所定値を下回っている場合には、上記感光体の寿命が到来していることを出力する。

好ましくは、上記取得部は、上記環境値として、上記画像形成装置内の温度を検知するための温度センサを含む。

好ましくは、上記取得部は、上記環境値として、上記画像形成装置内の湿度を検知するための湿度センサを含む。

好ましくは、上記制御装置は、上記電流の値と上記温度と上記湿度とに基づいて、上記膜厚を推定する。

好ましくは、上記制御装置は、上記温度センサによって検知される温度が低いほど上記所定範囲を狭める。

好ましくは、上記膜厚の推定処理に用いられる上記電流の値は、上記画像形成装置による所定時間内の印刷枚数が所定枚数を下回っているときに検知される。

好ましくは、上記制御装置は、上記画像形成装置による印刷処理時において、上記検知部によって検知された電流の値に基づいて、上記帯電ローラーに印加する電圧の大きさを決定するための決定処理を実行する。上記決定処理時に上記検知部によって検知された上記電流の値が上記膜厚の推定に用いられる。

他の局面に従うと、画像形成装置に備えられる感光体の膜厚を推定するための推定方法は、上記感光体を帯電するための帯電ローラーに電圧を印加するステップと、上記帯電ローラーに上記電圧を印加することにより上記感光体または上記帯電ローラーに流れる電流の値を検知するステップと、上記画像形成装置内の環境状態を表わす環境値を取得するステップと、上記環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているときに上記検知するステップで検知された電流の値に基づいて、上記感光体の膜厚を推定するステップとを備える。

他の局面に従うと、画像形成装置に備えられる感光体の膜厚を推定するための推定プログラムは、上記画像形成装置に、上記感光体を帯電するための帯電ローラーに電圧を印加するステップと、上記帯電ローラーに上記電圧を印加することにより上記感光体または上記帯電ローラーに流れる電流の値を検知するステップと、上記画像形成装置内の環境状態を表わす環境値を取得するステップと、上記環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているときに上記検知するステップで検知された電流の値に基づいて、上記感光体の膜厚を推定するステップとを実行させる。

ある局面において、感光体の膜厚を正確に推定することができる。
本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本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。

第１の実施の形態に従う画像形成装置の内部構造の一例を示す図である。 感光体の膜厚を推定するために必要な構成の一例を示す図である。 感光体の膜厚を推定するために必要な構成の一例を示す図である。 帯電電流と感光体の膜厚との相関関係の一例を示す図である。 環境値の推移の一例を示す図である。 第１の実施の形態に従う画像形成装置の機能構成の一例を示す図である。 第１の実施の形態に従う、感光体の使用量と感光体の膜厚との関係を示す図である。 第１の実施の形態に従う画像形成装置が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。 第１の実施の形態に従う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。 第２の実施の形態に従う、感光体の膜厚と、画像形成装置内の温度と、画像形成装置内の湿度との関係を示す図である。 第３の実施の形態に従う、温度と所定範囲との関係を規定しているテーブルを示す図である。 第４の実施の形態に従う、温度と所定範囲と所定時間との関係を規定しているテーブルを示す図である。 第５の実施の形態に従う、温度範囲と所定範囲と湿度範囲と所定時間との関係を規定しているテーブルを示す図である。 第６の実施の形態に従う画像形成装置が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。 第７の実施の形態に従う、温度と所定枚数との関係を規定しているテーブルを示す図である。 第８の実施の形態に従う、帯電電流と感光体の膜厚との相関関係を温度および湿度ごとに規定しているテーブルを示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明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。

＜第１の実施の形態＞
［画像形成装置１００］
図１を参照して、本実施の形態に従う画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の内部構造の一例を示す図である。

図１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、ファックスであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびファックスの複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）であってもよい。

画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、脱着可能に構成されているトナーボトル１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、クリーニング装置４２と、定着装置５０と、制御装置１０１とを備える。

画像形成ユニット１Ｙ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）のトナー像を感光体１０に形成する。画像形成ユニット１Ｍ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）のトナー像を感光体１０に形成する。画像形成ユニット１Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を感光体１０に形成する。画像形成ユニット１Ｋ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）のトナー像を感光体１０に形成する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０に沿って中間転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ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、現像装置１４と、クリーニング装置１７とを備える。

帯電装置１１は、回転可能な帯電ローラー１２を含む。帯電ローラー１２は、感光体１０に当接している。帯電ローラー１２は、感光体１０の表面を所定電位に一様に帯電させる。

露光装置１３は、制御装置１０１からの制御信号に応じて感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。

現像装置１４は、感光体１０上に形成された静電潜像をトナー像として現像する。より具体的には、現像装置１４は、現像ローラー１５を回転させながら、現像ローラー１５に現像バイアスを印加し、現像ローラー１５の表面にトナーを付着させる。トナーは、現像ローラー１５から感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。

感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。トナー像と反対極性の転写電圧が一次転写ローラー３１に印加されることによって、トナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。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から中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。

中間転写ベルト３０は、従動ローラー３８と駆動ローラー３９とに張架されている。駆動ローラー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、駆動ローラー３９は回転する。中間転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ローラー３３に送られる。

クリーニング装置１７は、感光体１０から中間転写ベルト３０へのトナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。

カセット３７には、用紙Ｓがセットされる。用紙Ｓは、カセット３７から１枚ずつタイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー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、二次転写ローラー３３に印加する転写電圧を制御する。

二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、中間転写ベルト３０上のトナー像が転写される。二次転写ローラー３３への用紙Ｓの搬送タイミングは、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー４０によって制御される。その結果、中間転写ベルト３０上のトナー像は、用紙Ｓの適切な位置に転写される。

定着装置５０は、定着装置５０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。

クリーニング装置４２は、中間転写ベルト３０から用紙Ｓへのトナー像の転写後に中間転写ベルト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。

［感光体１０の膜厚の推定方法］
図２〜図５を参照して、感光体１０の膜厚の推定方法について説明する。

図２および図３は、感光体１０の膜厚を推定するために必要な構成の一例を示す図である。図２および図３では、感光体１０および帯電ローラー１２がそれぞれ異なる方向から示されている。

図２および図３に示されるように、感光体１０は、帯電ローラー１２に当接している。感光体１０の内部には、導電性を有する芯金１０Ａが設けられている。芯金１０Ａは、グランドＧに接続されている。帯電ローラー１２の内部には、導電性を有する芯金１２Ａが設けられている。芯金１２Ａには、電源５２と、電流検知部５３と、グランドＧとが直列的に接続されている。

電源５２は、たとえば、直流（ＤＣ：Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電圧に交流（ＡＣ：Ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ Ｃｕｒｒｅｎｔ）電圧を重畳した電圧を帯電ローラー１２に供給する。電源５２から帯電ローラー１２に電圧が印加されることにより、帯電ローラー１２の芯金１２Ａと感光体１０の芯金１０Ａとの間に電位差が発生する。その結果、帯電ローラー１２と感光体１０との間で放電が生じ、帯電ローラー１２および感光体１０に帯電電流が流れる。帯電電流は、電源５２→電流検知部５３→帯電ローラー１２→感光体１０→グランドＧに流れる。

電流検知部５３は、たとえば、自身に流れる電流の値を検知するための電流センサである。電流検知部５３は、帯電ローラー１２に電圧を印加することにより感光体１０または帯電ローラー１２に流れる電流の値を検知する。検知された帯電電流の値は、制御装置１０１に出力される。

制御装置１０１は、帯電電流の値と感光体１０の膜厚との関係を規定している相関関係１２４を参照して、感光体１０の膜厚を推定する。図４は、相関関係１２４の一例を示す図である。図４に示されるように、相関関係１２４には、帯電電流の値に対する感光体１０の膜厚が規定されている。相関関係１２４は、帯電電流の範囲ごとに膜厚を規定しているテーブルで表されてもよいし、帯電電流の値を説明変数とし膜厚を目的変数とする関係式で表わされてもよい。制御装置１０１は、相関関係１２４を参照して、電流検知部５３によって検知された帯電電流の値に対応する膜厚を特定し、当該膜厚を感光体１０の現在の膜厚として推定する。

膜厚の推定に用いられる帯電電流の値は、温度や湿度などの環境に依存して変化する。帯電電流が安定していない環境下では、膜厚自体は実際には変化していないにも関わらず、推定結果として出力される感光体１０の膜厚が変化してしまう。そこで、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、安定した環境下で検知された帯電電流に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。

より具体的には、画像形成装置１００の内部には、装置内の環境状態を表わす環境値を取得するための取得部１１０が設けられている。環境値は、たとえば、画像形成装置１００内の温度、画像形成装置１００内の湿度、画像形成装置１００の設置場所における大気圧、または、帯電電流に影響を与えるその他の指標で表わされる。取得部１１０は、定期的に環境値を取得し、取得した環境値を制御装置１０１に出力する。

制御装置１０１は、取得部１１０によって取得された環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているときに電流検知部５３から帯電電流を取得する。制御装置１０１は、当該取得された帯電電流に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。環境が安定している状況下で検知された帯電電流に基づいて感光体１０の膜厚が推定されることにより、感光体１０の膜厚が正確に推定される。その結果、感光体１０の膜厚を何度も推定する必要がなくなり、膜厚の推定処理の回数を減らすことができる。これにより、不要な感光体１０の回転を抑制することができ、感光体１０の消耗が抑制される。

図５を参照して、帯電電流の検知タイミングについてさらに詳細に説明する。図５は、取得部１１０によって取得された環境値の推移の一例を示す図である。

画像形成装置１００には、環境が安定している基準を示す所定範囲Δｃが設定されている。所定範囲Δｃは、設計時などに予め設定されていてもよいし、サービスマンなどに任意に設定されてもよい。所定範囲Δｃは、下限値ｃ１と上限値ｃ２との少なくとも一方で規定される。すなわち、所定範囲Δｃは、下限値ｃ１のみで規定されてもよいし、上限値ｃ２のみで規定されてもよいし、下限値ｃ１および上限値ｃ２の両方で規定されてもよい。

時刻ｔ１において、環境値が下限値ｃ１を超えたとする。このとき、制御装置１０１は、時間の計測を開始する。

時刻ｔ２において、環境値が下限値ｃ１を下回ったとする。このとき、制御装置１０１は、時間の計測を停止する。制御装置１０１は、計測結果として得られた時間ΔｔＡが所定時間ｔｈ以上継続したか否かを判断する。すなわち、制御装置１０１は、環境値が所定範囲Δｃに収まっている状態が所定時間ｔｈ以上継続したか否かを判断する。所定時間ｔｈは、予め設定されていてもよいし、サービスマンなどに任意に設定されてもよい。

図５の例では、時間ΔｔＡは、所定時間ｔｈよりも短いので、制御装置１０１は、環境値が所定範囲Δｃに収まっている状態が所定時間ｔｈ以上継続しなかったと判断する。この場合、制御装置１０１は、画像形成装置１００内の環境が安定していないと判断し、帯電電流を検知しない。

時刻ｔ４において、環境値が所定範囲Δｃに収まっている状態が所定時間ｔｈ以上継続したとする。このとき、制御装置１０１は、画像形成装置１００内の環境が安定したと判断し、帯電電流を検知するための命令を電流検知部５３に出力する。これにより、安定した環境下で帯電電流が検知される。制御装置１０１は、安定した環境下で検知された帯電電流に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。

なお、膜厚の推定処理に用いられる帯電電流の検知タイミングは、環境値が所定範囲Δｃに収まっている状態が所定時間ｔｈ継続したタイミング（すなわち、時刻ｔ４）に限定されず、時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間に検知されればよい。すなわち、環境値が所定範囲Δｃに収まっている状態が所定時間ｔｈ以上継続した後であり、かつ、環境値が所定範囲Δｃに収まっていれば、膜厚の推定処理に用いられる帯電電流は、任意のタイミングで検知され得る。

また、安定した環境下で検知された帯電電流が膜厚の推定処理に用いられればよいので、当該推定処理は、当該帯電電流が検知された後の任意のタイミングで実行される。すなわち、膜厚の推定処理は、時刻ｔ４以降の任意のタイミングで実行される。

［画像形成装置１００の機能構成］
図６および図７を参照して、画像形成装置１００の機能について説明する。

図６は、画像形成装置１００の機能構成の一例を示す図である。図６に示されるように、画像形成装置１００の制御装置１０１は、機能構成として、環境判断部１５０と、膜厚推定部１５２と、寿命判断部１５４と、寿命予測部１５６とを含む。

環境判断部１５０は、上述の取得部１１０（図２，３参照）から出力される環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているか否かを判断する。環境判断部１５０は、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続していると判断した場合には、画像形成装置１００内の環境が安定していることを示す安定条件が満たされたと判断する。

膜厚推定部１５２は、環境判断部１５０によって上記安定条件が満たされたと判断された場合に、上述の電流検知部５３（図２，３参照）に電流検知命令を出力し、電流検知部５３から帯電電流の値を取得する。膜厚推定部１５２は、当該取得された帯電電流の値に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。膜厚の推定方法については、図４で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。推定された膜厚は、寿命判断部１５４および寿命予測部１５６のそれぞれに出力される。

寿命判断部１５４は、膜厚推定部１５２によって推定された膜厚が所定値を下回っているか否かを判断する。寿命判断部１５４は、当該推定された膜厚が所定値を下回っている場合には、感光体１０の寿命が到来していると判断する。正確に推定された膜厚が感光体１０の寿命判断に用いられることで、寿命判断部１５４は、感光体１０の寿命が到来しているか否かを正確に判断することができる。

寿命判断部１５４は、感光体１０の寿命が到来していると判断した場合には、そのことを警告として出力する。この警告は、たとえば、ユーザやサービスマンに報知される。当該報知は、警告メールの送信、警告画面の表示、警告音声の出力などにより実現される。感光体１０の寿命が到来していることが報知されることで、ユーザやサービスマンは、感光体１０を交換する必要があることを把握することができる。

寿命予測部１５６は、感光体１０の膜厚の変化量と、当該膜厚の推定時点における感光体１０の使用量とに基づいて感光体１０の膜厚の減少速度を算出し、当該減少速度に基づいて感光体１０の寿命を予測する。以下では、図７を参照して、寿命予測部１５６の機能について説明する。

図７は、感光体１０の使用量と感光体１０の膜厚との関係を示す図である。図７には、グラフ６０が示されている。グラフ６０の横軸は、感光体１０の使用量を表わす。感光体１０の使用量は、感光体１０の現在までの回転数や現在までの使用時間（回転時間）などで表わされる。グラフ６０の縦軸は、感光体１０の膜厚を表わす。

グラフ６０上の点Ｐ０は、感光体１０の未使用時（たとえば、感光体１０の交換時）における感光体１０の初期膜厚を示す。点Ｐ０は、使用量「ｘ_０」と初期膜厚「ｙ_０」とで表わされる。典型的には、点Ｐ０における使用量「ｘ_０」は「０」である。初期膜厚「ｙ_０」は、予め設定されていてもよいし、未使用時において膜厚推定部１５２によって推定されてもよい。グラフ６０上の点Ｐ１，Ｐ２は、膜厚推定部１５２によって推定された感光体１０の膜厚を示す。点Ｐ１は、使用量「ｘ_１」と膜厚「ｙ_１」とで表わされる。点Ｐ２は、使用量「ｘ_２」と膜厚「ｙ_２」とで表わされる。

寿命予測部１５６は、点Ｐ０〜Ｐ２の内の少なくとも２点から感光体１０の膜厚の推移を算出する。たとえば、点Ｐ０，Ｐ１が既知である場合には、下記式（１）の直線の方程式によって膜厚の推移が算出される。

ｙ−ｙ_０＝（ｙ_１−ｙ_０）／（ｘ_１−ｘ_０）・（ｘ−ｘ_１）・・・（１）
式（１）に示される「ｙ_１−ｙ_０」は、膜厚の変化量を表わす。式（１）における「（ｙ_１−ｙ_０）／（ｘ_１−ｘ_０）」は、所定使用量当たりの膜厚の減少量（すなわち、膜厚の減少速度）を表わし、グラフ６０の傾きに相当する。

点Ｐ１，Ｐ２が既知である場合には、下記式（２）の直線の方程式によって膜厚の推移が算出される。

ｙ−ｙ_１＝（ｙ_２−ｙ_１）／（ｘ_２−ｘ_１）・（ｘ−ｘ_２）・・・（２）
式（２）に示される「ｙ_２−ｙ_１」は、膜厚の変化量を表わす。式（２）における「（ｙ_２−ｙ_１）／（ｘ_２−ｘ_１）」は、所定使用量当たりの膜厚の減少量（すなわち、膜厚の減少速度）を表わし、グラフ６０の傾きに相当する。

寿命予測部１５６は、感光体１０の寿命を示す膜厚「Ｙ_ｔｈ」を式（１）または式（２）の「ｙ」に代入することで「ｘ＝Ｘ_ｔｈ」を算出する。当該算出された「Ｘ_ｔｈ」は、感光体１０の寿命が到来する使用量を表わす。寿命が到来する使用量「Ｘ_ｔｈ」が算出されることで、残りの使用可能量が算出される。これにより、感光体１０の寿命が予測される。正確に推定された膜厚から感光体１０の寿命が予測されることで、画像形成装置１００は、感光体１０の寿命についても正確に予測することができる。

予測された寿命は、ユーザやサービスマンに報知される。感光体１０の寿命が報知されることで、ユーザやサービスマンは、感光体１０の交換時期を正確に把握することができる。

好ましくは、寿命予測部１５６は、感光体１０の寿命が到来するタイミングを予測する。一例として、寿命予測部１５６は、感光体１０の残りの使用可能量を使用ペース（使用速度）で割ることにより、感光体１０の寿命が到来するタイミングを算出する。使用ペースは、感光体１０の使用履歴などから求められる。

さらに好ましくは、寿命予測部１５６は、感光体１０の消耗率を計算する。当該消耗率は、たとえば、以下の式（３）で算出される。

ｍ＝ｖ・Ｘ／（ｙ_０−Ｙｔｈ）・１００・・・（３）
式（３）に示される「ｍ」は、感光体１０の消耗率を表わす。「ｖ」は、感光体１０の膜厚の減少速度を表わす。「Ｘ」は、感光体１０の未使用時から現在までの感光体１０の使用量を表わす。「ｙ_０」は、未使用時の感光体１０の膜厚を表わす。「Ｙ_ｔｈ」は、感光体１０の寿命の基準となる膜厚を表わす。

なお、上述では、点Ｐ０，Ｐ１または点Ｐ１，Ｐ２に基づいて、感光体１０の膜厚の推移が算出される例について説明を行ったが、点Ｐ０と、点Ｐ１，Ｐ２の平均とに基づいて、感光体１０の膜厚の推移が算出されてもよい。寿命予測部１５６は、推定された複数の膜厚を平均を用いることで、感光体１０の寿命をさらに正確に予測することができる。

また、上述では、感光体１０の膜厚の推移を直線の方程式で算出する例について説明を行ったが、感光体１０の膜厚の推移は、その他の近似式で算出されてもよい。

また、上述では、推定された膜厚が感光体１０の寿命判断に利用される例について説明を行ったが、推定された膜厚は、その他の用途に利用されてもよい。たとえば、推定された膜厚は、種々の画像形成装置１００から収集され、データーベース化される。このとき、推定された膜厚が温度や湿度などの環境値に関連付けられてデーターベース化されることで、設計者は、感光体１０が摩耗する原因などを解析することができる。設計者は、解析結果として得られた知見により感光体１０を改良することができる。

［画像形成装置１００の制御構造］
図８を参照して、画像形成装置１００の制御構造について説明する。図８は、画像形成装置１００が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。図８の処理は、画像形成装置１００の制御装置１０１がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。

ステップＳ１１０において、制御装置１０１は、画像形成装置１００内の環境状態を表わす環境値を上述の取得部１１０（図２，図３参照）から取得する。環境値は、たとえば、画像形成装置１００内の温度、画像形成装置１００内の湿度、画像形成装置１００の設置場所における大気圧、または、帯電電流に影響を与えるその他の指標で表わされる。

ステップＳ１２０において、制御装置１０１は、上述の環境判断部１５０（図６参照）として、ステップＳ１１０で取得した環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているか否かを判断する。

ある局面において、制御装置１０１は、環境値が所定範囲に収まったことに基づいて時間の計測を開始し、環境値が所定範囲に収まっている間は当該時間の計測を継続する。環境値が所定範囲を外れた場合には、当該時間の計測を停止し、計測された時間をリセットする。制御装置１０１は、計測されている時間が所定時間を超えた場合に、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続していると判断する。

他の局面において、制御装置１０１は、ステップＳ１１０で取得した環境値と、過去所定時間内に検知された環境値とが所定範囲に収まっている場合に、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続していると判断する。

制御装置１０１は、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続していると判断した場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１４０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１２０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１１０に戻す。

ステップＳ１４０において、制御装置１０１は、上述の膜厚推定部１５２（図６参照）として、電流検知部５３（図２，３参照）に電流検知命令を出力し、電流検知部５３から帯電電流の値を取得する。膜厚推定部１５２は、当該取得された帯電電流の値に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。膜厚の推定方法については図４で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。

ステップＳ１５０において、制御装置１０１は、上述の寿命判断部１５４（図６参照）として、ステップＳ１４０で推定された膜厚が所定値を下回っているか否かを判断する。制御装置１０１は、ステップＳ１４０で推定された膜厚が所定値を下回っていると判断した場合（ステップＳ１５０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１５２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１５０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１５４に切り替える。

ステップＳ１５２において、制御装置１０１は、感光体１０の寿命が到来していることを報知する。当該報知は、警告メールの送信、警告画面の表示、音声出力などにより実現される。

ステップＳ１５４において、制御装置１０１は、上述の寿命予測部１５６（図６参照）として、感光体１０の膜厚の変化量と、当該膜厚の推定時点における感光体１０の使用量とに基づいて感光体１０の膜厚の減少速度を算出し、当該減少速度に基づいて感光体１０の寿命を予測する。感光体の寿命の予測方法については図７で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。制御装置１０１は、予測した感光体１０の寿命を出力する。当該寿命の出力先は、任意である。一例として、当該寿命は、サービスマン用の携帯端末に送信される。当該携帯端末は、画像形成装置１００から受信した寿命を画面に表示する。これにより、サービスマンは、感光体１０の交換時期を把握することができる。

［画像形成装置１００のハードウェア構成］
図９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９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。

図９に示されるように、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、取得部１１０と、記憶装置１２０とを含む。

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。

制御装置１０１は、感光体１０の膜厚を推定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ＲＯＭ１０２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。

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。

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、操作パネル１０５は、たとえば、感光体１０の膜厚を推定するための設定値の入力を受け付ける。たとえば、操作パネル１０５は、上述の所定範囲Δｃ（図５参照）や所定時間ｔｈ（図５参照）の設定を受け付ける。また、操作パネル１０５は、感光体１０の寿命が到来していることを警告するための警告画面や、感光体１０の寿命が到来するタイミングなどを表示する。

取得部１１０は、画像形成装置１００内の環境状態を表わす環境値を取得する。たとえば、取得部１１０は、画像形成装置１００内の温度を環境値として検知するための温度センサ１０７を含む。また、取得部１１０は、画像形成装置１００内の湿度（相対湿度または絶対湿度）を環境値として検知するための湿度センサ１０８を含む。温度センサ１０７および湿度センサ１０８は、温湿度センサとして一体的に構成されてもよいし、別個に構成されてもよい。他にも、取得部１１０は、画像形成装置１００の設置場所における大気圧を環境値として検知するための気圧センサや、帯電電流に影響を与えるその他の指標を検知するためのセンサなどを含んでもよい。

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、上述の相関関係１２４（図４参照）などを格納する。プログラム１２２および相関関係１２４の格納場所は記憶装置１２０に限定されず、プログラム１２２および相関関係１２４は、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。

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。

［第１の実施の形態のまとめ］
以上のようにして、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているときに帯電電流を検知し、当該帯電電流に基づいて感光体１０の膜厚を推定する。環境が安定している状況下で検知された帯電電流に基づいて感光体１０の膜厚が推定されることにより、感光体１０の膜厚は正確に推定される。その結果、感光体１０の膜厚を何度も推定する必要がなくなり、膜厚の推定処理の回数を減らすことができる。これにより、画像形成装置１００は、不要に感光体１０を回転させることを抑制でき、感光体１０の消耗が抑制される。

＜第２の実施の形態＞
［概要］
第１の実施の形態に従う画像形成装置１００は、帯電電流に基づいて感光体１０の膜厚を推定していた。これに対して、第２の実施の形態に従う画像形成装置１００は、帯電電流だけでなく、画像形成装置１００内の温度および湿度に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。

その他の点については、第１の実施の形態に従う画像形成装置１００と同じであるので、以下ではそれらの点については説明を繰り返さない。

［感光体１０の膜厚の推定方法］
図１０を参照して、第２の実施の形態における感光体１０の膜厚の推定方法について説明する。

図１０は、感光体１０の膜厚と、画像形成装置１００内の温度と、画像形成装置１００内の湿度との関係を示す図である。図１０に示されるように、帯電電流は、温度および湿度の変化を受けて変動する。そのため、温度および湿度が変化する環境下では帯電電流が変化し、感光体１０の膜厚が正確に推定されない可能性がある。そこで、画像形成装置１００の制御装置１０１は、電流検知部５３（図２，図３参照）によって検知された帯電電流の値と、温度センサ１０７（図９参照）によって検知された温度と、湿度センサ１０８（図９参照）によって検知された湿度とに基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。これにより、感光体１０の膜厚がさらに正確に推定される。

一例として、帯電電流と温度と湿度と膜厚との相関関係が実験などにより予め規定されている。当該相関関係は、帯電電流の範囲ごと、温度の範囲ごと、湿度の範囲ごとに膜厚を規定しているテーブルで表されてもよいし、帯電電流、温度、湿度を説明変数とし膜厚を目的変数とする関係式で表わされてもよい。制御装置１０１は、当該相関関係を参照して、検知された帯電電流、温度、および湿度に対応する膜厚を特定し、当該膜厚を感光体１０の現在の膜厚として推定する。

なお、上述では、帯電電流と温度と湿度と膜厚との相関関係に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する例について説明を行ったが、帯電電流と温度と膜厚との相関関係に基づいて感光体１０の膜厚が推定されてもよいし、帯電電流と湿度と膜厚との相関関係に基づいて感光体１０の膜厚が推定されてもよい。すなわち、感光体１０の膜厚の推定には、温度および湿度の両方が用いられる必要はない。

［第２の実施の形態のまとめ］
以上のようにして、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、帯電電流だけでなく、画像形成装置１００内の温度と、画像形成装置１００内の湿度とをさらに用いて、感光体１０の膜厚を推定する。これにより、感光体１０の膜厚がさらに正確に推定される。

＜第３の実施の形態＞
［概要］
上述のように、画像形成装置１００は、温度などの環境値が所定範囲Δｃ（図５参照）に収まっている状態が所定時間継続した場合に、画像形成装置１００内の環境が安定していると判断する。このとき、第１の実施の形態においては、所定範囲Δｃは、一定であった。しかしながら、上述の図１０に示されるように、帯電電流は、画像形成装置１００内の温度が低いほど変化しやすくなるため、低温環境下ほど帯電電流の信頼性が低くなる。そこで、第３の実施の形態に従う画像形成装置１００は、装置内部の温度が低いほど所定範囲Δｃを狭める。これにより、画像形成装置１００内の温度が低いほど、環境が安定しているか否かを判断するための条件が厳しくなる。その結果、画像形成装置１００は、低温環境下でも感光体１０の膜厚を正確に推定することができる。

その他の点については、第１〜第２の実施の形態に従う画像形成装置１００と同じであるので、以下ではそれらの点については説明を繰り返さない。

［所定範囲Δｃの決定方法］
図１１を参照して、環境が安定している基準を示す環境値の所定範囲Δｃを決定する方法について説明する。

図１１は、温度と所定範囲Δｃとの関係を規定しているテーブル１２６を示す図である。テーブル１２６には、温度の範囲ごとに所定範囲Δｃが関連付けられている。図１１のテーブル１２６の例では、温度が低いほど、所定範囲Δｃは狭くなっている。テーブル１２６は、たとえば、画像形成装置１００の記憶装置１２０（図９参照）、外部機器（たとえば、サーバー）、または、その他の記憶媒体に予め格納されている。

画像形成装置１００の制御装置１０１は、装置内部の環境が安定しているか否かを判断するタイミングが到来したことに基づいて、上述の温度センサ１０７（図９参照）から温度を取得する。制御装置１０１は、テーブル１２６を参照して、検知された温度に対応する所定範囲Δｃを特定する。その後、制御装置１０１は、所定時間前から現在までに検知された温度が特定された所定範囲Δｃに収まっているか否かを判断する。制御装置１０１は、所定時間前から現在までに検知された温度が特定された所定範囲Δｃに収まっていると判断した場合には、画像形成装置１００内の環境が安定していると判断し、帯電電流を検知するための命令を電流検知部５３（図２，図３参照）に出力する。これにより、安定した環境下で帯電電流が検知される。制御装置１０１は、安定した環境下で検知された帯電電流に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。

なお、図１１に示されるテーブル１２６内の数値は一例であり、任意の数値がテーブル１２６に設定され得る。

また、図１１の例では、温度と所定範囲Δｃとの関係がテーブル１２６として規定されているが、温度と所定範囲Δｃとの関係は、関係式で表わされてもよい。当該関係式においては、温度が説明変数として表され、所定範囲Δｃが目的変数として表される。

［第３の実施の形態のまとめ］
以上のようにして、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、装置内部の温度が低いほど所定範囲Δｃを狭める。これにより、画像形成装置１００内の温度が低いほど、環境が安定しているか否かを判断するための条件が厳しくなる。その結果、画像形成装置１００は、低温環境下でも正確に帯電電流を検知することができ、感光体１０の膜厚を正確に推定することができる。

＜第４の実施の形態＞
［概要］
上述のように、画像形成装置１００は、温度などの環境値が所定範囲Δｃ（図５参照）に収まっている状態が所定時間ｔｈ（図５参照）以上継続した場合に、装置内部の環境が安定していると判断する。このとき、第１の実施の形態においては、所定時間ｔｈは、一定であった。これに対して、第４の実施の形態に従う画像形成装置１００は、装置内部の温度に応じて所定時間ｔｈを調整する。

その他の点については、第１〜第３の実施の形態に従う画像形成装置１００と同じであるので、以下ではそれらの点については説明を繰り返さない。

［所定時間ｔｈの決定方法］
図１２を参照して、所定時間ｔｈを決定する方法について説明する。

図１２は、温度と所定範囲Δｃと所定時間ｔｈとの関係を規定しているテーブル１２６Ａを示す図である。テーブル１２６Ａには、温度の範囲ごとに、所定範囲Δｃおよび所定時間ｔｈが関連付けられている。図１２のテーブル１２６Ａの例では、温度が低いほど、所定時間ｔｈは長くなっている。テーブル１２６Ａは、たとえば、画像形成装置１００の記憶装置１２０（図９参照）、外部機器（たとえば、サーバー）、または、その他の記憶媒体に予め格納されている。

画像形成装置１００の制御装置１０１は、装置内部の環境が安定しているか否かを判断するタイミングが到来したことに基づいて、上述の温度センサ１０７（図９参照）から温度を取得する。制御装置１０１は、テーブル１２６Ａを参照して、検知された温度に対応する所定範囲Δｃと所定時間ｔｈとを特定する。その後、制御装置１０１は、所定時間ｔｈ前から現在までに検知された温度が所定範囲Δｃに収まっているか否かを判断する。制御装置１０１は、所定時間ｔｈ前から現在までに検知された温度が所定範囲Δｃに収まっていると判断した場合には、画像形成装置１００内の環境が安定していると判断し、帯電電流を検知するための命令を電流検知部５３（図２，図３参照）に出力する。これにより、安定した環境下で帯電電流が検知される。制御装置１０１は、安定した環境下で検知された帯電電流に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。

なお、図１２では、所定時間ｔｈが温度ごとに変えられている例について説明を行ったが、所定時間ｔｈは一定であってもよい。

また、図１２に示されるテーブル１２６Ａ内の数値は一例であり、任意の数値がテーブル１２６Ａに設定され得る。

［第４の実施の形態のまとめ］
以上のようにして、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、装置内部の温度に応じて所定時間ｔｈを調整する。これにより、環境が安定したか否かを示す条件が温度ごとに設定されるので、画像形成装置１００は、より安定した環境下で帯電電流を検知することができる。その結果、画像形成装置１００は、感光体１０の膜厚をより正確に推定することができる。

＜第５の実施の形態＞
［概要］
第１の実施の形態では、環境が安定したか否かを判断するための指標として温度が用いられる例について主に説明を行った。これに対して、第５の実施の形態に従う画像形成装置１００は、温度だけでなく、湿度をさらに用いて、環境が安定しているか否かを判断する。

その他の点については、第１〜第４の実施の形態に従う画像形成装置１００と同じであるので、以下ではそれらの点については説明を繰り返さない。

［環境が安定しているか否かを判断する方法］
図１３を参照して、環境が安定しているか否かを判断する方法について説明する。

図１３は、温度範囲と所定範囲Δｃと湿度範囲Δｄと所定時間ｔｈとの関係を規定しているテーブル１２６Ｂを示す図である。テーブル１２６Ｂは、たとえば、画像形成装置１００の記憶装置１２０（図９参照）、外部機器（たとえば、サーバー）、または、その他の記憶媒体に予め格納されている。

画像形成装置１００の制御装置１０１は、装置内部の環境が安定しているか否かを判断するタイミングが到来したことに基づいて、上述の温度センサ１０７（図９参照）から温度を取得する。制御装置１０１は、テーブル１２６Ｂを参照して、検知された温度に対応する所定範囲Δｃと湿度範囲Δｄと所定時間ｔｈとを特定する。その後、制御装置１０１は、所定時間ｔｈ前から現在までの間に温度センサ１０７によって検知された温度が所定範囲Δｃに収まっているか否かを判断し、かつ、所定時間ｔｈ前から現在までの間に湿度センサ１０８（図９参照）によって検知された湿度が所定範囲Δｄに収まっているか否かを判断する。制御装置１０１は、所定時間ｔｈ前から現在までの間に温度センサ１０７によって検知された温度が所定範囲Δｃに収まっていると判断し、かつ、所定時間ｔｈ前から現在までの間に湿度センサ１０８によって検知された湿度が所定範囲Δｄに収まっていると判断した場合には、画像形成装置１００内の環境が安定していると判断する。この場合、制御装置１０１は、帯電電流を検知するための命令を電流検知部５３（図２，図３参照）に出力する。これにより、より安定した環境下で帯電電流が検知される。制御装置１０１は、安定した環境下で検知された帯電電流に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。

［第５の実施の形態のまとめ］
以上のようにして、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、装置内部の環境が安定しているか否かを判断するための指標として、温度だけでなく、湿度をさらに用いる。これにより、画像形成装置１００は、装置内部の環境が安定しているか否かをより正確に判断することができ、より安定した環境下で帯電電流を検知することができる。結果として、画像形成装置１００は、感光体１０の膜厚をより正確に推定することができる。

＜第６の実施の形態＞
［概要］
第１の実施の形態に従う画像形成装置１００は、温度などの環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続した場合に、装置内部の環境が安定していると判断していた。これに対して、第６の実施の形態に従う画像形成装置１００は、装置内部の環境が安定しているか否かを判断するための指標として、環境値だけでなく、過去所定時間の印刷枚数をさらに用いる。環境が安定しているか否かを判断するための条件が追加されることで、より安定した環境下で帯電電流が検知され得る。

その他の点については、第１〜第５の実施の形態に従う画像形成装置１００と同じであるので、以下ではそれらの点については説明を繰り返さない。

［画像形成装置１００の制御構造］
図１４を参照して、第６の実施の形態に従う画像形成装置１００の制御構造について説明する。図１４は、第６の実施の形態に従う画像形成装置１００が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。図１４の処理は、画像形成装置１００の制御装置１０１がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。

なお、図１４に示されるステップＳ１２２，Ｓ１３０以外の処理については図８で説明した通りであるので、それらの説明については繰り返さない。

ステップＳ１２２において、制御装置１０１は、過去所定時間内の印刷枚数を取得する。当該印刷枚数は、画像形成装置１００に格納されている印刷履歴などから取得される。

ステップＳ１３０において、制御装置１０１は、過去所定時間内の印刷枚数が所定枚数を下回っているか否かを判断する。制御装置１０１は、過去所定時間内の印刷枚数が所定枚数を下回っていると判断した場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１４０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１１０に戻す。

［第６の実施の形態のまとめ］
以上のようにして、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているか否かを判断するだけでなく（ステップＳ１２０の処理）、過去所定時間内の印刷枚数が所定枚数を下回っているか否かをさらに判断する（ステップＳ１３０）。このように、装置内部の環境が安定しているか否かを判断するための指標として、環境値だけでなく、過去所定時間の印刷枚数がさらに利用される。過去所定時間内の印刷枚数が少ない場合には、膜厚の推定処理に用いられる帯電電流の検知処理が実行される。

過去所定時間内の印刷枚数が少ない場合には、画像形成装置１００内の環境が安定している可能性が高いので、より安定した環境下で帯電電流が検知される。結果として、画像形成装置１００は、感光体１０の膜厚をより正確に推定することができる。

＜第７の実施の形態＞
上述の第６の実施の形態に従う画像形成装置１００は、過去所定時間の印刷枚数が所定枚数ｎを下回っている場合に、装置内部の環境が安定していると判断していた。このとき、第６の実施の形態においては、所定枚数ｎが一定であった。これに対して、第７の実施の形態に従う画像形成装置１００は、装置内部の温度に応じて所定枚数ｎを調整する。

その他の点については、第１〜第６の実施の形態に従う画像形成装置１００と同じであるので、以下ではそれらの点については説明を繰り返さない。

［所定枚数ｎの決定方法］
図１５を参照して、環境が安定している基準をとなる所定枚数ｎを決定する方法について説明する。

図１５は、温度と所定枚数ｎとの関係を規定しているテーブル１２６Ｃを示す図である。テーブル１２６Ｃには、温度の範囲ごとに所定枚数ｎが関連付けられている。図１５の例では、温度が低いほど、所定枚数ｎが小さくなっている。テーブル１２６Ｃは、たとえば、画像形成装置１００の記憶装置１２０（図９参照）、外部機器（たとえば、サーバー）、または、その他の記憶媒体に予め格納されている。

画像形成装置１００の制御装置１０１は、装置内部の環境が安定しているか否かを判断するタイミングが到来したことに基づいて、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているか否かを判断する。制御装置１０１は、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているか否かを判断した場合には、上述の温度センサ１０７（図９参照）から温度を取得する。制御装置１０１は、テーブル１２６Ｃを参照して、検知された温度に対応する所定枚数ｎを特定する。その後、制御装置１０１は、過去所定時間の印刷枚数が特定された所定枚数ｎを下回っているか否かを判断する。制御装置１０１は、過去所定時間の印刷枚数が特定された所定枚数ｎを下回っていると判断した場合には、装置内部の環境が安定していると判断し、帯電電流を検知するための命令を電流検知部５３（図２，図３参照）に出力する。これにより、安定した環境下で帯電電流が検知される。制御装置１０１は、安定した環境下で検知された帯電電流に基づいて、感光体１０の膜厚を推定する。

なお、図１５に示されるテーブル１２６Ｃ内の数値は一例であり、任意の数値がテーブル１２６Ｃに設定され得る。

また、図１５の例では、温度と所定枚数ｎとの関係がテーブル１２６Ｃとして規定されているが、温度と所定枚数ｎとの関係は、関係式で表わされてもよい。当該関係式においては、温度が説明変数として表され、所定枚数ｎが目的変数として表される。

［第７の実施の形態のまとめ］
以上のようにして、本実施の形態に従う画像形成装置１００は、装置内部の温度に応じて所定枚数ｎを調整する。これにより、環境が安定したか否かを示す条件が温度ごとに設定されるので、画像形成装置１００は、より安定した環境下で帯電電流を検知することができる。その結果、画像形成装置１００は、感光体１０の膜厚をより正確に推定することができる。

＜第８の実施の形態＞
［概要］
第１の実施の形態に従う画像形成装置１００は、帯電電流と感光体１０の膜厚との関係を示す上述の相関関係１２４（図４参照）に基づいて、感光体１０の膜厚を推定していた。このとき、第１の実施の形態においては、相関関係１２４は、温度や湿度などの環境値に依らず一定であった。これに対して、第８の実施の形態においては、相関関係１２４が、温度や湿度などの環境値ごとに準備されている。これにより、画像形成装置１００は、温度や湿度などの影響を受けずに、より正確に膜厚を推定することができる。

その他の点については、第１〜第７の実施の形態に従う画像形成装置１００と同じであるので、以下ではそれらの点については説明を繰り返さない。

［膜厚の推定方法］
図１６を参照して、感光体１０の膜厚の推定方法について説明する。

図１６は、帯電電流と感光体１０の膜厚との相関関係を温度および湿度ごとに規定しているテーブル１２６Ｄを示す図である。テーブル１２６Ｄには、帯電電流と感光体１０の膜厚との相関関係が関係式で示されている。テーブル１２６Ｄにおいて、当該関係式は、温度範囲ごと、および湿度範囲ごとに規定されている。テーブル１２６Ｄは、たとえば、画像形成装置１００の記憶装置１２０（図９参照）、外部機器（たとえば、サーバー）、または、その他の記憶媒体に予め格納されている。

画像形成装置１００の制御装置１０１は、感光体１０の膜厚を推定するタイミングが到来したことに基づいて、上述の温度センサ１０７（図９参照）から温度を取得とともに、上述の湿度センサ１０８（図９参照）から湿度を取得する。制御装置１０１は、テーブル１２６Ｄを参照して、検知された温度と検知された湿度とに対応する関係式を特定する。その後、制御装置１０１は、安定環境下で検知された帯電電流を、特定された関係式に代入し、感光体１０の膜厚を算出する。

なお、図１６のテーブル１２６Ｄには、帯電電流と感光体１０の膜厚との関係式が温度および湿度ごとに規定されているが、当該関係式は、温度ごとに規定されてもよいし、湿度ごとに規定されてもよいし、大気圧などのその他の環境値ごとに規定されてもよい。

［第８の実施の形態のまとめ］
以上のようにして、本実施の形態においては、帯電電流と感光体１０の膜厚との相関関係が、温度や湿度などの環境値ごとに規定されている。これにより、画像形成装置１００は、より正確に膜厚を推定することができる。

＜第９の実施の形態＞
第１の実施の形態に従う画像形成装置１００は、環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続した後であり、かつ、環境値が所定範囲に収まっていれば、膜厚の推定処理に用いられる帯電電流を任意のタイミングで検知していた。これに対して、第９の実施の形態においては、膜厚の推定処理に用いられる帯電電流は、安定環境下での印刷処理過程で検知される。

より具体的には、通常、画像形成装置１００は、印刷処理時において、帯電電流を検知し、当該帯電電流に基づいて帯電ローラー１２に印加する帯電電圧を決定する。この帯電電圧の決定処理の過程で検知された帯電電流が膜厚の推定に流用されれば、画像形成装置１００は、膜厚の推定処理のために帯電電流を検知する必要がなくなる。そのため、膜厚の推定に用いられる帯電電流の値は、画像形成装置１００内の環境が安定している状況下において実行された帯電電圧の決定処理時に検知されたものが利用されることが好ましい。これにより、不要な感光体１０の回転を抑制することができ、感光体１０の消耗が抑制される。

今回開示された実施の形態は全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全ての変更が含まれることが意図される。

１Ｃ，１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ 画像形成ユニット、１０ 感光体、１０Ａ，１２Ａ 芯金、１１ 帯電装置、１２ 帯電ローラー、１３ 露光装置、１４ 現像装置、１５ 現像ローラー、１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ トナーボトル、１７，４２ クリーニング装置、３０ 中間転写ベルト、３１ 一次転写ローラー、３３ 二次転写ローラー、３７ カセット、３８ 従動ローラー、３９ 駆動ローラー、４０ タイミングローラー、４１ 搬送経路、４８ トレー、５０ 定着装置、５２ 電源、５３ 電流検知部、６０ グラフ、１００ 画像形成装置、１０１ 制御装置、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１０４ 通信インターフェイス、１０５ 操作パネル、１０７ 温度センサ、１０８ 湿度センサ、１１０ 取得部、１２０ 記憶装置、１２２ プログラム、１２４ 相関関係、１２６，１２６Ａ〜１２６Ｄ テーブル、１５０ 環境判断部、１５２ 膜厚推定部、１５４ 寿命判断部、１５６ 寿命予測部。

Claims (11)

1. 画像形成装置であって、
   感光体と、
   前記感光体を帯電するための帯電ローラーと、
   前記帯電ローラーに電圧を印加することにより前記感光体または前記帯電ローラーに流れる電流の値を検知するための検知部と、
   前記画像形成装置内の環境状態を表わす環境値を取得するための取得部と、
   前記環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているときに前記検知部によって検知された電流の値に基づいて、前記感光体の膜厚を推定する制御装置とを備える、画像形成装置。
2. 前記制御装置は、前記膜厚の変化量と、当該膜厚の推定時点における前記感光体の使用量とに基づいて前記膜厚の減少速度を算出し、当該減少速度に基づいて前記感光体の寿命を予測する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御装置は、前記推定された膜厚が所定値を下回っている場合には、前記感光体の寿命が到来していることを出力する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記取得部は、前記環境値として、前記画像形成装置内の温度を検知するための温度センサを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記取得部は、前記環境値として、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を含む、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御装置は、前記電流の値と前記温度と前記湿度とに基づいて、前記膜厚を推定する、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御装置は、前記温度センサによって検知される温度が低いほど前記所定範囲を狭める、請求項４〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記膜厚の推定処理に用いられる前記電流の値は、前記画像形成装置による所定時間内の印刷枚数が所定枚数を下回っているときに検知される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御装置は、前記画像形成装置による印刷処理時において、前記検知部によって検知された電流の値に基づいて、前記帯電ローラーに印加する電圧の大きさを決定するための決定処理を実行し、
   前記決定処理時に前記検知部によって検知された前記電流の値が前記膜厚の推定に用いられる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 画像形成装置に備えられる感光体の膜厚を推定するための推定方法であって、
    前記感光体を帯電するための帯電ローラーに電圧を印加するステップと、
    前記帯電ローラーに前記電圧を印加することにより前記感光体または前記帯電ローラーに流れる電流の値を検知するステップと、
    前記画像形成装置内の環境状態を表わす環境値を取得するステップと、
    前記環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているときに前記検知するステップで検知された電流の値に基づいて、前記感光体の膜厚を推定するステップとを備える、推定方法。
11. 画像形成装置に備えられる感光体の膜厚を推定するための推定プログラムであって、
    前記推定プログラムは、前記画像形成装置に、
    前記感光体を帯電するための帯電ローラーに電圧を印加するステップと、
    前記帯電ローラーに前記電圧を印加することにより前記感光体または前記帯電ローラーに流れる電流の値を検知するステップと、
    前記画像形成装置内の環境状態を表わす環境値を取得するステップと、
    前記環境値が所定範囲に収まっている状態が所定時間以上継続しているときに前記検知するステップで検知された電流の値に基づいて、前記感光体の膜厚を推定するステップとを実行させる、推定プログラム。