JP2019101215A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の寿命推定の精度を向上させることである。【解決手段】画像形成装置は、回転可能に構成され、各々の表面にトナー像が形成される複数の感光体と、複数の感光体の各々に形成されたトナー像が順次転写される転写ベルトと、複数の感光体のうちの一つの感光体の表面が減耗することによる当該一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するための制御装置とを備える。制御装置は、一つの感光体よりも先に転写ベルトにトナー像を転写する他の感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第１のパラメーターに基づいて、当該トナーによる一つの感光体の減耗量を第１の減耗量として算出する。制御装置は、さらに、算出された第１の減耗量と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定する。【選択図】図３

Description

本開示は、画像形成装置に関し、より特定的には画像形成装置の寿命判定に関する。

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、印刷工程として、感光体表面を帯電する工程と、入力された画像パターンに従って感光体表面を露光する工程と、当該露光により感光体表面に形成された静電潜像にトナーを付着する工程と、感光体表面に付着したトナーを転写ベルトに転写する工程とを備える。

このように感光体表面にトナー像を形成し、形成されたトナー像を転写するといった工程を繰り返すと、感光体表面が減耗する。そこで、感光体の寿命が到来する前に交換などのメンテナンスを行うために、感光体の減耗量に基づいて寿命の到来を推定することが広く行われている。

感光体の寿命推定に関する技術の一例として、特開２０１３−５０６０１号公報（特許文献１）は、「感光ドラムの寿命を平均印字率によって変更」する画像形成装置を開示している（［発明の詳細な説明］の［課題を解決するための手段］参照）。

また、特開２００２−２０７４０２号公報（特許文献２）は、「印字率の違いによる感光ドラムの寿命推定の誤差をなくし、感光ドラムの寿命検知精度を上げる」画像形成装置を開示している（［要約］の［課題］参照）。

特開２０１３−５０６０１号公報 特開２００２−２０７４０２号公報

しかし、上記従来の技術では、感光体の寿命を推定する精度が十分ではないという事象が生じていた。したがって、感光体の寿命推定の精度を向上させる技術が必要とされている。

本開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ある局面における目的は、感光体の寿命推定の精度を向上させることである。

ある局面に従うと、画像形成装置は、回転可能に構成され、各々の表面にトナー像が形成される複数の感光体と、複数の感光体の各々に形成されたトナー像が順次転写される転写ベルトと、複数の感光体のうちの一つの感光体の表面が減耗することによる当該一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するための制御装置とを備える。制御装置は、一つの感光体よりも先に転写ベルトにトナー像を転写する他の感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第１のパラメーターに基づいて、当該トナーによる一つの感光体の減耗量を第１の減耗量として算出する。制御装置は、さらに、算出された第１の減耗量と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定する。

好ましくは、第１のパラメーターは、他の感光体の稼働量および他の感光体の表面にトナー像を形成する際の印字率を含む。

好ましくは、制御装置は、さらに、一つの感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第２のパラメーターに基づいて、当該トナーによる一つの感光体の減耗量を第２の減耗量として算出する。制御装置は、第１の減耗量と第２の減耗量との積算値を算出し、算出された積算値と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定する。

好ましくは、第２のパラメーターは、一つの感光体の稼働量および一つの感光体の表面にトナー像を形成する際の印字率を含む。

好ましくは、稼働量は、感光体の回転数の積算値、または、感光体の回転時間の積算値を含む。

好ましくは、印字率は、感光体の表面にトナー像を形成する際のトナーのドットカウントによって算出される。

好ましくは、制御装置は、他の感光体が複数存在する場合、複数の他の感光体の中で先に転写ベルトにトナー像を転写する感光体ほど、当該感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーによる一つの感光体の減耗量が多くなるように、第１の減耗量を算出する。

好ましくは、感光体は円筒形状であり、制御装置は、感光体の筒軸方向における複数の区間ごとに積算値を算出する。

好ましくは、制御装置は、さらに、画像形成装置が備える消耗部材の稼働量に基づいて、寿命の推定結果を補正する。

好ましくは、消耗部材は、感光体の表面にトナー像を形成する現像器であり、稼働量は、画像形成装置における印字枚数、現像器の備える現像ローラーの回転数、または現像ローラーの回転時間のいずれか１つを含む。

好ましくは、消耗部材は、転写ベルトであり、稼働量は、画像形成装置における印字枚数、転写ベルトの走行距離、または転写ベルトの走行時間のいずれか１つを含む。

他の局面に従うと、画像形成装置の寿命推定のためのプログラムが提供される。画像形成装置は、回転可能に構成され、各々の表面にトナー像が形成される複数の感光体と、複数の感光体の各々に形成されたトナー像が順次転写される転写ベルトと、複数の感光体のうちの一つの感光体の表面が減耗することによる当該一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するための制御装置とを備える。プログラムは、制御装置に、一つの感光体よりも先に転写ベルトにトナー像を転写する他の感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第１のパラメーターに基づいて、当該トナーによる一つの感光体の減耗量を第１の減耗量として算出するステップと、算出された第１の減耗量と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するステップとを実行させる。

さらに他の局面に従うと、画像形成装置の寿命推定のための寿命判定装置が提供される。画像形成装置は、回転可能に構成され、各々の表面にトナー像が形成される複数の感光体と、複数の感光体の各々に形成されたトナー像が順次転写される転写ベルトとを備え、寿命判定装置は、複数の感光体のうちの一つの感光体の表面が減耗することによる当該一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するための制御装置を備える。制御装置は、一つの感光体よりも先に転写ベルトにトナー像を転写する他の感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第１のパラメーターに基づいて、当該トナーによる一つの感光体の減耗量を第１の減耗量として算出する。制御装置は、算出された第１の減耗量と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定する。

ある局面において、画像形成装置は、感光体の寿命推定の精度を向上することができる。

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次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

画像形成装置の全体構造の一例を示す図である。 画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。 回転数履歴テーブルの一例を示す図である。 減耗量規定テーブルの一例を示す図である。 感光体と、算出対象となる減耗量との関係を示す図である。 寿命推定の方法を示すグラフである。 感光体の印字率と減耗量の実測値との関係を示す図である。 感光体を、それぞれ所定の回転数まで回転させた場合の減耗量を示すヒストグラムである。 各感光体の減耗の内訳を示す図である。 １つ上流の感光体の印字率と減耗量との関係を示す図である。 減耗量規定テーブルを示す図である。 寿命推定処理の手順を示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。 第２の実施の形態における寿命推定の方法を示すグラフである。 第３の実施の形態に係る画像形成装置の機能ブロック図を示す。 現像器および転写ベルトの稼働量と、転写残トナーの割合を示す図である。 現像器および転写ベルトの稼働量に対する自己減耗量の補正係数を示す図である。 現像器および転写ベルトの稼働量と、逆転写トナーの割合を示す図である。 現像器および転写ベルトの稼働量に対する逆転写減耗量の補正係数を示す図である。 第４の実施の形態に係る画像形成装置の機能ブロック図である。 第４の実施の形態に係る回転数履歴テーブルを示す図である。 各区間ごとに算出された減耗量の大きさを例示した図である。 第５の実施の形態に係る寿命推定装置の機能ブロック図である。

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＞
［１．画像形成装置１００の構成］
図１を参照して、ある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の全体構造の一例を示す図である。

図１には、カラープリンターとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンター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、カラープリンターに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンターであってもよいし、モノクロプリンター、カラープリンターおよびファクシミリの複合機（いわゆるＭＦＰ（Multi Functional Peripheral））であってもよい。

画像形成装置１００は、画像読取部としてのスキャナー２０と、画像形成部９０（詳細には、画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋ）を含むプリンター２５とを備える。スキャナー２０は、カバー２１と、用紙台２２と、用紙トレイ３７（詳細には、用紙トレイ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ）と、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）２４とを備える。カバー２１の一端は、用紙台２２に固定されており、カバー２１は、当該一端を支点として開閉可能に構成されている。

画像形成装置１００のユーザーは、カバー２１を開くことで、原稿を用紙台２２にセットすることができる。画像形成装置１００は、原稿が用紙台２２にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、用紙台２２にセットされた原稿のスキャンを開始する。また、画像形成装置１００は、原稿が用紙トレイ３７にセットされた状態でスキャン指示を受け付けると、ＡＤＦ２４によって１枚ずつ自動的に原稿を読み取る。

プリンター２５は、画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋと、ＩＤＣ（Image Density Control）センサー１９と、転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、転写駆動機３２と、二次転写ローラー３３と、用紙トレイ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、レジストローラー４０と、クリーニングユニット４３と、定着装置６０と、制御装置１０１とを備える。

画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成部９０Ｙ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）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｍ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）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｃは、トナーボトル１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成部９０Ｋ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）のトナー像を形成する。

画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋは、それぞれ、転写ベルト３０に沿って転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋ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、現像器１４と、クリーニングブレード４２を含むクリーニングユニット１７と、除電装置１８とを備える。

画像形成部９０Ｙ，９０Ｍ，９０Ｃ，９０Ｋがそれぞれ、上述したように作動した後に、転写駆動機３２の転写によって、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転写ベルト３０上に形成される。

ＩＤＣセンサー１９は、転写ベルト３０上に形成されるトナー像３５の濃度を検出する。典型的には、ＩＤＣセンサー１９は、反射型フォトセンサーからなる光強度センサーであり、転写ベルト３０の表面からの反射光強度を検出する。

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。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、転写ベルト３０上のトナー像３５が二次転写ローラー３３に送られる。

用紙トレイ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃのそれぞれには、たとえば、異なるサイズまたは紙種の用紙がセットされる。用紙は、用紙トレイ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃの内から給紙トレイとして設定されたものから１枚ずつ搬送経路４１に搬送される。用紙は、レジストローラー４０によって二次転写ローラー３３に送られる。

制御装置１０１は、用紙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に印加される転写電圧を制御する。二次転写ローラー３３は、トナー像３５の帯電極性と逆極性の転写電圧を搬送中の用紙に印加する。その結果、トナー像３５は、転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、転写ベルト３０上のトナー像３５が転写される。

二次転写ローラー３３への用紙の搬送タイミングは、転写ベルト３０上のトナー像３５の位置に合わせてレジストローラー４０によって制御される。その結果、転写ベルト３０上のトナー像３５は、用紙の適切な位置に転写される。

定着装置６０は、定着装置６０を通過する用紙を加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙に定着する。その後、用紙は、排紙トレイ４８に排出される。

クリーニングユニット４３は、転写ベルト３０から用紙へのトナー像の転写後に転写ベルト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。

［２．ハードウェア構成］
図２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２は、画像形成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。

図２に示すように、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、ネットワークインターフェイス１０４と、操作パネル１０５と、スキャナー２０と、温度センサー７０と、湿度センサー８０と、画像形成部９０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、画像形成装置１００の制御パラメーターを調整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ＲＡＭ１０３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。

ネットワークインターフェイス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（図示しない）とタッチパネル（図示しない）とを含む。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、画像形成装置１００は、タッチパネルに対する操作を受け付ける。

記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）その他の記憶装置である。記憶装置１２０は、内蔵式、外付け式のいずれであってもよい。記憶装置１２０は、本実施の形態に従うプログラム１２２などを格納する。ただし、プログラム１２２の格納場所は記憶装置１２０に限定されず、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、いわゆる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。

［３．機能構成］
図３を参照して、第１の実施の形態に係る画像形成装置１００における機能構成を説明する。図３は、第１の実施の形態に係る画像形成装置１００の機能ブロック図である。

図３に示すように、画像形成装置１００は、制御装置１０１と、記憶装置１２０と、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ（以下、総称するときは単に感光体１０ともいう）と、転写ベルト３０とを備える。制御装置１０１は、回転制御部１２１と、減耗量算出部１３１と、寿命推定部１４１とを含む。

制御装置１０１の回転制御部１２１は、画像形成時において、感光体１０の回転を制御する。ここで、回転の制御とは、回転速度および回転数の少なくともいずれかの制御を含む。感光体１０は、回転制御部１２１によって回転されながら、表面上に形成されたトナー像Ｔを、転写ベルト３０へ転写する。

より具体的には、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、それぞれ転写ベルトに対してトナー像Ｔを順次転写する。まず、感光体１０Ｙが、表面に形成されたトナー像Ｔを転写ベルト３０へ転写し、続いて感光体１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの順に、表面に形成されたトナー像Ｔを転写ベルトへ転写する。

回転制御部１２１は、さらに、感光体１０を回転させた履歴情報を、記憶装置１２０に記憶されている回転数履歴テーブルＤ１に登録する。回転数履歴テーブルＤ１の詳細は後述する。

減耗量の算出処理において、減耗量算出部１３１は、寿命推定対象の感光体の稼働量および印字率（第２のパラメーターに相当）に基づいて、当該感光体の表面に形成されたトナーによる減耗量（第２の減耗量に相当）を算出する。

さらに、減耗量算出部１３１は、寿命推定対象の感光体よりも先に転写ベルト３０にトナー像を転写する他の感光体の稼働量および印字率（第１のパラメーターに相当）に基づいて、当該他の感光体の表面に形成されたトナーによる減耗量（第１の減耗量に相当）を算出する。

減耗量算出部１３１は、当該感光体の表面に形成されたトナーによる減耗量と、当該他の感光体の表面に形成されたトナーによる減耗量とを積算し、寿命推定対象の感光体の減耗量を算出する。

ここで、感光体の稼働量は、感光体の回転数の積算値、または、感光体の回転時間の積算値などを用いることができる。

上記処理を実現するために、減耗量算出部１３１は、記憶装置１２０に記憶されている回転数履歴テーブルＤ１を参照し、寿命推定対象の感光体（一つの感光体に相当）と、当該感光体よりも先に転写ベルト３０へトナー像Ｔを転写する感光体（他の感光体に相当）との回転数の履歴情報を取得する。減耗量算出部１３１は、さらに、記憶装置１２０に記憶されている減耗量規定テーブルＤ２を参照し、寿命推定処理の対象となる感光体の減耗量を算出する。

制御装置１０１の寿命推定部１４１は、減耗量算出部１３１が算出した寿命推定対象の感光体の減耗量と、予め定められた寿命閾値とを比較して、寿命推定対象の感光体の寿命が到来を推定する。寿命推定処理の詳細は後述する。

［４．減耗量の算出］
図４を参照して、回転数履歴テーブルＤ１について説明する。図４は、回転数履歴テーブルＤ１の一例を示す図である。

図４（Ａ）に示すように、回転数履歴テーブルＤ１は、画像形成装置１００が実施した画像形成ごとの感光体１０の回転数の履歴情報を記憶している。より具体的には、回転数履歴テーブルＤ１は、一例として、感光体種別１５１と、回転数１５３と、印字率１５５と、印字日時１５７とを含む。

感光体種別１５１は、画像形成においてトナー像を形成した感光体を特定するための情報である。回転数１５３は、画像形成ごとの感光体の回転数である。印字率１５５は、画像形成ごとの印字率である。印字率とは、用紙の印字面積に対する画像面積の割合を意味する。印字率は、感光体の表面にトナー像を形成する際のトナーのドット数の積算値に基づいて計測される。印字日時１５７は、画像形成が行われた日時を示す。

減耗量算出部１３１は、回転数履歴テーブルＤ１を取得すると、図４（Ｂ）に示すように、感光体種別１５１および印字率１５５ごとに回転数１５３を集計した回転数集計テーブルＤ１′を作成する。減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′を用いて、寿命推定対象の感光体の減耗量を算出する。減耗量算出部１３１による減耗量算出の詳細は後述する。

図５を参照して、減耗量規定テーブルＤ２について説明する。図５は、減耗量規定テーブルＤ２の一例を示す図である。

減耗量規定テーブルＤ２は、印字率ごとの感光体の１回転あたりの減耗量を規定している。図５に示すように、減耗量規定テーブルＤ２は、一例として、印字率１６０と、自己減耗量１６１と、逆転写減耗量１６３とを含む。逆転写減耗量１６３は、さらに、第１減耗量１６５と、第２減耗量１６７と、第３減耗量１６９とを含む。

ここでいう自己減耗量（第２の減耗量に相当）とは、感光体が１回転した際に、自身の表面に形成されたトナーによる感光体表面の減耗量を意味する。たとえば、図５（Ａ）に示すように、印字率が５パーセントの場合、感光体は、１回転するごとに０．０１８９ｎｍ減耗する。

それに対して、逆転写減耗量（第１の減耗量に相当）とは、寿命推定の対象となる感光体よりも先に転写ベルトにトナー像を転写する（以下、「上流の」ともいう）感光体が１回転した際に形成されたトナーが、寿命推定の対象となる感光体に転写して（以下、「逆転写」ともいう）引き起こす感光体表面の減耗量を意味する。

第１減耗量１６５は、寿命推定の対象となる感光体よりも１つ先に転写ベルトにトナー像を転写する感光体（以下、１つ上流の感光体ともいう）が１回転した際に形成されたトナーが、寿命推定対象となる感光体に逆転写して引き起こす感光体表面の減耗の量を示す。

第２減耗量１６７は、寿命推定の対象となる感光体よりも２つ先に転写ベルトにトナー像を転写する感光体（以下、２つ上流の感光体ともいう）が１回転した際に形成されたトナーが、寿命推定対象となる感光体に逆転写して引き起こす感光体表面の減耗の量を示す。

第３減耗量１６９は、寿命推定の対象となる感光体よりも３つ先で転写ベルトにトナー像を転写する感光体（以下、３つ上流の感光体ともいう）が１回転した際に形成されたトナーが、寿命推定対象となる感光体に逆転写して引き起こす感光体表面の減耗の量を示す。

減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′と、減耗量規定テーブルＤ２とに基づいて、以下に示すように、寿命推定対象となる感光体の減耗量を算出する。

図６を参照して、寿命推定対象となる感光体の減耗量の算出方法を説明する。図６は、感光体１０Ｙ〜１０Ｋと、算出対象となる減耗量との関係を示す図である。

図６に示すように、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、それぞれ、減耗量を算出する算出方法が異なる。減耗量算出部１３１は、感光体１０Ｙの減耗量を算出する場合には、感光体１０Ｙによる自己減耗量のみを算出する。これは、感光体１０Ｙよりも先に転写ベルト３０にトナー像を転写する感光体は存在しないため、逆転写による減耗量を考慮する必要がないためである。

それに対して、減耗量算出部１３１は、感光体１０Ｍの減耗量を算出する場合には、自己減耗量と、逆転写減耗量との積算値を算出する。この場合、逆転写減耗量としては、一つ上流の感光体（感光体１０Ｙが該当）による第１減耗量を算出する。これは、感光体１０Ｍよりも先に転写ベルト３０にトナー像を転写する感光体は、感光体１０Ｙのみのためである。

また、減耗量算出部１３１は、感光体１０Ｃの減耗量を算出する場合には、自己減耗量と、逆転写減耗量との積算値を算出する。この場合、逆転写減耗量としては、一つ上流の感光体（感光体１０Ｍが該当）による第１減耗量と、二つ上流の感光体（感光体１０Ｙが該当）による第２減耗量との積算値を算出する。これは、感光体１０Ｃよりも先に転写ベルト３０にトナー像を転写する感光体は、感光体１０Ｙと感光体１０Ｍであるためである。

また、減耗量算出部１３１は、感光体１０Ｋの減耗量を算出する場合には、自己減耗量と、逆転写減耗量との積算値を算出する。この場合、逆転写減耗量としては、一つ上流の感光体（感光体１０Ｃが該当）による第１減耗量と、二つ上流の感光体（感光体１０Ｋが該当）による第２減耗量と、三つ上流の感光体（感光体１０Ｙが該当）による第３減耗量との積算値を算出する。これは、感光体１０Ｋよりも先に転写ベルト３０にトナー像を転写する感光体は、感光体１０Ｙと感光体１０Ｍと感光体１０Ｃであるためである。

以下、図４（Ｂ）に示す回転数集計テーブルＤ１′と、図５に示す減耗量規定テーブルＤ２について、感光体１０Ｙ〜１０Ｋの減耗量を具体的に求める。減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′および減耗量規定テーブルＤ２における印字率ごとに、回転数と減耗量との積をとり、その総和（以下、積算減耗量ともいう）を算出する。

感光体１０Ｙの積算減耗量は、図６で示す関係を用いて、以下の式で求められる。
積算減耗量（感光体１０Ｙ）＝自己減耗量（感光体１０Ｙ）
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｙの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を自己減耗量として算出する。

自己減耗量（感光体１０Ｙ）＝０．０１８４（ｎｍ）×１００００＋０．０１８９（ｎｍ）×５０００＋０．０１９３（ｎｍ）×８０００＋０．０２００（ｎｍ）×２０００＝４７２．９（ｎｍ）＝０．４７２９（μｍ）
したがって、積算減耗量（感光体１０Ｙ）＝０．４７２９（μｍ）となる。

感光体１０Ｍの積算減耗量は、図６で示す関係を用いて、以下の式で求められる。
積算減耗量（感光体１０Ｍ）＝自己減耗量（感光体１０Ｍ）＋逆転写減耗量（第１減耗量（感光体１０Ｙ））
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｍの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を自己減耗量として算出する。

自己減耗量（感光体１０Ｍ）＝０．０１８４（ｎｍ）×８０００＋０．０１８９（ｎｍ）×６０００＋０．０１９３（ｎｍ）×７０００＋０．０２００（ｎｍ）×１２００＝４１９．７（ｎｍ）＝０．４１９７（μｍ）
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｙの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を第１減耗量として算出する。

逆転写減耗量（第１減耗量（感光体１０Ｙ））＝０．０００２（ｎｍ）×１００００＋０．０００３１（ｎｍ）×５０００＋０．０００４（ｎｍ）×８０００＋０．０００５（ｎｍ）×２０００＝７．７５（ｎｍ）＝０．００７７５（μｍ）
したがって、積算減耗量（感光体１０Ｍ）＝０．４１９７（μｍ）＋０．００７７５（μｍ）＝０．４２７４５（μｍ）となる。

感光体１０Ｃの積算減耗量は、図６で示す関係を用いて、以下の式で求められる。
積算減耗量（感光体１０Ｃ）＝自己減耗量（感光体１０Ｃ）＋逆転写減耗量（第１減耗量（感光体１０Ｍ）＋第２減耗量（感光体１０Ｙ））
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｃの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を自己減耗量として算出する。

自己減耗量（感光体１０Ｃ）＝０．０１８４（ｎｍ）×１１０００＋０．０１８９（ｎｍ）×８０００＋０．０１９３（ｎｍ）×９０００＋０．０２００（ｎｍ）×１８００＝５６３．３（ｎｍ）＝０．５６３３（μｍ）
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｍの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を第１減耗量として算出する。

逆転写減耗量（第１減耗量（感光体１０Ｍ））＝０．０００２（ｎｍ）×８０００＋０．０００３１（ｎｍ）×６０００＋０．０００４（ｎｍ）×７０００＋０．０００５（ｎｍ）×１２００＝６．８６（ｎｍ）＝０．００６８６（μｍ）
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｙの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を第２減耗量として算出する。

逆転写減耗量（第２減耗量（感光体１０Ｙ））＝０．０００２５（ｎｍ）×１００００＋０．０００３８（ｎｍ）×５０００＋０．０００４９（ｎｍ）×８０００＋０．０００６２（ｎｍ）×２０００＝９．５６（ｎｍ）＝０．００９５６（μｍ）
したがって、積算減耗量（感光体１０Ｃ）＝０．５６３３（μｍ）＋０．００６８６（μｍ）＋０．００９５６（μｍ）＝０．５７９７２（μｍ）となる。

感光体１０Ｋの積算減耗量は、図６で示す関係を用いて、以下の式で求められる。
積算減耗量（感光体１０Ｋ）＝自己減耗量（感光体１０Ｋ）＋逆転写減耗量（第１減耗量（感光体１０Ｃ）＋第２減耗量（感光体１０Ｍ）＋第３減耗量（感光体１０Ｙ））
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｋの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を自己減耗量として算出する。

自己減耗量（感光体１０Ｋ）＝０．０１８４（ｎｍ）×８００００＋０．０１８９（ｎｍ）×５００００＋０．０１９３（ｎｍ）×７００００＋０．０２００（ｎｍ）×１００００＝３９６８（ｎｍ）＝３．９６８（μｍ）
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｃの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を第１減耗量として算出する。

逆転写減耗量（第１減耗量（感光体１０Ｃ））＝０．０００２（ｎｍ）×１１０００＋０．０００３１（ｎｍ）×８０００＋０．０００４（ｎｍ）×９０００＋０．０００５（ｎｍ）×１８００＝９．１８（ｎｍ）＝０．００９１８（μｍ）
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｍの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を第２減耗量として算出する。

逆転写減耗量（第２減耗量（感光体１０Ｍ））＝０．０００２５（ｎｍ）×８０００＋０．０００３８（ｎｍ）×６０００＋０．０００４９（ｎｍ）×７０００＋０．０００６２（ｎｍ）×１２００＝８．４５４（ｎｍ）＝０．００８４５４（μｍ）
減耗量算出部１３１は、回転数集計テーブルＤ１′における感光体１０Ｙの回転数１５３に基づいて、減耗量規定テーブルＤ２の印字率ごとに、回転数と減耗量との積和を第３減耗量として算出する。

逆転写減耗量（第３減耗量（感光体１０Ｙ））＝０．０００２８（ｎｍ）×１００００＋０．０００４４（ｎｍ）×５０００＋０．０００５７（ｎｍ）×８０００＋０．０００７１（ｎｍ）×２０００＝１０．９８（ｎｍ）＝０．０１０９８（μｍ）
したがって、積算減耗量（感光体１０Ｃ）＝３．９６８（μｍ）＋０．００９１８（μｍ）＋０．００８４５４（μｍ）＋０．０１０９８（μｍ）＝３．９９６６１４（μｍ）となる。

以上のようにして、制御装置１０１の減耗量算出部１３１は、感光体の減耗量を算出する際に、算出対象となる感光体の回転に伴う自己減耗量と、上流の感光体により形成されたトナーによる逆転写減耗量とを積算し、減耗量を算出する。

［５．寿命の推定］
図７を参照して、寿命推定部１４１による感光体の寿命推定について説明する。図７は、寿命推定の方法を示すグラフである。

説明を簡単にするために、図７には、減耗量算出部１３１により算出された感光体の減耗量が１０（μｍ）、寿命閾値が２０（μｍ）である例を示す。そして、今回の推定処理の時点における感光体の回転数の積算値が５００（ｋｒоｔ）であるとする。なお、ここで（ｋｒоｔ）は１０００回転を表す。

寿命推定部１４１は、減耗量（１０μｍ）と寿命閾値（２０μｍ）とを比較して、感光体の寿命がまだ到来していないと判定する。さらに、寿命推定部１４１は、減耗量と寿命閾値との比率に基づいて、寿命が到来するタイミングにおいて予測される感光体の回転数を推定する。図７に示す例では、感光体の減耗量が１０（μｍ）に対して、寿命閾値が２０（μｍ）であるため、寿命閾値の半分まで減耗していることとなる。そこで、寿命推定部１４１は、感光体の回転数の積算値が５００（ｋｒоｔ）であることに基づき、寿命が到来するタイミングにおける感光体の回転数の積算値は１０００（ｋｒоｔ）であると推定する。すなわち、本実施形態では、寿命推定部１４１は、感光体の寿命推定のタイミングを、感光体の回転数の積算値で推定している。なお、寿命推定のタイミングは、たとえば感光体の回転時間、または、画像形成装置における印刷枚数など、他の物理量で推定してもよい。

［６．減耗量規定テーブルＤ２の作成方法］
以下、図８〜図１２を参照して、減耗量規定テーブルＤ２の作成方法を説明する。図８は、感光体１０Ｙの印字率と減耗量の実測値との関係を示す図である。図９は、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを、それぞれ所定の回転数まで回転させた場合の減耗量を示すヒストグラムである。図１０は、各感光体の減耗の内訳を示す図である。図１１は、１つ上流の感光体の印字率と減耗量との関係を示す図である。図１２は、減耗量規定テーブルＤ２を示す図である。

図８に示すように、印字率が高くなればなるほど、感光体の減耗量は多くなる。これは印字率が高いほど、転写ベルトへの転写時において感光体に残留するトナー（以下、転写残トナーともいう）が多くなり、クリーニングブレード４２に溜まったトナーが感光体の表面を擦過するためである。

図９に、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋをそれぞれ１０００（ｋｒоｔ）回転させた際の減耗量の実測値を示す。この時、各感光体の表面に形成されるトナーの帯電量および付着量はほぼ同一である。印字率は、各感光体において５パーセントである。ここで、図９に示すように、より上流の感光体ほど減耗量が小さくなっている。この減耗量の差は、上流の感光体から転写ベルト３０へ転写されたトナーによって引き起こされる逆転写トナーによるものであると考えられる。

すなわち、感光体１０Ｙは上流の感光体が存在しないため、逆転写トナーによる減耗は発生しない。よって、感光体１０Ｙにおける減耗量（１８．８７（μｍ））は、感光体１０Ｙ自身の回転による転写残トナーに起因するものだと考えられる。

感光体１０Ｙと感光体１０Ｍとの減耗量を比較すると、その差は１９．１８−１８．８７＝０．３１（μｍ）である。この減耗量の差は、感光体１０Ｍの一つ上流の感光体１０Ｙからの逆転写トナーに起因するものだと考えられる。

感光体１０Ｙと感光体１０Ｃとの減耗量を比較すると、その差は１９．５６−１８．８７＝０．６９（μｍ）である。この減耗量の差は、感光体１０Ｃの一つ上流の感光体１０Ｍ、および二つ上流の感光体１０Ｙからの逆転写トナーに起因するものだと考えられる。

感光体１０Ｙと感光体１０Ｋとの減耗量を比較すると、その差は２０．００−１８．８７＝１．１３（μｍ）である。この１．１３（μｍ）は感光体１０Ｋの一つ上流の感光体１０Ｃ、二つ上流の感光体１０Ｍ、および三つ上流の感光体１０Ｙからの逆転写トナーに起因するものだと考えられる。

図１０を参照し、上流の感光体からの逆転写トナーによる減耗量の内訳を説明する。図１０に示すように、感光体１０Ｙ〜１０Ｋにおいて、自身の転写残トナーによる減耗量（すなわち、自己減耗量）は、一律に１８．８７（μｍ）である。そして、感光体１０Ｍにおける逆転写トナーによる減耗量（すなわち、逆転写減耗量）は０．３１（μｍ）である。

上述のとおり、感光体１０Ｍにおける逆転写トナーによる減耗量は、感光体１０Ｙからの逆転写トナーに起因すると考えられるため、１つ上流の感光体からの逆転写トナーによる減耗量は０．３１（μｍ）となる。

感光体１０Ｃにおける逆転写トナーによる減耗量は０．６９（μｍ）である。上述のとおり、感光体１０Ｃにおける逆転写トナーによる減耗量は、感光体１０Ｙからの逆転写トナーと、感光体１０Ｍからの逆転写トナーとに起因する。

ここで、１つ上流の感光体１０Ｍからの逆転写トナーによる減耗量は０．３１（μｍ）であることを考慮すると、２つ上流の感光体１０Ｙからの逆転写による減耗量は、０．３８（μｍ）となる。

感光体１０Ｋにおける逆転写トナーによる減耗量は１．１３（μｍ）である。上述のとおり、感光体１０Ｋにおける逆転写トナーによる減耗量は、感光体１０Ｙからの逆転写トナーと、感光体１０Ｍからの逆転写トナーと、感光体１０Ｍからの逆転写トナーとに起因する。

ここで、１つ上流の感光体１０Ｃからの逆転写トナーによる減耗量は０．３１（μｍ）であり、２つ上流の感光体１０Ｍからの逆転写による減耗量は０．３８（μｍ）であることを考慮すると、３つ上流の感光体１０Ｙからの逆転写による減耗量は、０．４４（μｍ）となる。

このように、逆転写トナーによる減耗量は、より上流の感光体からの寄与が大きくなる。これは、転写ベルトにおける転写領域をより長時間通過するほど、転写ベルト上のトナーは転写領域からプラス電荷を多く受けることとなり、転写ベルトからはがれやすくなるためである。その結果、転写ベルト３０上のトナーは、逆転写する量が増え、それに応じて、逆転写された感光体の減耗量が増加する。

以上より、上流の感光体が複数存在する場合、より上流の感光体からの逆転写トナーによる減耗量ほど多くなることがわかる。具体的には、図１０に示す例では、一つ上流からの逆転写トナーによる減耗量を１とすると、二つ上流の逆転写トナーによる減耗量は１．２３、三つ上流の逆転写による減耗量は１．４２という比率となる。

図１１に、一つ上流の感光体の印字率と逆転写減耗量の実測値との関係を示す。図１１に示すように、一つ上流の感光体の印字率が増加すると、逆転写減耗量が増加することがわかる。以上より、減耗量の算出対象となる感光体の減耗量とを算出する上で、上流の感光体の印字率を考慮する必要があるということとなる。

図１２に示すように、第２減耗量は、第１減耗量の１．２３倍として規定されている。さらに、第３減耗量は、第１減耗量の１．４２倍として規定されている。このようにすることにより、減耗量算出部１３１は、寿命推定対象の感光体に上流の感光体が複数存在する場合に、より上流の感光体からの逆転写減耗量ほど多くなるように、減耗量を算出することができる。なお、減耗量規定テーブルＤ２を作成するにあたり、自己減耗量および第１減耗量は実測値で求め、第２減耗量および第３減耗量は、実測値をもとに算出すればよい。

［７．処理手順］
図１３を参照して、第１の実施の形態に係る寿命推定処理の手順を説明する。図１３は、寿命推定処理の手順を示すフローチャートである。当該処理は、たとえば制御装置１０１として機能するＣＰＵが所与のプログラムを実行することによって実現される。

ステップＳ１２１０において、制御装置１０１の減耗量算出部１３１は、回転数履歴テーブルＤ１から感光体１０の回転数の履歴情報を取得する。

ステップＳ１２２０において、減耗量算出部１３１は、回転数履歴テーブルＤ１について印字率ごとの回転数を集計し、回転数集計テーブルＤ１′を作成する。

ステップＳ１２３０において、減耗量算出部１３１は、寿命推定対象の感光体について、減耗量を算出する。

ステップＳ１２４０において、寿命推定部１４１は、算出された減耗量と予め定められた寿命閾値とを比較することにより、寿命推定を行う。

ステップＳ１２５０において、寿命推定部１４１は、寿命が到来したか否かを判断する。寿命推定部１４１は、寿命推定の結果として、寿命が到来していると判断した場合（ステップＳ１２５０においてＹＥＳ）、制御装置１０１は、ステップＳ１２６０へ処理を進める。そうでない場合（ステップＳ１２５０においてＮＯ）、制御装置１０１は、処理を終了する。

ステップＳ１２６０において、制御装置１０１は、寿命が到来したと判断された感光体の交換を、操作パネル１０５に表示してユーザーに通知する。制御装置１０１は、処理を終了する。

［６．小括］
以上のようにして、本実施の形態に従う制御装置１０１は、寿命推定対象の感光体の上流の感光体において形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有するパラメーターに基づいて、逆転写トナーによる減耗量を算出する。さらに制御装置１０１は、寿命推定対象の感光体自身に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と相関を有するパラメーターに基づいて、転写残トナーによる減耗量を算出する。

制御装置１０１は、転写残トナーによる減耗量と逆転写トナーによる減耗量との積算値を算出し、算出された積算値と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定する。

上記構成とすることにより、感光体の寿命推定を行う際に、寿命推定対象となる感光体が形成したトナーのみでなく、その上流の感光体が形成したトナーによる減耗量も考慮にいれるため、より精度よく感光体の寿命推定を行うことができる。

＜第２の実施の形態＞
［１．概要］
以下、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、減耗量の算出結果を履歴として記憶装置に記憶し、当該履歴に基づいて寿命推定を行う点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。

［２．詳細］
図１４および図１５を参照し、第２の実施の形態に係る画像形成装置２００を説明する。図１４は、第２の実施の形態に係る画像形成装置２００の機能ブロック図である。図１５は、第２の実施の形態における寿命推定の方法を示すグラフである。

図１４に示すように、画像形成装置２００は、図３に示される画像形成装置１００の構成に対して、制御装置１０１と記憶装置１２０の代わりに、制御装置２０１と記憶装置２２０とを備える。

制御装置２０１は、回転制御部１２１と、減耗量算出部２３１と、寿命推定部２４１とを含む。記憶装置２２０は、回転数履歴テーブルＤ１と、減耗量規定テーブルＤ２と、減耗量履歴テーブルＤ３とを含む。減耗量算出部２３１は、減耗量の算出結果を記憶装置１２０の備える減耗量履歴テーブルＤ３に記憶し、寿命推定部２４１は、減耗量履歴テーブルＤ３を参照して寿命推定を行う。

減耗量履歴テーブルＤ３は、寿命推定処理を行うタイミングにおける感光体の減耗量の算出結果を含む。寿命推定部２４１は、減耗量算出部２３１の算出した寿命推定対象の感光体の減耗量と、減耗量履歴テーブルＤ３とに基づいて、寿命推定対象の感光体の寿命が到来するタイミングを推定する。

第２の実施の形態では、寿命推定部２４１は、減耗量履歴テーブルＤ３を参照して前回の寿命推定時において算出した減耗量に基づいて、寿命推定を行う。

図１５に示す例では、前回の寿命推定結果において、感光体の回転数に対する減耗量の変化率は、直線ＯＡで示す傾きである。この場合に推定される寿命が到来するタイミングは、点Ｃで示され、感光体の回転数が１０００（ｋｒоｔ）となるタイミングである。

これに対して、今回の寿命推定結果において、感光体の回転数に対する減耗量の変化率は、直線ＡＢで示す傾きである。この場合、今回の推定処理において推定される寿命は、点Ｃ′で示され、感光体の回転数が９１７（ｋｒоｔ）となるタイミングである。このように、前回の寿命推定時における減耗量の算出結果に基づいて、前回の寿命推定時からの減耗量および回転数の変化を算出するため、より精度よく寿命推定を行うことができる。

［３．小括］
以上のようにして、第２の実施の形態では、前回の推定処理の結果を参照することにより、前回の推定処理の結果に基づいて、寿命推定を行う。

上記構成とすることにより、寿命予測の精度を更に向上する事ができる。
＜第３の実施の形態＞
［１．概要］
以下、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、画像形成装置の備える消耗部材の稼働量に基づいて、算出される感光体の減耗量を補正する点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。

［２．詳細］
図１６は、第３の実施の形態に係る画像形成装置３００の機能ブロック図を示す。図１６に示すように、画像形成装置３００は、画像形成装置１００の構成に対して、制御装置１０１の代わりに、制御装置３０１を備える。制御装置３０１は、図３に示される構成に加えて、さらに、減耗量補正部３５１を有する。減耗量補正部３５１は、現像器１４または転写ベルト３０といった消耗部材の稼働量に基づいて、減耗量算出部１３１によって算出される減耗量を補正する。

より詳細には、減耗量補正部３５１は、回転制御部１２１からの制御情報に基づいて、現像器１４および転写ベルト３０の稼働量を判断する。減耗量補正部３５１は、現像器１４および転写ベルト３０の稼働量に基づいて、減耗量算出部１３１の算出する寿命推定対象の感光体の減耗量を補正する。

ここで、現像器の稼働量としては、画像形成装置３００における印字枚数、現像器１４の備える現像ローラーの回転数、または現像ローラーの回転時間のいずれか１つとすることができる。

また、転写ベルト３０の稼働量としては、画像形成装置３００における印字枚数、転写ベルト３０の走行距離、または転写ベルト３０の走行時間のいずれか１つとすることができる。

図１７を参照し、現像器１４および転写ベルト３０の稼働量と、転写残トナーの割合との関係を示す。図１７は、現像器１４および転写ベルト３０の稼働量と、転写残トナーの割合を示す図である。ここで稼働量は、たとえば、画像形成を行った印字枚数でカウントすることができる。

図１７に示すように、現像器１４の稼働量が増加すればするほど、転写残トナーの割合は減少する。これは、現像器１４の稼働量が増加すると、トナーへの帯電量が低下するため、転写ベルトへの転写率が上昇するためである。

それに対して、転写ベルト３０の稼働量が増加すればするほど、転写残トナーの割合は増加する。これは、転写ベルト３０の稼働量が増加すると、ベルト表面が荒れ、転写率が低下するためである。

図１８は、現像器１４および転写ベルト３０の稼働量に対する自己減耗量の補正係数を示す図である。転写残トナーの量と感光体の減耗量とは正の相関を有するため、図１８の補正係数を、図５における減耗量規定テーブルＤ２の自己減耗量１６１に掛けることで、減耗量をより正確に算出することができる。

図１９を参照し、現像器１４および転写ベルト３０の稼働量と、逆転写トナーの割合との関係を示す。図１９は、現像器１４および転写ベルト３０の稼働量と、逆転写トナーの割合を示す図である。

図１９に示すように、現像器１４の稼働量が増加すればするほど、逆転写トナーの割合は増加する。これは、現像器１４の稼働量が増加すると、トナーへの帯電量が低下するため、転写ベルト３０からはがれやすくなり、逆転写しやすくなるためである。

それに対して、転写ベルト３０の稼働量が増加すればするほど、逆転写トナーの割合は減少する。これは、転写ベルト３０の稼働量が増加すると、ベルト表面が荒れ、ベルトとトナーとの吸着力が上昇し、逆転写しにくくなるためである。

図２０は、現像器１４および転写ベルト３０の稼働量に対する逆転写減耗量の補正係数を示す図である。転写残トナーの量と感光体の減耗量には相関があるため、図２０の補正係数を、図５における減耗量規定テーブルＤ２の逆転写減耗量１６３にかけることで、減耗量をより正確に算出することができる。

［３．小括］
以上のようにして、制御装置３０１の備える減耗量補正部３５１は、現像器１４または転写ベルト３０の稼働量に基づいて、減耗量算出部１３１によって算出される減耗量を補正する。

上記構成とすることにより、現像器１４や転写ベルト３０といった消耗部材の稼働量に応じて、感光体の減耗量をより正確に補正することが可能となり、感光体の寿命推定の精度を向上することができる。

＜第４の実施の形態＞
［１．概要］
以下、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態では、感光体を長手方向にそって複数分割した区間ごとに、減耗量を算出する点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。

［２．詳細］
図２１は、第４の実施の形態に係る画像形成装置４００の機能ブロック図である。図２１に示すように、画像形成装置４００は、画像形成装置１００の構成に対して、制御装置１０１の代わりに、制御装置４０１を備える。制御装置４０１は、回転制御部１２１と寿命推定部１４１と加えて減耗量算出部４３１を含む。減耗量算出部４３１は、感光体の長手方向に沿った３つの区間ごとに減耗量を算出する第１算出部４３３と、第２算出部４３５と、第３算出部４３７とを備える。

図２２は第４の実施の形態に係る回転数履歴テーブルＤ１を示す図である。図２２に示すように、回転数履歴テーブルＤ１は、区間１５４を含んでいる。区間１５４は、感光体を長手方向に３分割した場合の３つの区間を意味する。回転数履歴テーブルＤ１は、画像形成を実行するごとに、第１区間、第２区間、第３区間ごとに印字率を記憶する。

減耗量算出部４３１の備える第１算出部４３３は、感光体の第１区間における減耗量を算出する。第２算出部４３５は、感光体の第２区間における減耗量を算出する。第３算出部４３７は、感光体の第３区間における減耗量を算出する。

図２３は、各区間ごとに算出された減耗量の大きさを例示した図である。図２３に示す例では、第２区間で算出された減耗量が他の区間で算出された減耗量よりも大きい。そのため、寿命推定部１４１は、第２区間で算出された減耗量を用いて、感光体の寿命推定を行う。感光体においては、長手方向において印字率が異なることがあるため、最も減耗量が大きい区間での減耗量に基づいて寿命推定を行うことにより、寿命推定の精度が向上する。

［３．小括］
以上のようにして、減耗量算出部４３１は、感光体の長手方向に分割した区間ごとの減耗量を算出する。

上記構成とすることにより、感光体の長手方向に沿って印字率が異なる場合においても、長手方向の沿って分割した区間ごとに減耗量を算出することにより、より正確に寿命推定を行うことができる。

＜第５の実施の形態＞
［１．概要］
以下、第５の実施の形態について説明する。本実施形態では、サーバーとして構成された寿命推定装置が寿命推定を行う点で、第１の実施の形態と異なる。なお、本実施形態においては、前述の実施の形態に係る画像形成装置１００が備える構成と同様の構成には、画像形成装置１００の符号と同一の符号を付してある。したがって、それらの説明は繰り返さない。

［２．詳細］
図２４を参照して、第５の実施の形態に係る寿命推定装置５５０の機能を説明する。図２４は、第５の実施の形態に係る寿命推定装置５５０の機能ブロック図である。

図２４に示すように、寿命推定装置５５０は、制御装置５０１を備える。制御装置５０１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。

寿命推定装置５５０は、いわゆるサーバーとしての役割を果たし、ネットワークを通して画像形成装置５００と通信可能に構成される。画像形成装置５００は、図３に示される画像形成装置１００と同様の構成を備える。寿命推定装置５５０は、減耗量算出部５３１および寿命推定部５４１を備える。寿命推定装置５５０は、画像形成装置５００から送信される回転数履歴テーブルＤ１および減耗量規定テーブルＤ２に基づいて、感光体の寿命を推定する。

寿命推定装置５５０は、画像形成装置５００内の温度や湿度、現像器１４、転写ベルト３０の稼働量、印刷画像の内容等の情報を取得し、画像形成装置５００の稼働状況から寿命予測のばらつきを解析する。また、寿命推定装置５５０は、同じ様な稼働状況にある他の画像形成装置には、重みづけや寿命指数の積算値の閾値を送信してもよい。

さらに、寿命推定装置５５０は、ユーザーの画質要求度合いに応じて逆転写減耗量の重み付け係数や寿命指数の積算値の閾値を修正しても良いし、地域や季節や会社、業態毎に応じて、重みづけ係数や寿命指数の積算値を修正するように、複数の画像形成装置に対して寿命判定用の各種パラメーターを調整可能に構成してもよい。このように構成することで、複数台の装置で適切な時期に部品発注や交換ができ、交換部品のコストダウンを図れるとともに、人件費や在庫削減も実現することが可能となる。

［３．小括］
以上のようにして、寿命推定装置５５０は、通信可能に構成された画像形成装置５００について、感光体の寿命推定を行う。

上記構成とすることにより、複数の画像形成装置についての寿命推定をひとつの寿命推定装置で行うことができるとともに、複数の画像形成装置における稼働状況を一元管理することができ、寿命推定処理をより効率よく実施することができる。
＜他の実施の形態＞
なお、本開示に係る技術的思想の適用範囲は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、減耗量算出部１３１は、寿命対象の感光体について、自己減耗量と逆転写減耗量との積算値として減耗量を算出しているが、逆転写減耗量のみを算出するような構成としてもよい。この場合、自己減耗量については、感光体の回転数の積算値、または、感光体の回転時間などの稼働量から統計的に予測される減耗量を用いればよい。このようにすることにより、逆転写減耗量に基づき、感光体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋそれぞれにおける減耗量の違いを考慮することが可能となり、より精度のよい寿命推定を行うことが可能となる。

今回開示された実施の形態はすべ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すべての変更が含まれることが意図される。

１０ 感光体、１１ 帯電装置、１３ 露光装置、１４ 現像器、１５ トナーボトル、１７，４３ クリーニングユニット、１８ 除電装置、１９ センサー、２０ スキャナー、２１ カバー、２２ 用紙台、２５ プリンター、３０ 転写ベルト、３１ 一次転写ローラー、３２ 転写駆動機、３３ 二次転写ローラー、３５ トナー像、３７ 用紙トレイ、３８ 従動ローラー、３９ 駆動ローラー、４０ レジストローラー、４１ 搬送経路、４２ クリーニングブレード、４８ 排紙トレイ、６０ 定着装置、７０ 温度センサー、８０ 湿度センサー、９０ 画像形成部、１００，２００，３００，４００，５００ 画像形成装置、１０１，３０１，４０１，５０１ 制御装置、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１０４ ネットワークインターフェイス、１０５ 操作パネル、１２０，２２０ 記憶装置、１２１ 回転制御部、１２２ プログラム、１３１，２３１，４３１，５３１ 減耗量算出部、１４１，２４１，５４１ 寿命推定部、１５１ 感光体種別、１５３ 回転数、１５４ 区間、１５５，１６０ 印字率、１５７ 印字日時、１６１ 自己減耗量、１６３ 逆転写減耗量、１６５ 第１減耗量、１６７ 第２減耗量、１６９ 第３減耗量、３５１ 減耗量補正部、４３３ 第１算出部、４３５ 第２算出部、４３７ 第３算出部、５５０ 寿命推定装置。

Claims (13)

1. 回転可能に構成され、各々の表面にトナー像が形成される複数の感光体と、
   前記複数の感光体の各々に形成された前記トナー像が順次転写される転写ベルトと、
   前記複数の感光体のうちの一つの感光体の表面が減耗することによる当該一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記一つの感光体よりも先に前記転写ベルトにトナー像を転写する他の感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第１のパラメーターに基づいて、当該トナーによる前記一つの感光体の減耗量を第１の減耗量として算出し、
   算出された前記第１の減耗量と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、前記一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定する、画像形成装置。
2. 前記第１のパラメーターは、前記他の感光体の稼働量および前記他の感光体の表面にトナー像を形成する際の印字率を含む、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御装置は、さらに、
   前記一つの感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第２のパラメーターに基づいて、当該トナーによる前記一つの感光体の減耗量を第２の減耗量として算出し、
   前記第１の減耗量と前記第２の減耗量との積算値を算出し、
   算出された前記積算値と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、前記一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定する、請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第２のパラメーターは、前記一つの感光体の稼働量および前記一つの感光体の表面にトナー像を形成する際の印字率を含む、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記稼働量は、感光体の回転数の積算値、または、感光体の回転時間の積算値を含む、請求項２または４に記載の画像形成装置。
6. 前記印字率は、感光体の表面にトナー像を形成する際のトナーのドットカウントによって算出される、請求項２または４に記載の画像形成装置。
7. 前記制御装置は、前記他の感光体が複数存在する場合、複数の前記他の感光体の中で先に前記転写ベルトにトナー像を転写する感光体ほど、当該感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーによる前記一つの感光体の減耗量が多くなるように、前記第１の減耗量を算出する、請求項３に記載の画像形成装置。
8. 前記感光体は円筒形状であり、
   前記制御装置は、前記感光体の筒軸方向における複数の区間ごとに前記積算値を算出する、請求項３に記載の画像形成装置。
9. 前記制御装置は、さらに、前記画像形成装置が備える消耗部材の稼働量に基づいて、前記寿命の推定結果を補正する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記消耗部材は、前記感光体の表面にトナー像を形成する現像器であり、
    前記稼働量は、前記画像形成装置における印字枚数、前記現像器の備える現像ローラーの回転数、または前記現像ローラーの回転時間のいずれか１つを含む、請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記消耗部材は、前記転写ベルトであり、
    前記稼働量は、前記画像形成装置における印字枚数、前記転写ベルトの走行距離、または前記転写ベルトの走行時間のいずれか１つを含む、請求項９に記載の画像形成装置。
12. 画像形成装置の寿命推定のためのプログラムであって、
    前記画像形成装置は、
    回転可能に構成され、各々の表面にトナー像が形成される複数の感光体と、
    前記複数の感光体の各々に形成された前記トナー像が順次転写される転写ベルトと、
    前記複数の感光体のうちの一つの感光体の表面が減耗することによる当該一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するための制御装置とを備え、
    前記プログラムは、前記制御装置に、
    前記一つの感光体よりも先に前記転写ベルトにトナー像を転写する他の感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第１のパラメーターに基づいて、当該トナーによる前記一つの感光体の減耗量を第１の減耗量として算出するステップと、
    算出された前記第１の減耗量と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、前記一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するステップとを実行させる、制御プログラム。
13. 画像形成装置の寿命推定のための寿命推定装置であって、
    前記画像形成装置は、
    回転可能に構成され、各々の表面にトナー像が形成される複数の感光体と、
    前記複数の感光体の各々に形成された前記トナー像が順次転写される転写ベルトとを備え、
    前記寿命判定装置は、
    前記複数の感光体のうちの一つの感光体の表面が減耗することによる当該一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定するための制御装置を備え、
    前記制御装置は、
    前記一つの感光体よりも先に前記転写ベルトにトナー像を転写する他の感光体の表面に形成されたトナー像に用いられたトナーの量と正の相関を有する第１のパラメーターに基づいて、当該トナーによる前記一つの感光体の減耗量を第１の減耗量として算出し、
    算出された前記第１の減耗量と予め定められた寿命推定用の閾値とを比較して、前記一つの感光体の寿命が到来するタイミングを推定する、寿命推定装置。

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