JP5171448B2 - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、不揮発性メモリ等の記憶部を備えたカートリッジ等の消耗部品を、着脱可能に装着した画像形成装置及びその制御方法に関する。

従来、電子写真技術を用いた複写機やレーザビームプリンタなどにおいて画像形成に用いられる様々な部品が一体的にカートリッジ（以下ＣＲＧとも記載する）化されている。このようなカートリッジは、消耗部品であるため、寿命に到達するごとに交換される。

一方で、このようなカートリッジに不揮発性のメモリ（例：ＥＥＰＲＯＭ）を搭載したメモリ内蔵カートリッジも利用されている。メモリ内蔵カートリッジには、カートリッジを構成する部品である感光ドラムの回転時間の累積時間やトナー残量など、カートリッジの寿命に関する情報が蓄積される。プリンタ制御部は、蓄積された寿命に関する情報を読み出してカートリッジの消費量を特定し、プリント条件などを変更する。

ところで、特許文献１では、画像形成累積回数をメモリに記憶しておき、画像形成累積回数にしたがって転写バイアスを切り替えて安定した品質の画像を形成する方法が提案されている。特許文献２では、プロセスＣＲＧの寿命判断を行い、印刷品質が保てなくなるほど使用された場合には、寿命到達情報をメモリに保存して、ユーザにプロセスＣＲＧの寿命到達を報知する方法が提案されている。
特開２００１−３１２１１０号公報 特開平０５−０２７５０２号公報

ところで、カートリッジだけでなく、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリ自身にも寿命が存在する。すなわち、これらのメモリでは、書き換え回数に上限が存在するのである。この上限は一般的に保証書換え回数とも呼ばれる。一方で、近年、画像形成装置の高速化に伴うプロセスＣＲＧの大容量化により、メモリの書き換え回数が増大しつつある。書き換え回数の増大に対処するには、例えば、保証書換え回数が多い等のより高性能なメモリを採用することが考えられるが、これは、メモリのコストアップにつながってしまう。メモリがコストアップすれば消耗部品であるカートリッジのコストアップにつながるという課題があった。

書き換え回数を減らすことができれば、この課題を解決できるであろう。例えば、一定の印刷枚数ごとにデータをまとめて書き換えれば、メモリの書き換え回数を減らすことができるであろう。しかし、例えば、メモリの書き換えが完了する前に電源を切られてしまうと、データの書き換えができず、データの精度（信頼度）が低下してしまう。

さらに、メモリはカートリッジに搭載されているため、カートリッジとともに交換される部材である。したがってカートリッジの寿命が尽きたときに、メモリの寿命が余りすぎていても、コストの観点からは無駄といえる。よって、カートリッジの寿命が尽きる時期とメモリの寿命の尽きる時期とができる限り近ければ、メモリが有効に使用されたといえよう。

そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、カートリッジなどの消耗部品の寿命が尽きるまでメモリなどの記憶部の書き換え寿命を維持させつつ、かつデータの精度を可能な限り高めることを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。

本発明は、上記目的を達成するための、本発明の画像形成装置は、情報を記憶する記憶部を備えた消耗部品が着脱可能な画像形成装置であって、前記記憶部へのアクセス回数を計数する計数部と、前記消耗部品の使用量を計測する計測部と、前記アクセス回数と前記消耗部品の使用量とに応じて、前記記憶部へのアクセス頻度を制御するアクセス制御部とを含むことを特徴とする。

また、本発明のアクセス制御方法は、画像形成装置に着脱可能な消耗部品に設けられる記憶部へのアクセス制御方法であって、前記消耗部品の使用量を計測する計測工程と、前記記憶部へのアクセス回数を計数する計数工程と、前記アクセス回数と前記消耗部品の使用量とに応じて、前記記憶部へのアクセス頻度を制御するアクセス制御工程と、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、カートリッジなどの消耗部品の寿命が尽きるまでメモリなどの記憶部の書き換え寿命を維持させつつ、かつデータの精度を可能な限り高めることが可能となる。これにより、書き込み寿命の短いより安価な記憶部を採用しやすくなる。

以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。

［実施形態１］
図１は、実施形態に係る画像形成装置の制御部の一部を示したブロック図である。図１を基に本発明における問題解決方法を説明する。ここでは、画像形成装置の本体に対して着脱可能な消耗部品の一例として、現像剤（例：トナー）を格納したカートリッジ３１７（以下ＣＲＧとも記載する）について説明する。なお、画像形成装置は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機又はファクシミリとして実現されてもよい。なお、図中の各部は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、コンピュータプログラム、ＡＳＩＣ又は論理回路の１つ以上により実現される。また、各部は、メモリ１１１を除き、本体に配置されてもよいし、消耗部品に配置されてもよい。

ＣＲＧ使用量計測部１０１は、ＣＲＧの寿命を判断するためにＣＲＧの現在の使用量（消耗量）を計測し、計測結果をＣＲＧ使用量情報としてＣＲＧ使用量記憶部１０２に書き込む。ＣＲＧ使用量計測部１０１は、消耗部品の使用量を計測する計測部の一例である。ＣＲＧ使用量計測部１０１には、例えば、特開２０００−２７５９５０号公報で紹介されているような、カートリッジ内の静電容量を検出し、検出された静電容量から現像剤の使用量を推定する方法を適用できる。なお、現像剤の使用量を決定できるのであれば、静電容量以外の物理的特性が採用されてもよい。

メモリアクセス間隔決定部１０３は、単位時間あたりに許容される記憶部へのアクセス回数であるメモリアクセス間隔を決定する。メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリ寿命記憶部１０４に記憶されているメモリ寿命情報と、メモリアクセスカウンタ１０５が計数したメモリへのアクセス回数とからメモリ寿命の消費率又は消費量を算出する。ここでメモリ寿命情報とは、例えばメモリに対する書換え回数の上限（保証書換え回数）を示す情報である。メモリアクセスカウンタ１０５は、記憶部へのアクセス回数を計数する計数部の一例である。また、メモリアクセス間隔決定部１０３は、計数されたアクセス回数と記憶部の寿命のデータとから記憶部としてのメモリの消費率を算出する消費率算出部の一例である。また、メモリアクセス間隔決定部１０３は、計数された前記アクセス回数と記憶部の寿命を示すデータとから記憶部の使用率を算出する第１の使用率算出部の一例でもある。

メモリアクセスは、通常、データの読み出しとデータの書き込み（書き換え）との双方を指すが、本実施形態では、後者をさすものとする。ただし、本発明から、データの読み出し回数をアクセス回数から除外する意図はない。

さらに、メモリアクセス間隔決定部１０３は、ＣＲＧ使用量情報とＣＲＧ寿命記憶部１０６に記憶されているＣＲＧ寿命情報とからＣＲＧの寿命の消耗率を算出する。よって、メモリアクセス間隔決定部１０３は、計測された消耗部品の使用量と消耗部品の寿命のデータとから消耗部品の消耗率を算出する消耗率算出部の一例である。また、メモリアクセス間隔決定部１０３は、計測された消耗部品の使用量と消耗部品の寿命を示すデータとから消耗部品の使用率を算出する第２の使用率算出部の一例でもある。メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリの消費率とＣＲＧの消耗率とを比較することで、メモリアクセス間隔が適正であるか判定する。例えば、ＣＲＧの残り寿命に比してメモリアクセス可能回数の残りに余裕がないのか否かが判定される。あるいは、メモリに残すべき情報の精度が低いか否かが判断される。メモリアクセス間隔決定部１０３は、例えば、これらの一部又はすべてを総合的に勘案して、メモリアクセス間隔を決定する。なお、決定された新しいメモリアクセス間隔は、メモリアクセス間隔情報としてメモリアクセス間隔記憶部１０７に格納される。このように、メモリアクセス間隔決定部１０３は、計数されたアクセス回数と計測された消耗部品の使用量とに応じてメモリアクセス間隔を更新する更新部の一例である。

メモリアクセスタイミング制御部１０８は、画像形成装置のエンジン制御部等からメモリアクセス要求を受信すると、実際にメモリ１１１へのアクセスを許可するか否かを判定する。このとき、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、メモリアクセス間隔記憶部１０７に記憶されているメモリアクセス間隔情報と、メモリアクセス間隔カウンタ１０９のカウント値とを比較し、比較結果に応じてメモリアクセスを許容できるか否かを判断する。なお、メモリアクセス間隔カウンタ１０９は、前回のアクセスタイミングから今回のアクセスタイミングまでの時間間隔をカウントするカウンタである。メモリアクセスを許容できるのであれば、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、メモリアクセス部１１０に対し、メモリアクセス指示を発行するとともに、メモリアクセス間隔カウンタ１０９をクリア（ゼロにリセット）する。一方で、メモリアクセスを許容できなければ、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、メモリアクセス要求の発行を禁止し、メモリアクセス間隔カウンタ１０９を更新する。メモリアクセス部１１０は、メモリアクセス要求を受信すると、メモリ１１１に対して書き込みを実施し、メモリアクセスカウンタ１０５を更新する。メモリ１１１は、書き換え回数に上限のある記憶部の一例である。

図２および図３は、実施形態に係るメモリアクセス間隔決定部が行うべき判断内容を説明するための補助図である。横軸は、ＣＲＧ使用量（消耗量）を示す。縦軸は、メモリ書き換え回数を示す。横軸のある時点がＣＲＧ寿命に相当し、縦軸のある地点がメモリ寿命（書き換え寿命）に相当する。

Ｌ１は、ＣＲＧ寿命とメモリ寿命とが交差する点Ｐと原点Ｏとを結んだ直線である。直線Ｌ１は、ＣＲＧの使用開始からＣＲＧの寿命満了まで平均的にメモリアクセスが実行されるといった理想的な関係を示す直線である。Ｌ２は、データの精度を上げるためにメモリアクセスが頻繁に行われた結果、メモリ寿命が尽きた時点でまだＣＲＧ寿命が残っているケースを示す直線である。Ｌ３は、メモリ寿命を保つためにアクセス頻度を落とした結果、ＣＲＧ寿命が尽きた時点まだメモリ寿命が残っているケースを示す直線である。

図中のｎは、ＣＲＧ寿命が尽きた時点でのメモリ書き換え回数とメモリ寿命との差を示している。すなわち、ｎは、メモリの書き換え回数のマージンを意味する。マージンｎが大きすぎれば、そのメモリの品質は過剰品質といえ、コストダウンの対象として注目されよう。

メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリアクセス間隔カウンタ１０９のカウント値、メモリ寿命情報、ＣＲＧ使用量情報及びＣＲＧ寿命情報から、以下のような判断を行う。なお、式（１）、（２）の各左辺は、メモリの消費率を示す。右辺は、消耗部品（ＣＲＧ）の消耗率を示す。消費率や消耗率は、使用率と呼ばれてもよい。

式（１）が成立する場合、消耗部品の消耗率に対してメモリの消費率のほうが大きくなっており、メモリアクセスが頻繁に行われた状態（過剰状態）を示す。よって、メモリアクセス間隔決定部１０３は、アクセス間隔が今よりも広がるようメモリアクセス間隔情報を更新する。式（２）が成立する場合、消耗部品の消耗率に対してメモリの消費率のほうが小さくなっており、メモリアクセスが疎の状態（データの精度が相対的に低い）ことを示している。よって、メモリアクセス間隔決定部１０３は、アクセス間隔が今よりも狭くなるようメモリアクセス間隔情報を更新する。

ところで、メモリアクセスタイミングに制限がなければ、ＣＲＧ使用の初期から終期までメモリアクセスの頻度を一定に制御することも可能である。この場合、直線Ｌ１と重なるようにメモリアクセス間隔を制御することで、ＣＲＧの寿命の尽きる時期とメモリ１１１の書き換え回数が上限になる時期との差がゼロとなる。しかし、実際には、画像形成装置の構成や電気的な制限（例：モータ駆動中はメモリアクセスできないなど）が存在するため、直線Ｌ１を実現することは極めて困難であろう。実際のメモリの書き換え回数とＣＲＧの消耗量との関係は、図３が示すように、直線Ｌ４のようになる。

そこで、直線Ｌ４のように直線Ｌ１からずれたタイミングでメモリアクセスが発生した場合、メモリアクセスタイミング制御部１０８が、直線Ｌ１に近づくように次のメモリアクセスタイミングを制御すればよい。

データの精度を保つため、エンジン制御部が、プリント動作の終了時に、メモリデータの書き換えを実行する場合がある。プリントのジョブボリュームが少なく、図３の点Ａに相当するタイミングでデータ更新が頻繁に実行されたと仮定する。この場合、点Ａは、直線Ｌ１の上方に位置している（アクセス頻度が多い状態）ため、メモリアクセス間隔決定部１０３は、次のデータの更新が点ｂに相当するタイミングで実行されるよう、アクセス間隔を決定する。

しかし、次のジョブのプリントボリュームが大きければ、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、点ｂに相当するタイミングでメモリ１１１への書き込みを許容できないと判定することがある。この場合、点ｂに相当するタイミングよりも遅いタイミング（プリントの終了時点［図中の点Ｂ］）で、メモリアクセス部１１０は、データの書き換えを実行する。

ところが、点Ｂは、直線Ｌ１の下方に位置する（アクセス頻度が少ない状態）ため、メモリアクセス間隔決定部１０３は、次のメモリデータの更新タイミングが直線Ｌ１に近い点ｃとなるよう、アクセス間隔を更新（短い間隔）する。もし、次のジョブのプリントボリュームも大きければ、点ｃに相当するタイミングではデータを書き換えられず、プリント終了時（点Ｃに相当するタイミング）で書き換えが実行される。点ｄや点Ｄも同様である。

このように、ＣＲＧ消耗量とメモリ書き換え回数との関係が理想的な関係に近づくよう、すなわち、ＣＲＧの寿命の尽きる時期とメモリ１１１の書き換え回数が上限になる時期との差が小さくなるよう、メモリアクセス間隔が設定されることが望ましい。

ＣＲＧの使用状況に応じてメモリ書き換え回数を十分に設定することが可能になる。また、可能な限りメモリアクセス頻度を増加させることで、データの精度を高く維持できる。

図４は、実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略断面図である。同図において感光ドラム３０１は静電潜像担持体の一例である。帯電ローラ３０２は、感光ドラム３０１の表面を一様に帯電させる帯電装置の一部である。感光ドラム３０１の表面のうち、感光ドラム３０１と帯電ローラ３０２の当接位置よりも回転方向下流側の位置（照射位置）には、発光部によって光ビーム３０３が照射されるようになっている。

発光部は、光ビーム３０３を発する半導体レーザ３０４と、光ビーム３０３を感光ドラム３０１の表面上に走査させるスキャナ３０５と、光ビーム３０３が感光ドラムの表面でスポットを形成するように調整する光学レンズ３０６とを備えている。発光部は、画像データに基づいて光ビーム３０３を照射することによって、感光ドラム３０１の表面に静電潜像を形成する。

静電潜像は、照射位置よりもさらに感光ドラム３０１の回転方向下流側で、感光ドラム３０１に当接するように配設された現像器３０７によってトナー像として現像される。現像器３０７は、上述したトナーカートリッジとして実現されているものとする。トナー像は、感光ドラム３０１の下方において、感光ドラム３０１に対向するように配設された転写ローラ３０８によって転写材たる用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写が行われる位置を転写位置と呼ぶことにする。用紙Ｐは、用紙カセット３０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット３０９の端部に配設された給紙ローラ３１０が、用紙カセット３０９内の用紙Ｐを搬送路へ送り込む。

給紙ローラ３１０と転写ローラ３０８の間の搬送路中には、用紙Ｐの斜行補正並びに感光ドラム３０１への画像形成と用紙搬送の同期をとるためのレジストローラ３１１が配設されている。レジストローラ３１１は、転写位置へ所定のタイミングで用紙Ｐを送り込む。なお、レジストローラ３１１と給紙ローラ３１０との間には、レジスト紙有無検知センサ３１２が配設されている。

未定着トナー像を転写された用紙Ｐは、さらに定着装置へと搬送される。定着装置は、内部に定着ヒータ（図示略）を有する定着ローラ３１３と、定着ローラ３１３に圧接するように配設された加圧ローラ３１４とを備えている。転写部から搬送されてきた用紙Ｐは、定着ローラ３１３と加圧ローラ３１４とにより形成された圧接部にて加圧しながら加熱することにより、未定着トナー像が定着される。圧接部の後方には、圧接部から用紙Ｐが排出されることを確認するための排紙紙有無検知センサ３１５が配設されている。さらに、排紙紙有無検知センサ３１５の後方には、排紙ローラ３１６が配設されている。排紙ローラ３１６は、トナー像の定着された用紙Ｐを排出する。

なお、感光ドラム３０１、帯電ローラ３０２、現像器３０７、不揮発性のメモリ１１１を一体化して、カートリッジ３１７として画像形成装置の本体に対して脱着可能である。なお、プロセスカートリッジとしては、感光ドラム３０１、帯電ローラ３０２、現像器３０７に加えて感光ドラムをクリーニングするクリーナー（不図示）を設ける構成にしても良い。

また、本実施形態において、コントローラ３１８は、前述した図１のメモリ１１１以外の部分を含んでいる。そして、ＲＯＭ３２０に予め記憶されている制御プログラムに基づいて、上述した画像形成の動作や図１で説明した動作を制御する。

ここでは、ＣＲＧの寿命が、感光ドラム３０１表面の膜厚により定義されるものとする。感光ドラム３０１の表層は、帯電、現像、転写及びクリーニングを効果的に行うために複層構造を有している。表層は、プリント動作に従い次第に劣化してゆく。そして、表層の膜圧が、あるレベルを下回ると、印刷品質を維持できなくなる可能性がでてくる。このときの膜圧をＣＲＧ寿命が尽きたレベルとして定義する。したがって、本実施形態では、印刷動作に応じて膜厚などのＣＲＧ寿命を検知、測定または推定する処理部が必要となる。ただし、膜圧を直接的に測定することは難しいため、何らかの代替的な手段が必要となる。

例えば、ＣＲＧ使用量計測部１０１は、感光ドラム３０１の回転速度、駆動時間又は電圧印加時間などの物理的パラメータから寿命の消耗量又は残量を算出してもよい。また、ＣＲＧ使用量計測部１０１は、トナー容器内に設けられた複数の電極を用いてトナー容器内の残存トナーによる静電容量を検出し、検出された静電容量から寿命の消耗量又は残量を算出してもよい。

図５は、実施形態に係るメモリアクセス間隔決定処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ４０１で、メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリアクセス間隔カウンタ１０９のカウント値とメモリ寿命情報とから現在のメモリ消費率を算出する。ステップＳ４０２で、次にＣＲＧ使用量情報とＣＲＧ寿命情報からＣＲＧ消耗率を算出する。

ステップＳ４０３で、メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリ消費率とＣＲＧ消耗率を比較する。メモリ消費率がＣＲＧ消耗率より大きければ、メモリアクセス頻度が密であると判断できる。よって、ステップＳ４０４に進み、メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリアクセス間隔を現在のものより１ステップ増加（拡大）させる。これにより、アクセス頻度を少なくすることができる。一方、メモリ消費率がＣＲＧ消耗率以下であれば、アクセス頻度が疎であると判断できる。よって、ステップＳ４０５に進み、メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリアクセス間隔を削減（縮小）する。これにより、アクセス頻度が多くなる。なお、アクセス間隔の増加幅や削減幅は、一定であってもよいし、可変であってもよい。可変とする場合、メモリアクセス間隔決定部１０３は、例えば、上述した直線Ｌ１を基準としたずれ量に応じて増加幅や削減幅を決定する。

図６は、実施形態に係るメモリアクセスタイミング制御処理の一例を示すフローチャートである。メモリアクセスタイミング制御部１０８は、メモリアクセス要求が有るたびに、本フローチャートにしたがってアクセス制御を実行する。

ステップ５０１で、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、メモリアクセス間隔記憶部１０７から読み出したメモリアクセス間隔とメモリアクセス間隔カウンタ１０９のカウント値を比較する。ここでは、メモリアクセス間隔がカウント値よりも大きいか否かが判定される。メモリアクセス間隔がカウント値よりも大きければ、メモリアクセスを許可できないため、ステップＳ５０２へ進む。ステップＳ５０２で、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、メモリアクセス間隔カウンタ１０９を１だけインクリメントして処理を終える。

一方で、メモリアクセス間隔がカウント値以下であれば、ステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３で、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、メモリアクセス間隔カウンタ１０９をゼロにリセットする。次に、ステップＳ５０４で、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、メモリアクセス部１１０に対しメモリアクセスを指示する。メモリアクセス部１１０は、メモリに書き込み動作を行うとともに、メモリアクセス間隔カウンタ１０９のカウント値を１だけインクリメントする。

本実施形態によれば、消耗部品の寿命の尽きる時期と記憶部の書き換え回数が上限になる時期との差が小さくなるよう、アクセス回数と消耗部品の使用量とに応じて記憶部へのアクセスが制限される。これにより、消耗部品の寿命が尽きるまで記憶部の書き換え寿命を維持させつつ、かつデータの精度を可能な限り高めることが可能となる。これにより、書き込み寿命の短いより安価な記憶部を採用しやすくなる。

例えば、単位時間あたりに許容される記憶部へのアクセス回数であるアクセス間隔を、計数されたアクセス回数と計測された消耗部品の使用量とに応じて更新してもよい。より具体的には、メモリアクセス間隔決定部１０３が、消耗部品の消耗率の変化に応じて記憶部の消費率が変化するようアクセス間隔を決定することで、消耗部品の寿命が尽きるまで記憶部の書き換え寿命を維持させやすくなる。

なお、メモリアクセス間隔決定部１０３は、記憶部の消費率と消耗部品の消耗率とから算出された変化率と、記憶部の寿命と消耗部品の寿命とから決定された傾きとを比較する比較部を備えてもよい。ここで傾きとは、例えば、図３で示されるグラフの傾きを意味する。この場合、メモリアクセス間隔決定部１０３は、比較部における比較結果に基づいてアクセス間隔を決定する。これにより、メモリ書き換え回数とカートリッジの消耗量との対応関係が、理想的な直線Ｌ１に近づくようになろう。

［実施形態２］
実施形態１では、消耗部品の使用量（寿命の消耗量）を消耗部品の使用開始から常に検出できることを前提としていた。しかし、トナー容器内に設けられた電極を用いて検出された静電容量から消耗部品の使用量を推定する推定部が採用される場合もある（特開２０００−２７５９５０号公報）。

静電容量検出型のＣＲＧ使用量推定部は、残存トナーが少なくなった場合の検出精度に優れている。また、静電容量検出型のＣＲＧ使用量推定部は、印字率の異なった複数の画像を形成した場合でも、正確にトナー残存量を検出できるメリットがある。なお、印字率は、単位面積あたりのトナー使用量である。一方で、静電容量検出型のＣＲＧ使用量推定部は、ＣＲＧの使用開始時など、トナーが十分に残存している状態では、検出精度が相対的に低い。このように、静電容量検出型のＣＲＧ使用量推定部は、消耗部品の寿命の始期おける推定精度が、消耗部品の寿命の終期おける推定精度よりも低いため、何らかの対策が必要となる。

図７は、ＣＲＧの使用量（消耗量）が所定量に達しなければ、ＣＲＧ消耗量を精度良く検出できない推定部が採用されたときの、ＣＲＧ寿命の消耗量の推移とメモリ寿命の消費量の推移とを示したグラフである。図２、図３と共通する事項についての説明は省略する。

ＣＲＧが使用されてから初期においては、ＣＲＧ寿命の消耗量が検出されない。よって、消耗部品の寿命の途中（特に、ＣＲＧ寿命の消耗量を精度良く検出可能となる検出開始ポイントＸ）から、静電容量検出型のＣＲＧ使用量推定部が機能する。

なお、直線Ｌ１上の点Ｚから横軸に対して垂線を下ろしたときの交点が検出開始ポイントＸである。また、直線Ｌ１上の点Ｚから縦軸に対して垂線を下ろしたときの交点がＹである。点Ｙは、メモリアクセス間隔の決定開始ポイントである。

この場合、原点Ｏ、点Ｘ、Ｙ，Ｚを頂点とする四角形内では、上述した理由から、ＣＲＧの寿命の消耗量に基づいてはメモリアクセス間隔を調整できない。とりわけ、ＣＲＧの寿命の消耗量が検出開始ポイントＸを超えるまでに、メモリ書き換え回数がメモリアクセス間隔の決定開始ポイントを越えてしまうおそれがある。このように、メモリアクセス間隔が短すぎると、ＣＲＧの寿命が尽きる前にメモリの寿命が尽きてしまう。

図８は、実施形態に係る画像形成装置の制御部の一部を示したブロック図である。実施形態２では、ＣＲＧに関する検出開始ポイントＸに到達する前までは、印刷枚数を用いて消耗部品の使用量を推定する。

物理特性検出部７０１は、消耗部品の物理的特性の変化を検出する検出部の一例である。ここでは、物理特性検出部７０１は、ＣＲＧの静電容量を検出するものとする。なお、ＣＲＧ使用量計測部１０１は、検出された物理的特性の変化から消耗部品の使用量を推定する第１推定部の一例である。

枚数カウンタ７０２は、画像形成装置における画像形成枚数をカウントするカウンタである。ＣＲＧ使用量推定部７０３は、カウントされた画像形成枚数から消耗部品の使用量を推定する第２推定部の一例である。消耗部品の寿命の途中までは、ＣＲＧ使用量推定部７０３により決定された使用量が採用され、消耗部品の寿命の途中以降（ポイントＸ以降）は、ＣＲＧ使用量計測部１０１により決定された使用量が採用される。

例えば、ＣＲＧ寿命が１００，０００枚であり、ＣＲＧ使用量の検出開始ポイントＸがＣＲＧ消耗率７５％に相当するものと仮定する。さらに、ＣＲＧ使用量の検出開始ポイントＸに到達したとときの画像形成枚数を
１００，０００×（７５÷１００）＝７５，０００（枚）
と仮定する。実際には、画像形成時の印字率や１ジョブでの連続画像形成枚数などによって、検出開始ポイントＸに到達したとときの画像形成枚数にはバラツキが生じる。しかし、これは、ＣＲＧ使用量検出不能期間の仮の目安として使用される指標にすぎないので、十分であろう。

同様にメモリの書き換え寿命が１，０００，０００回であると仮定する。この場合、メモリアクセス間隔の決定開始タイミングは、
１，０００，０００×（７５÷１００）＝７５０，０００（回）
となる。

さらに、ＣＲＧ使用量が検出不能な期間中は、メモリアクセス間隔を
７５０，０００÷７５，０００＝１０（回／枚）
とする。すなわち、メモリアクセスタイミング制御部１０８は、１枚あたり１０回のメモリアクセスだけが実行されるよう制限する。

ＣＲＧ使用量計測部１０１によるＣＲＧ使用量が検出開始ポイントＸに到達する前に、メモリ書き換え回数がメモリアクセス間隔の決定開始ポイントＹを越えてしまうことも予想される。例えば、印字率の低いプリントを繰り返した場合や、１プリントジョブあたりのプリントボリュームが大きい場合などでは、ＣＲＧの寿命の消耗率が低下してしまうため、このような現象が発生する。この場合、ＣＲＧ使用量計測部１０１によるＣＲＧ使用量が検出開始ポイントＶに到達するまでは、メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリアクセス間隔を通常より疎にする。つまり１０（回／枚）よりも少ない値にする。

図９は、実施形態に係るメモリアクセス間隔決定処理の一例を示すフローチャートである。すでに説明した個所には同一の参照符号を付すことで、説明を簡潔にする。

ステップＳ８０１で、ＣＲＧ使用量計測部１０１は、ＣＲＧ使用量計測部１０１が計測したＣＲＧ使用量が検出開始ポイントＸを超えているか否かを判定する。超えていれば、上述したステップＳ４０１以降に進む。一方で、超えていなければ、ステップＳ８０２へ進む。

ステップＳ８０２で、ＣＲＧ使用量計測部１０１は、枚数カウンタ７０２によりカウントされた印刷枚数が、所定の閾値（例：７５０，０００枚）を越えているか否かを判定する。既に７５０，０００枚を越えていれば、ステップＳ４０４に進む。これにより、メモリアクセス間隔が現在の値よりも拡大される。

一方、印刷枚数が、７５０，０００枚を越えていなければ、ステップＳ８０３に進む。ステップＳ８０３で、メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリアクセスカウンタ１０５のカウント値をメモリ寿命で除算することでメモリ消費率を算出する。ステップＳ８０４で、ＣＲＧ使用量推定部７０３は、印刷枚数を基礎とするＣＲＧ使用量を推定し、ＣＲＧ使用量記憶部１０２へ書き込む。例えば、ＣＲＧ使用量推定部７０３は、印刷枚数をＣＲＧ寿命に相当する枚数（例：１００，０００枚）で除算することで、印刷枚数を基礎とするＣＲＧ使用量である、枚数消費率を算出する。

ステップＳ８０５で、メモリアクセス間隔決定部１０３は、メモリ消費率が枚数消費率を超えているか否かを判定する。超えていれば、上述したステップＳ４０４に進む。これにより、アクセス間隔が拡大される。超えていなければ、上述したステップＳ４０５へ進む。これにより、アクセス間隔が縮小される。

以上説明したように、メモリアクセス間隔決定部１０３は、消耗部品の寿命の途中までは、印刷枚数に基づいて決定された使用量を採用する。そして、消耗部品の寿命の途中以降になると、メモリアクセス間隔決定部１０３は、物理的特性に基づいて決定された使用量を採用する。なお、メモリアクセス間隔決定部１０３もアクセス制御部の一部である。よって、消耗部品の寿命の始期おける推定精度が消耗部品の寿命の終期おける推定精度よりも低い場合であっても、実施形態１と同様の効果を期待できる。

なお、印刷枚数をカウントすることは、代替手段の一例にすぎない。ＣＲＧ使用量推定部７０３は、感光ドラムの回転時間と帯電高圧の印加時間とから、感光ドラムの膜圧の削れ量を算出し、算出した削れ量をＣＲＧ使用量として採用してもよい。

実施形態に係る画像形成装置の制御部の一部を示したブロック図である。 実施形態に係るメモリアクセス間隔決定部が行うべき判断内容を説明するための補助図である。 実施形態に係るメモリアクセス間隔決定部が行うべき判断内容を説明するための補助図である。 実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略断面図である。 実施形態に係るメモリアクセス間隔決定処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係るメモリアクセスタイミング制御処理の一例を示すフローチャートである。 ＣＲＧの消耗量が所定量に達しなければ、ＣＲＧ消費量を精度良く検出できない推定部が採用されたときの、ＣＲＧ寿命の消耗量の推移とメモリ寿命の消費量の推移とを示したグラフである。 実施形態に係る画像形成装置の制御部の一部を示したブロック図である。 実施形態に係るメモリアクセス間隔決定処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１‥‥ＣＲＧ使用量計測部
１０２‥‥ＣＲＧ使用量記憶部
１０３‥‥メモリアクセス間隔決定部
１０４‥‥メモリ寿命記憶部
１０５‥‥メモリアクセスカウンタ
１０６‥‥ＣＲＧ寿命記憶部
１０７‥‥メモリアクセス間隔記憶部
１０８‥‥メモリアクセスタイミング制御部
１０９‥‥メモリアクセスカウンタ
１１０‥‥メモリアクセス部
１１１‥‥メモリ

Claims (9)

1. 情報を記憶する記憶部を備えた消耗部品が着脱可能な画像形成装置であって、
   前記記憶部へのアクセス回数を計数する計数部と、
   前記消耗部品の使用量を計測する計測部と、
   前記アクセス回数と前記消耗部品の使用量とに応じて、前記記憶部へのアクセス頻度を制御するアクセス制御部と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記憶部へのアクセス頻度とは、前記記憶部へのアクセス間隔であって、
   計数された前記アクセス回数と計測された前記消耗部品の使用量とに応じて前記アクセス頻度を更新する更新部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 計数された前記アクセス回数と前記記憶部の寿命を示すデータとから前記記憶部の使用率を算出する第１の使用率算出部と、
   計測された前記消耗部品の使用量と前記消耗部品の寿命を示すデータとから前記消耗部品の使用率を算出する第２の使用率算出部と、
   前記消耗部品の使用率の変化に応じて前記記憶部の使用率が変化するよう前記アクセス間隔を決定する決定部と
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記記憶部の使用率と前記消耗部品の使用率とから算出された変化率と、前記記憶部の寿命を示すデータと前記消耗部品の寿命を示すデータとから決定された傾きとを比較する比較部をさらに含み、
   前記決定部は、前記比較部における比較結果に基づいて前記アクセス間隔を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記計測部は、
   前記消耗部品の物理的特性の変化を検出する検出部と、
   検出された前記物理的特性の変化から前記消耗部品の使用量を推定する第１推定部と、
   前記画像形成装置における画像形成枚数をカウントするカウンタと、
   カウントされた前記画像形成枚数から前記消耗部品の使用量を推定する第２推定部と
   を含み、
   前記アクセス制御部は、前記消耗部品が使用されてから前記第１推定部によって前記物理的特性の変化が検出されるまでは、前記第２推定部により決定された使用量を採用し、前記第１推定部によって前記物理的特性の変化が検出された以降は、前記第１推定部により決定された使用量を採用することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 画像形成装置に着脱可能な消耗部品に設けられる記憶部へのアクセス制御方法であって、
   前記消耗部品の使用量を計測する計測工程と、
   前記記憶部へのアクセス回数を計数する計数工程と、
   前記アクセス回数と前記消耗部品の使用量とに応じて、前記記憶部へのアクセス頻度を制御するアクセス制御工程と、
   を含むことを特徴とするアクセス制御方法。
7. 前記アクセス制御工程は、前記アクセス回数と前記消耗部品の使用量とに応じて前記記憶部へのアクセス間隔を設定する工程を含むことを特徴とする請求項６に記載のアクセス制御方法。
8. さらに、計数された前記アクセス回数と前記記憶部の寿命を示すデータとから前記記憶部の使用率を算出する第１の使用率算出工程と、
   計測された前記消耗部品の使用量と前記消耗部品の寿命を示すデータとから前記消耗部品の使用率を算出する第２の使用率算出工程と
   を有し、
   前記アクセス制御工程は、前記消耗部品の使用率の変化に応じて前記記憶部の使用率が変化するよう前記アクセス間隔を設定する工程を含むことを特徴とする請求項７に記載のアクセス制御方法。
9. 前記消耗部品の使用量を計測する計測工程は、
   前記消耗部品の物理的特性の変化を検出して前記消耗部品の使用量を推定する第１推定工程と、
   カウントされた画像形成枚数から前記消耗部品の使用量を推定する第２推定工程と
   を含み、
   前記アクセス制御工程は、前記アクセス回数と前記第１推定工程または前記第２推定工程によって推定された前記消耗部品の使用量とに応じて、前記アクセス頻度を制御する工程であることを特徴とする請求項６に記載のアクセス制御方法。

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