JP7031235B2 - 画像形成装置、プログラム、および画像形成システム - Google Patents

Description

この開示は、画像形成装置に関し、より特定的には、画像形成装置を構成する部材の使用可能期間を予測する技術に関する。

近年、環境への配慮等を理由として電化製品の長寿命化が要求されている。これは、画像形成装置においても同様である。画像形成装置を長寿命化するために、例えば、特開２００４－１８４６０１号公報は、「転写電流値と前記転写電圧値とから求めた転写ローラーの実測抵抗値と基準抵抗値とを比較し、当該実測抵抗値が前記基準抵抗値より大であるときに前記転写ローラーの寿命と判断する検知器を備える」画像形成装置を開示している（「要約」参照）。

また、特開２００６－００３５３８号公報は、「転写ローラーの抵抗値が限界基準値を上回っていないと判定した場合には印刷動作の動作モードを第１印刷モードにして印刷動作を行なう。一方、転写ローラーの抵抗値が限界基準値を上回っていると判定した場合には、印刷動作の動作モードを第２印刷モードにして印刷動作を行なう」構成を開示している（「要約」参照）

特開２００４－１８４６０１号公報 特開２００６－００３５３８号公報

画像形成装置は、長寿命化だけでなく、精度よく部材の寿命を予測する構成も必要とされている。部材の寿命を精度よく予測することにより、画像形成装置のユーザーは、予め当該部材の代替品を用意することができ、またはサービスマンがタイミング良く部材の交換に伺うことができる。

ところで、特許文献１に開示される画像形成装置は、転写ローラーの抵抗値を用いて当該部材の寿命を判断する構成である。特許文献２に開示される画像形成装置は、転写ローラーに定電圧を印加する第１印刷モードから転写ローラーに定電流を流す第２印刷モードに切り替える。当該構成によれば、転写ローラーの抵抗値は、第１モードでは非線形に変化していくのに対して第２モードではリニアに変化していく。

上記のようにモードに応じて部材の電気的特性値（例えば抵抗値）の挙動が異なる場合、単に第１モードにおける転写ローラーの電気的特性値の推移から転写ローラーの寿命を予測した場合、実際の寿命と大きくずれる場合がある。したがって、モードに応じて部材の電気的特性値の推移の挙動が異なるような画像形成装置において、当該部材の寿命を精度よく推定する技術が必要とされている。

本開示は、上記のような問題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、画像形成装置を構成する部材の寿命を精度よく予測できる技術を提供することである。

ある実施形態に従うと、トナー像を担持するための像担持体と、像担持体に接触または近接して配置される部材と、部材の電気的特性値を測定するためのセンサーと、部材の使用に伴い、部材に対して定電流および定電圧のいずれか一方を印加する第１モードから、部材に対して一方とは異なる他方を印加する第２モードに切り替え可能に構成される電源装置と、第１モードにおける部材の使用量と電気的特性値との第１対応関係を記憶する記憶装置と、部材の使用可能期間を予測するための制御装置とを備える画像形成装置が提供される。制御装置は、センサーにより測定された電気的特性値と第１モードにおける部材の使用量との第２対応関係を取得し、第１対応関係と第２対応関係とに基づいて、電源装置が第２モードに切り替えられた場合の部材の使用可能期間を予測する。

好ましくは、電源装置は、電気的特性値が第１値に到達したことに基づいて、第１モードから、第２モードに切り替え可能に構成される。制御装置は、第１対応関係と第２対応関係とに基づいて、電気的特性値が第１値よりも大きい第２値に到達するまでの期間を予測する。

好ましくは、第１対応関係は、第１モードにおける部材の使用量と電気的特性値の変動率との関係を複数保持する。第２対応関係は、センサーにより測定された電気的特性値の第１モードにおける部材の使用量に対する変動率を含む。

さらに好ましくは、制御装置は、センサーにより異なるタイミングで測定された電気的特性値の差分と、異なるタイミングにおける使用量の差分と、に基づいて第２対応関係としての変動率を取得する。

好ましくは、制御装置は、第２対応関係として算出された変動率と、第１対応関係から定まる変動率との比率を算出し、比率に基づいて使用可能期間を予測する。

好ましくは、第１モードにおいて部材に対して定電圧が印加される場合、第１対応関係における電気的特性値の変動率は、部材の使用量に対して対数関数的に変化するように規定される。第１モードにおいて部材に対して定電流が流される場合、第１対応関係における電気的特性値の変動率は、部材の使用量に対して比例して変化するように規定される。

好ましくは、部材の電気的特性値は、部材の抵抗値を含む。
好ましくは、センサーは、所定のタイミングで部材に定電流が流された場合の部材に印加される電圧値または所定のタイミングで部材に定電圧が印加された場合の部材に流れる電流値を取得するように構成される。

好ましくは、画像形成装置は、温度および湿度を測定する環境センサーをさらに備える。制御装置は、環境センサーの測定結果に基づいて、部材の使用可能期間の予測結果を補正する。

さらに好ましくは、制御装置は、温度が高いほどまたは湿度が高いほど使用可能期間の予測結果が長くなるように補正し、温度が低いほどまたは湿度が低いほど使用可能期間の予測結果が短くなるように補正する。

好ましくは、制御装置は、１の印字ジョブあたりの平均印字枚数に基づいて、部材の使用可能期間の予測結果を補正する。

さらに好ましくは、制御装置は、１の印字ジョブあたりの平均印字枚数が多いほど使用可能期間の予測結果が短くなるように補正し、１の印字ジョブあたりの平均印字枚数が少ないほど使用可能期間の予測結果が長くなるように補正する。

好ましくは、部材は、像担持体に形成されたトナー像を転写するための１次転写ローラーを含む。

さらに好ましくは、電源装置は、１次転写ローラーに対して定電圧を印加する第１モードから、１次転写ローラーに定電流を印加する第２モードに切り替えるように構成される。

好ましくは、部材は、像担持体に残留するトナーを回収するためのクリーニングブラシを含む。

さらに好ましくは、電源装置は、クリーニングブラシに対して定電流を印加する第１モードから、クリーニングブラシに定電圧を印加する第２モードに切り替えるように構成される。

好ましくは、部材は、像担持体を帯電するための帯電ローラーを含む。
他の局面に従うと、画像形成装置に含まれる像担持体に接触または近接して配置される部材の使用可能期間を予測するためにコンピュータで実行されるプログラムが提供される。画像形成装置は、部材の電気的特性値を測定するためのセンサーと、部材の使用に伴い、部材に対して定電流および定電圧のいずれか一方を印加する第１モードから、部材に対して一方とは異なる他方を印加する第２モードに切り替え可能に構成される電源装置とを含む。プログラムはコンピュータに、センサーにより測定された電気的特性値と第１モードにおける部材の使用量との第１対応関係を取得するステップと、記憶装置に記憶された第１モードにおける部材の使用量と電気的特性値との第２対応関係と、取得された第１対応関係とに基づいて、電源装置が第２モードに切り替えられた場合の部材の使用可能期間を予測するステップとを実行させる。

さらに他の局面に従うと、画像形成装置と通信可能なサーバーが提供される。画像形成装置は、トナー像を担持するための像担持体と、像担持体に接触または近接して配置される部材と、部材の電気的特性値を測定するためのセンサーと、部材の使用に伴い、部材に対して定電流および定電圧のいずれか一方を印加する第１モードから、部材に対して一方とは異なる他方を印加する第２モードに切り替え可能に構成される電源装置とを含む。サーバーは、第１モードにおける部材の使用量と電気的特性値との第１対応関係を記憶する記憶装置と、部材の使用可能期間を予測するための制御装置とを備える。制御装置は、センサーにより測定された電気的特性値と第１モードにおける部材の使用量とを画像形成装置から受信し、受信した電気的特性値と使用量との第２対応関係を取得し、第１対応関係と第２対応関係とに基づいて、電源装置が第２モードに切り替えられた場合の部材の使用可能期間を予測し、予測結果を画像形成装置に送信する。

ある実施形態に従う画像形成装置は、当該画像形成装置を構成する部材の寿命を精度よく予測できる。

開示された技術的特徴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この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。

部材に定電圧を印加する定電圧モードから、部材に定電流を流す定電流モードに切り替える様子を表す図である。 定電圧モードから定電流モードに切り替えた場合における部材の抵抗値の推移を表す図である。 定電流モードから定電圧モードに切り替える様子を表す図である。 定電流モードから定電圧モードに切り替えた場合における部材の抵抗値の推移を表す図である。 本開示に従う技術思想を説明するための図である。 実施形態１に従う画像形成装置の構造の一例を表す図である。 実施形態１に従う作像ユニットの構成を表す図である。 実施形態１に従う画像形成装置の電気的な構成の一例を表す図である。 記憶装置に記憶されている基準対応関係を説明するための図である。 １次転写ローラーの使用可能期間を予測する処理を説明するための図である。 １次転写ローラーの寿命（使用可能期間）を算出する処理を表すフローチャートである。 １次転写ローラーの使用可能期間の通知態様の一例を表す図である。 定電流モードに移行した後に１次転写ローラーの使用可能期間を予測する処理を説明するための図である。 枚数補正テーブルのデータ構造の一例を表す図である。 環境補正テーブルのデータ構造の一例を表す図である。 実施形態２に従う画像形成装置における作像ユニットの構造を表す図である。 実施形態２に従う画像形成装置の電気的な構成の一例を表す図である。 実施形態２に従う基準対応関係を説明するための図である。 クリーニングブラシの使用可能期間を予測する処理を説明するための図である。 クリーニングブラシの寿命（使用可能期間）を算出する処理を表すフローチャートである。

以下、この技術的思想の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下の説明では、同一の部品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、そ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。

［導入］
電子写真方式に従う画像形成装置は、トナー像を担持する像担持体（例えば、感光体、中間転写体）と、当該像担持体に接触または近接して配置される部材（例えば、帯電ローラー、１次転写ローラー、２次転写ローラー）とを備える。画像形成装置は、部材に電圧を印加して当該部材を帯電させる。

関連技術に従う画像形成装置は、像担持体に接触または近接して配置される部材の電気的特性値（例えば、抵抗値、電圧値、電流値）に基づいて、当該部材への電力供給の方法を切り替える。

図１は、部材に定電圧を印加する定電圧モードから、部材に定電流を流す定電流モードに切り替える様子を表す。図１の横軸は部材に流す電流値を表し、縦軸は部材に印加する電圧値を表す。

画像形成装置は、部材に印加する電圧および電流を領域１０５（破線と一点鎖線で囲まれる領域）の範囲内で制御する。その理由は、電圧値または電流値を領域１０５の範囲外に設定した場合、何らかの画像不良が生じるためである。部材が１次転写ローラーである場合について説明する。１次転写ローラーに印加される電圧値または電流値が下限値以下である場合、感光体に形成されたトナー像を中間転写体に十分に転写できなくなる。また、１次転写ローラーに印加される電圧値または電流値が上限値以下である場合、１次転写ローラーと感光体との間で放電が生じ、トナー像上に斑点状のノイズが生じる。

初期値１１０は部材に印加される初期電圧値および初期電流値を表す。一例として、初期値１１０は、領域１０５の中央に設定される。

図１に示される例において、画像形成装置はまず最初に、部材に対して定電圧を印加する。部材に電圧を印加すると、部材の抵抗値が徐々に上昇する。そのため、部材に流れる電流値が徐々に小さくなる。画像形成装置は、部材に流れる電流値が下限値に達すると、部材に対して定電流を印加する。この場合、部材の抵抗値の上昇に伴い、部材に印加される電圧値が徐々に大きくなる。画像形成装置は、部材に印加される電圧値が上限値に達すると、部材の寿命であると判断する。

図２は、定電圧モードから定電流モードに切り替えた場合における部材の抵抗値の推移を表す。図２の横軸は部材を用いた累計印字枚数を、縦軸は部材の抵抗値をそれぞれ表す。

図２に示されるように、部材の抵抗値は、定電圧モードにおいて曲線２１０に従い非線形に変化する。画像形成装置は、抵抗値が第１抵抗値に到達したことに基づいて、定電圧モードから定電流モードに切り替える。部材の抵抗値は、定電流モードにおいて直線２２０に従い変化する。画像形成装置は、抵抗値が第２抵抗値（＞第１抵抗値）に到達したことに基づいて、部材の寿命であると判断する。

関連技術に従う画像形成装置は、定電圧モードにおいて部材の寿命を予測する。より具体的には、関連技術に従う画像形成装置は、異なる累計印字枚数における部材の抵抗値を取得し、取得結果から抵抗値が第２抵抗値に到達するときの累計印字枚数を予測する。係る場合、関連技術に従う画像形成装置は、定電流モードにおいても曲線２１０（破線部）に従い部材の抵抗値が変化すると予測してしまうため、部材の寿命を実際の寿命（累計印字枚数Ｎ２）よりも長く予測してしまう。寿命を迎えた部材を用いて印字された場合、画像不良が生じ得る。

図３は、定電流モードから定電圧モードに切り替える様子を表す。図３に示される例では、画像形成装置はまず最初に、部材に対して定電流を流す。画像形成装置は、部材の抵抗値の上昇に伴い部材に流れる電流値が上限値に達すると、部材に対して定電圧を印加する。また、画像形成装置は、部材の抵抗値の上昇に伴い部材に流れる電流値が下限値に達すると、部材の寿命であると判断する。

図４は、定電流モードから定電圧モードに切り替えた場合における部材の抵抗値の推移を表す。図４に示されるように、部材の抵抗値は、定電流モードにおいて直線４１０に従い変化する。画像形成装置は、抵抗値が第１抵抗値に到達したことに基づいて、定電流モードから定電圧モードに切り替える。部材の抵抗値は、定電圧モードにおいて曲線４２０に従い変化する。画像形成装置は、抵抗値が第２抵抗値（＞第１抵抗値）に到達したことに基づいて、部材の寿命であると判断する。

関連技術に従う画像形成装置は、定電流モードにおいて測定された抵抗値の挙動に基づいて部材の寿命を予測する。この場合、関連技術に従う画像形成装置は、定電圧モードにおいても直線４１０（破線部）に従い部材の抵抗値が変化すると予測してしまうため、部材の寿命を実際の寿命（累計印字枚数Ｎ２）よりも短く予測してしまう。このように、関連技術に従う画像形成装置は、部材の制御を定電圧モードおよび定電流モードの一方から他方に切り替える場合において、部材の寿命を正確に予測できない。以下、このような課題を解決し得る実施形態に従う画像形成装置の制御概要について説明する。

［技術思想］
図５は、本開示に従う技術思想を説明するための図である。図５に示される例において、実施形態に従う画像形成装置は部材の制御を定電圧モードから定電流モードに切り替える。

実施形態に従う画像形成装置は、曲線２１０に対応する関数またはテーブルを予め記憶装置に記憶している。曲線２１０は、定電圧モードにおける部材の使用量を表す累計印字枚数と部材の抵抗値との基準対応関係を表す。画像形成装置は、図示しないセンサーに基づいて異なる累計印字枚数における部材の抵抗値を取得する。図５に示される例において、画像形成装置は、累計印字枚数Ｎ３，Ｎ４における部材の抵抗値Ｒ３，Ｒ４を取得する。画像形成装置は、これらの実測値から累計印字枚数と抵抗値との実際の対応関係を取得する。

画像形成装置は、取得された実際の対応関係（第２対応関係）と、記憶装置に記憶された基準対応関係（第１対応関係）とに基づいて、部材の使用可能期間（寿命）である累計印字枚数Ｎ６を予測する。

より具体的には、画像形成装置は、実際の対応関係として、部材を用いた累計印字枚数に対する抵抗値の変動率（つまり、傾き）を取得する。画像形成装置は、取得された変動率と、基準対応関係から導出される累計印字枚数Ｎ３－Ｎ４間における抵抗値の変動率との比率を算出する。画像形成装置は、算出された比率を用いて基準対応関係を補正し、当該補正された基準対応関係に基づいて抵抗値が第１抵抗値に到達するときの（つまり、定電圧モードから定電流モードに切り替わるときの）累計印字枚数Ｎ５を算出する。図５に示される例において、実際に取得された抵抗値の変動率は基準対応関係に規定される変動率よりも大きい。そのため、補正前の基準対応関係に基づいて抵抗値が第１抵抗値に到達するときの累計印字枚数Ｎ１よりも、補正後の基準対応関係から算出される累計印字枚数Ｎ５は少ない。

画像形成装置は、補正された基準対応関係に基づいて、抵抗値が第１抵抗値に到達したときの、累計印字枚数に対する抵抗値の変動率（つまり、直線２２０の傾き）を算出する。画像形成装置は、当該算出された変動率と、累計印字枚数Ｎ１とに基づいて、抵抗値が第２抵抗値に到達するときの累計印字枚数Ｎ６（寿命）を算出する。

上記によれば、実施形態に従う画像形成装置は、実際に測定された部材の使用量と電気的特性値との対応関係（第２対応関係）に基づいて、基準対応関係（第１対応関係）を補正することにより、モードの切り替え時を正確に予測できる。その結果、実施形態に従う画像形成装置は、モードの切り替え後における使用量に対する電気的特性値の挙動を正確に予測できる。したがって、実施形態に従う画像形成装置は、モードが切り替わる場合であっても部材の寿命を正確に予測できる。以下、実施形態に従う画像形成装置の具体的な構成および処理について説明する。

［実施形態１］
（画像形成装置の構造）
図６は、画像形成装置６００の構造の一例を表す。画像形成装置６００は、レーザプリンタやＬＥＤプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置である。図６に示されるように、画像形成装置６００は、内部のほぼ中央部にベルト部材として中間転写ベルト１を備えている。中間転写ベルト１の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが中間転写ベルト１に沿って並んで配置される。これらの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、トナー像を担持可能に構成される感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋをそれぞれ有している。

像担持体である各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、対応する感光体を帯電するための帯電ローラー４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、露光装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、現像装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋと、中間転写ベルト１を挟んで各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと対向する１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋがそれぞれ配置されている。１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋは、対応する感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに近接して配置されている。

中間転写ベルト１の中間転写ベルト駆動ローラー８で支持された部分には、２次転写ローラー９が圧接されている。２次転写ローラー９と中間転写ベルト駆動ローラー８とが接する領域において２次転写が行なわれる。２次転写領域後方の搬送経路Ｒ１の下流位置には、定着ローラー１０と加圧ローラー１１とを含む定着装置２０が配置されている。

画像形成装置６００の下部には、給紙カセット３０が着脱可能に配置されている。給紙カセット３０内に積載収容された用紙Ｐは、給紙ローラー３１の回転によって最上部の用紙から１枚ずつ搬送経路Ｒ１に送り出されることになる。

また、画像形成装置６００の上部には、操作パネル９０が配置されている。操作パネル９０は、一例として、タッチパネルとディスプレイとが互いに重ね合わせられた画面と、物理ボタンとから構成される。

なお、上記の例において画像形成装置６００は、タンデム式の中間転写方式を採用しているがこれに限定されるものではない。

（画像形成装置の概略動作）
次に、以上の構成からなる画像形成装置６００の概略動作について説明する。外部装置（たとえば、パソコン等）から後述するＣＰＵ８１０に画像信号が入力される。ＣＰＵ８１０は、この画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成する。また、ＣＰＵ８１０は、作成したデジタル信号に基づいて、各作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの各露光装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを発光させて露光を行なう。

これにより、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像装置６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋによりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。各色のトナー画像は、各１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの作用により、図６中の矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１上に順次重ね合わせて１次転写される。

このようにして中間転写ベルト１上に形成されたトナー画像は、２次転写ローラー９の作用により、用紙Ｐに一括して２次転写される。用紙Ｐに２次転写されたトナー画像は、定着装置２０に達する。トナー画像は、加熱された定着ローラー１０、および加圧ローラー１１の作用により用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、排紙ローラー５０を介して排紙トレイ６０に排出される。

（作像ユニット）
以下、作像ユニットの具体的な構成を説明する。なお、各作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの構成は同じであるので、一例として作像ユニット２Ｙの構成について説明する。

図７は、作像ユニット２Ｙの構成を表す図である。図７を参照して、作像ユニット２Ｙは、上述の感光体３Ｙ、帯電ローラー４Ｙ、露光装置５Ｙ、現像装置６Ｙ、１次転写ローラー７Ｙに加え、電源装置７１０Ｙと、電圧センサー７２０Ｙとをさらに有する。

電源装置７１０Ｙは、定電圧モードと定電流モードとを切り替え可能に構成される。電源装置７１０Ｙは、定電圧モードにおいて１次転写ローラー７Ｙに対して定電圧を印加し、定電流モードにおいて１次転写ローラー７Ｙに対して定電流を流す。

電圧センサー７２０Ｙは、１次転写ローラー７Ｙの電気的特性値を測定するためのセンサーとして機能する。一例として、電圧センサー７２０Ｙは、電源装置７１０Ｙが１次転写ローラー７Ｙに対して定電流（例えば３０μＡ）を流したときの、１次転写ローラー７Ｙに印加される電圧値を測定するように構成される。

以下では、上述の各色毎に設けられた構成要素からイエロー「Ｙ」、マゼンタ「Ｍ」、シアン「Ｃ」、およびブラック「Ｋ」の符号を省略する場合がある。そのような構成要素は、４色の各構成要素の総称を表す。例えば、感光体３は、感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの総称を表す。

（画像形成装置の電気的な接続関係）
図８は、実施形態１に従う画像形成装置６００の電気的な構成の一例を表す図である。画像形成装置６００は、画像形成装置６００の制御装置として機能するＣＰＵ（Central Processing Unit）８１０を有する。ＣＰＵ８１０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）８２０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）８３０と、記憶装置４４０と、電源装置８５０と、電源装置７１０と、操作パネル９０と、環境センサー８６０と、通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）８７０とにそれぞれ電気的に接続されている。ＣＰＵ８１０は、ＲＯＭ８３０に格納される制御プログラム８３２を読み込んで実行することにより、接続される各デバイスの動作を制御する。

ＲＡＭ８２０は、ＣＰＵ８１０が制御プログラム８３２を実行するためのワーキングメモリーとして機能する。記憶装置８４０は、ハードディスクドライブなどの不揮発性メモリーによって実現される。記憶装置８４０は、基準対応関係８４１と、使用量テーブル８４２と、抵抗値履歴テーブル８４３と、平均印字枚数テーブル８４４と、枚数補正テーブル８４５と、平均環境テーブル８４６と、環境補正テーブル８４７とを記憶している。

使用量テーブル８４２は、各色の１次転写ローラー７の使用量を記憶する。使用量は、例えば、１次転写ローラー７を用いて印字された累計印字枚数（以下、「累計枚数」とも言う）、１次転写ローラー７の回転数、走行距離などを含む。使用量テーブル８４２に格納される各色毎の使用量は、１次転写ローラー７が使用されるごとにＣＰＵ８１０によって更新される。

抵抗値履歴テーブル８４３は、１次転写ローラー７の抵抗値の履歴を各色毎に記憶する。より具体的には、ＣＰＵ８１０は、所定のタイミングで取得された電圧センサー７２０の測定結果に基づいて、１次転写ローラー７の抵抗値を算出する。ＣＰＵ８１０は、算出された抵抗値と上記所定のタイミングにおける累計枚数とを互いに関連付けて抵抗値履歴テーブル８４３に保存する。記憶装置８４０に格納されるその他の各データについては後述する。

電源装置８５０は、帯電ローラー４に所定電圧を印加する。これにより感光体３は、帯電ローラー４によって帯電される。

電源装置７１０は、上述の通り１次転写ローラー７に定電圧または定電流を印加する。電圧センサー７２０は、１次転写ローラーに印加される電圧を検出して、検出結果をＣＰＵ８１０に出力する。

操作パネル９０は、ユーザーから受け付けた操作内容（例えばタッチパネルにおける座標位置）をＣＰＵ８１０に出力する。

環境センサー８６０は、画像形成装置６００の機内の温度および湿度を測定し、測定結果をＣＰＵ８１０に出力する。

通信Ｉ／Ｆ８７０は、一例として、無線ＬＡＮ（Local Area Network）カードにより実現される。ＣＰＵ８１０は、通信Ｉ／Ｆ８７０を介してＬＡＮまたはＷＡＮ（Wide Area Network）に接続されたサーバー８００と通信可能に構成される。サーバー８００は、例えば、画像形成装置６００の製造元または販売元が画像形成装置６００を管理するために、画像形成装置６００の状態を表す情報の入力を受け付ける。

（第１対応関係）
図９は、記憶装置８４０に記憶されている基準対応関係８４１を説明するための図である。図９（Ａ）は、ある局面に従う基準対応関係８４１のデータ構造の一例を表す。図９（Ｂ）は、基準対応関係８４１を視覚的に表す図である。

図９（Ａ）を参照して、基準対応関係８４１は、定電圧モードにおける１次転写ローラー７の使用量と、１次転写ローラー７の電気的特性値の変動率との関係を複数保持している。図９（Ａ）に示される例において、１次転写ローラー７の使用量は当該１次転写ローラーを用いて印字された累計枚数を、変動率は使用量に対する１次転写ローラー７の抵抗値の傾きをそれぞれ表す。

図９（Ａ）に示されるように、変動率は累計枚数が増えるに従い小さくなる。また、図９（Ｂ）に示されるように、１次転写ローラー７の抵抗値は定電圧モードにおいて、累計枚数が増えるに従い対数関数的に変化している。基準対応関係８４１に保持される各変動率は、予め定められた条件下の実験により予め算出された値である。予め定められた条件は、予め定められた温湿度、予め定められた１次転写ローラー７に印加する電圧値、予め定められた印字ジョブあたりの印字枚数を含む。

なお、上記の例において、記憶装置８４０は、テーブル形式の基準対応関係８４１を記憶するように構成されているが、他の実施形態において、図９（Ｂ）に示される曲線を表す関数を記憶するように構成されてもよい。

（１次転写ローラー７の寿命予測）
次に、基準対応関係８４１を用いて１次転写ローラー７の使用可能期間（寿命）を予測する処理について具体例を用いて説明する。

図１０は、１次転写ローラー７の使用可能期間を予測する処理を説明するための図である。横軸は１次転写ローラー７を用いて印字された累計枚数を、縦軸は１次転写ローラー７の抵抗値をそれぞれ表す。一例として、１次転写ローラー７の抵抗値は、累計枚数が０枚のときに６．８ｌｏｇΩであって、累計枚数が１０ｋ枚（ｋは１０００を意味する）のときに６．８２１ｌｏｇΩであって、累計枚数が２９．７ｋ枚のときに６．８６２ｌｏｇΩであったとする。これらの値は、電圧センサー７２０の出力結果に基づいて、ＣＰＵ８１０によって算出される。

まず、ＣＰＵ８１０は、累計枚数が１０ｋ枚－２９．７ｋ枚のときの１次転写ローラー７の抵抗値の変動率Ｐ１＝（６．８６２－６．８２１）／（２９．７－１０）＊１００＝０．２０５［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］を算出する。

また、ＣＰＵ８１０は、基準対応関係８４１を参照して、累計枚数が１０ｋ枚－２９．７ｋ枚のときの、抵抗値の基準変動率Ｐ１Ａが０．１６［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］であると特定する。基準変動率Ｐ１Ａは、基準対応関係８４１から推定される変動率である。これに対して変動率Ｐ１は、電圧センサー７２０の測定結果に基づいて算出された実際の変動率である。

次に、ＣＰＵ８１０は、基準変動率Ｐ１Ａに対する変動率Ｐ１の比率ＲＡを算出する。上記の例では、比率ＲＡ＝０．２０５／０．１６≒１．３となる。

ＣＰＵ８１０は、基準対応関係８４１に保持される各基準変動率に比率ＲＡを乗じて補正し、補正後の対応関係１０１０に基づいて、定電流モードに切り替えるときの累計枚数Ｎ１を算出する。

より具体的には、ＣＰＵ８１０は、第１抵抗値（７．２ｌｏｇΩ）に到達する前の２００ｋ枚時点の１次転写ローラー７の抵抗値Ｒ２００ｋを次の式（１）に従い算出する。

＜式１＞
Ｒ２００ｋ＝初期抵抗値＋比率ＲＡ×（基準変動率ＰＡ１＋基準変動率ＰＡ２）
＝６．８＋１．３×（０．１６＋０．１２）
＝７．１６［ｌｏｇΩ］
基準変動率ＰＡ２は、基準対応関係８４１から推定される累計枚数１００ｋ枚－２００ｋ枚のときの変動率である。ＣＰＵ８１０は、累計枚数２００ｋ枚と累計枚数Ｎ１との差分Ｄ１を次の式（２）に従い算出する。

＜式２＞
Ｄ１＝（第１抵抗値－Ｒ２００ｋ）／（基準変動率ＰＡ３×比率ＲＡ）×１００
＝（７．２－７．１６）／（０．０８×１．３）×１００
＝３８．５［ｋ枚］
基準変動率ＰＡ３は、基準対応関係８４１から推定される累計枚数２００ｋ枚－３００ｋ枚のときの変動率である。上記の結果から、ＣＰＵ８１０は、定電流モードに切り替えるとき、つまり、抵抗値が第１抵抗値に到達するときの累計枚数が２３８．５ｋ枚であると算出する。

次に、ＣＰＵ８１０は、定電流モードにおける変動率Ｐ３（つまり、直線１０２０における傾き）＝基準変動率ＰＡ３×比率ＲＡ＝０．１０４を算出する。ＣＰＵ８１０は、１次転写ローラー７の使用可能期間に対応する累計印字枚数Ｎ２を、変動率Ｐ３と、累計枚数Ｎ１とに基づいて次の式（３）に従い算出する。

＜式３＞
Ｎ２＝（第２抵抗値－第１抵抗値）／変動率Ｐ３×１００＋累計枚数Ｎ１
＝（７．３５－７．２）／０．１０４×１００＋２３８．５ｋ枚
＝３８２．７ｋ枚
（制御構造）
図１１は、上記一連の１次転写ローラー７の寿命（使用可能期間）を算出する処理を表すフローチャートである。図１１に示される各処理は、ＣＰＵ８１０が制御プログラム８３２を実行することにより実現される。

ステップＳ１１１０にて、ＣＰＵ８１０は、所定のタイミングであるか否かを判断する。所定のタイミングは、例えば、画像形成装置６００に電源供給が開始されたタイミング、１次転写ローラー７を用いた累計印字枚数が所定枚数（例えば１０ｋ枚毎）に到達したタイミング、操作パネル９０を介して入力されたユーザーから指定されたタイミングなどを含む。ＣＰＵ８１０は、所定のタイミングであると判断した場合、ステップＳ１１２０の処理を実行する。

ステップＳ１１２０にて、ＣＰＵ８１０は、電圧センサー７２０の測定結果に基づいて、１次転写ローラー７の電気的特性値として抵抗値を取得する。ＣＰＵ８１０は、取得した抵抗値と、当該抵抗値を取得したタイミングにおける累計枚数とを対応付けて抵抗値履歴テーブル８４３に格納する。

ステップＳ１１３０にて、ＣＰＵ８１０は、抵抗値履歴テーブル８４３を参照して、１次転写ローラー７の使用量に対する抵抗値の実際の変動率を算出する。

ステップＳ１１４０にて、ＣＰＵ８１０は、基準対応関係８４１を参照して、現在の使用量（使用量テーブル８４２に記憶されている累計枚数）に対応する基準変動率を特定する。一例として、現在の累計枚数が２５０ｋ枚である場合、対応する基準変動率は０．０８［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］となる。

ステップＳ１１５０にて、ＣＰＵ８１０は、基準変動率に対する実際の変動率の比率ＲＡを算出する。ステップＳ１１６０にて、ＣＰＵ８１０は、基準対応関係８４１と比率ＲＡとに基づいて、１次転写ローラー７の抵抗値が第１抵抗値に到達するときの累計枚数Ｎ１（第１使用量）を推定する。

ステップＳ１１７０にて、ＣＰＵ８１０は、基準対応関係８４１を参照して、累計枚数Ｎ１のときの基準変動率（以下、「切替変動率」とも言う）を特定する。

ステップＳ１１８０にて、ＣＰＵ８１０は、切替変動率に比率ＲＡを乗じた値に基づいて、抵抗値が第１抵抗値から第２抵抗値に到達するまでの印字枚数（第２使用量）を算出する。

ステップＳ１１９０にて、ＣＰＵ８１０は、第１使用量と第２使用量との積算値を、累計枚数Ｎ２（つまり、１次転写ローラー７の使用可能期間）として算出する。ＣＰＵ８１０はさらに、算出された１次転写ローラー７の使用可能期間を、操作パネル９０に表示する。

上記によれば、実施形態に従う画像形成装置６００は、実際に測定された１次転写ローラー７の抵抗値と１次転写ローラー７を用いて印字された累計枚数との対応関係（第２対応関係）に基づいて、予め記憶された基準対応関係８４１（第１対応関係）を補正することにより、モードの切り替え時を正確に予測できる。その結果、画像形成装置６００は、モードの切り替え後における１次転写ローラー７の抵抗値の挙動を正確に予測できる。したがって、画像形成装置６００は、モードが切り替わる場合であっても１次転写ローラー７の使用可能期間を正確に予測できる。

また、画像形成装置６００の使用条件が変化したことに応じて、１次転写ローラー７の使用量に対する抵抗値の変動率が変化する場合がある。このような場合においても、実施形態に従う画像形成装置６００は、ステップＳ１１１０に示される所定のタイミングごとに、１次転写ローラー７の使用可能期間を算出する。そのため、画像形成装置６００は、仮に１次転写ローラー７の使用量に対する抵抗値の変動率が変化した場合であっても、当該変化に応じた１次転写ローラー７の使用可能期間をその都度算出できる。

なお、上記の例において、画像形成装置６００は、抵抗値履歴テーブル８４３に格納される抵抗値のうち、直近２つの抵抗値に基づいて変動率を算出するように構成されているが、３つ以上の抵抗値に基づいて変動率を算出するように構成されてもよい。

また、上記の例において、画像形成装置６００は、１次転写ローラー７の抵抗値に基づいて１次転写ローラー７の使用可能期間を予測するように構成されているが、他のパラメーターによって予測してもよい。例えば、画像形成装置６００は、１次転写ローラー７に定電流を流したときに１次転写ローラー７に印加される電圧値を実質的に抵抗値として見なしても良い。

他の例として、画像形成装置６００は、１次転写ローラー７に定電圧を印加したときに１次転写ローラー７に流れる電流値に基づいて１次転写ローラー７の使用可能期間を予測しても良い。係る場合、電流値と抵抗値とは逆数の関係にあるため、画像形成装置６００は、測定された電流値が予め定められた電流値よりも小さくなるときの累計枚数を１次転写ローラー７の使用可能期間として予測する。

また、上記の例において、１次転写ローラー７の使用可能期間を予測する構成について説明したが、画像形成装置６００は、同様の手法を用いて他の部材の使用可能期間も予測できる。他の部材としては、帯電ローラー４、２次転写ローラー９などが挙げられる。例えば、帯電ローラー４の使用可能期間を予測する場合、画像形成装置６００は、帯電ローラー４の抵抗値を測定するためのセンサーと有し、記憶装置８４０は帯電ローラー４の使用量と電気的特性値（例えば抵抗値）との対応関係を記憶している。また、電源装置８５０は、電源装置７１０と同様、定電圧モードと定電流モードとを切り替え可能に構成される。

図１２は、１次転写ローラー７の使用可能期間の通知態様の一例を表す図である。ある局面においてＣＰＵ８１０は、操作パネル９０に１次転写ローラー７の使用可能期間を表示する。

図１２に示される例において、ＣＰＵ８１０は、メッセージ１２１０，１２２０と、メーター１２３０とを操作パネル９０に表示する。メッセージ１２１０は、累計枚数Ｎ２から現在の累計枚数を差し引いた印字枚数、つまり、１次転写ローラー７を用いて印字できる残りの印字枚数を表す。メッセージ１２２０は、累計枚数Ｎ２に対する現在の累計枚数の割合を表す。メーター１２３０は、メッセージ１２２０に示される割合を視覚的に表す。

上記によれば、ユーザーは、１次転写ローラー７を今までどれだけ使って、あとどれだけ使うことができるのかを視覚的に容易に理解できる。

なお、他の局面においてＣＰＵ８１０は、１次転写ローラー７の寿命を時間（例えば、あと３か月）を用いて操作パネル９０に表示してもよい。

また、画像形成装置６００は、メッセージ１２２０に示される割合が所定割合（例えば９０％）を超えた場合に、画像形成装置６００を管理するサーバー８００に対してその旨を通知するように構成されてもよい。これにより、サービスマンは、間もなく寿命を迎える部材を含む画像形成装置に対して効率的に部材の交換を行なうことができる。また、画像形成装置６００は、部材が寿命を迎えることにより印字できない期間（ダウンタイム）が長期にわたり発生することを抑制できる。

（定電流モードに移行した後の寿命予測）
実施形態に従う画像形成装置６００は、定電圧モードから定電流モードに移行した後にも、１次転写ローラー７の使用可能期間を算出できる。

図１３は、定電流モードに移行した後に１次転写ローラー７の使用可能期間を予測する処理を説明するための図である。横軸は１次転写ローラー７を用いて印字された累計枚数を、縦軸は１次転写ローラー７の抵抗値をそれぞれ表す。

図１０に示された例では、定電圧モードにおいて累計枚数が２９．７ｋ枚のときに１次転写ローラー７の使用可能期間が３８２．７ｋ枚であると予測された。図１３では、一例として、定電流モードにおいて累計枚数が３００ｋ枚のときに１次転写ローラー７の使用可能期間を改めて算出する。

ＣＰＵ８１０は、電圧センサー７２０の測定結果に基づいて、累計枚数３００ｋ枚のときの１次転写ローラー７の抵抗値Ｒ３００ｋが７．３ｌｏｇΩであると算出する。

ＣＰＵ８１０は、定電流モードにおける、１次転写ローラー７の使用量に対する１次転写ローラー７の抵抗値の変動率Ｐ３を以下の式（４）に従い算出する。

＜式４＞
Ｐ３＝（Ｒ３００ｋ－第１抵抗値）／｛（現在の累計枚数－累計枚数Ｎ１）／１００｝
＝（７．３－７．２）／｛（３００ｋ－２３８．５ｋ）／１００｝
＝０．１６３［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］
定電流モードにおいて、上記変動率Ｐ３は原則変動しない。そのため、ＣＰＵ８１０は、上記算出された変動率Ｐ３と、累計枚数Ｎ１（２３８．５ｋ枚）とに基づいて、累計枚数Ｎ２を以下の式（５）に従い改めて算出する。

＜式５＞
Ｎ２＝（第２抵抗値－第１抵抗値）／変動率Ｐ３×１００＋累計枚数Ｎ１
＝（７．３５－７．２）／０．１６３×１００＋２３８．５ｋ枚
＝３３０．５ｋ枚
上記によれば、実施形態に従う画像形成装置６００は、定電流モードにおいて実際に測定された１次転写ローラー７の抵抗値に基づいて、１次転写ローラー７の使用可能期間を修正できる。

［変形例］
（印字ジョブあたりの平均印字枚数に基づく補正）
変形例に従う画像形成装置６００の帯電ローラー４、１次転写ローラー７、２次転写ローラー９は、電荷（キャリア）がイオンであるイオン導電材によって構成される。イオン導電材は、単位時間当たりの使用量が多いほど使用可能期間が短くなる。その理由は、イオン導電材は、単位時間あたりの使用量が多いほど、内部のイオン分布が偏る（つまり抵抗が高くなる）ためである。

そこで、変形例に従う画像形成装置６００は、イオン導電材の単位時間当たりの使用量の指標として、１つの印字ジョブあたりの平均印字枚数を用いて、イオン導電材により構成される部材の使用可能期間を補正する。一例として、１次転写ローラー７の使用可能期間を補正する処理について説明する。

変形例に従う画像形成装置６００は、記憶装置８４０に記憶されている平均印字枚数テーブル８４４と枚数補正テーブル８４５とに基づいて、１次転写ローラー７の使用可能期間を補正する。

平均印字枚数テーブル８４４は、１つの印字ジョブあたりの平均印字枚数を各色毎に記憶している。ＣＰＵ８１０は、印字ジョブが入力されるごとに平均印字枚数テーブル８４４を更新する。

図１４は、枚数補正テーブル８４５のデータ構造の一例を表す。図１４に示されるように、枚数補正テーブル８４５は、１つの印字ジョブあたりの平均印字枚数と、補正係数とを互いに関連付けて保持している。より具体的には、枚数補正テーブル８４５は、平均印字枚数が多くなるほど、補正係数が小さくなるように構成されている。

所定のタイミングにおいて、ＣＰＵ８１０は、上述の方法に従って１次転写ローラー７の使用可能期間が３３０．５ｋ枚であると予測する。ＣＰＵ８１０はさらに、平均印字枚数テーブル８４４と枚数補正テーブル８４５とを参照して、当該所定のタイミングにおける平均印字枚数に対応する補正係数を特定する。一例として、平均印字枚数が５．０枚である場合、ＣＰＵ８１０は、補正係数が１．２であると特定する。

ＣＰＵ８１０は、上述の方法で算出された１次転写ローラー７の使用可能期間３３０．５ｋ枚に、特定された補正係数１．２を乗じて、補正された使用可能期間３９６．６ｋ枚を取得する。変形例に従うＣＰＵ８１０は、当該補正された１次転写ローラー７の使用可能期間を操作パネル９０に表示するように構成される。

上記によれば、変形例に従う画像形成装置６００は、イオン導電材で形成される部材の使用可能期間を予測する場合に、当該部材の単位時間当たりの使用量を考慮することで、より正確な使用可能期間を予測できる。

なお、他の局面において、画像形成装置６００は、直近の所定期間（例えば１か月間）における単位時間当たりの使用量に基づいて、イオン導電材で形成される部材の使用可能期間を補正するように構成されてもよい。

（環境に基づく補正）
イオン導電材の抵抗値の上昇率は、温度が低いほど、または湿度が低いほど大きい。その理由は、温度が低いほど、または湿度が低いほど、イオンの移動度が低くイオン導電材の内部のイオン分布が偏る（つまり抵抗が高くなる）ためである。

そこで、変形例に従う画像形成装置６００は、環境センサー８６０により検出される温湿度に基づいて、イオン導電材により構成される部材の使用可能期間を補正する。

より具体的には、変形例に従う画像形成装置６００は、記憶装置８４０に記憶されている平均環境テーブル８４６と、環境補正テーブル８４７とに基づいて使用可能期間を補正する。

平均環境テーブル８４６は、イオン導電材により構成される部材ごとに、当該部材が画像形成装置６００に装着されている期間における平均温度および平均湿度を記憶している。ＣＰＵ８１０は、所定時間間隔（例えば、１０分）ごとに環境センサー８６０により温度および湿度を測定し、平均環境テーブル８４６に保持される平均温度および平均湿度を更新する。

図１５は、環境補正テーブル８４７のデータ構造の一例を表す。図１５に示されるように、環境補正テーブル８４７は、平均環境と補正係数とを互いに関連付けて保持している。より具体的には、５つの平均環境「ＨＨ環境」「ＮＮ－ＨＨ環境」「ＮＮ環境」「ＮＮ－ＬＬ環境」「ＬＬ環境」と、これらの各々に関連付けられた補正係数とを保持している。

「ＨＨ環境」は、例えば、平均温度が２５℃以上であって、平均湿度が７０％以上の環境を表す。「ＮＮ－ＨＨ環境」は、例えば、平均温度が２５℃以上であって平均湿度が３０％以上７０％未満である環境、および平均温度が１５℃以上２５℃未満であって平均湿度が７０％以上である環境を表す。「ＮＮ環境」は、例えば、平均温度が１５℃以上２５℃未満であって平均湿度が３０％以上７０％未満である環境を表す。「ＮＮ－ＬＬ環境」は、例えば、平均温度が１５℃以上２５℃未満であって平均湿度が３０％未満である環境、および平均温度が１５℃未満であって平均湿度が３０％以上７０％未満である環境を表す。「ＬＬ環境」は、例えば、平均温度が１５℃未満であって、平均湿度が３０％未満の環境を表す。

図１５に示されるように、環境補正テーブル８４７は、高温高湿であるほど高い補正係数を保持し、低温低湿であるほど低い補正係数を保持する。

所定のタイミングにおいて、ＣＰＵ８１０は、上述の方法に従って１次転写ローラー７の使用可能期間が３３０．５ｋ枚であると予測する。ＣＰＵ８１０はさらに、平均環境テーブル８４６と環境補正テーブル８４７とを参照して、当該所定のタイミングにおける平均環境に対応する補正係数を特定する。一例として、ＣＰＵ８１０は、平均温度が１８℃であって平均湿度が２５％であることから、「ＮＮ－ＬＬ環境」に対応する補正係数０．８５を特定する。

ＣＰＵ８１０は、上述の方法で算出された１次転写ローラー７の使用可能期間３３０．５ｋ枚に、特定された補正係数０．８５を乗じて、補正された使用可能期間２８０．９ｋ枚を取得する。変形例に従うＣＰＵ８１０は、当該補正された１次転写ローラー７の使用可能期間を操作パネル９０に表示するように構成される。

上記によれば、変形例に従う画像形成装置６００は、イオン導電材で形成される部材の使用可能期間を予測する場合に、当該部材の平均環境を考慮することで、より正確な使用可能期間を予測できる。

なお、他の局面において、画像形成装置６００は、直近の所定期間（例えば１か月間）における平均環境に基づいて、イオン導電材で形成される部材の使用可能期間を補正するように構成されてもよい。

（サーバー８００が使用可能期間を算出）
上記の例において、画像形成装置６００が１次転写ローラー７の使用可能期間を算出するように構成されているが、他の局面において、サーバー８００が１次転写ローラー７の使用可能期間を算出するように構成されてもよい。

係る場合、サーバー８００は、上記の基準対応関係８４１を図示しない記憶装置において格納している。画像形成装置６００は所定のタイミングになると（図１１のステップＳ１１１０でＹＥＳ）、電圧センサー７２０の測定結果に基づく１次転写ローラー７の抵抗値と当該１次転写ローラー７を用いた累計枚数とをサーバー８００に送信する。サーバー８００は、受信したデータを図示しない記憶装置の抵抗値履歴テーブルに格納する。

サーバー８００の制御装置（例えばＣＰＵ）は、自身の記憶装置に格納される基準対応関係８４１と抵抗値履歴テーブルとに基づいて図１１におけるステップＳ１１３０－Ｓ１１８０の処理を実行することにより、１次転写ローラー７の使用可能期間を予測する。サーバー８００は、予測結果を画像形成装置６００に送信する。

上記によれば、画像形成装置６００は自身で１次転写ローラー７の使用可能期間の予測処理を行なわずともよい。また、サーバー８００は、接続される画像形成装置６００の部材の使用可能期間を把握することができる。

［実施形態２］
上記では、定電圧モードから定電流モードに切り替わる場合における、部材の使用可能期間を予測する構成について説明した。実施形態２では、定電流モードから定電圧モードに切り替わる場合における、部材の使用可能期間を予測する構成について説明する。

（画像形成装置の構造）
図１６は、実施形態２に従う画像形成装置１６００における作像ユニット１６１０Ｙの構造を表す図である。画像形成装置１６００は、作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋに替えて作像ユニット１６１０Ｙ，１６１０Ｍ，１６１０Ｃ，１６１０Ｋを有する点において、実施形態１に従う画像形成装置６００とは相違する。

作像ユニット１６１０Ｙ，１６１０Ｍ，１６１０Ｃ，１６１０Ｋの構成は同じであるので、以下では一例として作像ユニット１６１０Ｙの構成について説明する。

図１６を参照して、作像ユニット１６１０Ｙは、感光体３Ｙ、帯電ローラー４Ｙ、露光装置５Ｙ，現像装置６Ｙ、１次転写ローラー７Ｙに加えて、クリーニングブラシ１６２０Ｙ，１６４０Ｙをさらに有する。

クリーニングブラシ１６２０Ｙには回収ローラー１６２２Ｙが圧接されており、回収ローラー１６２２Ｙにはスクレーパー１６２４Ｙが当接して配置されている。また、電源装置１６３０Ｙは、クリーニングブラシ１６２０Ｙに対して正の電圧を印加することにより、クリーニングブラシ１６２０Ｙを正に帯電させる。

クリーニングブラシ１６４０Ｙには回収ローラー１６４２Ｙが圧接されており、回収ローラー１６４２Ｙにはスクレーパー１６４４Ｙが当接して配置されている。また、電源装置１６５０Ｙは、クリーニングブラシ１６４０Ｙに対して負の電圧を印加することにより、クリーニングブラシ１６４０Ｙを負に帯電させる。

電源装置１６３０Ｙおよび１６５０Ｙは、クリーニングブラシ１６２０Ｙまたは１６４０Ｙの使用に伴い、定電流モードから定電圧モードに切り替わるように構成される。電源装置１６３０Ｙおよび１６５０Ｙは、定電流モードにおいて対応するクリーニングブラシに対して定電流を流し、定電圧モードにおいて対応するクリーニングブラシに対して定電圧を印加する。

感光体３Ｙ上には、１次転写ローラー７Ｙによって転写されなかったトナー（未転写のトナー）が存在する。この未転写のトナーは、クリーニングブラシ１６２０Ｙまたは１６４０Ｙによって吸着され、回収ローラー１６２２Ｙまたは１６４２Ｙを介してスクレーパー１６２４Ｙまたは１６４４Ｙによって図示しないボックスに回収される。

基本的には未転写のトナーは負に帯電しているが、１次転写ローラー７Ｙから印加された正電圧の影響を受け、一部のトナーは正に帯電している。そのため、正に帯電したクリーニングブラシ１６２０Ｙによって負に帯電した未転写のトナーを回収し、負に帯電したクリーニングブラシ１６４０Ｙによって正に帯電した未転写のトナーを回収する。

また、作像ユニット１６１０Ｙは、クリーニングブラシ１６２０Ｙの電気的特性値を測定するための電圧センサー１６３２Ｙと、クリーニングブラシ１６４０Ｙの電気的特性値を測定するための電圧センサー１６５２Ｙとをさらに有する。

なお、上記の例において、画像形成装置１６００は、電圧センサー１６３２Ｙおよび１６５２Ｙを有するように構成されているが、クリーニングブラシ１６２０Ｙおよび１６４０Ｙがユニットとして同時に交換される場合、電圧センサー１６３２Ｙのみを有する構成でもよい。

その理由は、クリーニングブラシ１６２０Ｙの使用可能期間がクリーニングブラシ１６４０Ｙの使用可能期間よりも短いためである。これは、上述の通り未転写のトナーの大部分は負に帯電しており、クリーニングブラシ１６２０Ｙの方がクリーニングブラシ１６４０Ｙよりも回収するトナーが多いことに起因する。

（画像形成装置の電気的な接続関係）
図１７は、実施形態２に従う画像形成装置１６００の電気的な構成の一例を表す図である。なお、図１７に示される要素のうち、図８に示される要素と同じ要素には同じ符号を付している。そのため、その要素についての説明は繰り返さない場合がある。

ＲＯＭ８３０は、制御プログラム１７３２を格納している。記憶装置８４０は、基準対応関係１７１０と、使用量テーブル８４２と、抵抗値履歴テーブル８４３と、係数１７２０とを記憶している。

実施形態２における使用量テーブル８４２は、各色のクリーニングブラシ１６２０の使用量を記憶する。使用量は、例えば、クリーニングブラシ１６２０を用いて印字された累計枚数、クリーニングブラシ１６２０の回転数、走行距離などを含む。使用量テーブル８４２に格納される各色毎の使用量は、クリーニングブラシ１６２０が使用されるごとにＣＰＵ８１０によって更新される。

また、実施形態２における抵抗値履歴テーブル８４３は、クリーニングブラシ１６２０の抵抗値の履歴を各色毎に記憶する。より具体的には、ＣＰＵ８１０は、所定のタイミングで取得された電圧センサー１６３２の測定結果に基づいて、クリーニングブラシ１６２０の抵抗値を算出する。ＣＰＵ８１０は、算出された抵抗値と上記所定のタイミングにおける累計枚数とを互いに関連付けて抵抗値履歴テーブル８４３に保存する。

以下、基準対応関係１７１０と係数１７２０とを利用してクリーニングブラシ１６２０の使用可能期間を予測する処理について説明する。なお、クリーニングブラシ１６４０の使用可能期間の予測も同様の方法で実現される。

図１８は、基準対応関係１７１０を説明するための図である。図１８（Ａ）は、ある局面に従う基準対応関係１７１０のデータ構造の一例を表す。図１８（Ｂ）は、基準対応関係１７１０を視覚的に表す図である。

図１８（Ａ）を参照して、基準対応関係１７１０は、定電流モードにおけるクリーニングブラシ１６２０の使用量と、クリーニングブラシ１６２０の抵抗値の基準変動率との関係を複数保持している。基準対応関係１７１０に保持される各基準変動率は、予め定められた条件下の実験により予め算出された値である。予め定められた条件は、予め定められた温湿度、予め定められたクリーニングブラシ１６２０に流す電流値、予め定められた印字ジョブあたりの印字枚数を含む。

なお、図１８（Ｂ）に示されるように、定電流モードにおいて基準変動率は一定であるため、図１８（Ａ）に示されるように使用量と基準変動率との関係を複数保持せずとも、１の基準変動率（図１８の例では０．１［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］）を記憶するように構成されてもよい。

係数１７２０は、定電圧モードにおけるクリーニングブラシ１６２０の使用量に対するクリーニングブラシ１６２０の抵抗値の変動率の傾きを表す。例えば、係数１７２０は０．８であり得る。この場合、一例として定電圧モードに切り替わった後の６００ｋ－７００ｋ枚の間の変動率が０．１［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］だった場合、次の７００ｋ－８００ｋ枚の間の変動率が０．０８（＝０．１×０．０８）［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］であって、次の８００ｋ－９００ｋ枚の間の変動率が０．０６４（＝０．０８×０．０８）であることを表す。この係数１７２０は、実験により予め定められている。

（クリーニングブラシ１６２０の寿命予測）
次に、基準対応関係１７１０および係数１７２０を用いてクリーニングブラシ１６２０の使用可能期間（寿命）を予測する処理について具体例を用いて説明する。

図１９は、クリーニングブラシ１６２０の使用可能期間を予測する処理を説明するための図である。横軸はクリーニングブラシ１６２０を用いて印字された累計枚数を、縦軸はクリーニングブラシ１６２０の抵抗値をそれぞれ表す。一例として、クリーニングブラシ１６２０の抵抗値は、累計枚数が１００ｋ枚のときに７．３５ｌｏｇΩであって、累計枚数が１５０ｋ枚のときに７．３９ｌｏｇΩであったとする。これらの値は、電圧センサー１６３２の出力結果に基づいて、ＣＰＵ８１０によって算出される。また、第１抵抗値は７．７５ｌｏｇΩで、第２抵抗値は７．９ｌｏｇΩであるとする。

まず、ＣＰＵ８１０は、累計枚数が１００ｋ枚－１５０ｋ枚のときのクリーニングブラシ１６２０の抵抗値の変動率Ｐ１＝（７．３９－７．３５）／（１５０－１００）＊１００＝０．０８［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］を算出する。

また、ＣＰＵ８１０は、基準対応関係１７１０を参照して、累計枚数が１００ｋ枚－１５０ｋ枚のときの、抵抗値の基準変動率Ｐ１Ａが０．１［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］であると特定する。基準変動率Ｐ１Ａは、基準対応関係１７１０から推定される変動率である。これに対して変動率Ｐ１は、電圧センサー１６３２の測定結果に基づいて算出された実際の変動率である。

次に、ＣＰＵ８１０は、基準変動率Ｐ１Ａに対する変動率Ｐ１の比率ＲＡを算出する。上記の例では、比率ＲＡ＝０．０８／０．１＝０．８となる。

ＣＰＵ８１０は、基準対応関係１７１０に保持される各基準変動率に比率ＲＡを乗じて補正し、補正後の基準対応関係１９１０に基づいて、定電圧モードに切り替えるときの累計枚数Ｎ１を次の式（６）に従い算出する。

＜式６＞
Ｎ１＝（第１抵抗値－Ｒ１５０ｋ）／比率ＲＡ×１００＋１５０ｋ枚
＝（７．７５－７．３９）／０．０８×１００＋１５０ｋ枚
＝６００ｋ枚
次にＣＰＵ８１０は、第２抵抗値（７．９ｌｏｇΩ）に到達する前の８００ｋ枚時点のクリーニングブラシ１６２０の抵抗値Ｒ８００ｋを次の式（７）に従い算出する。

＜式７＞
Ｒ８００ｋ＝変動率Ｐ１×係数１７２０＋変動率Ｐ１×係数１７２０＾２＋第１抵抗値
＝０．０８×０．８＋０．０８×０．８＾２＋７．７５
＝７．８６５
ＣＰＵ８１０は、累計枚数８００ｋ枚と累計枚数Ｎ２との差分Ｄ２を次の式（８）に従い算出する。

＜式８＞
Ｄ２＝（第２抵抗値－Ｒ８００ｋ）／（変動率Ｐ１×係数１７２０＾３）＊１００
＝（７．９－７．８６５）／（０．０８×０．８＾３）＊１００
＝８５．４ｋ枚
上記の結果から、ＣＰＵ８１０は、クリーニングブラシ１６２０の使用可能期間を８８５．４ｋ枚であると算出する。

（制御構造）
図２０は、上記一連のクリーニングブラシ１６２０の寿命（使用可能期間）を算出する処理を表すフローチャートである。図２０に示される各処理は、ＣＰＵ８１０が制御プログラム１７３２を実行することにより実現される。

ステップＳ２０１０にて、ＣＰＵ８１０は、所定のタイミングであるか否かを判断する。所定のタイミングは、例えば、画像形成装置１６００に電源供給が開始されたタイミング、クリーニングブラシ１６２０を用いた累計印字枚数が所定枚数（例えば５０ｋ枚毎）に到達したタイミング、操作パネル９０を介して入力されたユーザーから指定されたタイミングなどを含む。ＣＰＵ８１０は、所定のタイミングであると判断した場合、ステップＳ２０２０の処理を実行する。

ステップＳ２０２０にて、ＣＰＵ８１０は、電源装置１６３０はクリーニングブラシ１６２０に対して定電流（例えば３０μＡ）を印加したときにクリーニングブラシ１６２０に印加される電圧値を電圧センサー１６３２によって測定する。ＣＰＵ８１０は、測定結果に基づいて、クリーニングブラシ１６２０の電気的特性値として抵抗値を取得する。ＣＰＵ８１０は、取得した抵抗値と、当該抵抗値を取得したタイミングにおける累計枚数とを対応付けて抵抗値履歴テーブル８４３に格納する。

ステップＳ２０３０にて、ＣＰＵ８１０は、抵抗値履歴テーブル８４３を参照して、クリーニングブラシ１６２０の使用量に対する抵抗値の実際の変動率を算出する。

ステップＳ２０４０にて、ＣＰＵ８１０は、基準対応関係１７１０に規定される基準変動率（＝０．１［ｌｏｇΩ／１００ｋ枚］）に対する上記算出した実際の変動率の比率ＲＡを算出する。

ステップＳ２０５０にて、ＣＰＵ８１０は、基準対応関係１７１０（に規定される基準変動率）と比率ＲＡとに基づいてクリーニングブラシ１６２０の抵抗値が第１抵抗値に到達するときの累計枚数Ｎ１（第１使用量）を推定する。

ステップＳ２０６０にて、ＣＰＵ８１０は、実際の変動率と、比率ＲＡと、係数１７２０とに基づいて、クリーニングブラシ１６２０の抵抗値が第１抵抗値から第２抵抗値に到達するまでの印字枚数（第２使用量）を算出する。

ステップＳ２０７０にて、ＣＰＵ８１０は、第１使用量と第２使用量との積算値を、累計枚数Ｎ２（つまり、クリーニングブラシ１６２０の使用可能期間）として算出する。ＣＰＵ８１０はさらに、算出されたクリーニングブラシ１６２０の使用可能期間を、操作パネル９０に表示する。

上記によれば、実施形態２に従う画像形成装置１６００は、実際の変動率に基づいてモードの切り替え時を正確に予測できる。また、画像形成装置１６００は、比率ＲＡに基づいて、定電流モードから定電圧モードに切り替わった後のクリーニングブラシ１６２０の使用量に対するクリーニングブラシ１６２０の抵抗値の挙動を補正する。これにより、画像形成装置１６００は、定電流モードから定電圧モードが切り替わる場合であってもクリーニングブラシ１６２０の使用可能期間を正確に予測できる。

上記説明した各処理は、１つのＣＰＵ８１０によって実現されるものとしてあるが、これに限られない。これらの各種機能は、少なくとも１つのプロセッサのような半導体集積回路、少なくとも１つの特定用途向け集積回路ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＤＳＰ（Digital Signal Processor）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、および／またはその他の演算機能を有する回路によって実装され得る。

これらの回路は、有形の読取可能な少なくとも１つの媒体から、１以上の命令を読み出すことにより上記の各種処理を実行しうる。

このような媒体は、磁気媒体（たとえば、ハードディスク）、光学媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、ＤＶＤ）、揮発性メモリー、不揮発性メモリーの任意のタイプのメモリーなどの形態をとるが、これらの形態に限定されるものではない。

揮発性メモリーはＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）およびＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）を含み得る。不揮発性メモリーは、ＲＯＭ、ＮＶＲＡＭを含み得る。

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。

１ 中間転写ベルト、２，１６１０ 作像ユニット、３ 感光体、４ 帯電ローラー、７ １次転写ローラー、９ ２次転写ローラー、９０ 操作パネル、４４０，８４０ 記憶装置、６００，１６００ 画像形成装置、７１０，８５０，１６３０，１６５０ 電源装置、７２０，１６３２，１６５２ 電圧センサー、８００ サーバー、８１０ ＣＰＵ、８３２，１７３２ 制御プログラム、８４１，１７１０，１９１０ 基準対応関係、８４２ 使用量テーブル、８４３ 抵抗値履歴テーブル、８４４ 平均印字枚数テーブル、８４５ 枚数補正テーブル、８４６ 平均環境テーブル、８４７ 環境補正テーブル、８６０ 環境センサー、１６２０，１６４０ クリーニングブラシ、１７２０ 係数。

Claims (19)

1. トナー像を担持するための像担持体と、
   前記像担持体に接触または近接して配置される部材と、
   前記部材の電気的特性値を測定するためのセンサーと、
   前記部材の使用に伴い、前記部材に対して定電流および定電圧のいずれか一方を印加する第１モードから、前記部材に対して前記一方とは異なる他方を印加する第２モードに切り替え可能に構成される電源装置と、
   前記第１モードにおける前記部材の使用量と前記電気的特性値との第１対応関係を記憶する記憶装置と、
   前記部材の使用可能期間を予測するための制御装置とを備え、
   前記第１対応関係は、予め前記記憶装置に記憶されており、
   前記制御装置は、
   前記センサーにより測定された前記電気的特性値と前記第１モードにおける前記部材の使用量との第２対応関係を取得し、
   前記第１対応関係と前記第２対応関係とに基づいて、前記電源装置が前記第２モードに切り替えられた場合の前記部材の使用可能期間を予測する、画像形成装置。
2. 前記電源装置は、前記電気的特性値が第１値に到達したことに基づいて、前記第１モードから、前記第２モードに切り替え可能に構成され、
   前記制御装置は、前記第１対応関係と前記第２対応関係とに基づいて、前記電気的特性値が前記第１値よりも大きい第２値に到達するまでの期間を予測する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１対応関係は、前記第１モードにおける前記部材の使用量と前記電気的特性値の変動率との関係を複数保持し、
   前記第２対応関係は、前記センサーにより測定された前記電気的特性値の前記第１モードにおける前記部材の使用量に対する変動率を含む、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御装置は、前記センサーにより異なるタイミングで測定された前記電気的特性値の差分と、前記異なるタイミングにおける使用量の差分と、に基づいて前記第２対応関係としての変動率を取得する、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御装置は、
   前記第２対応関係として算出された変動率と、前記第１対応関係から定まる変動率との比率を算出し、
   前記比率に基づいて前記使用可能期間を予測する、請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記第１モードにおいて前記部材に対して定電圧が印加される場合、前記第１対応関係における前記電気的特性値の変動率は、前記部材の使用量に対して対数関数的に変化するように規定され、
   前記第１モードにおいて前記部材に対して定電流が流される場合、前記第１対応関係における前記電気的特性値の変動率は、前記部材の使用量に対して比例して変化するように規定される、請求項３～５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記部材の電気的特性値は、前記部材の抵抗値を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記センサーは、所定のタイミングで前記部材に定電流が流された場合の前記部材に印加される電圧値または前記所定のタイミングで前記部材に定電圧が印加された場合の前記部材に流れる電流値を取得するように構成される、請求項１～７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 温度および湿度を測定する環境センサーをさらに備え、
   前記制御装置は、前記環境センサーの測定結果に基づいて、前記部材の使用可能期間の予測結果を補正する、請求項１～８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御装置は、前記温度が高いほどまたは前記湿度が高いほど前記使用可能期間の予測結果が長くなるように補正し、前記温度が低いほどまたは前記湿度が低いほど前記使用可能期間の予測結果が短くなるように補正する、請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記制御装置は、１の印字ジョブあたりの平均印字枚数に基づいて、前記部材の使用可能期間の予測結果を補正する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御装置は、１の印字ジョブあたりの平均印字枚数が多いほど前記使用可能期間の予測結果が短くなるように補正し、１の印字ジョブあたりの平均印字枚数が少ないほど前記使用可能期間の予測結果が長くなるように補正する、請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記部材は、前記像担持体に形成されたトナー像を転写するための１次転写ローラーを含む、請求項１～１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記電源装置は、前記１次転写ローラーに対して定電圧を印加する前記第１モードから、前記１次転写ローラーに定電流を印加する前記第２モードに切り替えるように構成され
    る、請求項１３に記載の画像形成装置。
15. 前記部材は、前記像担持体に残留するトナーを回収するためのクリーニングブラシを含む、請求項１～１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記電源装置は、前記クリーニングブラシに対して定電流を印加する前記第１モードから、前記クリーニングブラシに定電圧を印加する前記第２モードに切り替えるように構成される、請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記部材は、前記像担持体を帯電するための帯電ローラーを含む、請求項１～１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 画像形成装置に含まれる像担持体に接触または近接して配置される部材の使用可能期間を予測するためにコンピュータで実行されるプログラムであって、
    前記画像形成装置は、
    前記部材の電気的特性値を測定するためのセンサーと、
    前記部材の使用に伴い、前記部材に対して定電流および定電圧のいずれか一方を印加する第１モードから、前記部材に対して前記一方とは異なる他方を印加する第２モードに切り替え可能に構成される電源装置とを含み、
    前記プログラムは前記コンピュータに、
    前記センサーにより測定された前記電気的特性値と前記第１モードにおける前記部材の使用量との第１対応関係を取得するステップと、
    記憶装置に記憶された前記第１モードにおける前記部材の使用量と前記電気的特性値との第２対応関係と、前記取得された第１対応関係とに基づいて、前記電源装置が前記第２モードに切り替えられた場合の前記部材の使用可能期間を予測するステップとを実行させ、
    前記第２対応関係は、予め前記記憶装置に記憶されている、プログラム。
19. 画像形成装置と、前記画像形成装置と通信可能なサーバーとを備える画像形成システムであって、
    前記画像形成装置は、
    トナー像を担持するための像担持体と、
    前記像担持体に接触または近接して配置される部材と、
    前記部材の電気的特性値を測定するためのセンサーと、
    前記部材の使用に伴い、前記部材に対して定電流および定電圧のいずれか一方を印加する第１モードから、前記部材に対して前記一方とは異なる他方を印加する第２モードに切り替え可能に構成される電源装置とを含み、
    前記サーバーは、
    前記第１モードにおける前記部材の使用量と前記電気的特性値との第１対応関係を記憶する記憶装置と、
    前記部材の使用可能期間を予測するための制御装置とを備え、
    前記第１対応関係は、予め前記記憶装置に記憶されており、
    前記制御装置は、
    前記センサーにより測定された前記電気的特性値と前記第１モードにおける前記部材の使用量とを前記画像形成装置から受信し、
    前記受信した電気的特性値と使用量との第２対応関係を取得し、
    前記第１対応関係と前記第２対応関係とに基づいて、前記電源装置が前記第２モードに切り替えられた場合の前記部材の使用可能期間を予測し、
    前記予測結果を前記画像形成装置に送信する、画像形成システム。

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