JP7446787B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来から、記録紙等の被記録媒体に画像を形成する画像形成装置として、像担持体である感光ドラム、帯電装置、及び、クリーニング装置等を含む潜像ユニットで静電潜像を形成している。さらに現像剤であるトナーや現像剤担持体等を含む現像ユニットにて前記静電潜像を顕像化することで画像形成を行う。一般的に潜像ユニット、現像ユニットそれぞれで寿命の長さが異なる。つまり潜像ユニットは像担持体やクリーニング装置の消耗具合で、現像ユニットはトナーの残量や、トナーの繰り返し使用による劣化具合で寿命が決まる。各寿命は、ユーザーの使用状況によって異なる。このため潜像ユニット及び現像ユニットをそれぞれ別々にプロセスカートリッジ化した画像形成装置が提案されている（特許文献１参照）。これにより潜像ユニット及び現像ユニットをそれぞれ寿命到達まで効率的に使うことができる。

特開２００４－２７９６８９公報

ところで現像ユニットの駆動履歴が交換促進の閾値に達し、ユーザーに報知された状態であっても、ユーザーが継続して当該現像ユニットを使用し続ける場合がある。これは、現像ユニットの交換促進の理由が、現像ユニット内のトナーの繰り返し摺擦による劣化によるからである。トナー劣化により現像ユニットの交換が促進されているものの、トナー残量がまだ残っている場合、交換促進後も、ユーザーが現像ユニットを使用し続ける場合がある。

しかしながら、現像ユニットを交換促進がなされた後も使用し続けた場合に、クリーニング装置が破損してしまう虞が出てくる。このクリーニング装置の破損が発生した場合には、例えば縦スジ画像が発生するなどの不具合が生じる。

よって、現像ユニットを、ユーザーが交換催促後も使用し続けた場合でも、クリーニング装置に係るトラブルを、より軽減させることが要望される。

本発明の画像形成装置は、潜像ユニットと、現像ユニットと、潜像ユニット及び現像ユニットをそれぞれ独立して着脱可能な装置本体と、を備える画像形成装置であって、前記潜像ユニットは、静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体と接触して前記像担持体の表面から現像剤を除去するクリーニング部材と、を有し、前記現像ユニットは、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤像で現像する現像剤担持体を有し、前記装置本体は、前記帯電手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記バイアス印加手段のバイアス印加量を制御する制御部と、前記現像ユニットの交換促進に係る報知を行う報知装置と、を有し、前記制御部は、前記現像ユニットの使用量に相関する第１情報と、前記潜像ユニットの使用量に相関する第２情報と、を取得し、前記第２情報に基づいて前記潜像ユニットの使用量が大きい場合の方が小さい場合よりも前記バイアス印加量を大きくするように制御を行い、前記第１情報が交換促進閾値に到達した場合に、前記報知を前記報知装置に行わせ、前記報知が行われた時に使用されていた前記現像ユニットの使用が続行された場合、前記報知が行われた後の方が前記報知が行われる前よりも、前記潜像ユニットの使用量が大きい場合の方が小さい場合よりも前記バイアス印加量を大きくする度合が大きくなるように制御を行う、
ことを特徴とする。

本発明によれば、現像ユニットを、ユーザーが交換催促後も使用し続けた場合でも、クリーニング装置に係るトラブルを、より軽減させることができる。

画像形成装置の説明図 ドラムカートリッジの長手方向（回転軸線方向）に沿って見た断面図 現像カートリッジの長手方向（回転軸線方向）に沿って見た断面図 画像形成装置の制御ブロック図 ドラムカートリッジ保護警告を報知するフローチャート クリーニングブレードエッジ部の拡大図 感光ドラムの膜厚削れ量を補正するフローチャート Ｖｂａｃｋに対するトナーかぶりのグラフ ドラム表層膜厚の電位とかぶり特性のグラフ

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

本実施例では、現像ユニットをその交換促進の閾値を超えた後も使用し続けた場合に、ユーザーに潜像ユニット保護警告を報知する。これにより、クリーニング装置の破損による縦スジなどの画像不良の発生を防ぐことができる。さらに潜像ユニットの使用度合いが後半になるほど、前記潜像ユニット保護警告を出すタイミングを早めることで、より確実に被害を軽減するよう潜像ユニット保護警告を報知することができる。

まず、背景について説明する。図６は、クリーニングブレードエッジ部の拡大図であり、クリーニングブレード６のエッジ欠けが発生するメカニズムを説明する為の図である。クリーニングブレード６は、感光ドラム１の回転方向Ｒに対してカウンタ方向に延びるブレード部材である。クリーニングブレード６は、感光ドラム１に当接して、感光ドラム１上の転写残トナーを掻き落とすことにより感光ドラム上をクリーニングする。

図６のように、クリーニングブレード６は、感光ドラム１の回転方向Ｒに対してカウンタ方向に当接する。すなわち、クリーニングブレード６に対する感光ドラム１の移動方向に対して逆方向へ延びた先端部であるエッジ部Ｅが、感光ドラム１の表面に当接する。このため、クリーニングブレード６のエッジ部Ｅは、感光ドラム１の回転に伴い、感光ドラム１の移動方向に巻き込まれた状態になっている。この巻き込まれたくさびの部分（接触部）に、前述した感光ドラム１に移行したトナー外添剤が溜まり、層（以下、阻止層１４と呼ぶ）が形成される。すなわち、クリーニングブレード６における感光ドラム１との接触部へトナー外添剤が供給されて、クリーニングブレード６における感光ドラム１との接触部に阻止層１４が形成される。この阻止層１４に含まれているトナー外添剤の一部が、感光ドラム１とクリーニングブレード６の間に介在することで、感動ドラム１とクリーニングブレード６との摩擦抵抗の増大を防いでいる。

しかし、寿命到達した現像カートリッジ２００を使い続けると、感光ドラム１とクリーニングブレード６との間の摩擦抵抗が増大し、クリーニングブレードエッジの一部が欠けて破損（エッジ欠け）する場合がある。トナー劣化という意味で寿命到達した現像ユニット内のトナーは、繰り返し摺擦によりトナー外添剤が感光ドラムに移行したり、トナー内に埋め込まれたりしてほとんど無くなってしまっている。よって阻止層が枯渇し、感光ドラムとクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗が増大してしまう。

また、ドラムカートリッジ２１０の使用量が、クリーニングブレード６のエッジ欠けに係わる理由について説明する。ドラムカートリッジ２１０の使用量が増えるにつれてクリーニングブレード６のエッジ部は、感光ドラム１の回転による応力や、感光ドラム１の停止・起動の動作により、負荷が積み重なっていく。クリーニングブレード６のエッジ部への負荷が積み重なると、ついにはエッジ部のゴムの破断が発生し、エッジ欠けとなってしまう。よってドラムカートリッジ２１０の使用量が増えるほど、クリーニングブレード６のエッジ欠けが発生しやすくなる。つまり、潜像ユニットの寿命後半において、現像ユニットを交換催促後も使用し続けると、よりクリーニング装置にダメージが生じ易いことになる。

［画像形成装置］
まず、画像形成装置の全体構成について、図１を参照して説明する。画像形成装置は、電子写真画像形成方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及び、これらの複合機（マルチファンクションプリンタ）などを含む。画像形成装置１００には、例えば、インライン方式、中間転写方式を採用したＡ４フルカラーレーザービームプリンタであり、画像情報に従って、記録材（例えば、記録用紙、プラスチックシート、布など）にフルカラー画像を形成することができる。画像情報は、画像形成装置１００の装置本体に接続された画像読み取り装置、或いは画像形成装置１００の装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置１００の装置本体に入力される。画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。実施例１では、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、潜像ユニットとしてのドラムカートリッジ２１０（２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋ）と、現像ユニットとしての現像カートリッジ２００（２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋ）とから構成される。現像カートリッジ２００及びドラムカートリッジ２１０のそれぞれは、画像形成装置１００の装置本体に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段を介して、画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能である。実施例１では、各色用のドラムカートリッジ２１０は全て同一形状を有しており、各色用の現像カートリッジ２００は全て同一形状を有している。各色用の現像カートリッジ２００内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。

感光ドラム１は、回転可能な像担持体であって、駆動手段（駆動源）により回転駆動される。感光ドラム１の周囲にはスキャナユニット（露光装置）３０が配置されている。スキャナユニット３０は、画像情報に基づきレーザーを照射して感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段である。レーザー露光の書き出しは、主走査方向（記録材１２の搬送方向と直交する方向）では、走査ラインごとにＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）と呼ばれるポリゴンスキャナ内の位置信号から行われる。一方で、副走査方向（記録材１２の搬送方向）では、記録材１２の搬送路内のスイッチ（不図示）を起点とするＴОＰ（ｔｏｐ ｏｆ ｐａｐｅｒ）信号から所定の時間だけ遅延させて行われる。これにより、４つの作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて、常に感光ドラム１上の同じ位置に対してレーザー露光を行うことができる。４個の感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像（現像剤像）を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト３１が配置されている。中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト３１は、全ての感光ドラム１に当接し、図１に示す矢印Ｂ方向（反時計方向）に循環移動（回転）する。中間転写ベルト３１は、複数の支持部材として、駆動ローラ３１ａと、従動ローラ３１ｂに掛け渡されている。中間転写ベルト３１の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ３２が並設されている。そして、一次転写ローラ３２に、図示しない一次転写バイアス印加手段としての一次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）される。

また、中間転写ベルト３１の外周面側において、二次転写手段としての二次転写ローラ３３が配置されている。そして、二次転写ローラ３３に、図示しない二次転写バイアス印加手段としての二次転写バイアス電源（高圧電源）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト３１上のトナー像が記録材１２に転写（二次転写）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われ、中間転写ベルト３１上に各色のトナー像が順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト３１の移動と同期が取られて記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト３１に当接している二次転写ローラ３３の作用によって、中間転写ベルト３１上の４色トナー像は、一括して記録材１２上に二次転写される。トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置３４に搬送される。定着装置３４において記録材１２に熱及び圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。また、画像形成装置１００は、制御部１０１を有している。制御部１０１は、画像形成装置１００の全体の制御を行うと共に、入出力Ｉ／Ｆ１１４を介して、ホスト機器から種々の情報を取得する。

［ドラムカートリッジ］
次に、ドラムカートリッジ２１０の構成について説明する。図２は、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）に沿って見たドラムカートリッジ２１０の断面（主断面）図である。ドラムカートリッジ２１０には、図示しない軸受を介して感光ドラム１が回転可能に取り付けられている。感光ドラム１は、駆動手段としての駆動モータＭ２１０の駆動力を受けることによって、画像形成動作に応じて、図２に示す矢印Ａ方向に回転駆動される。実施例１では、ドラムカートリッジ２１０はΦ２４ｍｍで２００ｍｍ／秒で回転している。また、ドラムカートリッジ２１０には、回転状態にある感光ドラム１の表面に当接するように、帯電ローラ２及び弾性体で形成されたクリーニング部材（当接部材）としてのクリーニングブレード６が配置されている。帯電ローラ２には、図示しない帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源（高圧電源）から、感光ドラム１上に任意の電荷を載せられるのに十分なバイアスが印加される。実施例１では、感光ドラム１上の電位（帯電電位：Ｖｄ）が－５００Ｖとなるように印加するバイアスを設定している。スキャナユニット３０から画像情報に基づきレーザー光３５が照射され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する。

クリーニングブレード６は、ゴムブレード６ａがクリーニング支持板金６ｂによって支持され、ゴムブレード６ａとクリーニング支持板金６ｂとが一体となって形成されている。ゴムブレード６ａは、例えば、厚さ２ｍｍ、２３℃環境下でのＭＤ－１硬度が６０～８０°のウレタンゴムが使用される。クリーニングブレード６はドラムカートリッジ枠体１１に固定され、ゴムブレード６ａの先端が感光ドラム１に当接するように配置されている。クリーニングブレード６はゴムブレード６ａの自由端の先端にて、中間転写ベルト３１に転写されず感光ドラム１の表面に残留したトナーを掻き取り、感光ドラム１の表面からトナーを除去する。また、ドラムカートリッジ２１０には、第１メモリとしての不揮発性メモリ（以下、「Ｏメモリ」という）ｍ１が設けられている。Ｏメモリｍ１には、ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報が記憶されている。

ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報は、感光ドラム１の累積回転数、累積回転時間などの動作量に係る情報である。ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報は、この感光ドラム１の動作量に係る情報を感光ドラム１に関する所定寿命値で割った値であってもよい。またその値に１００を乗じた百分率の値であっても良い。感光ドラム１に関する所定値は、例えば感光ドラム１の回転数又は回転時間であって、感光ドラム１の寿命（交換催促メッセージを表示するときのドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた値）に基づいて設定された値である。また、ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報は、感光ドラム１に関する所定値から感光ドラム１の累積回転数又は累積回転時間を減算した値であってもよい。また、感光ドラム１の累積回転数や累積回転時間などの動作量に係る情報は、それにある程度の相関があるパラメータであれば、例えば印刷枚数、トナー使用量などで代用できる。

そして、制御部１０１は、Ｏメモリｍ１に保持された情報をもとにドラムカートリッジ２１０がどれだけ使用されたか、どれだけ動作したかの使用に係る量を取得することができる。言い換えると、感光ドラム１の累積回転時間や累積回転数などの動作量に係る情報、又はそれに代わる情報に基づき制御部１０１が補正したドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報は、制御部１０１により、Ｏメモリｍ１に書き込まれる。

［現像カートリッジ］
次に、画像形成装置に装着される現像カートリッジ２００の構成について説明する。図３は、現像ローラ４の長手方向（回転軸線方向）に沿って見た現像カートリッジ２００の断面（主断面）図である。現像カートリッジ２００は、現像室２０ａと現像剤収容室２０ｂとから構成され、現像剤収容室２０ｂは現像室２０ａの鉛直方向下方に配置されている。この現像剤収容室２０ｂの内部には、現像剤としてのトナー９が収容されている。またトナー９の表面には、トナー外添剤（外添粒子）として粒径２０ｎｍのシリカ粒子が添加されている。このトナー９の正規帯電極性は、負極性を用いており、以下、トナー９として負帯電性トナーを用いる場合について説明する。ただし、トナー９は、負帯電性トナーに限定されない。また、現像剤収容室２０ｂには、このトナー９を現像室２０ａに搬送するための現像剤搬送部材２１が設けられており、現像剤搬送部材２１が図３に示す矢印Ｇの方向へ回転することによってトナー９を現像室２０ａへと搬送している。

現像室２０ａには、感光ドラム１と接触し、現像駆動手段としての駆動モータＭ２００の駆動力を受けることによって、図３に示す矢印Ｄ方向に回転する現像剤担持体としての現像ローラ４が設けられている。実施例１では、現像ローラ４と感光ドラム１とは、対向部（接触部）において互いの表面が同方向に移動するようにそれぞれ回転し、現像ローラ４は感光ドラム１に対して１５０％速く回転している。現像ローラ４には、図示しない現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源（高圧電源）から、感光ドラム１上の静電潜像をトナー像として現像して、可視化するのに十分なバイアスが印加される。現像室２０ａの内部には、現像剤収容室２０ｂから搬送されたトナー９を現像ローラ４に供給するトナー供給ローラ（以下、単に「供給ローラ」という。）５が配置されている。また、現像室２０ａの内部には、供給ローラ５によって供給された現像ローラ４上のトナー９のコート量の規制及び電荷付与を行うトナー量規制部材８が配置されている。現像カートリッジ２００には、第２メモリとしての不揮発性メモリ（以下、「ＤＴメモリ」という）ｍ２が設けられている。ＤＴメモリｍ２には、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報が記憶されている。

現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報には、例えば、現像ローラ４の累積回転数或いは累積時間などの現像カートリッジの動作量に係る情報である。

そして、同じ現像ローラ駆動量でも、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報は、現像ローラ４が回転したときの（１）画像形成装置の動作モード、（２）トナー累積使用量／トナー残量、（３）動作環境、（４）ページ印字率などにより異なる。つまり、ＣＰＵ１１１が、現像ローラ４の駆動量（累積回転数、累積時間）を、これら（１）～（４）の情報に基づき補正し、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報が求められる。ここで求められた現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報は、実質的に現像カートリッジ２００に収納されたトナーの劣化度合いとも捉えることができる。

ここで、現像ローラ４が回転したときの（１）画像形成装置の動作モードは、画像形成前の準備動作である前回転動作、記録媒体に画像を形成する画像形動作、画像形成後の準備動作である後回転動作が含まれる。

また、ＣＰＵ１１１は、現像カートリッジの動作量に重みづけを行う場合に（２）のトナー累積使用量／トナー残量が用いられる。例えば、一の現像カートリッジ２００に関し、トナー累積使用量が多い又はトナー残量が少ない場合には、現像カートリッジの動作量を大きく見積もる。また、ＣＰＵ１１１は、現像カートリッジの動作量ではなく、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報を大きく見積もるよう、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報そのものを補正しても良い。また現像カートリッジの動作量、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報を補正しても良い。

また、（３）、（４）についても、ＣＰＵ１１は、画像形成装置の動作環境、ページ印字率に応じて、現像カートリッジの動作量、及び／又は現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報を補正する。例えば、動作環境が温度１５℃・湿度１０％などの低温低湿環境や、温度３０℃・湿度８０％などの高温高湿環境では、基準の環境（例えば温度２３℃・湿度５０％）の環境に比べて、現像カートリッジの動作量を大きく見積もる。また、ページ印字率が低くなるほど、トナー使用量を多くして、現像カートリッジの使用量を大きく見積もっている。この場合、印字率はページ毎に見積もるものとする。

このように、ＣＰＵ１１１が、各種状況に応じて、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報を求めることで、場合によっては、現像カートリッジ２００内にトナーが残っていても、適切に交換催促のメッセージを表示させることができる。

また、トナー使用量は、現像カートリッジ２００内に収容されたトナー９のうち使用されたトナー９の量である。トナー残量は、現像カートリッジ２００内に収容されたトナー９のうち残っているトナー９の量である。使用開始前の現像カートリッジ２００内のトナー量からトナー残量を減算することにより、トナー使用量を求めてもよい。使用開始前の現像カートリッジ２００内のトナー量からトナー使用量を減算することにより、トナー残量を求めてもよい。

ここで、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報は、ＣＰＵ１１１が補正した値そのものでも良いし、その値を予め定められた所定寿命値で割った値であってもよい。またその値に１００を乗じた百分率の値であっても良い。現像ローラ４に関する所定値は、例えば現像ローラ４の回転数又は回転時間であって、現像ローラ４の寿命（交換催促メッセージを表示するときの現像カートリッジ２００の使用量に応じた値）に基づいて設定された値である。現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報は、トナー使用量を新品時の現像カートリッジ２００内のトナー量で割った値であってもよい。またその値に１００を乗じた百分率の値であっても良い。更に、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報は、トナー残量を新品時の現像カートリッジ２００内のトナー量で割った値であってもよい。またその値に１００を乗じた百分率の値であっても良い。このように、現像ローラ４の累積回転数や累積回転時間などの動作量に係る情報は、それにある程度の相関があるパラメータであれば置き換えることができる。そのほか、例えば印刷枚数などで代用することもできる。

制御部１０１は、ＤＴメモリｍ２に保持された情報をもとに現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報を取得することができる。言い換えると、現像ローラ４の駆動量（累積回転数、累積時間）を補正して得られた現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報は、制御部１０１によりＤＴメモリｍ２に書き込まれる。

［ブロック図］
次に、図４を用いて、画像形成装置１００の制御構成について説明する。図４は、実施例１における制御ブロック図である。制御部１０１は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ（中央演算処理ユニット）１１１、記憶手段であるＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３などのメモリ、周辺機器との情報の入出力を行う入出力Ｉ／Ｆ１１４等を有している。ＣＰＵ１１１は、プロセッサとも呼ばれる。ＣＰＵ１１１は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２やＲＡＭ１１３を用いて、制御部１０１の各種制御を行う。ＲＡＭ１１３には、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭ１１２には、書き換え可能な不揮発性記憶手段で、制御プログラム、予め求められたデータテーブル、各種変数などが格納されている。

制御部１０１は、画像形成装置１００の動作を統括的に制御する制御手段であり、画像形成装置１００における各制御対象が入出力Ｉ／Ｆ１１４を介して接続されている。

画像形成部５１０は、モータ駆動部５１１、高圧電源５１２、露光制御部５１３及び当接離間部５１４を有し、モータ駆動部５１１、高圧電源５１２、露光制御部５１３及び当接離間部５１４を制御する。なお、制御部１０１が、モータ駆動部５１１、高圧電源５１２、露光制御部５１３及び当接離間部５１４を制御してもよい。

モータ駆動部５１１は、各種モータを含み、ポリゴンスキャナ、感光ドラム１及び現像ローラ４等を回転駆動する為の動力源であり、制御部１０１又は画像形成部５１０からの制御信号に基づき動作する。

高圧電源５１２は、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ４、一次転写ローラ３２、二次転写ローラ３３及び定着装置３４等に高電圧を印加する電源である。

露光制御部５１３は、感光ドラム１へ照射されるレーザー光３５の光量の信号をスキャナユニット３０へ伝達する。

当接離間部５１４は、現像ローラ４が感光ドラム１に当接する当接位置と、現像ローラ４が感光ドラム１から離間する離間位置との切り替えを行う。また、当接離間部５１４は、中間転写ベルト３１が感光ドラム１に当接する当接位置と、中間転写ベルト３１が感光ドラム１から離間する離間位置との切り替えを行う。

環境センサ１０２は、画像形成装置１００に備えられた温度及び湿度を計測するセンサであり、温度及び湿度に関するデータを制御部１０１に送信する。また、制御部１０１と、Ｏメモリｍ１との間は、ドラムメモリ通信部５１５を介してデータ通信が行われ、制御部１０１と、ＤＴメモリｍ２との間は、現像メモリ通信部５１６を介してデータ通信が行われる。Ｏメモリｍ１及びＤＴメモリｍ２は、制御部１０１によってドラムカートリッジ２１０及び現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報を決定する際に使用される。ＤＴメモリｍ２に記憶されたデータが、現像メモリ通信部５１６を介して制御部１０１に送られる。制御部１０１は、Ｏメモリｍ１及びＤＴメモリｍ２の各使用量の情報などから、ドラムカートリッジ２１０の保護警告をユーザーに報知する。ユーザーへの報知は、報知装置としての、表示・操作パネル（画像形成装置１００に備え付けられた表示機器、もしくは、ディスプレイを有する機器）にて行われる。また、制御部１０１は、各種の電気的情報信号の授受や、駆動のタイミングなどを制御しており、後述するフローチャート処理などを司る。

［ドラムカートリッジ保護警告報知までのプロセス］
実施例１における現像カートリッジ２００の交換促進のメッセージ表示（報知）のプロセスを、図５（ａ）のフローチャートを用いて、ドラムカートリッジ２１０の保護警告を報知するまでのプロセスを、図５（ｂ）のフローチャートを用いて説明する。図５（ａ）（ｂ）のフローチャートでは、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの夫々ついて処理が行われる。

例えば、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報が、交換催促の閾値を超えると、操作・表示パネル５１（報知装置）に、交換催促のメッセージを表示するそして、この報知を受けてユーザーは、さらに画像形成動作を続けるか選択することができる。以下、図５（ａ）のフローチャートを用いて、交換催促のメッセージを表示するまでの処理について説明する。

画像形成装置１００の電源がＯＮの後、又はカートリッジ交換用ドアが開閉後に、画像形成装置１００が動作可能状態になると、図５（ａ）に示すフローが開始される（Ｓ１）。

引き続き、制御部１０１は、ドラムメモリ通信部５１５を通じて、ドラムカートリッジ２１０に搭載されたＯメモリｍ１と通信を行う。そして、制御部１０１（ＣＰＵ１１１）は、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのぞれぞれのＯメモリｍ１から、ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報（第２情報）を取得する（Ｓ２）。ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報については、上述した通りである。

また、制御部１０１は、現像メモリ通信部５１６を通じて、現像カートリッジ２００に搭載されたＤＴメモリｍ２との通信を行い、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報（第１情報）を作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのそれぞれのＤＴメモリｍ２から取得する（Ｓ３）。現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報も上述した通りである。

そして、制御部１０１は、各色のドラムカートリッジ２１０、各色の現像カートリッジ２００について、取得された使用量に応じた情報が、交換促進閾値を超えているか否かを判断する。なお、現像カートリッジ２００の交換促進閾値は、ドラムカートリッジ２１０の交換促進閾値に対して小さい場合を想定している。これは、１つのドラムカートリッジ２１０に対して、２以上の現像カートリッジ２００が使用されることを想定しているからである。

そして、ステップＳ５で、制御部１０１は、使用量に応じた情報が交換促進閾値を超えているカートリッジの交換促進メッセージを操作・表示パネル５１に表示させる。制御部１０１は、Ｏメモリｍ１から、ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報（第２情報）に基づき、ドラムカートリッジ２１０（感光ドラム１）の交換促進に係る報知を報知装置に行わせる。また、制御部１０１は、ＤＴメモリｍ２から、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報（第１情報）に基づき、現像カートリッジ２１０（現像ローラ４）の交換促進に係る報知を報知装置に行わせる。ここで、交換催促に係る報知とは、ユーザーにユニットの寿命が来たことを知らせるメッセージであったり、直接交換を催促するメッセージであったりする。直接的でも間接的でも、交換を催促する内容であれば、交換催促として機能する。

この図５（ａ）のステップＳ５で、交換催促のメッセージが表示される主な理由は、現像カートリッジ２００内のトナー９の繰り返し摺擦による劣化によるもので、トナー９はまだ残っている場合を想定している。この場合、トナー９の劣化によるハーフトーン不均一画像の発生はあるものの、文字などのテキスト画像の出力については大きな問題がないため、引き続き画像形成動作を続けるか、ユーザーが選択できる。そして、ユーザーが画像形成動作を引き続き実行することを、操作・表示パネル５１を介して指示した際、図５（ｂ）のフローチャートが実行される（Ｓ１１）。以下、図５（ｂ）のフローチャートについて説明する。なお、ステップＳ１２、Ｓ１３の処理は、図５（ａ）のステップＳ２、Ｓ３と同様なので詳しい説明を省略する。

制御部１０１は、ドラムカートリッジ２１０の保護警告タイミングのテーブルをＲＯＭ１１２から読みだし参照する（Ｓ１４）。テーブルの内容は後述する表１に示される通りである。Ｓ１２で制御部１０１により取得された情報が表１の縦軸の何れかに、またＳ１３で制御部１０１により取得された情報が表１の横軸の何れかに相当することになる。

作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて、ドラムカートリッジ２１０及び現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報の組み合わせが、Ｓ１４で参照したテーブルにより、ドラムカートリッジ２１０の保護警告を報知するタイミングであると判断された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、制御部１０１は画像形成動作を一旦中止する（Ｓ１６）。例えば、作像部ＳＹについて、ドラムカートリッジ２１０の保護警告を報知するタイミングになった場合、制御部１０１は、保護警告を報知するタイミングを超えていない作像部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを含め、画像形成動作を一旦中止する。

一方、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのそれぞれで、ドラムカートリッジ２１０の保護警告を報知する条件になっていない場合（Ｓ１５：ＮＯ）、制御部１０１は、画像形成動作１枚終了ごとに、処理をＳ１２に戻し、以下同様の処理を再度行う。

そして、制御部１０１は、ドラムカートリッジ２１０の保護警告タイミングになった作像部に関しては、表示・操作パネル５１を通じてドラムカートリッジ２１０の保護に係る警告を報知する（Ｓ１７）。

ここで表示・操作パネル５１の例としては、画像形成装置１００に取り付けられた表示ディスプレイや、画像形成装置１００とパソコンのディスプレイ等である。また、作像部ＳＹのドラムカートリッジ２１０の保護に係る警告の表示例として、「ドラムカートリッジ（イエロー）が破損する恐れがあります。現像カートリッジ（イエロー）を交換してください」などと表示する。

なお、このステップＳ１７のドラムカートリッジ２１０の保護警告の報知前に、制御部１０１は、既に、図５（ａ）のフローチャートを実行することで、各カートリッジの交換促進に係る報知を報知装置に行わせている。つまり、このステップＳ１７の処理は、各カートリッジの交換促進に係る報知後に行われることになる。そして、ドラムカートリッジ保護警告の表示をすると、図５のフローが終了する（Ｓ１８）。

上で説明したように、制御部１０１は、例えば、ドラムカートリッジ２１０の保護警告を報知するタイミングのテーブルとして、表１に示すテーブルを参照する。表１のテーブルは、例えばＲＯＭ１１２や、Ｏメモリｍ１や、ＤＴメモリｍ２に格納されている。なお現像カートリッジ２００の使用量に関して、寿命到達前の新品を０％として、使用状況が交換催促の閾値に達したときを１００％、寿命到達後の１００％以降は１００％以上の値で使用量を表示している。ここで、使用量が１００％以上を上回った場合は、トナーが想定寿命以上に劣化していることを意味し、表１中では、縦軸及び横軸の項目に「劣化度」の文言を使用している。

［ドラムカートリッジ保護警告報知テーブル］
縦軸のドラムカートリッジ２１０の劣化度は、Ｓ１２で制御部１０１により取得された情報を、感光ドラム１の累積回転数又は累積回転時間を感光ドラム１に関する所定値で割って求めた百分率である。また、予告時の現像カートリッジ２００の劣化度は、Ｓ１３で制御部１０１により取得された情報を、現像ローラ４の累積回転数又は累積回転時間を現像ローラ４に関する所定値で割って求めた百分率である。また、現像カートリッジ２００の劣化度としては、現像ローラ累積回転数とトナー使用量の情報から、トナー９に係わる部材から受けた摺擦数（ダメージ度合い）を計算し、百分率で表した値であってもよい。なお、ドラムカートリッジ保護警告報知テーブルの縦軸、横軸は百分率の値に限定されず上で説明した使用量に応じた情報であれば適宜代替することができる。

例えば、ドラムカートリッジ２１０の使用量が０％以上３３％以下で、現像カートリッジ２００の使用量が１６１％以上の場合、ドラムカートリッジ２１０の保護警告が報知される。また、ドラムカートリッジ２１０の使用量が６７％以上１００％以下で、現像カートリッジ２００の使用量が１２１％以下の場合は、ドラムカートリッジ２１０の保護警告が報知される。表１に示すように、ドラムカートリッジ２１０の使用量が大きくなるにつれて、また現像カートリッジ２００の使用量が大きくなるにつれて保護警告を報知するタイミングが早くなる。

ここで、ドラムカートリッジ２１０と現像カートリッジ２００のさまざまな使用量における、クリーニング部材の破損による縦スジ画像発生有無について評価を行った。共通条件として、ドラムカートリッジ２１０及び現像カートリッジ２００の各々の使用量において、各色の印字率１％の横線画像を耐久画像とし、２０００枚を印字した。クリーニング性能の評価画像として、印字率２５％の各色ハーフトーン画像を印字し、画像不良（縦スジ）を確認した。画像形成装置１００の設置環境は温度２３℃、湿度５０％である。

表２中、「〇」は、縦スジ画像発生なしを、「×」縦スジ画像発生を意味している。表２のように、ドラムカートリッジ２１０及び現像カートリッジ２００の各々の使用量が、ドラムカートリッジ２１０の保護警告報知前のタイミングであれば、縦スジ画像の発生は無かった。しかしドラムカートリッジ２１０の保護警告報知後のタイミングの評価では縦スジ画像が発生してしまった。縦スジ画像が発生した位置でのクリーニングブレード６はブレードエッジの欠けが発生していた。

以上説明してきたように、実施例１の構成を用いれば、交換催促後に、引き続き現像カートリッジ２００が使用された場合でも、適切なタイミングでドラムカートリッジ２１０の保護警告を報知することができる。よってクリーニングブレード６の破損による縦スジ画像の発生を防ぐことができる。

本実施例では、現像ユニットを交換催促後も使用し続けた場合に、潜像ユニットの感光ドラムの削れ量を補正することで、トナーかぶりなどの画像不良を防止することができる。さらにその補正後のドラムの削れ量に基づき帯電バイアスを制御することで、より精度良くトナーカブリを防止するができる。なお、本実施例に使用される画像形成装置、ドラムカートリッジ、現像カートリッジ、ブロック図は実施例１と同様である為、詳細な説明を省略する。

また現像ユニットを寿命催促後も使用し続けた場合、クリーニングブレードの破損までは至らなくても、感光ドラムとクリーニングブレードとの間の摩擦抵抗の増大により、感光ドラム表面の誘電層の削れスピードが増大してしまう場合がある。このとき感光ドラム誘電層の残り厚み計算にズレが生じてしまうため、帯電装置に印加するバイアスもズレが発生してしまい、トナーかぶりなどの画像不良が発生してしまうこともあった。よって現像ユニット寿命到達後も使用し続けた場合は、その分感光ドラム表面の誘電層の削れスピード計算を補正する必要がある。

［ドラムカートリッジのドラム削れ量補正制御までのプロセス］
実施例２におけるドラムカートリッジ２１０のドラム削れ量補正制御までのプロセスを、図７のフローチャートを用いて説明する。なお、実施例１で説明した図５のフローチャートは、この図７のフローチャートとは別途行われているものとする。即ち、図７のフローチャートは、図５のフローにより、現像カートリッジ２００の交換促進に係る報知を行う報知装置５１に行わせた後に、同じ現像カートリッジ２００及びドラムカートリッジの組み合わせに対し、制御部１０１により行われる処理を示す。

画像形成装置１００の電源がＯＮの後、又はカートリッジ交換用ドアが開閉後に、画像形成装置１００が動作可能状態になると、図７に示すフローが開始される（Ｓ２０１）。

まず制御部１０１は、ドラムメモリ通信部５１５を通じて、ドラムカートリッジ２１０に搭載されたＯメモリｍ１と通信を行い、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのぞれぞれのＯメモリｍ１から、ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報を取得する（Ｓ２０２）。

次に制御部１０１は、現像メモリ通信部５１６を通じて、現像カートリッジ２００に搭載されたＤＴメモリｍ２との通信を行い、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報を作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫのそれぞれのＤＴメモリｍ２から取得する（Ｓ２０３）。各使用量に応じた情報については実施例１で説明した通りである。ここでの詳細な説明は省略する。

次に、制御部１０１は、ドラムカートリッジ２１０の感光ドラムの表層削れ量に関するテーブルをＲＯＭ１１２から読みだし参照する（Ｓ２０４）。感光ドラムの表層削れ量は後述する式（１）より算出される。

制御部１０１は、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて、Ｓ２０３で取得した情報に基づき、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報が、交換催促閾値到達後のタイミングであるか否かを判断する。ドラムカートリッジ２１０の使用量に応じた情報や、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報については、実施例１で説明した通りである。

そして、制御部１０１が、Ｓ２０５でＹＥＳと判断した場合、制御部１０１はＳ２０４で求めたドラム表層削れ量を、現像カートリッジの使用量の情報に応じて、補正する（Ｓ２０６）。制御部１０１は、初期のドラム膜厚からこの補正後のドラム表層削れ量を減算し、補正後のドラム膜厚を算出する。

例えば、作像部ＳＹの現像カートリッジの使用量に応じた情報が、現像カートリッジの交換催促閾値に到達している場合、制御部１０１は、ドラム表層削れ量を補正する。補正テーブルの内容は後述する表３に示される通りである。Ｓ２０３で制御部１０１により取得された情報は、表３の縦軸の何れかに相当することになる。

このＳ２０６は、図５のフローチャートの報知対象となった、同じ現像カートリッジ２００及びドラムカートリッジ２１０の組み合わせが判定対象の場合にも行われる処理である。この場合、制御部１０１は、後述の表３のテーブルを参照し、交換促進に係る報知の後の、現像ユニット２００の所定の使用量に対するドラム表層削れ量を、報知前の同じ所定の使用量に対するドラム表層削れ量よりも大きく見積もる。言い換えると、制御部１０１は、現像ユニット２００の所定の使用量に対して、現像ユニットの交換促進後に、より値の大きな係数値を用い、現像ユニット２００の使用量に対するドラム表層削れ量を算出する。なお、所定の使用量とは、例えば、現像ローラ４の回転数や、現像ドラムユニット２００の駆動時間や、それらに相関のある情報であれば、例えば、印刷枚数などを適用することもできる。

その後、制御部１０１は、補正後の削れ量を反映した補正後のドラム膜厚に基づいて帯電バイアスを設定する（Ｓ２０７）。例えば、上述のドラムカートリッジ２１０のドラム膜厚において、補正した実際のドラム膜厚が補正前より１μｍ程度削れているとする。この場合、制御部１０１は、補正したドラム膜厚に基づいて１０Ｖ程度、帯電印加バイアスを高くして印加して、ドラム面状の白地部電位（Ｖｄ）が同じになるように設定する。

なお、ステップＳ２０７での帯電印加バイアスの設定は、予めドラム表層削れ量と帯電印加バイアス値のテーブルを予め用意し、制御部１０１がそのテーブルを参照することで行っても良い。その場合、ステップＳ２０７で、制御部１０１は、初期のドラム膜厚から補正後のドラム表層削れ量を減算したドラム膜厚をわざわざ算出する必要がなくなる。

フローチャートの説明に戻ると、その後、画像形成装置１００は、制御部１０１が変更したバイアス設定に基づいて画像形成動作に移行しプリントを実行する。

一方、作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの夫々で、現像カートリッジ２００の交換催促閾値まで到達していない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、制御部１０１は、特に削れ量補正しない。すなわち、制御部１０１は、補正を伴わないドラム表層削れ量によるドラム膜厚に基づき帯電印加バイアスを設定する。

そして制御部１０１は、設定した帯電印加バイアスでの画像形成動作に移行し、プリントを実行する。そして、プリント動作を終了すると、図７のフローが終了する（Ｓ２０８）。

制御部１０１は、例えば、ドラムカートリッジ２１０の保護警告を報知するタイミングのテーブルとして、実施例１の表１に示すテーブルを参照する。なお現像カートリッジ２００の劣化度（使用量）に関して、寿命到達前の新品を０％として寿命到達時が１００％、寿命到達後の１００％以降は１００％以上の値で使用量を表示している。表１に関し、ドラムカートリッジの劣化度についても同様である。

［ドラム削れの補正テーブル］
実施例１でも既述したように、ドラムカートリッジ２１０、現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報は、各々の累積回転数又は、累積回転時間の情報から導かれる。ここで、感光ドラムの表層削れ量について説明する。感光ドラムの表層には、少なくとも導電性支持体上に導電層と感光層としての電荷発生層、電荷輸送層が順番に積層されている。今回使用した感光ドラムは導電性支持体上に導電層、電荷注入を阻止する下引き層、感光層としての電荷発生層、電荷を輸送する電荷輸送層を順番に積層して構成されている。膜厚とは導電性支持体の表面から電荷発生層の表面までの距離である。ドラムの表層削れ量は、一般に以下の式（１）から算出することができる。
Ｋ ＝ αＸ＋βＹ＋γＺ ・・・（１）

ここで、αは、感光ドラムの空回転動作（非帯電印加且つ非現像当接時）に対する単位時間当たりのドラム表層削れ係数で、Ｘはその動作の動作時間を示す。また、βは帯電印加がなされた状態での感光ドラム（非現像当接時）の回転動作に対する単位時間当たりのドラム表層削れ係数で、Ｙはその動作の動作時間を示す。また、γは帯電電圧印加且つ現像当接時の感光ドラムの回転動作に対する単位時間当たりのドラム表層削れ係数で、Ｚはその動作時間を示す。そして、制御部１０１は、この３つの係数（α、β、γ）と各々の動作時間（Ｘ、Ｙ、Ｚ）より、ドラム表層削れ量を算出する。そして、実際に膜厚は、以下の式（Ａ）から算出される。
ドラム膜厚 ＝ 初期膜厚 － ドラム削れ量（Ｋ） ・・・（Ａ）

算出した計算値等は、ドラムカートリッジ２１０内のＯメモリｍ１内のドラム膜厚情報に格納されており、随時残膜厚を算出することが可能となる。

本実施例２では、現像カートリッジ２００を寿命到達後も使用し続けた場合においてこの削れ係数を補正している。各現像カートリッジの劣化度（使用量）におけるドラムの補正量を表３のテーブルを用いて説明する。制御部１０１は、例えば、ドラムカートリッジ２１０のドラム削れ量の算出時に、表３のテーブルを参照する。表３のテーブルは、例えばＲＯＭ１１２や、Ｏメモリｍ１や、ＤＴメモリｍ２に格納されている。現像カートリッジ２００の劣化度（使用量）の表示は、実施例１と同様である。

実施例１と同様に、現像カートリッジの使用状況が交換催促の閾値に到達（使用量が１００％に到達）した場合、表示・操作パネル５１に寿命到達した旨を報知する。この報知を受けてユーザーは、さらに画像形成動作を続けるか選択することができる。この場合、トナー９の劣化によるハーフトーン不均一画像の発生はあるものの、文字などのテキスト画像の出力については大きな問題がないため、引き続き画像形成動作を続けるか、ユーザーが選択できるようにしてある。

ここで、表３に示すように現像カートリッジの使用状況が交換催促の閾値に到達した後も、その現像カートリッジの使用量に応じた情報（劣化度）に応じてドラム削れ補正を実施する。表中に示されるように、現像ユニットの使用量（劣化度）が大きくなるにつれて、またドラムカートリッジの使用量（劣化度）が大きくなるにつれて、ドラムカートリッジのドラム削れ量の補正度合いが大きくなっている。表３に基づいてドラム削れ量を補正することで実際のドラム削れ量を正確に把握することができ、適切な帯電バイアスを印加することが可能となる。

表４に現像カートリッジの使用量に応じて、トナーカブリの画像発生有無について評価を実施した。評価条件として、ドラムカートリッジ２１０の使用量は１００％において、各色の印字率１．０％の横線画像を耐久して、５０００枚を通紙した。トナーかぶりの評価画像として、ベタ白画像を印字して、画像上のトナーかぶりを確認した。画像形成装置１００の設置環境として、温度１５℃，湿度１０％の低温低湿環境で試験を実施した。

表４に比較例として、ドラム削れ補正量を加味しない条件での評価結果も示す。「○」は、トナーかぶり画像の発生が無いことを意味し、「△」は、ドラム上のかぶり悪化を確認したものの、ベタ白画像上問題が無いことを意味する。また、「×」は、ベタ白画像上にトナーかぶりが発生した場合を意味する。

この結果からわかるように、現像カートリッジ２００の使用状況が交換催促の閾値に到達する前であれば、両者共に問題ない結果であった。しかし、閾値に到達後のタイミングでの評価において、トナーかぶり画像が発生した。トナーかぶり画像が発生した時点での確認検討により、帯電バイアスのずれによりＶｄが低くなり、現像バイアスとのコントラスト（以後、Ｖｂａｃｋと記す）が所望の設定に対して狭い傾向になっていたことがわかった。なお、Ｖｂａｃｋとは、Ｖｄ（ドラム表面上の白地部の電位）と現像バイアス（現像ローラに印加しているバイアス）との差分のことを指す。

図８に現像カートリッジの使用状況が交換催促の閾値に到達した後のトナーかぶりのＶｂａｃｋ依存性を示す。正常な潜像設定に基づいたＶｂａｃｋ設定であれば、図中Ａの設定になっており、トナーかぶりは発生しない。上述で説明したように、ドラム削れ補正を実施することで、トナーかぶりの発生を抑制することができた。比較例として、ドラム削れ量を加味しない条件においては、通紙枚数にもよるが最大１μｍ程度のずれを確認した。これは、実際のドラム膜厚とのずれで図中Ｂの設定になっていたことがわかった。

［ドラムカートリッジの表層膜厚の電位特性］
一般的にドラムの表層膜厚が削れて薄くなってくると、同じ帯電バイアスを印加してもドラムの明部電位（Ｖｄ）と潜像後の暗部電位（ＶＬ）は増加する傾向にある。また、帯電位置から現像位置に移動する間に暗減衰によるＶｄダウンも発生する。これは、静電容量の関係より説明できる。

式（２）に静電容量の関係式を示す。
Ｑ ＝ ＣＶ ＝ ε０εγ×Ｓ／ｄ ・・・（２）
Ｑ：電荷（Ｃ），Ｃ：静電量量（Ｆ），Ｖ：電位（Ｖ），ε０εγ：誘電率，Ｓ：面積（ｍ^２）
ｄ：距離（ｍ）を示している。

これより、電荷Ｑは電位Ｖに比例し、距離ｄに反比例の関係になる。つまり、静電容量と帯電流の関係は、ドラムの表面膜厚に反比例になる。

ここで、図９を用いてドラム表層膜厚の電位とかぶり特性を説明する。横軸はドラムの表面膜厚（μｍ）であり、縦軸はトナーかぶり（％）を示している。実線はＶｄ＝－６００Ｖ設定でのトナーかぶりの影響を示しており、破線１，破線２は各々－５００Ｖ，－４００Ｖ設定での傾向を示している。図９からわかるようにドラム表面膜厚１０μｍを境にして、より膜厚が低くなると急激にトナーかぶりが悪化する。さらに、Ｖｄの電位の絶対値が高い方がより顕著である傾向がわかっている。つまり、表層膜厚が１０μｍ以下になるとトナーかぶり等の画像弊害が発生しやすくなるのである。

これらの経験より、ドラムカートリッジのドラム表層膜厚は、およそ１０～１１μｍになるとドラム寿命（交換催促タイミング）になるように、設計されている。しかし、現像カートリッジの使用状況が交換催促の閾値に到達した後は、感光ドラムの同じ回転に対しドラム削れ量が早くなる為、ドラム膜厚の削れ量に補正する必要がある。

以上のように、使用状況が交換催促閾値に達した現像カートリッジ２００をユーザーが使用し続けた場合でも、ドラムカートリッジ２１０のドラム削れ量を補正することができる。これにより、制御部１０１（ＣＰＵ１１）は、補正後のドラム膜厚に応じた適切な帯電印加バイアス設定を選択し制御出来る為、トナーカブリの発生を抑制することができる。

［変形例］
実施例１、２の画像形成装置１００の作像部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、ドラムカートリッジ２１０及び現像カートリッジ２００によって構成されているが、これに限るものではない。現像カートリッジ２００の構成部材のうち、トナー９が収容されているトナー容器を別ユニット（トナーカートリッジ）とする、いわゆるトナー補給系であっても適用できる。例えば、トナー補給系の場合、トナー９を収容する、画像形成装置１００の装置本体に着脱可能なトナーカートリッジ（現像剤ユニット）が現像カートリッジ２００から分離されている。トナー補給系の場合は、保護警告報知決定に用いる現像カートリッジ２００の使用量に応じた情報の条件を、トナーカートリッジの使用量に応じた情報の条件に変えることで同様の効果を得ることができる。この場合、トナーカートリッジにＤＴメモリｍ２又は第３メモリとしての不揮発性メモリを設け、トナーカートリッジに設けられたＤＴメモリｍ２又は第３メモリにトナーカートリッジの使用量に応じた情報を記憶する。

また、実施例１、２では、ドラムカートリッジ２１０にＯメモリｍ１を設け、現像カートリッジ２００にＤＴメモリｍ２を設ける構成例を示したが、この構成例に限定されない。画像形成装置１００の装置本体にＯメモリｍ１及びＤＴメモリｍ２を設けてもよい。画像形成装置１００の装置本体に第３メモリを設けてもよい。この場合には、Ｏメモリｍ１、ＤＴメモリｍ２のそれぞれに、ドラムカートリッジ２１０、現像カートリッジ２００、の個体を識別できる、ドラムカートリッジ識別子、現像カートリッジ識別子を夫々記憶させておく。制御部１０１は、この識別子に関連付けて上述の各使用量に応じた情報、画像形成装置１００の装置本体に第３メモリに記憶し、上述と同様に管理すれば良い。

１ 感光体ドラム
２ 帯電ローラ
４ 現像ローラ
５ トナー供給ローラ
６ クリーニングブレード（当接部材）
９ トナー
１１ ドラムカートリッジ枠体
３１ 中間転写ベルト
３４ 定着装置
１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０２ 温度センサ（環境検知手段）
２００ 現像カートリッジ（現像ユニット）
２１０ ドラムカートリッジ（潜像ユニット）
ｍ１ Ｏメモリ（第１メモリ）
ｍ２ ＤＴメモリ（第２メモリ）

Claims (8)

1. 潜像ユニットと、
   現像ユニットと、
   潜像ユニット及び現像ユニットをそれぞれ独立して着脱可能な装置本体と、
   を備える画像形成装置であって、
   前記潜像ユニットは、静電潜像が形成される回転可能な像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体と接触して前記像担持体の表面から現像剤を除去するクリーニング部材と、を有し、
   前記現像ユニットは、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤像で現像する現像剤担持体を有し、
   前記装置本体は、前記帯電手段にバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記バイアス印加手段のバイアス印加量を制御する制御部と、前記現像ユニットの交換促進に係る報知を行う報知装置と、を有し、
   前記制御部は、
   前記現像ユニットの使用量に相関する第１情報と、前記潜像ユニットの使用量に相関する第２情報と、を取得し、
   前記第２情報に基づいて前記潜像ユニットの使用量が大きい場合の方が小さい場合よりも前記バイアス印加量を大きくするように制御を行い、
   前記第１情報が交換促進閾値に到達した場合に、前記報知を前記報知装置に行わせ、
   前記報知が行われた時に使用されていた前記現像ユニットの使用が続行された場合、前記報知が行われた後の方が前記報知が行われる前よりも、前記潜像ユニットの使用量が大きい場合の方が小さい場合よりも前記バイアス印加量を大きくする度合が大きくなるように制御を行う、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記交換促進閾値及び前記報知をそれぞれ第１交換促進閾値及び第１報知とすると、
   前記制御部は、前記第２情報が第２交換促進閾値に到達した場合、前記潜像ユニットの交換促進に係る第２報知を前記報知装置に行わせ、
   前記第１報知が行われた時に使用されていた前記現像ユニットの使用が続行された場合、前記第１報知が行われた後の方が前記第１報知が行われる前よりも前記潜像ユニットの使用量が同じであっても前記第２報知が早いタイミングで報知される、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１情報は、前記現像剤担持体の累積回転数又は累積回転時間に相関する相関値であり、前記第２情報は、前記像担持体の前記現像剤担持体の累積回転数又は累積回転時間に相関する相関値である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記現像ユニットは、前記第１情報が記憶された第１メモリを有し、
   前記制御部は、前記第１メモリから前記第１情報を取得することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記潜像ユニットは、前記第２情報が記憶された第２メモリを有し、
   前記制御部は、前記第２メモリから前記第２情報を取得することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記報知装置は、前記画像形成装置が有する表示装置、或いは前記画像形成装置と通信可能な表示装置であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記現像剤担持体が担持している現像剤には外添粒子が添加されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記クリーニング部材は、前記クリーニング部材に対する前記像担持体の移動方向に対して逆方向へ延びた先端部が前記像担持体の表面に当接するブレード部材であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像形成装置。

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