JP2014016538A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の画像形成実行モードを有する画像形成装置において、１つの感光体ドラム寿命閾値で感光体ドラムの寿命予測を行うと、まだ画像形成を行えるにもかかわらず感光体ドラム寿命としてしまっていたり、もう画像形成を続けられないにもかかわらず、感光体ドラムを使用し続けたりしている場合があった。
【解決手段】複数の画像形成実行モードを有する画像形成装置において、複数の画像形成実行モードそれぞれを単独で使用した場合の感光体ドラム寿命閾値と、各画像形成実行モードの使用比率から、使用比率に応じた感光体ドラム寿命閾値を算出する。その算出した感光体ドラム寿命閾値と、感光体ドラム残ＣＴ膜厚予測値を比較することで、感光体ドラムの寿命を判断する。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録メディア（記録シート）に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

近年の情報化社会の進展に伴って、カラー画像形成装置へのニーズが高まり、カラー画像を出力するフルカラー画像形成装置（カラーコピー機やカラープリンタ等）が実用化されている。

このようなフルカラー画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応する画像形成ステーションがこの順番で１列に配置されている。そして、各画像形成ステーションの感光体ドラム（像担持体）で形成されたトナー像を、中間転写体上に順次重ねて転写（１次転写）していく。その後、記録メディアに一括転写（２次転写）して出力画像を得る。これはインライン方式と呼ばれており、この方式のフルカラー画像形成装置が広く用いられている。

各画像形成ステーションでは、まず感光体ドラムに接触させた帯電ローラ等の帯電装置により感光体ドラムの帯電を行う。次に画像露光装置によって感光体ドラム表面に画像情報に応じた静電潜像を形成する。そして現像剤たるトナーが収容された現像装置により静電潜像を現像して、各色のトナー像として可視像化させる。

そして、各画像形成ステーションにおいて感光体ドラム表面に可視像化されたトナー像は、中間転写体に順次に重畳されて１次転写される。これにより、中間転写体上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色重ね合わせの未定着のフルカラートナー像が形成される。

そのフルカラートナー像が中間転写体上から記録メディアに一括２次転写され、定着装置により熱と圧力を加えられて固着画像として定着されて記録画像となる。また中間転写体に１次転写された後の感光体ドラム表面上の１次転写残トナーは、クリーニングブレード等を備えたクリーニング装置により廃トナーとして回収される。これにより感光体ドラム表面は清掃されて次の画像形成に備える。

現像装置としては、弾性ゴムからなる現像ローラを感光体ドラムに接触させて、感光体ドラム上の静電潜像に対して現像を行う接触現像方式が広く用いられている。

また、各画像形成ステーションは、少なくとも感光体ドラムと、帯電装置、現像装置、クリーニング装置のいずれか１つ、もしくはすべてを一体的に構成し、画像形成装置本体に容易に着脱可能なプロセスカートリッジとした方式を採用している場合もある。

また、フルカラー画像形成装置においては、複数色のトナーを用いて画像形成を行い、フルカラー画像を出力するフルカラーモードと、単色（ブラック）のトナーのみを用いて画像形成を行い、単色画像を出力するモノカラーモードを備えている。モノカラーモードにおいては、ブラック以外の他色の感光体ドラムや現像装置の消耗を避けるために、駆動を停止させておくことが理想的である。

しかしながら、この場合には、駆動装置等が複雑化し、それに伴う装置の大型化やコストアップを招くことになってしまう。よって、モノカラーモードにおいては、他色の現像装置は感光体ドラムから離間させ、駆動を停止させているものの、感光体ドラムには帯電バイアスが印加されたまま、全色駆動している場合もある。

さらに、プロセスカートリッジ方式の画像形成装置では、例えば、感光体ドラムやトナーなど消耗品が寿命に達した時、或いは寿命が近づいていることをユーザーに報知して、適当な時期にユーザーがカートリッジを交換できるようにする必要がある。

感光体ドラムとしては、低価格及び高生産性の利点から、光導電性物質（電荷発生物質や電荷輸送物質）として有機材料を用いた感光層（有機感光層）を支持体上に設けてなる有機感光体が普及している。有機感光体としては、高感度及び材料設計の多様性の利点から、電荷発生物質を含有する電荷発生層と、電荷輸送物質を含有する電荷輸送層とを積層してなる積層型感光層を有する感光体ドラムが主流である。

また、支持体表面の被覆、感光層の塗工性向上、支持体と感光層との接着性向上、感光層の電気的破壊に対する保護、帯電性の向上、支持体から感光層への電荷注入性の改良などのために、支持体と感光層との間に各種層を設けることが多い。

導電性の支持体の表面を被覆するための導電層、導電層から感光層への電荷注入を阻止するための電気的バリア性を有する中間層を感光層と支持体の間に設けることで、製造上も品質上も安定した感光体ドラムを得ることが可能である。なお、感光体ドラムの輸送層の結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂や、機械的強度が高くなるポリアリレート樹脂が広く使用されている。

一般的な感光体ドラムは、導電性支持体の上に、抵抗層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層がディッピング塗工法により順次積層形成されている。上述した画像形成プロセスによって、感光体ドラムには帯電による放電工程、現像装置や中間転写体による摺擦、クリーニングブレードによる掻き取り等によって電気的・機械的外力が加わっている。その結果、電荷輸送層（以降、ＣＴ層と呼称する）は摩耗し、画像形成装置の使用に伴って削れていく。よって、感光体ドラムの寿命は、ＣＴ層の残し膜厚量（残ＣＴ膜厚）で決定する場合が多い。

そこで、感光体ドラムの使用に伴ってＣＴ層の削れ量を予測し、削れムラやカブリ等のレベルが低化しない範囲で、感光体ドラムの寿命を決定する種々の提案がされている。特許文献１では、感光体ドラムへの帯電装置の印加時間や、現像装置の接触時間を積算した積算値と、予め決められた寿命情報（感光体ドラム寿命閾値）とを比較し、寿命を予測判断する方法が開示されている。この特許文献１では、感光体ドラムの寿命は、感光体ドラムの画像形成を行う領域での残ＣＴ膜厚で、寿命の予測判断を行っている。

特開２００１−３５６６５５号公報

しかしながら上述したようなフルカラーモード、モノカラーモード等複数の画像形成実行モードを有する画像形成装置の場合、各モードによって感光体ドラムの消耗具合が異なるため、以下のような課題があった。

近年、画像形成装置本体の小型化、コンパクト化、構成のシンプル化、低コスト化が求められており、そのため画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジも小型化が求められている。プロセスカートリッジの小型化を行おうとすると、プロセスカートリッジに内包される各部材も小型化を行わなければならない。小型化を行う際には、各部材の軸方向（長手方向）の長さを最小限に抑えることも重要になってくる。このような構成を採用する場合、感光体ドラムに接触している現像ローラと帯電ローラの長手端部が、感光体ドラム表面上で近接した位置に配置される。

このような構成の場合、感光体ドラムの削れ量は、感光体ドラムの長手方向で均一では無い。具体的には、感光体ドラムの長手端部では、特に現像ローラ端部と帯電ローラ端部が接近している領域で、ＣＴ層の削れが助長されてしまう。

これは、現像ローラ長手端部にはトナーの非塗布領域が存在するため、その非塗布領域の現像ローラ端部による感光体ドラムに対する機械的ストレスに起因する削れと、帯電ローラ端面での放電量が多くなることに起因する削れが重なってしまうからである。よって感光体ドラムの長手端部では、感光体ドラムの画像形成を行う領域（画像形成領域）と比較して、ＣＴ層の削れ量が多くなる。

感光体ドラム長手端部での削れ量が多くなった場合、電荷輸送層（ＣＴ層）、電荷発生層、下引き層が全て削れて、抵抗層に達することがある。この場合、現像ローラや帯電ローラに印加されたバイアスが抵抗層にリークし、帯電不良によるカブリや現像不良による画像欠けを生じてしまう。この現象は上述した画像形成プロセスにおいて、現像ローラが常に感光体ドラムに接触しているフルカラーモードの場合に、より顕著に表れてくる。

よって、フルカラーモードの場合には、感光体ドラム長手端部でのリーク発生を防止するため、感光体ドラム長手端部でのＣＴ層の削れが抵抗層に達する直前を、感光体ドラムの寿命としている。そして、この時の感光体ドラムの画像形成領域でのＣＴ層の膜厚を、感光体ドラム寿命閾値として予め設定し、特許文献１のような制御を行うことで感光体ドラム寿命の予測を行っていた。

しかしながら、この時、感光体ドラム寿命閾値として設定した画像形成領域のＣＴ層膜厚は、まだ充分に画像形成を行えるようなＣＴ層膜厚となっている場合もある。つまり、感光体ドラムの画像形成領域では、画像不良が発生するＣＴ膜厚よりも厚いＣＴ層膜厚で寿命が設定されている場合があった。

また、モノカラーモードにおいては、上述したようにブラック以外の他色の現像装置の現像ローラは、感光体ドラムと接触していない。そのため感光体ドラム長手端部では、帯電ローラ端面での削れのみが影響する。よってモノカラーモード中は、ブラック以外の他色の感光体ドラムでは、先に述べたような感光体ドラム長手端部で、現像ローラ端部と帯電ローラ端部が近接することによって助長されるＣＴ層の削れは発生しない。

そのため、モノカラーモードの場合には、ブラック以外の他色の感光体ドラムは、感光体ドラム長手端部でのＣＴ層の削れに左右されることなく、感光体ドラムの画像形成領域で画像不良が発生する直前のＣＴ層膜厚を感光体ドラムの寿命とすることができる。この時にはもちろん画像形成を続けていくことはできない。

つまり、フルカラー画像形成装置のブラック以外の他色の感光体ドラムは、フルカラーモードのみで画像形成を行った場合には、感光体ドラム寿命閾値として設定する画像形成領域のＣＴ層の残し膜厚は多く設定する必要があった。またモノカラーモードのみで画像形成を行った場合には、感光体ドラム寿命閾値として設定する画像形成領域のＣＴ層の残し膜厚は少なく設定する必要があった。

しかしながら、上述した従来の画像形成装置では、複数のモードを有するにもかかわらず、ある特定のモードにおける画像形成領域での残し膜厚を、感光体ドラム寿命閾値として設定していた。そして、すべてのモードにおいて、この１つの感光体ドラム寿命閾値を用いて、感光体ドラムの寿命を予測していた。このため、まだ画像形成を行えるにもかかわらず感光体ドラム寿命としてしまっていたり、もう画像形成を続けられないにもかかわらず、感光体ドラムを使用し続けたりしている場合があった。

本発明は上記の先行技術をさらに発展させたものである。本発明の目的は、各モードの使用比率に応じた像担持体寿命閾値を算出することで、より適切な像担持体の画像形成領域の感光層膜厚で像担持体の寿命とすることのできる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、有機材料を用いた感光層を有する回転可能な像担持体と、前記像担持体に接触させて配設されており電圧が印加されて像担持体表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記像担持体表面に露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤担持体に塗布された現像剤により現像する現像手段と、前記像担持体に当接して配設されており前記像担持体表面の現像剤を清掃するクリーニング手段と、前記像担持体の使用状況を予測する使用状況予測手段と、を有する画像形成装置であって、前記像担持体の画像形成を行う領域の削れ量と、前記像担持体の画像形成が行われない領域の削れ量が、それぞれ異なる複数の画像形成実行モードを有し、前記複数の画像形成実行モードごとの前記像担持体の寿命閾値と、前記複数の画像形成実行モードの使用比率から、前記像担持体の寿命報知に用いるための閾値を算出し、前記算出された閾値と、前記使用状況予測手段で予測された前記像担持体の使用状況とを比較することで、前記像担持体の寿命を判断することを特徴とする。

本発明によれば、より適切な像担持体の画像形成領域の感光層膜厚で像担持体の寿命とすることのできる画像形成装置を提供することができる。

実施例１における画像形成装置Ａの概略構成図 現像装置の現像離間機構の説明図 （ａ）は実施例１における感光体ドラムとそれに作用するプロセス手段の長手構成の概略構成図、（ｂ）は実施例２における感光体ドラムとそれに作用するプロセス手段の長手構成の概略構成図 （ａ）は実施例１におけるフルカラーモード及びモノカラーモードの、画像形成領域ＧＲ及び非画像形成領域ＮＧＲの感光体ドラム１００のＣＴ膜厚のプリント枚数推移グラフ、（ｂ）は実施例１におけるフルカラーモード、モノカラーモード、フルカラーモードとモノカラーモードが混在した場合、の画像形成領域ＧＲの感光体ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移グラフ 実施例１における感光体ドラム１００の寿命を判断するフローチャート 実施例２における画像形成装置Ｂの概略構成図 （ａ）は実施例２における現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣの概略構成図、（ｂ）は現像装置ＤＫの概略構成図 （ａ）は実施例２におけるフルカラーモード及びモノカラーモードの、画像形成領域ＧＲ及び非画像形成領域ＮＧＲの感光体ドラム１００のＣＴ膜厚のプリント枚数推移グラフ、（ｂ）は実施例２におけるフルカラーモード、モノカラーモード、フルカラーモードとモノカラーモードが混在した場合、の画像形成領域ＧＲの感光体ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移グラフ

以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例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り、この発明の範囲を以下の実施例に限定する趣旨のものではない。

［実施例１］
本発明の第１の実施例について説明する。図１Ａは本実施例１における画像形成装置Ａの概略構成図である。

（画像形成装置）
画像形成装置Ａは、中間転写インライン方式の電子写真フルカラー画像形成装置である。この画像形成装置Ａは、プリンタ制御部（ＣＰＵ）１０００にインターファイス１００１を介して接続される外部ホスト装置２０００から入力する画像データ（電気的な画像情報）に対応した画像を記録メディア９００に形成して画像形成物を出力する。

そして、複数の画像形成実行モードとして、記録メディア（以下、記録材と記す）９００にフルカラー画像を形成するフルカラーモードと、記録材９００にモノクロ画像を形成するモノカラーモードと、を有する。

プリンタ制御部（以下、制御部と記す）１０００は画像形成装置Ａの動作を統括的に制御する制御手段であり、外部ホスト装置２０００やオペレーションパネル７０６と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。外部ホスト装置２０００は、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリ等のである。

画像形成装置Ａは無端状の中間転写ベルト（中間転写体：以下、ベルトと記す）５０２を有している。ベルト５０２は、駆動ローラ５０６及びこれに対向する対向ローラ５０５に巻き掛けられており、ベルト駆動源（不図示）で駆動される駆動ローラ５０６により、矢印方向Ｒ１に回転移動（循環移動）する。

対向ローラ５０５上のベルト５０２部分には、ベルト５０２上の２次転写残トナー等を感光体ドラム（回転可能な像担持体：以下、ドラムと記す）１００に回収させるための前処理を施すクリーニングローラ５０４が臨んでいる。クリーニングローラ５０４には、クリーニングバイアス電源（不図示）から、クリーニングバイアスを印加することができる。

また、対向ローラ５０５上のベルト５０２部分には、さらに２次転写ローラ５０３が臨んでいる。２次転写ローラ５０３は弾性材料で形成されており、ベルト５０２への圧接状態ではベルト５０２との間にニップ部（２次転写部）を形成し、ベルト５０２の回転と、ニップ部に送り込まれる記録材９００の移動と共に回転する。

２次転写ローラ５０３には、２次転写バイアス電源（不図示）から２次転写バイアスを印加することができる。２次転写ローラ５０３は画像形成等に支障のないように接離駆動源（不図示）により、所定のタイミングでベルト５０２に対し接触離反される。

２次転写ローラ５０３の下方には、タイミングローラ対７０２及びその出口側のタイミングセンサ７０３が配置されている。そして、さらにそれらの下方に、記録材９００を収容したカセット７００が画像形成装置本体に着脱可能に装着される。カセット７００に収容された記録材９００は記録材供給ローラ７０１にて所定のタイミングで１枚ずつ引き出してタイミングローラ対７０２へ供給することができる。記録材９００としては普通紙、光沢紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等を採用できる。

タイミングセンサ７０３では、記録材９００がタイミングセンサ７０３に突入したことを検知することができる。そして、その検知結果に基づき、制御部１０００における像担持体の使用状況を予測する後述の使用状況予測機能部（使用状況予測手段）である感光体ドラム寿命予測装置７０７では、プリント枚数をカウントすることができる。

２次転写ローラ５０３の上方には定着装置８００が配置されている。定着装置８００は、内蔵ハロゲンランプヒータ（不図示）により加熱される定着ローラ８０１と、これに圧接される加圧ローラ８０２とを含むものである。記録材９００の搬送方向において定着装置８００の下流側には、排出ローラ対７０４及び排出トレイ７０５が設けられている。

対向ローラ５０５と駆動ローラ５０６の間に懸け回されているベルト５０２の上行側のベルト部分の上側には４つの画像形成ステーションが配置されている。本実施例においては、ベルト回転移動方向Ｒ２に沿って、イエロー画像形成ステーションＹ、マゼンタ画像形成ステーションＭ、シアン画像形成ステーションＣ、ブラック画像形成ステーションＫ、がこの順序で配置されている。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、像担持体として感光体ドラム（以下、ドラムと記す）１００を備えている。そして、ドラム１００の周囲にドラム１００に作用する下記のような各種のプロセス手段がドラム回転方向に沿って配設されている。

即ち、ドラム１００に接触させて配設されており電圧が印加されてドラム表面（像担持体表面）を帯電する帯電部材としての帯電ローラ２０１を有する帯電手段が配設されている。また、帯電されたドラム表面に露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段としての画像露光装置３００が配設されている。また、静電潜像を現像剤担持体としての現像ローラ４０１に塗布された現像剤により現像する現像手段としての現像装置４００が配設されている。

また、ドラム１００に形成されたトナー像をベルト５０２に１次転写するための転写手段としての１次転写ローラ５０１が配設されている。また、ドラム１００に当接して配設されておりドラム表面の現像剤（１次転写残トナー）を清掃するクリーニング手段としてのクリーニングブレード６０１を有するクリーニング装置６００が配置されている。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるドラム１００、帯電ローラ２０１、現像装置４００、クリーニング装置６００は一体的にカートリッジ化され、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）を構成している。すなわち、イエロー画像形成ステーションＹを構成するイエローカートリッジＹＣ、マゼンタ画像形成ステーションＭを構成するマゼンタカートリッジＭＣである。また、シアン画像形成ステーションＣを構成するシアンカートリッジＣＣ、ブラック画像形成ステーションＫを構成するブラックカートリッジＫＣである。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの１次転写ローラ５０１は、ベルト５０２の内側に配設されていて、ベルト５０２を介してドラム１００の下面に対向している。１次転写ローラ５０１はベルト５０２の上行側ベルト部分を介してドラム１００の下面に当接しており、ベルト５０２の回転移動に伴って従動回転する。各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいてドラム１００とベルト５０２との当接ニップ部が１次転写部である。

１次転写ローラ５０１には、ドラム１００上に形成されるトナー像をベルト５０２へ１次転写するため、１次転写バイアス電源（不図示）から１次転写バイアスを印加できる。また１次転写バイアス電源は、後述するモノカラーモードにおいて、ベルト５０２上の２次転写残トナーをドラム１００に回収させないようにするための非回収バイアスに切り替えることも出来る。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるドラム１００は、有機材料を用いた感光層を有する回転可能な像担持体である。本実施例においては、マイナス帯電性のΦ２４のドラムであり、ドラム駆動モータ（不図示）にて矢印方向Ｒ２にベルト５０２と同速度で回転駆動される。ドラム１００は、アルミシリンダ等の導電性支持基体上に、抵抗層、電荷発生層、下引き層、電荷輸送層（ＣＴ層）が、ディッピン塗工法により順次積層されて構成されている。また、本実施例１では、ドラム１００の使用開始時のＣＴ層の膜厚を１３μｍとした。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける帯電ローラ２０１は、ドラム１００に静電潜像を形成するために帯電する帯電手段である。帯電ローラ２０１は、ドラム１００に当接してその回転に伴って従動回転し、帯電バイアス用電源２０２から所定のタイミングでドラム１００を帯電するための帯電バイアスが印加される。また、帯電バイアス用電源２０２は４つの画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて共通となっている。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける画像露光装置３００は、帯電ローラ２０１により所定の極性と電位に一様に帯電されたドラム１００の表面を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段である。本実施例における画像露光装置３００はレーザー走査露光装置であり、外部ホスト装置２０００から制御部１０００に入力される画像情報に応じて変調されたレーザービームＬを出力する。そして、そのレーザービームＬでドラム１００の帯電処理面を走査露光して静電潜像を形成する。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおける現像装置４００は、ドラム１００に形成された静電潜像を現像剤担持体に塗布された現像剤により現像する現像手段である。現像装置４００は、現像剤であるトナーが塗布され、ドラム１００に接触し静電潜像に対して現像を行う現像剤担持体としての現像ローラ４０１を有する。また、現像ローラ４０１上のトナー層厚を規制する現像ブレード４０２、トナーを収容するホッパー部４０３等を有する。

本実施例の画像形成装置Ａでは、現像剤としてマイナス帯電性の非磁性一成分トナーを採用するものであり、現像ローラ４０１に対して現像バイアス電源（不図示）から現像バイアスが印加されて静電潜像の反転現像を行う。現像ローラ４０１は金属製の芯金上のシリコーンゴム基層と、シリコーンゴム基層上にウレタン樹脂中にアクリル系樹脂玉を分散させた樹脂材による表面層とから構成されている。現像ローラ４０１の硬度は、アスカ―ゴム硬度計Ｃ型（高分子計器株式会社製）の測定で６１°、マイクロ硬度計ＭＤ−１にて４０°である。

また、現像装置４００には揺動中心４０４が設けられており、この揺動中心４０４を中心にして、現像ローラ４０１をドラム１００に対して所定のタイミングで接離可能としている。画像形成装置は、各画像形成ステーションにおいて、現像ローラ４０１をドラム１００に当接および離間させる現像離間機構（現像装置シフト機構）２０（図１Ｂ）を有する。

即ち、現像装置４００は制御部１０００で制御される現像離間機構２０により揺動中心４０４を中心にドラム１００に向かう方向に回動される。これにより、現像ローラ４０１が所定の押圧力でドラム１００に対して接触している図１Ｂの実線示の現像当接時の状態（現像位置）に保持される。即ち、現像ローラ４０１はドラム１００に対して当接可能である。現像ローラ４０１は現像当接時においては回転駆動され、現像バイアスの印加がなされる。

また、現像装置４００は現像離間機構２０により揺動中心４０４を中心にドラム１００から離れる方向に所定量回動される。これにより、現像装置４００は現像ローラ４０１がドラム１００から所定に離間した図１Ｂの二点鎖線示の現像離間時の状態（非現像位置）に保持される。即ち、現像ローラ４０１はドラム１００から離間可能である。現像ローラ４０１は現像離間時においては回転が停止され、現像バイアスの印加はなされない。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおけるクリーニング装置６００は、ドラム１００に当接してドラム上（像担持体上）のトナー（現像剤）を清掃するクリーニング手段である。本実施例におけるクリーニング装置６００はブレードクリーニング装置であり、ドラム１００上の１次転写残トナー及び紙粉等をクリーニングブレード６０１で除去清掃し、回収容器６０２にて回収するものである。

またさらに、オペレーションパネル７０６は、ドラム１００の寿命の報知等、画像形成装置Ａの状況をユーザーに知らせる機能がある。

（画像形成装置の動作：フルカラーモード）
まず初めに、１つの画像形成実行モードとしての、すべての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを用いて、複数枚の連続したフルカラーの出力画像を形成するフルカラーモードの動作について説明する。

ここで、画像形成装置Ａの待機状態（スタンバイ状態）においては、全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置４００は現像離間機構２０により揺動中心４０４を中心にドラム１００から離れる方向に所定量回動されている。即ち、現像装置４００は現像ローラ４０１がドラム１００から所定に離間した図１Ｂの二点鎖線示の現像離間時の状態（非現像位置）に保持されている。また、現像ローラ４０１は回転が停止され、また現像バイアスの印加はなされない。

制御部１０００は、画像形成装置Ａの待機状態において外部ホスト装置２０００やオペレーションパネル７０６からプリントリクエストを受け取ると、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいてドラム１００を回転させ始める。そして、帯電バイアス用電源２０２から各帯電ローラ２０１に帯電バイアス−１０００Ｖを印加して、ドラム１００の表面を暗電位ＶＤ＝−５００Ｖに帯電させる。また、この帯電バイアスの印加とともに、各１次転写ローラ５０１に１次転写バイアス＋３００Ｖを印加する。また、クリーニングローラ５０４にクリーニングバイアス＋１０００Ｖを印加する。

次に、制御部１０００は現像離間機構２０を制御して、全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像装置４００を、揺動中心４０４を中心にドラム１００に向かう方向に回動する。即ち、全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像ローラ４０１が所定の押圧力でドラム１００に対して接触している図１Ｂの実線示の現像当接時の状態（現像位置）に転換されて保持される。また、プリンタ制御部１０００は現像ローラ４０１を回転駆動するとともに現像バイアスを印加する。

そして、制御部１０００は、まず、イエローの画像形成ステーションＹについて画像露光装置３００により画像情報に応じた露光を行い、ドラム１００の表面に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された後のドラム１００表面は明電位ＶＬ＝−１５０Ｖとなる。ドラム１００上に形成された静電潜像は現像ローラ４０１に現像バイアス−３００Ｖを印加することよりイエロートナー像として現像される。そのイエロートナー像が１次転写ローラ５０１に印加された１次転写バイアス＋３００Ｖによりベルト５０２上に１次転写される。

ベルト５０２にイエロートナー像を１次転写した後のドラム１００の表面電位は、１次転写バイアスの影響およびドラム１００の電位の暗減衰により、暗電位ＶＤ部が約−２５０Ｖ、明電位ＶＬ部が約１００Ｖ程度となる。

同様にして、制御部１０００は所定の制御タイミングにて、マゼンタの画像形成ステーションＭについて画像露光装置３００により画像情報に応じた露光を開始して静電潜像を形成する。それをマゼンタトナー像として現像し、ベルト５０２上に転写する。同様に、シアンの画像形成ステーションＣにおいてシアントナー像を形成して、ベルト５０２上に転写する。最後に、ブラックの画像形成ステーションＫにおいて形成されたブラックトナー像が、ベルト５０２上に転写される。

かくして、全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのドラム１００上のトナー像がベルト５０２上に順次に所定に重ねて転写されて、４色重ね合わせのフルカラートナー像が形成される。ベルト５０２上に形成された１枚目のフルカラートナー像は、ベルト５０２の回転移動により２次転写ローラ５０３へ向け移動し、２次転写部において記録材９００に２次転写される。

２次転写部を出た記録材９００はベルト５０２から分離され、定着装置８００に導入される。そして、定着装置８００により熱と圧力を加えられて未定着トナー像が記録材９００に対して固着画像として定着される。定着装置８００を出た画像定着済みの記録材９００がフルカラー画像形成物として排出トレイ７０５に排出される。

また、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて、ベルト５０２に対するトナー像の１次転写後のドラム１００上に残留する１次転写残トナーは、クリーニングブレード６０１により除去清掃され、回収容器６０２にて回収される。

１枚目の画像形成動作が終了したイエローの画像形成ステーションＹでは、画像露光装置３００により２枚目の画像情報に応じた露光を行い、静電潜像が形成される。その後静電潜像を現像装置４００にて現像してイエロートナー像を形成し、１次転写ローラ５０１にてベルト５０２上に１次転写する。

このとき、ベルト５０２上の１枚目の画像形成における２次転写残トナー等は、クリーニングローラ５０４にクリーニングバイアス＋１０００Ｖが印加されており、プラス極性に帯電されている。よって２枚目のイエロートナー像を１次転写すると同時に、ベルト５０２上の２次転写残トナーがドラム１００に回収される。回収された２次転写残トナーはクリーニング装置６００に貯留される。

同様にして、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成ステーションＭ、Ｃ、Ｋでは、それぞれの色に対応する２枚目のトナー像が形成され、ベルト５０２に順次１次転写していく。

かくして、ベルト５０２上に形成された２枚目のフルカラートナー像は、ベルト５０２の回転移動により２次転写ローラ５０３へ向け移動し、２次転写部において記録材９００に２次転写される。２次転写部を出た記録材９００は定着装置８００に導入されてトナー像の定着処理を受け、フルカラー画像形成物として排出トレイ７０５に排出される。

このような画像形成動作を繰り返すことにより、複数枚のフルカラーの出力画像が形成されていく。最後の出力画像の後端に達したところで、制御部１０００は、現像離間機構２０を制御して全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにおいて現像ローラ４０１をドラム１００から離間させる。

最後の出力画像のフルカラートナー像がベルト５０２に１次転写された後の各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋでは、画像形成時と同様の帯電バイアスと１次転写バイアスが印加されたままとなる。そして、最後の出力画像のフルカラートナー像のベルト５０２上の２次転写残トナーの回収を行う。

各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで最後の出力画像の後端部がベルト５０２に１次転写された後、ベルト５０２が一周して最後の出力画像の後端部に相当するところが再び元のステーションの位置に戻ってくる。ここで制御部１００はすべてのバイアスをオフする。その後、ドラム１００の回転を停止させ、画像形成装置Ａは、次のプリントリクエストに備えることになる。即ち、画像形成装置Ａは、次のプリントリクエストを受け取るまで待機状態に保持される。

（画像形成装置の動作：モノカラーモード）
次に、他の画像形成実行モードとしての、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ及びＫのうちブラック画像形成ステーションＫのみを用いて連続した複数枚のブラックの出力画像を形成するモノカラーモードの動作について説明する。

制御部１０００は、プリントリクエストを受け取ると、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ及びＫにおいて、ドラム１００を回転させ始める。そして、帯電バイアス用電源２０２から各帯電ローラ２０１に帯電バイアス−１０００Ｖを印加して、ドラム１００の表面を暗電位ＶＤ＝−５００Ｖに帯電させる。この帯電バイアスの印加とともに、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの１次転写ローラ５０１には非回収バイアス−５００Ｖを印加する。また、画像形成ステーションＫの１次転写ローラ５０１には１次転写バイアス＋３００Ｖを印加する。

また、画像形成ステーションＫの１次転写ローラ５０１に対する１次転写バイアスの印加とともに、クリーニングローラ５０４にクリーニングバイアス＋１０００Ｖを印加する。

次に、制御部１０００は、ブラックの画像形成ステーションＫの現像離間機構２０を制御して、ブラックの画像形成ステーションＫのみ、現像ローラ４０１をドラム１００に接触させる。このとき他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの現像ローラ４０１はドラム１００に接触させない。

ブラックの画像形成ステーションＫの現像ローラ４０１をドラム１００に接触させたら、画像形成に寄与していない他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃでは、画像露光装置３００により、強制全面露光が行われる。

ここで、強制全面露光とは、ベタ黒画像形成時以上にドラム全面に露光することである。つまり、この強制全面露光により他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃでは、ドラム１００の表面が−７０Ｖ程度に除電される。この強制全面露光と非回収バイアスによって、クリーニングローラ５０４にてプラス極性に帯電されたベルト５０２上の２次転写残トナーは、ブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃでほとんど回収されることが無い。

強制全面露光でベタ黒画像形成時以上に露光を行うのは、プラス極性に帯電された２次転写残トナーが、なるべくブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃに回収されないようにするためである。結果、ブラックの画像形成ステーションＫでベルト５０２上の２次転写残トナーを回収することが出来る。

このようにモノカラーモード中には、ベルト５０２上の２次転写残トナーの回収はブラックの画像形成ステーションＫのみで行われる。他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃでも２次転写残トナーの回収を行うと、ブラックのみで画像形成を行っているにも関わらず、他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのクリーニング装置６００に廃トナーが溜まることになるためである。この場合には、ブラックトナーばかりを消費しているにも関わらず、他色のプロセスカートリッジ（例えば、イエロープロセスカートリッジＹＣ）を交換しなければいけなくなる等の事態が生じることを避けるためである。

その後、ブラックの画像形成ステーションＫでは、画像露光装置３００により画像情報に応じた露光を行い、ドラム１００の表面に静電潜像を形成する。ドラム１００上に形成された静電潜像を現像ローラ４０１により現像してブラックのトナー像を形成し、１次転写ローラ５０１に１次転写バイアス＋３００Ｖを印加して、ベルト５０２上に１次転写する。

かくして、ベルト５０２上に形成された１枚目のブラックのトナー像は、ベルト５０２の回転移動により２次転写ローラ５０３へ向け移動し、２次転写において記録材９００に２次転写される。２次転写部を出た記録材９００は定着装置８００に導入されてトナー像の定着処理を受け、モノカラー画像形成物として排出トレイ７０５に排出される。

ブラックの画像形成ステーションＫにおいて、ベルト５０２に対するトナー像の１次転写後のドラム１００上に残留する１次転写残トナーはクリーニング装置６００により除去清掃され、回収容器６０２にて回収される。

続いて、ブラックの画像形成ステーションＫで２枚目のブラックの画像形成を行うための動作に移行していく。ブラックの画像形成ステーションＫでは、画像露光装置３００により２枚目の画像情報に応じた露光を行い、ドラム１００の表面に静電潜像を形成して、現像ローラ４０１によりブラックのトナー像を形成する。そして、１次転写ローラ５０１に印加された１次転写バイアス＋３００Ｖにより、ベルト５０２上に１次転写する。

ここで、ドラム１００上のブラックのトナー像がベルト５０２に転写される。これと同時に、クリーニングローラ５０４にてプラス極性に帯電された１枚目の画像形成におけるベルト５０２上の２次転写残トナーは、ブラックのドラム１００に回収される。

かくして、ベルト５０２上に形成された２枚目のブラックのトナー像は、ベルト５０２の回転移動により２次転写ローラ５０３へ向け移動し、２次転写部において記録材９００に２次転写される。２次転写部を出た記録材９００は定着装置８００に導入されてトナー像の定着処理を受け、モノカラー画像形成物として排出トレイ７０５に排出される。

このような画像形成動作を繰り返すことにより、複数枚のブラックの出力画像も形成されていく。最後の出力画像のブラックトナー像が１次転写された後の、他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃでは、全面露光と、非回収バイアス及び画像形成時の帯電バイアスが印加されたままとなる。また、ブラックの画像形成ステーションＫでも、画像形成時の帯電バイアスと１次転写バイアスが印加されたままとなる。

そして、制御部１０００は、現像離間機構２０を制御してブラックの現像ローラ４０１をドラム１００から離間させる。その後に、ブラックの最後の出力画像後端のトナー像の２次転写残トナーをブラックの画像形成ステーションＫにて回収したところで、全面露光とすべてのバイアスをオフにする。その後、ドラム１００の回転を停止させ、画像形成装置Ａは、次のプリントリクエストに備えることになる。即ち、画像形成装置Ａは、次のプリントリクエストを受け取るまで待機状態に保持される。

（プロセスカートリッジの長手構成）
図２の（ａ）に、本実施例１でのドラム１００、帯電ローラ２０１、現像ローラ４０１、クリーニングブレード６０１の長手位置関係を示す。本実施例１における画像形成装置Ａでは、画像形成装置本体の小型化のため、各部材２０１，４０１，６０１の長手端部がドラム１００の表面上で近接した位置に配置される。また全ての画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで、これら部材の長手位置関係は同じである。

現像ローラ４０１の両端部には、ホッパー部４０３からのトナー漏れを抑制するための端部シール４０５が設けられている。現像ローラ４０１の両端部は、端部シール４０５に押圧されることにより、ホッパー部４０３からのトナー漏れを抑制している。

また、現像ローラ４０１において、両端部の端部シール４０５の当接位置よりも内側の現像ローラ領域はトナーがコートされたトナーコート領域（現像剤担持領域）ＴＣである。本実施例においてこのトナーコート領域ＴＣの幅（長手寸法）は２１６ｍｍである。現像ローラ４０１において、このトナーコート領域ＴＣよりも外側はトナーがコートされない非トナーコート領域（現像剤非担持領域）ＮＴＣとなる。

また、現像ローラ４０１のトナーコート領域ＴＣが当接（対応）するドラム１００の表面領域を画像形成領域ＧＲとし、この画像形成領域ＧＲよりも外側のドラム１００の表面領域を非画像形成領域ＮＧＲとする。

即ち、現像ローラ４０１はドラム１００に当接可能である。現像ローラ４０１は、軸方向において、ドラム１００の画像形成を行う領域ＧＲとほぼ同じ長さ範囲でトナーを担持するトナーコート領域ＴＣと、そのトナーコート領域ＴＣの両端外側においてトナーを担持しない非トナーコート領域ＮＴＣと、を有する。

現像ローラ４０１の非トナーコート領域ＮＴＣにおける端部は、両端部側それぞれにおいて、帯電ローラ２０１の端部から１ｍｍ外側の位置に配置されている。また同様にクリーニングブレード６０１の端部は、両端部側それぞれにおいて、現像ローラ４０１の端部から３ｍｍ外側にある。よって、帯電ローラ２０１の端部と現像ローラ４０１の端部は、クリーニングブレード６０１の掻き取り領域内にある。

このように、ドラム１００に接触している現像ローラ４０１と帯電ローラ２０１の長手端部が、ドラム表面上で近接した位置に配置されている。そのため、現像ローラ４０１と帯電ローラ２０１の長手端部近傍のドラム表面は、前述したように、ＣＴ層が非常に削れやすい状況となっている。

即ち、現像ローラ長手端部には非トナーコート領域（トナーの非塗布領域）ＮＴＣが存在する。そのため、その領域ＮＴＣの現像ローラ端部によるドラムに対する機械的ストレスに起因する削れと、帯電ローラ２０１の端面での放電量が多くなることに起因する削れが重なってしまうからである。よって、ドラム１００の長手端部では、ドラムの画像形成を行う画像形成領域ＧＲと比較してＣＴ層の削れ量が多くなる。

（感光体ドラム１００の残ＣＴ膜厚予測）
次に、画像形成装置Ａのドラム１００のＣＴ膜厚を予測する、ドラム１００の残ＣＴ膜厚予測について詳細に説明する。

ドラム１００のＣＴ層は画像形成装置Ａの使用に伴い消耗する。ここで説明するドラム１００の残ＣＴ膜厚予測は、画像形成動作におけるドラム１００の画像形成領域ＧＲでのＣＴ層の削れ量を予測し、ドラム１００の残ＣＴ膜厚を算出するものである。

ドラム１００のＣＴ層の削れ量は、画像形成動作において、帯電ローラ２０１、現像装置４００等の各要素が、どのようにドラム１００に作用しているかにより異なる。すなわち、
・帯電バイアスのみが印加されている時（条件１）、
・帯電バイアスが印加され、モノカラーモード時に画像形成に寄与していないブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃで、強制全面露光が行われている時（条件２）、
・帯電バイアスが印加され現像ローラ４０１がドラム１００に当接している時（条件３）、
でそれぞれ異なる。

よってまずは、これらの各条件でドラム１００を駆動している時間を計測し、その計測された時間に、これらの各条件の時の単位時間当たりの削れ量を乗じて、ドラム１００の削れ量Ｓを算出する（式１）。

ここで、各条件での単位時間当たりの削れ量を、削れ係数と呼ぶことにする。本実施例１での各条件時の削れ係数は、条件１の時を削れ係数ｃｃ１、条件２の時を削れ係数ｃｃ２、条件３の時を削れ係数ｃｄ１、とする。さらに各条件でのドラム１００の駆動時間を、条件１の時は時間ｔｃ１、条件２の時は時間ｔｃ２、条件３の時は時間ｔｄ３、とする。

Ｓ＝（ｔｃ１×ｃｃ１）＋（ｔｃ２×ｃｃ２）＋（ｔｄ３×ｃｄ１）・・・（式１）
この算出されたドラム１００の削れ量Ｓを、ドラム１００の使用開始時の開始ＣＴ膜厚Ｓｃｔから差し引くことで、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを算出する（式２）。

Ｎｃｔ＝Ｓｃｔ−Ｓ・・・（式２）
この一連の計算を画像形成動作毎に実行することで、随時ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを更新していく。そうすることで、画像形成装置Ａの使用に伴って消耗するドラム１００の画像形成領域ＧＲのＣＴ層の膜厚の予測を行う。これが、本実施例１におけるドラム１００の残ＣＴ膜厚予測である。

また、本実施例１では、各条件１、２、３における各削れ係数ｃｃ１、ｃｃ２、ｃｄ１を以下の表１のように設定した。

各削れ係数の値は、上記３つの条件の時の単位時間当たりの削れ量として、次に説明する実験により求めた。

・条件１：ドラム１００に帯電バイアスのみが印加されている時
画像形成装置Ａにおいて、次のような実験用特殊シーケンスＴＳ１を実行した。すなわち、現像ローラ４０１を離間させたままで、ドラム１００の回転開始と同時に帯電バイアス−１０００Ｖ印加、１次転写バイアス＋３００Ｖ印加、を行い、そのまま６時間連続稼働させた。そして、この実験用特殊シーケンスＴＳ１を実行開始前の開始ＣＴ膜厚と、６時間後のＣＴ膜厚を測定し、この実験用特殊シーケンスＴＳ１でのドラム１００の削れ量を算出した。そして、このドラム１００の削れ量から、条件１での削れ係数ｃｃ１を決定した。

・条件２：ドラム１００に帯電バイアスが印加され、強制全面露光が行われている時
画像形成装置Ａにおいて、次のような実験用特殊シーケンスＴＳ２を実行した。すなわち、現像ローラ４０１を離間させたままで、ドラム１００の回転開始と同時に帯電バイアス−１０００Ｖ印加、１次転写バイアス−６００Ｖ印加、画像露光装置３００による強制全面露光、を行い、そのまま６時間連続稼働させた。そして、条件１と同様にして、この時のドラム１００の削れ量から、条件２での削れ係数ｃｃ２を決定した。

・条件３：ドラム１００に帯電バイアスが印加され、現像ローラ４０１もドラム１００に当接している時
画像形成装置Ａにおいて、次のような実験用特殊シーケンスＴＳ３を実行した。すなわち、現像ローラ４０１を駆動させ、ドラム１００に当接させたままで、ドラム１００の回転開始と同時に帯電−１０００Ｖ印加、１次転写バイアス＋３００Ｖ印加、を行い、そのまま６時間連続稼働させた。そして、条件１と同様にして、この時のドラム１００の削れ量から、条件３での削れ係数ｃｄ１を決定した。

（感光体ドラム１００の寿命予測）
次に本発明の特徴である、ドラム１００の寿命を予測するドラム寿命予測について、詳細に説明する。

本発明のドラム寿命予測では、まず、複数の画像形成実行モード（本実施例ではフルカラーモードとモノカラーモード）の各モードを単独で使用した場合の、ドラム１００の画像形成領域ＧＲでの寿命閾値を予め設定しておく。このドラム寿命閾値は、画像形成装置Ａにおいて、ドラム１００の画像形成領域ＧＲの削れと、非画像形成領域ＮＧＲの削れがそれぞれ異なるすべてのモードで設定される。

そして、次に、画像形成装置Ａの使用に伴って各モードがどの程度使用されたか、つまり各モードの「使用比率」を算出する。その後、その使用比率と、各モードそれぞれで予め設定されたドラム寿命閾値と、を用いて「使用比率に応じた感光体ドラム寿命閾値」を算出する。

そして、この「使用比率に応じた感光体ドラム寿命閾値」と、前述したドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを比較することにより、ドラム１００が寿命に到達したかどうかを判断するものである。

上述したように本実施例１でのドラム寿命予測は、画像形成装置Ａにおいて、各モードで画像形成領域ＧＲでのドラム寿命閾値が異なる場合に適用される。本実施例１では、ブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラム１００において、フルカラーモードとモノカラーモードで、ドラム寿命閾値が異なる。この理由については、後述する。

よって、本実施例１でのドラム寿命予測は、ブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラム１００に適用される。また、ブラックの画像形成ステーションＫのドラム１００は、フルカラーモードとモノカラーモードでのドラム寿命閾値は同じである。この理由についても後述する。よって、ブラックの画像形成ステーションＫのドラム１００には、本実施例１で説明するドラム寿命予測は適用されない。

ここで、フルカラーモードとモノカラーモードで、ブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラム１００において、ドラム寿命閾値となる画像形成領域ＧＲでのＣＴ膜厚が異なる理由について説明する。

フルカラーモードでは、画像形成動作において現像ローラ４０１がドラム１００と常に接触している。そのため先にも説明したように、ドラム長手両端部でＣＴ層の削れが助長されてしまい、ドラム長手両端部でのＣＴ層の削れが多くなってしまう。

よって、フルカラーモードのみでプリントを行った場合には、ドラム長手端部でのリーク発生を防止するため、ドラム長手端部でのＣＴ層の削れが抵抗層に達する直前を、ドラム全体の寿命としなければならない。よって、この時のドラム１００の画像形成領域ＧＲでのＣＴ層の膜厚を、ドラム寿命閾値として設定する。

フルカラーモードのみを使用した場合に、ドラム長手端部でのＣＴ層の削れが抵抗層に達する直前、つまりドラム長手端部のＣＴ膜厚が０μｍになる直前のドラムの画像形成領域ＧＲでのＣＴ膜厚を画像形成装置Ａを用いた実験で確認した。するとその時の画像形成領域ＧＲでのＣＴ膜厚は９μｍであった。したがって、本実施例１では、フルカラーモードのみでのドラム寿命閾値をフル寿命閾値Ｊｆｃ＝９μｍとした。

また、モノカラーモードでは、画像形成動作においてブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラム１００は現像ローラ４０１と接触していない。そのため先にも説明したように、フルカラーモードのようなドラム長手両端部での助長されたＣＴ層の削れは発生しない。

よって、モノカラーモードのみでプリントを行った場合には、ブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラム１００の寿命はドラム長手端部でのＣＴ層の削れに左右されない。したがって、この場合は、ドラム１００の画像形成領域ＧＲで画像不良が発生する直前のＣＴ層膜厚をドラム１００の寿命とすることができる。

なお、モノカラーモードのみを使用した場合に、ドラム１００の画像形成領域ＧＲで画像不良が発生する直前のＣＴ膜厚を実験で確認した。すると、７μｍを下回ると、特に温度３０℃／湿度８０％Ｒｈ以上の高温高湿環境下で、ドラム１００の暗電位ＶＤの暗減衰が速くなった。そのため、ドラム１００の現像ローラ当接部において、現像バイアスと暗電位ＶＤとの適正コントラストが保てなくなった。

その結果、トナーが暗電位ＶＤに現像されてしまう、所謂地カブリと呼ばれる現象が発生した。したがって、モノカラーモードのみでのドラム寿命閾値をモノ寿命閾値Ｊｍｃ＝７μｍとした。

また、ブラックの画像形成ステーションＫのドラム１００は、前述したようにフルカラーモードであろうと、モノカラーモードであろうと、画像形成動作は同じである。つまり、現像ローラ４０１は常にドラム１００と接触している。そのため、フルカラーモードとモノカラーモードで、ドラム１００のＣＴ層の削れ量は同じとなる。よって、両モードでドラム寿命閾値を変更する必要は無い。したがって、ブラックの画像形成ステーションＫのドラム１００には本実施例１で説明するドラム寿命予測は適用されない。

ここで、本発明の特徴である、各モードの使用比率に応じたドラム寿命閾値を設定する理由について説明する。

フルカラーモードのみでプリントを行った場合、ドラム長手両端部でのＣＴ層の削れの影響により、ドラム１００の画像形成領域ＧＲでは、先にも述べたように、９μｍまでしかドラム１００のＣＴ層を使うことが出来ない。つまり、画像形成領域ＧＲのＣＴ層の残し膜厚は９μｍである。しかしながら、残し膜厚９μｍに到達する前にフルカラーモードのみのプリントから、モノカラーモードのみでのプリントに切り替えると、ドラム長手両端部でのＣＴ層の削れの影響がほぼ無くなる。つまり残し膜厚９μｍでドラム寿命とする理由がなくなる。

したがって、モノカラーモードを使用した分だけ、ドラム１００の画像形成領域ＧＲのＣＴ層を多く使用することができることになる。しかしながら、例えば両モードでフルカラーモード時の９μｍという１つのドラム寿命閾値を使用していた場合には、モノカラーモードをたくさん使用した時でも、９μｍをドラム１００の寿命としていた。つまり、ドラム１００の画像形成領域ＧＲがＣＴ膜厚９μｍを下回って使用できるにもかかわらず、使用できるＣＴ膜厚を残したまま、ドラム１００の寿命を迎えてしまっていたことになる。

そこで、本実施例１では、モノカラーモード使用時には、ドラム長手両端部でのＣＴ層の削れの影響がほぼ無くなる。そのため、モノカラーモードを使用した分だけ、画像形成領域ＧＲでのＣＴ層の残し膜厚を９μｍから７μｍへ近づけ、ＣＴ層の残し膜厚をより少なくするような制御を行う。これにより、モノカラーモードにおいて、より多くのプリント画像を出力できるようになる。

次に、本発明の特徴である複数の画像形成実行モードが混在して画像形成装置Ａが使用された際の、ドラム寿命予測について、具体的に説明する。

ここでは、複数の画像形成実行モードをフルカラーモードとモノカラーモードとする。各モードを単独で使用した場合のドラム寿命閾値であるフル寿命閾値Ｊｆｃ、及びモノ寿命閾値Ｊｍｃと、モノカラーモードのプリント枚数比率を用いる。そして、両モードの使用比率に応じたドラム寿命閾値である混合寿命閾値Ｅを算出する場合について説明する。

ドラム１００の使用開始時には、フルカラーモードのドラム寿命閾値であるフル寿命閾値Ｊｆｃに設定しておく。そして、まずは先述したドラム１００の残ＣＴ膜厚予測を画像形成動作毎に実行する。その際、フルカラーモードでプリントされた枚数Ｐｆｃと、モノカラーモードでプリントされた枚数Ｐｍｃも併せてカウントする。そのカウントされた枚数から、モノカラーモードでのプリント割合、つまり、すべてのプリント枚数に対するモノカラーモードでのプリント比率ＰＨｍｃを算出する（式３）。

ＰＨｍｃ＝（Ｐｍｃ）／（Ｐｆｃ＋Ｐｍｃ）・・・（式３）
このモノカラーモードでのプリント比率ＰＨｍｃを用いて、フル寿命閾値Ｊｆｃと、モノ寿命閾値Ｊｍｃの間に、新たに混合寿命閾値Ｅを設定する。ここでは、フル寿命閾値Ｊｆｃとモノ閾値Ｊｍｃの差分に、モノカラーモードでのプリント比率ＰＨｍｃを乗じたものをフル寿命閾値Ｊｆｃから差し引いて混合寿命閾値Ｅを算出する（式４）。こうすることで、モノカラーモードでのプリント比率ＰＨｍｃの分だけ、フル寿命閾値Ｊｆｃから、モノ寿命閾値Ｊｍｃ側へ、ドラム１００の寿命閾値をシフトさせる。

Ｅ＝Ｊｆｃ−｛ＰＨｍｃ×（Ｊｆｃ−Ｊｍｃ）｝・・・（式４）
この各モードの使用比率に応じた混合寿命閾値Ｅと、ドラム１００の残ＣＴ膜厚予測で算出したドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔとを比較する。そして、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔが混合寿命閾値Ｅに到達した時をドラム１００の寿命としてオペレーションパネル７０６に表示してユーザーに報知する。

この一連の計算を画像形成プロセス毎に実行することで、随時混合寿命閾値Ｅとドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを更新していく。こうすることで、画像形成装置Ａの各画像形成実行モードの使用比率に応じた混合寿命閾値Ｅを算出し、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔがこの混合寿命閾値Ｅに到達した時をドラム１００の寿命とすることができる。これが、本実施例１におけるドラム寿命予測である。

図３の（ａ）に、実際にフルカラーモードのみ、モノカラーモードのみ、で画像形成装置Ａを使用した場合のドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移と、非画像形成領域ＮＧＲでのＣＴ膜厚のプリント枚数推移を示す。

太線はフルカラーモードのみでのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移、太点線は、フルカラーモードのみでのドラム１００の非画像形成領域ＮＧＲでのＣＴ膜厚のプリント枚数推移である。また、細線はモノカラーモードのみでのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移、細点線は、モノカラーモードのみでのドラム１００の非画像形成領域ＮＧＲでのＣＴ膜厚のプリント枚数推移である。

また、図３の（ｂ）に、フルカラーモードのみ、及びモノカラーモードのみで画像形成装置Ａを使用した際の、ドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移を示す。また、フルカラーモードが７０％及びモノカラーモードが３０％の比率で混在して、画像形成装置Ａを使用した際の、ドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移を示す。

太線が、フルカラーモードのみでプリントを行ったときのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移である。また、細線が、モノカラーモードのみでプリントを行ったときのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移である。さらに、１点鎖線が、フルカラーモードが７０％、モノカラーモードが３０％、の比率でプリントを行ったときのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移である。

さらに、図３の（ｂ）において、フルカラーモードのみ、モノカラーモードのみでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔの推移は、図３の（ａ）と同じである。

またさらに、図３の（ａ）と（ｂ）では、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃで、連続した２枚の画像形成動作を繰り返す所謂２枚間欠プリントを行った場合を示している。３つの画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃで、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移は同じである。横軸は、両モードを合わせたトータルプリント枚数、縦軸は、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ、である。

また、フルカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるフル寿命閾値Ｊｆｃは９μｍである。モノカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるモノ寿命閾値Ｊｍｃは７μｍである。また、モノカラーモードの使用比率に応じたドラム寿命閾値である混合寿命閾値Ｅは、本実施例１においては、９−｛０．３×（９−７）｝＝８．４μｍ、である。

また、モノカラーモードで画像形成装置Ａを使用した場合には、画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃのドラム１００は、強制全面露光が行われているため、帯電ローラ２０１による放電量が多くなり、ＣＴ層の削れ量が多くなっている。

図３の（ａ）に示すように、すべてフルカラーモードでプリントを行った場合は、非画像形成領域ＮＧＲ、つまりドラム長手両端部でＣＴ膜厚が０μｍに到達するときに、画像形成領域ＧＲの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔがフル寿命閾値Ｊｆｃ＝９μｍに到達した。また、すべてモノカラーモードでプリントを行った場合は、画像形成領域ＧＲの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔがモノ寿命閾値Ｊｍｃ＝７μｍに到達しても、非画像形成領域ＮＧＲでは、ＣＴ膜厚は０μｍまでは到達しなかった。また両モードでそれぞれ、フル寿命閾値Ｊｆｃ、モノ寿命閾値Ｊｍｃに到達した時に、ドラム寿命の報知が行われた。

また、図３の（ｂ）に示すように、すべてフルカラーモードでプリントを行った場合は、フル寿命閾値Ｊｆｃ＝９μｍ、すべてモノカラーモードでプリントを行った場合は、モノ寿命閾値Ｊｍｃ＝７μｍ、に到達している。また、フルカラーモードが７０％、モノカラーモードが３０％、の比率でプリントを行った場合には、モノカラーモードでのプリント比率に応じて算出された混合寿命閾値Ｅ＝８．４μｍに到達しており、その際ドラム寿命の報知が行われた。

これらいずれの場合においても、ドラム寿命閾値（Ｊｆｃ、Ｊｍｃ、Ｅ）に到達するまで、ドラム長手両端部でのリークや、地カブリ等による画像不良の発生なく、良好な画像を得ることが出来た。

ここで、両モードのプリント比率に応じて算出される混合寿命閾値Ｅについて、さらに説明を付け加える。

図３の（ｂ）において、フルカラーモードのみでのドラム１００の画像形成領域ＧＲの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ推移と、フルカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるフル寿命閾値Ｊｆｃとの交点を、点Ｈとする。また、モノカラーモードのみでのドラム１００の画像形成領域ＧＲの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ推移と、モノカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるモノ寿命閾値Ｊｍｃとの交点を、点Ｉとする。

前述したように混合寿命閾値Ｅは、両モードのプリント比率に応じて算出される。したがって両モードが混在する場合には、先ほど説明した点Ｈと点Ｉとを結ぶ直線ＨＩ上に、両モードの使用比率に応じたドラム寿命閾値である混合寿命閾値Ｅが設定される。よって、フルカラーモードの使用比率が多くなるほど、混合寿命閾値Ｅは点Ｈに近づき、モノカラーモードの使用比率が多くなるほど、混合寿命閾値Ｅは点Ｉに近づくことになる。

従って、両モードが混在する場合にも、ドラム１００の非画像形成領域ＮＧＲである長手両端部でのリークの発生や、画像形成領域ＧＲでの暗減衰による地カブリが発生することなく、直線ＨＩ上でドラム１００の寿命を迎えることになる。

（感光体ドラム寿命予測装置）
図１に示すように、本実施例１の画像形成装置Ａには、ドラム寿命予測装置７０７が取り付けられている。このドラム寿命予測装置７０７には、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを予測する残ＣＴ膜厚予測装置７０８と、ドラム１００が寿命に達したかどうかの判断を行う寿命判断装置７０９、が備え付けられている。

本実施例１においては、上記のドラム寿命予測装置７０７、残ＣＴ膜厚予測装置７０８、寿命判断装置７０９は、制御部１０００においてドラム寿命予測機能部、残ＣＴ膜厚予測機能部、寿命判断機能部として具備されている。

また、各カートリッジＹＣ、ＹＭ、ＣＣ、ＫＣには、メモリー７１０が備え付けられている。メモリー７１０としては、例えば、接触不揮発性メモリー、非接触不揮発性メモリー、電源を有する揮発性メモリーなど、任意の形態を用いることができる。メモリー７１０は制御部１０００と通信することで、情報の読み出し及び書き込みが可能である。即ち、制御部１０００はメモリー７１０に対する情報の読み書き手段の機能を備えている。

各メモリー７１０には対応するカートリッジのドラム１００に関する情報が格納されている。ドラム１００に関する情報は、ドラム寿命閾値（Ｊｆｃ、Ｊｍｃ）、削れ係数（ｃｃ１、ｃｃ２、ｃｄ１）、プリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ、ドラム１００の開始ＣＴ膜厚Ｓｃｔなどである。

ここで、プリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）には、プロセスカートリッジ（ＹＣ、ＹＭ、ＣＣ、ＫＣ）の使用開始時に「０枚」が格納されており、画像形成装置Ａの使用に伴って、随時更新されていく。カセット７００から送り出される記録材９００がタイミングセンサ７０３で検知される。その検知情報が制御部１０００に入力する。制御部１０００のドラム寿命予測装置７０７ではプリント枚数をカウントすることができる。制御部１０００はそのプリント枚数カウントに基づいて各メモリー７１０の格納のプリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）に関する情報を随時更新する。

また、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔには、カートリッジ（ＹＣ、ＹＭ、ＣＣ、ＫＣ）の使用開始時に「１３μｍ」が格納されており、画像形成装置Ａの使用に伴って、随時更新されていく。

また、ブラックの画像形成ステーションＫのドラム１００は、先ほど述べたように画像形成動作に相違が無いため、フルカラーモードとモノカラーモードでＣＴ層の削れ量が同じである。つまり、常にフルカラーモードでの画像形成動作となる。よって、本実施例１のドラム寿命予測は適用しない。

しかしながら、前述した特許文献１で実施されているような、ドラム１００の残ＣＴ膜厚予測と、ドラム寿命閾値を用いたドラム１００の寿命予測制御は行われる。したがって、カートリッジＫＣのメモリー７１０には、フルカラーモードに対応するもののみ、つまりフル寿命閾値Ｊｆｃ、削れ係数（ｃｃ１、ｃｄ１）、プリント枚数Ｐｆｃが格納されている。また、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ、ドラム１００の開始ＣＴ膜厚Ｓｃｔが格納されている。

残ＣＴ膜厚予測装置７０８は、画像形成動作において、条件１〜３のいずれの状態にあるかを検知すると共に、検知した条件１〜３の時間を計測し、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを予測して、メモリー７１０に格納する。

寿命判断装置７０９は、タイミングセンサ７０３での検知結果に基づき、各モードでのプリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）をカウントする。そしてカウントしたプリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）から、プリント比率ＰＨｍｃを算出すると共に、プリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）をメモリー７１０に格納する。さらに、プリント比率ＰＨｍｃから、混合寿命閾値Ｅを算出し、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔと比較して、ドラム１００が寿命に到達したかどうかの判断を行う。

（感光体ドラム寿命判断シーケンス）
図４は本実施例１での、ドラム１００の寿命を判断するシーケンスチャートである。ドラム寿命予測装置７０７が、カートリッジＹＣ、ＹＭ、ＣＣのメモリー７１０の情報を基に、図４のフローチャートに示す各処理を行う。これにより、ドラム寿命を予測して判断し、その結果をオペレーションパネル７０６に表示してユーザーに報知する。

制御部１０００はプリントリクエストを受け取ると、画像形成動作を開始する（Ｓ１００）。まず、ドラム１００の回転を開始し（Ｓ１０１）、プリントリクエストがフルカラーモードであるかどうかの判断を行う（Ｓ１０２）。フルカラーモードであるならば、残ＣＴ膜厚予測装置７０８にて条件１〜３のいずれかの状態であることを検知する（Ｓ１０３）。

そして、その検知した条件でのドラム１００駆動時間を測定する（Ｓ１０４）。この計測された時間と、メモリー７１０に格納されている削れ係数（ｃｃ１、ｃｃ２、ｃｄ１）から、ドラム１００の削れ量Ｓを算出する（Ｓ１０５）。算出されたドラム１００の削れ量Ｓと、メモリー７１０に格納されているドラム１００使用開始時の開始ＣＴ膜厚Ｓｃｔから、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを算出して、メモリー７１０に書き込む（Ｓ１０６）。

その後記録材９００がタイミングセンサ７０３を通過したかどうかを確認する（Ｓ１０７）。タイミングセンサ７０３を通過していないならば、再び残ＣＴ膜厚予測装置７０８にて条件１〜３のいずれかの状態であることを検知する（Ｓ１０３）。タイミングセンサ７０３を通過したならば、プリント枚数Ｐｆｃをカウントして、メモリー７１０に書き込む（Ｓ１０８）。

プリントリクエストがフルカラーモードであるかどうかの判断を行い、フルカラーモードでないならば（つまりモノカラーモードの場合）、残ＣＴ膜厚予測装置７０８にて条件１〜３のいずれかの状態であることを検知する（Ｓ１０９）。そして、その検知した条件でのドラム１００の駆動時間の測定（Ｓ１１０）、ドラム１００の削れ量Ｓの算出（Ｓ１１１）、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔの算出と、メモリー７１０への書き込み（Ｓ１１２）を同様に行う。

その後記録材９００がタイミングセンサ７０３を通過したかどうかを確認する（Ｓ１１３）。タイミングセンサ７０３を通過していないならば、再び残ＣＴ膜厚予測装置７０８にて条件１〜３のいずれかの状態であることを検知する（Ｓ１０９）。タイミングセンサ７０３を通過したならば、プリント枚数Ｐｍｃをカウントして、メモリー７１０に書き込む（Ｓ１１４）。

プリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）をカウントしてメモリー７１０に書き込んだ後、モノカラーモードのプリント比率ＰＨｍｃを算出する（Ｓ１１５）。その算出されたプリント比率ＰＨｍｃと、メモリー７１０に格納されているフル寿命閾値Ｊｆｃとモノ寿命閾値Ｊｍｃから、混合寿命閾値Ｅを算出する（Ｓ１１６）。

その後、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔが、混合寿命閾値Ｅに到達したかどうかを判断する（Ｓ１１７）。混合寿命閾値Ｅに到達していたならば、オペ―レーションパネル７０６へドラム１００が寿命を迎えた旨の寿命報知を行い（Ｓ１１８）、画像形成動作を終了させる（Ｓ１１９）。

混合寿命閾値Ｅに到達していないならば、ドラム１００の回転が停止しているかどうかを確認する（Ｓ１２０）。ドラム１００の回転が停止しているならば、画像形成動作を終了させる（Ｓ１１９）。ドラム１００の回転がまだ続いているならば、再びフルカラーモードかどうかの判断に戻ることになる。

以上のドラム１００の寿命を判断するシーケンスチャートは、カートリッジＹＣ、ＭＣ、ＣＣでそれぞれ独立して行い、それぞれのカートリッジＹＣ、ＭＣ、ＣＣで、ドラム１００の寿命判断を行う。

また、ブラックのカートリッジＫＣでは、上記シーケンスにおいて、フルカラーモードかどうかの判断（Ｓ１０１）、プリント比率ＰＨｍｃの算出（Ｓ１１５）、混合寿命閾値Ｅの算出（Ｓ１１６）を除いた手順で、まずはシーケンスを実行する。そして、残ＣＴ膜厚Ｎｃｔが混合寿命閾値Ｅに到達したかどうかの判断（Ｓ１１７）において、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔが、混合寿命閾値Ｅではなく、フル寿命閾値Ｊｆｃに到達したかどうかで判断を行う。その他の手順は、図４に示すシーケンスと同じである。

ブラックのカートリッジＫＣでは、このようなシーケンスを行うことで、他色のカートリッジＹＣ、ＭＣ、ＣＣとは独立して、ドラム１００の寿命判断を行っていく。

この一連のフローチャートを実行することにより次の効果が得られる。即ち、ブラック以外の他色の画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃにおいて、フルカラーモードとモノカラーモードが混在している場合でも、より適切なドラム１００のＣＴ層の残し膜厚までドラム１００を使用することができる。それにより、まだ画像形成を行えるにもかかわらずドラム寿命としてしまっていたり、もう画像形成を続けられないにもかかわらず、ドラムを使用し続けたりすることを抑制することができる。

本実施例１では、モノカラーモードでのプリント比率ＰＨｍｃを算出することで、混合寿命閾値Ｅを求めた。しかしながら、フルカラーモードでのプリント比率ＰＨｆｃを算出することでも、混合寿命閾値Ｅを求めることができる。

この場合には、まずフルカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるフル寿命閾値Ｊｆｃと、モノカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるモノ寿命閾値Ｊｍｃの差分を算出する。その後、算出した差分に、フルカラーモードでのプリント比率ＰＨｆｃを乗じて、モノ寿命閾値Ｊｆｃと足し合わせることで、使用比率に応じた混合寿命閾値Ｅを算出することができる。

また、本実施例１では、全てのプリント枚数に対するモノカラーモードのプリント比率ＰＨｍｃを算出することで、モノカラーモードの使用比率を求めた。即ち、複数の画像形成実行モードの使用比率は、総画像形成枚数に対する、複数の画像形成実行モードそれぞれでの画像形成枚数比率としている。

しかしながらプリント比率では無く、画像形成動作での現像ローラ４０１がドラム１００に当接している時間を基に、モードの使用比率を求めても良い。この場合には、例えばフルカラーモードでの現像ローラ当接時間と、モノカラーモードでも現像ローラ４０１が当接していると仮定した仮想現像ローラ当接時間を用いると良い。そして、現像ローラ４０１の使用開始時からの累積回転時間に対する、フルカラーモードでの現像ローラ当接時間及びモノカラーモードでの仮想現像ローラ当接時間を用いて、フルカラー比率及びモノカラー比率を算出するとよい。

即ち、複数の画像形成実行モードの使用比率は、現像ローラ４０１の総回転時間に対する、複数の画像形成実行モードそれぞれでのドラム１００に当接している回転時間比率とすることもできる。

要は、フルカラーモードとモノカラーモードがどれくらい使用されたかが分かるような指標であれば、何を用いてもかまわない。

また、本実施例１では、ドラム１００の画像形成を行う領域の削れ量と、ドラム１００の画像形成が行われない領域の削れ量が、それぞれ異なる複数の画像形成実行モードとしてフルカラーモードとモノカラーモードを有する画像形成装置Ｂについて説明した。しかしながら複数の画像形成実行モードとしては、この２つのモードに限るものではない。

複数の画像形成実行モードとして、プリント速度の違う画像形成実行モードを有する場合にも適用できる。例えば、ＯＡ用紙等の普通紙をプリントするときの普通紙モードと、厚紙等をプリントする時の厚紙モードを有するものでも良い。またさらに普通紙モード、厚紙モード、光沢紙等をプリントする光沢紙モード等、３つ以上のモードを有する場合にも充分に適用できる。

例えば３つの画像形成実行モードを有する場合には、まず３つのそれぞれのモードでドラム寿命閾値を設定しておく。そして、いずれか２つのモード（例えば、普通紙モードと厚紙モード）のドラム寿命閾値を用いて、その２つのモードの使用比率から、２種混合寿命閾値を算出する。次に、この２種混合寿命閾値の算出に用いた２つのモードを１つのモードとみなして、この２種混合寿命閾値と残り１つのモード（例えば、光沢紙モード）のドラム寿命閾値を用いて、３種混合寿命閾値を算出する。

つまり、普通紙モードと厚紙モードを合わせた２種混合モードと光沢紙モードの使用比率から、最終的な混合寿命閾値Ｅを算出する。このようにすることで、３つ以上のモードを有する場合にも、充分に本発明を適用できる。

また、フルカラー画像形成装置ではなく、単色で画像形成を行うモノクロ画像形成装置に適用することもできる。

要は、複数の画像形成実行モードが混在して画像形成装置を使用した時に、その各モードでドラム１００の寿命閾値が異なる場合であれば、本発明を適用することができる。

さらに、本実施例１では、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを算出して、ドラム寿命閾値（Ｊｆｃ、Ｊｍｃ、Ｅ）と比較することで、ドラム１００が寿命かどうかの判断を行った。しかしながら、残ＣＴ膜厚Ｎｃｔではなく、ドラム１００の削れ量Ｓを用いて、この削れ量Ｓが、所定の閾値に到達した時を、ドラム１００の寿命としても良い。

この場合には、本実施例１で示したようなドラム１００のＣＴ層の残し膜厚をドラム寿命閾値（Ｊｆｃ、Ｊｍｃ、Ｅ）とするのではなく、ドラム１００の使用開始時からの使用可能ＣＴ膜厚を閾値として設定する必要がある。そのように設定することで、本実施例１と同じようにドラム１００が寿命かどうかを判断することができる。

加えて、本実施例１では、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔがプリント比率に応じた混合寿命閾値Ｅに到達した時を、ドラム１００の寿命とした。しかしながら、次のようにすることもできる。

即ち、ドラム１００の使用開始時の開始ＣＴ膜厚Ｓｃｔを残寿命１００％、算出された混合寿命閾値Ｅを残寿命０％とし、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔと、混合寿命閾値Ｅが更新される毎に、ドラム１００の残寿命％を更新することもできる。その際には、オペレーションパネル７０６にドラム１００残寿命％を表示することで、ユーザーにドラム１００の寿命がどの程度であるかを知らせることができる。

また、この残寿命％が、例えば残１５％の時に、ドラム１００の予備警告をオペレーションパネル７０６に表示してユーザーに報知する。これにより、カートリッジ（ＹＣ、ＹＭ、ＣＣ、ＫＣ）の寿命到達前に、ユーザーは新しいカートリッジを準備することができる。そのようにすることで、ユーザービリティーに優れた画像形成装置Ａを提供することができるようになる。

［実施例２］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。本実施例２では、ロータリー方式のフルカラー画像形成装置において、イエロー、マゼンタ、シアンの現像装置と、ブラックの現像装置で異なる現像方式の現像装置を採用した場合について説明する。また、その際に、本発明の特徴であるフルカラーモードとモノカラーモードの両モードが混在した時のプリント比率に応じたドラム寿命閾値（混合寿命閾値）の算出と、それを用いたドラム寿命予測について、詳細に説明する。

（画像形成装置）
図５は、本実施例２における画像形成装置Ｂの概略構成図である。本実施例２の画像形成装置Ｂは、１つのドラム１００に対して帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの一連の画像形成プロセスを実行して記録材９００にフルカラー画像またはモノカラー画像を形成する１ドラム型−電子写真方式の画像形成装置である。

この画像形成装置Ｂは、４色の現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫと、ロータリードラム４０８を備えている。即ち、ロータリードラム４０８は、現像手段としての現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫを複数設置できる回転式の現像手段設置手段である。

画像形成装置Ｂは、４色の色画像を１色ずつ同じドラム１００で作成し、ベルト５０２上に順次重ねてフルカラー画像を形成する、ロータリー方式のフルカラー画像形成装置である。

ここで、画像形成装置Ｂは、像担持体であるドラム１００、ドラム１００を帯電する帯電装置たる帯電ローラ２０１、帯電されたドラム１００を画像データに応じて露光を行い、静電潜像を形成する画像露光装置３００を有する。また、ドラム１００上に形成された静電潜像に対して現像剤たるトナーを用いて現像を行う現像装置Ｄ、ドラム１００上に現像された各色のトナー像を転写する中間転写体たる中間転写ベルト５０２を有する。

また、ベルト５０２に転写された各色のトナー像を記録材９００に一括転写する２次転写ローラ５０３を有する。また、記録材９００上にトナー像を定着する定着装置８００、及び転写後のドラム１００表面上をクリーニングするクリーニング装置６００を有する。

ドラム１００は、円筒状のアルミシリンダ上に、抵抗層、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層（ＣＴ層）、をディッピング塗工法により順次積層して構成されており、その軸を中心に矢印方向Ｒ２に回転している。また、本実施例２では、ドラム１００の使用開始時のＣＴ層の膜厚を、１３μｍとした。

帯電ローラ２０１は、金属製の芯金の周りに導電体からなる弾性層と、その弾性層の表面に高抵抗層からなる表層から構成されている。また、帯電ローラ２０１はドラム１００に接触して、ドラム１００の回転と共に従動回転するように設置されている。さらに、帯電ローラ２０１には、帯電バイアス電源２０２から、帯電バイアスを印加することができる。

本実施例２の現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫの形状は、トナーの色によらず同一である。尚、イエローのトナー像を形成する現像装置ＤＹ、マゼンタのトナー像を形成する現像装置ＤＭ、シアンのトナー像を形成する現像装置ＤＣ、ブラックのトナー像を形成する現像装置ＤＫ、となっている。

また、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫは、ロータリードラム４０８から着脱可能とすることで、画像形成装置本体に容易に着脱可能な構成となっている。さらにロータリードラム４０８には、それぞれ４色に対応した設置位置が指定されている。加えて、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫに備え付けられている現像ローラ４０１及び現像スリーブ４０６がドラム１００に所定に近接し、ドラム１００上の静電潜像に対して現像を行う時の現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫの位置を、現像位置と呼ぶ。

図６の（ａ）に現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣの概略構成図、（ｂ）に現像装置ＤＫの概略構成図を示す。本実施例２では、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣと、現像装置ＤＫで現像方式が異なる。

現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣは、現像ローラ４０１、塗布ローラ４１０及び現像ブレード４０２が配置されている。またトナーには、非磁性１成分現像剤を用いた。現像ローラ４０１及び塗布ローラ４１０は、現像位置において外部から駆動が掛けられる構成になっており、それぞれ矢印方向Ｒ３、矢印方向Ｒ４に回転する。また、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣは、画像形成動作中はドラム１００に接触することで、静電潜像に対して現像を行う、所謂接触現像方式を採用している。

現像装置ＤＫは、現像スリーブ４０６、現像スリーブ４０６に内包されたマグネットローラ４０７及び現像ブレード４０２が配置されている。またトナーには、磁性１成分現像剤を用いた。現像スリーブ４０６は、現像位置において外部から駆動が掛けられる構成になっており、矢印方向Ｒ５に回転する。また、現像装置ＤＫは、常にドラム１００とは所定の間隔（ギャップ）をもって配置され、現像スリーブ４０６に直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスを印加することで、静電潜像に対して現像を行う、所謂ジャンピング現像方式を採用している。

本実施例２では、モノクロプリント（モノカラーモード）、つまりブラックのトナーのみを用いてプリントを行う際には、文字や線等の印字が多いということから、ブラックの現像装置ＤＫのみ、文字や線の印字に有利なジャンピング現像方式を採用した。

クリーニング装置６００は、クリーニングブレード６０１と廃トナー容器６０２で構成されている。クリーニングブレード６０１は常にドラム１００に所定の押圧力をもって圧接されており、ドラム１００上に残った１次転写残トナーを、物理的に掻き落として廃トナー容器６０２に貯留する。

画像形成装置Ｂを構成する各部材は、画像形成装置Ｂを繰り返し使用することによって消耗する。特に消耗度の高い消耗部材としてドラム１００とトナーがある。本実施例２の画像形成装置Ｂは、消耗した部材を容易に画像形成装置本体に着脱、交換可能とするためのカートリッジ構成をとる。本実施例２では、トナーを交換可能とするため、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫを画像形成装置本体から容易に着脱可能とした。また、ドラム１００、帯電ローラ２０１、クリーニング装置６００を一体化して、プロセスカートリッジＢＰを構成し、画像形成装置本体に容易に着脱可能とした。

ベルト５０２は、駆動ローラ５０６及びこれに対向する対向ローラ５０５に巻き掛けられており、ベルト駆動源（不図示）で駆動される駆動ローラ５０６により、矢印方向Ｒ１に回転移動している。また、１次転写ローラ５０１はベルト５０２の上行側ベルト部分を介してドラム１００の下面に当接しており、ベルト５０２の回転移動に伴って従動回転する。ドラム１００とベルト５０２との当接ニップ部が１次転写部である。１次転写ローラ５０１には、１次転写バイアス電源（不図示）により１次転写バイアスを印加することができる。

対向ローラ５０５上のベルト５０２部分には、ベルト５０２上の２次転写残トナー等をドラム１００に回収させるための前処理を施すクリーニングローラ５０４が臨んでいる。クリーニングローラ５０４には、クリーニングバイアス電源（不図示）から、クリーニングバイアスを印加することができる。

２次転写ローラ５０３は弾性材料で形成されている。２次転写ローラ５０３はベルト５０２への圧接状態ではベルト５０２との間に２次転写部としてのニップ部を形成し、ベルト５０２の回転と、ニップ部に送り込まれる記録メディア９００の移動と共に回転する。また、２次転写ローラ５０３には２次転写バイアス電源（不図示）から２次転写バイアスを印加することができる。

また、２次転写ローラ５０３は、画像形成動作中は制御部１０００で制御される当接離間部材５０７によって、ベルト５０２に対して離間されている。そして、制御部１０００は、ベルト５０２上に形成されたフルカラートナー像が２次転写ローラ５０３と対向する位置に到達する直前に、２次転写ローラ５０３をベルト５０２に当接させるように当接離間部材５０７を制御する。

２次転写ローラ５０３の近傍には、タイミングセンサ７０３が配置されており、それらの下方には、記録材９００を収容したカセット７００が画像形成装置本体に着脱可能に装着される。記録材９００としては普通紙、光沢紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等を採用できる。

タイミングセンサ７０３では、記録材９００がタイミングセンサ７０３に突入したことを検知することができる。そしてその検知結果に基づき、後述するドラム寿命予測装置７０７では、プリント枚数をカウントすることができる。

定着装置８００は、内蔵ハロゲンランプヒータ（不図示）により加熱される定着ローラ８０１と、これに圧接される加圧ローラ８０２とを含むものである。

（画像形成装置の動作：フルカラーモード）
まず初めに、すべての現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫを用いて、フルカラーの出力画像を形成するフルカラーモードの動作について説明する。

制御部１０００はプリントリクエストを受け取ると、ドラム１００の回転を始める。そして、帯電バイアス電源２０２から帯電ローラ２０１に直流電圧を印加して、ドラム１００上の表面電位を、暗電位ＶＤ＝−５００Ｖに帯電させる。帯電されたドラム１００の表面は、画像露光装置３００から出力されるレーザー光Ｌによって走査露光される。このレーザー光Ｌはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に分解された画像情報に基づいた画素信号に対応して変調されており、この順に静電潜像を形成する。

本実施例２では、ロータリードラム４０８を矢印方向Ｒ６に回転させることによって、まず最初はイエローの現像装置ＤＹを所定の現像位置に設置する。そして、画像露光装置３００によって形成されたドラム１００上のイエローの静電潜像が現像位置を通過するときに現像バイアス電源（不図示）より現像ローラ４０１に現像バイアスを加える。これにより、ドラム１００上にイエローのトナー像が形成される。

現像装置ＤＹにより可視化されたイエローのトナー像は、１次転写ローラ５０１によってベルト５０２上に１次転写される。尚、ベルト５０２上に１次転写されずにドラム１００上に残った１次転写残トナーはクリーニング装置６００によりドラム１００から除かれる。

イエローのトナー像の形成が終了すると、次はマゼンタのトナー像を形成するため、再びロータリードラム４０８を回転させ、マゼンタの現像装置ＤＭを現像位置に設置する。続けて同様にして帯電ローラ２０１によるドラム１００への帯電、画像露光装置３００によるマゼンタの静電潜像の形成、及び現像装置ＤＭによるマゼンタのトナー像の現像が行われて、ドラム１００上にマゼンタのトナー像が形成される。その後、ベルト５０２上に既に転写されているイエローのトナー像上にマゼンタのトナー像を重ねて転写する。

更に続けて、マゼンタのトナー像と同様に、ドラム１００にシアンのトナー像とブラックのトナー像を順次に形成してベルト５０２上に順に積層することによって、ベルト５０２上にフルカラートナー像を形成する。

ベルト５０２上に形成されたフルカラートナー像は、２次転写ローラ５０３によって記録材９００に一括して２次転写される。フルカラートナー像が転写された記録材９００は、定着装置８００に搬送され、熱及び圧力により画像定着されてフルカラー画像形成物として排出トレイ７０５に排出される。

本実施例２の画像形成動作は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番で順次行われ、最後のブラックの現像装置ＤＫでの画像形成動作終了後は、ブラックの現像装置ＤＫは現像位置でそのまま停止する。

また、最後のブラックトナー像が１次転写された後のドラム１００ではベルト５０２上の２次転写残トナーの回収を行う。２次転写残トナーの回収を終えたら、すべてのバイアスをオフする。その後、ドラム１００の回転を停止させ、画像形成装置Ｂは次のプリントリクエストに備えることになる。即ち、画像形成装置Ｂは、次のプリントリクエストを受け取るまで待機状態に保持される。

以上が一連のフルカラーモードの画像形成動作であり、複数枚の画像を形成する場合には上記の行程が繰り返される。

（画像形成装置の動作：モノカラーモード）
次に現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫのうち、ブラックの現像装置ＤＫのみを用いて、ブラックのみの出力画像を形成するモノカラーモードの動作について説明する。

制御部１０００はプリントリクエストを受け取ると、ドラム１００の回転を始める。そして、帯電バイアス電源２０２から帯電ローラ２０１に直流電圧を印加してドラム１００上の表面電位を暗電位ＶＤ＝−５００Ｖに帯電させる。帯電されたドラム１００の表面は画像露光装置３００から出力されるレーザー光Ｌによって走査露光される。このレーザー光Ｌはブラックの画像情報に基づいた画素信号に対応して変調されており、静電潜像を形成する。

モノカラーモードでは、ロータリードラム４０８を回転させず、現像装置ＤＫを現像位置に固定したままにする。そして、画像露光装置３００で形成されたドラム１００上のブラックの静電潜像が現像位置を通過するときに、現像バイアス電源（不図示）より現像スリーブ４０６に現像バイアスを加える。これにより、ドラム１００上にブラックのトナー像が形成される。

現像装置ＤＫにより可視化されたブラックのトナー像は、１次転写ローラ５０１によってベルト５０２上に１次転写される。尚、ベルト５０２上に１次転写されずに１次転写されずにドラム１００上に残った１次転写残トナーは、クリーニング装置６００によりドラム１００から除かれる。

以上の画像形成動作を経て形成されたブラックトナー像は２次転写ローラ５０３によって記録材９００に転写される。ブラックトナー像が転写された記録材９００は、定着装置８００に搬送され、熱及び圧力により画像定着されてモノカラー画像形成物として排出トレイ７０５に排出される。

ブラックのみでの画像形成動作終了後は、ブラックの現像装置ＤＫは現像位置でそのまま停止する。また、ブラックトナー像が１次転写された後のドラム１００ではベルト５０２上の２次転写残トナーの回収を行う。２次転写残トナーの回収を終えたら、すべてのバイアスをオフする。その後、ドラム１００の回転を停止させ、画像形成装置Ｂは、次のプリントリクエストに備えることになる。

以上がモノカラーモードの画像形成動作であり、複数枚の画像を形成する場合には上記の行程が繰り返される。

（現像装置の長手構成）
本実施例２において、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣの長手位置関係は、図２の（ａ）に示す実施例１の現像装置４００の長手位置関係と同じであるので、詳細な説明は省略する。

図２の（ｂ）に本実施例２での現像装置ＤＫにおけるドラム１００、帯電ローラ２０１、現像スリーブ４０６、クリーニングブレード６０１の長手位置関係を示す。現像装置ＤＫで用いられる現像スリーブ４０６の両端部には、現像装置ＤＫからのトナー漏れを抑制するためのシール部材として、永久磁石からなる磁気シール４０９が設けられている。この磁気シール４０９の磁力により、現像スリーブ４０６両端部では、現像装置ＤＫからのトナー漏れを抑制している。

また、現像スリーブ４０６の両端部の磁気シール４０９よりも内側の領域はトナーがコートされたトナーコート領域ＴＫである。このトナーコート領域ＴＫの幅は、本実施例においては２１６ｍｍである。このトナーコート領域ＴＫよりも外側は、トナーがコートされない非トナーコート領域ＮＴＫとなる。

また、現像スリーブ４０６のトナーコート領域ＴＫと対応するドラム表面の領域を画像形成領域ＧＫとし、画像形成領域ＧＫよりも外側のドラム１００表面の領域を、非画像形成領域ＮＧＫとする。

ちなみに、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣと対向する時のドラム１００の画像形成領域ＧＲと、現像装置ＤＫと対向する時のドラム１００の画像形成領域ＧＫは、同じ領域である。また同様に、非画像形成領域ＮＧＲと、非画像形成領域ＮＧＫも、同じ領域である。よってこれより先は、画像形成領域ＧＲ、画像形成領域ＮＧＲに統一して説明する。

現像装置ＤＫでは、現像スリーブ４０６がドラム１００と接触していない。そのためドラム１００の長手両端部である非トナーコート領域ＮＴＫにおいて、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣとは状況が異なる。つまり、現像装置ＤＫが現像位置に配置される時にはドラム１００長手両端部の助長されたＣＴ層の削れは発生しない。

（感光体ドラム１００の残ＣＴ膜厚予測）
次に画像形成装置Ｂのドラム１００のＣＴ膜厚を予測する、ドラム１００の残ＣＴ膜厚予測について詳細に説明する。ドラム１００のＣＴ層は、画像形成装置Ｂの使用に伴い消耗する。ここで説明するドラム１００の残ＣＴ膜厚予測は、画像形成動作におけるドラム１００の画像形成領域ＧＲでのＣＴ層の削れ量を予測し、ドラム１００の残ＣＴ膜厚を算出するものである。

ドラム１００のＣＴ層の削れ量は、画像形成動作において、帯電ローラ２０１、現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣ、ＤＫ等の各要素が、どのようにドラム１００に作用しているかにより異なる。

本実施例２では、
・帯電バイアスのみが印加されている時及びブラックの現像装置ＤＫで画像形成動作を行っている時（条件１）、
・帯電バイアスが印加され現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣの現像ローラ４０１がドラム１００に当接している時（条件３）、
でそれぞれ異なる。

また、ブラックの現像装置ＤＫで画像形成動作を行う場合、現像スリーブ４０６はドラム１００に当接していない、及びこの時の現像バイアスはドラム１００のＣＴ層の削れに影響を与えない。このことから、帯電バイアスのみが印加されている時と同じ条件とした。

また、ここで示した条件１と条件３は、実施例１の条件１と条件３と同じである。またドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを算出する方法も同じであるため、詳細な説明は省略する。

（感光体ドラム１００の寿命予測）
次に本発明の特徴である、ドラム１００の寿命を予測するドラム１００寿命予測について、詳細に説明する。

本発明のドラム寿命予測では、まず、複数の画像形成実行モード（本実施例ではフルカラーモードとモノカラーモード）を単独で使用した場合の、画像形成領域ＧＲでのドラム寿命閾値を予め設定しておく。このドラム寿命閾値は、画像形成装置Ｂにおいて、ドラム１００の画像形成領域ＧＲのＣＴ層の削れと、非画像形成領域ＮＧＲのＣＴ層の削れがそれぞれ異なるすべての画像形成実行モードで設定される。

そして、次に、画像形成装置Ｂの使用に伴って各モードがどの程度使用されたか、つまり各モードの「使用比率」を算出する。その後、その使用比率と、各モードそれぞれで予め設定されたドラム寿命閾値と、を用いて「使用比率に応じた感光体ドラム寿命閾値」を算出する。そして、この「使用比率に応じた感光体ドラム寿命閾値」と、前述したドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを比較することにより、ドラム１００が寿命に到達したかどうかを判断するものである。

また、本実施例２でのドラム寿命予測は、画像形成装置Ｂにおいて、その各モードで画像形成領域ＧＲでのドラム寿命閾値が異なる場合に適用される。本実施例２では、フルカラーモードを使用した場合と、モノカラーモードを使用した場合で、ドラム寿命閾値が異なる。

ここで、フルカラーモードとモノカラーモードで、ドラム寿命閾値となる画像形成領域ＧＲでのＣＴ膜厚が異なる理由について説明する。

フルカラーモードでは、接触現像方式が採用された現像装置ＤＹ、ＤＭ、ＤＣが現像位置に配置された際に、現像ローラ４０１とドラム１００が常に接触した状態となる。そのためこの時に、ドラム長手両端部でＣＴ層の削れが助長されてしまい、ドラム長手両端部でのＣＴ層の削れが多くなってしまう。

よって、フルカラーモードのみでプリントを行った場合には、ドラム長手端部でのリーク発生を防止するため、ドラム長手端部でのＣＴ層の削れが抵抗層に達する直前を、ドラム全体の寿命としなければならない。よって、この時のドラム１００の画像形成領域ＧＲでのＣＴ層の膜厚を、ドラム寿命閾値として設定する。

フルカラーモードのみを使用した場合に、ドラム長手端部でのＣＴ層の削れが抵抗層に達する直前、つまりドラム長手端部のＣＴ膜厚が０μｍになる直前のドラムの画像形成領域ＧＲでのＣＴ膜厚を画像形成装置Ｂを用いた実験で確認した。するとその時の画像形成領域ＧＲでのＣＴ膜厚は８．４９μｍであった。したがって本実施例２では、フルカラーモードのみでのドラム寿命閾値を、フル寿命閾値Ｊｆｃ＝８．４９μｍとした。

また、モノカラーモードでは、ジャンピング現像方式が採用された現像装置ＤＫのみで画像形成動作が行われる。つまり、ドラム１００には、現像スリーブ４０６は接触していない。そのため、フルカラーモードの時のような、ドラム長手両端部での助長されたＣＴ層の削れは発生しない。

よって、モノカラーモードのみでプリントを行った場合には、ドラム長手端部でのＣＴ層の削れに左右されることなく、ドラム１００の画像形成領域ＧＲで画像不良が発生する直前のＣＴ層膜厚をドラム１００の寿命とすることができる。よって、モノカラーモードのみでのドラム寿命閾値を、実施例１と同様にモノ寿命閾値Ｊｍｃ＝７μｍとした。

ここで、本発明の特徴である、複数の画像形成実行モード（本実施例ではフルカラーモードとモノカラーモード）の使用比率に応じたドラム寿命閾値を設定する理由について説明する。

フルカラーモードのみでプリントを行った場合、ドラム長手端部でのＣＴ層の削れの影響により、ドラム１００の画像形成領域ＧＲでは、先にも述べたように、８．４９μｍまでしかドラム１００のＣＴ層を使うことが出来ない。つまり、画像形成領域ＧＲのＣＴ層の残し膜厚は８．４９μｍである。しかしながら、残し膜厚８．４９μｍに到達する前にフルカラーモードのみのプリントから、モノカラーモードのみでのプリントに切り替えると、ドラム長手端部でのＣＴ層の削れの影響がほぼ無くなる。つまり、残し膜厚８．４９μｍでドラム１００寿命とする理由がなくなる。

したがって、モノカラーモードを使用した分だけ、ドラム１００の画像形成領域ＧＲのＣＴ層を多く使用することができることになる。しかしながら、例えば両モードでフルカラーモード時の８．４９μｍという１つのドラム寿命閾値を使用していた場合には、モノカラーモードをたくさん使用した時でも、８．４９μｍでドラム１００の寿命としていた。つまり、ドラム１００の画像形成領域ＧＲが、ＣＴ膜厚８．４９μｍを下回って使用できるにもかかわらず、使用できるＣＴ膜厚を残したまま、ドラム１００の寿命を迎えてしまっていたことになる。

そこで本発明では、モノカラーモード使用時には、ドラム長手端部でのＣＴ層の削れの影響がほぼ無くなる。そのため、モノカラーモードを使用した分だけ、画像形成領域ＧＲでのＣＴ層の残し膜厚を８．４９μｍから７μｍへ近づけ、ＣＴ層の残し膜厚を少なくするような制御を行う。これにより、モノカラーモードにおいて、より多くのプリント画像を出力できるようになる。

次に、本発明の特徴である両モードが混在して画像形成装置Ｂが使用された際の、ドラム寿命予測について説明する。ここでは各モードを単独で使用した場合のドラム寿命閾値であるフル寿命閾値Ｊｆｃ、及びモノ寿命閾値Ｊｍｃと、モノカラーモードのプリント枚数比率を用いて、プリント比率に応じたドラム寿命閾値である混合寿命閾値Ｅを算出する。また、本実施例２の混合寿命閾値Ｅを算出する方法については、実施例１で説明したものと同じであるため、詳細な説明は省略する。

図７の（ａ）に、実際にフルカラーモードのみ、モノカラーモードのみ、で画像形成装置Ｂを使用した場合のドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移と、非画像形成領域ＮＧＲでのＣＴ膜厚のプリント枚数推移を示す。

太線はフルカラーモードのみでのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移、太点線は、フルカラーモードのみでのドラム１００の非画像形成領域ＮＧＲでのＣＴ膜厚のプリント枚数推移である。また、細線はモノカラーモードのみでのドラム１００の画像形成領域ＧＫでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移、細点線は、モノカラーモードのみでのドラム１００の非画像形成領域ＮＧＲでのＣＴ膜厚のプリント枚数推移である。

また、図７の（ｂ）に、フルカラーモードのみ及びモノカラーモードのみで画像形成装置Ｂを使用した際の、ドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移を示す。また、フルカラーモードが２０％及びモノカラーモードが８０％の比率で混在して、画像形成装置Ｂを使用した際の、ドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移を示す。

太線が、フルカラーモードのみでプリントを行ったときのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移である。また、細線が、モノカラーモードのみでプリントを行ったときのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移である。さらに、１点鎖線が、フルカラーモードが２０％、モノカラーモードが８０％、の比率でプリントを行ったときのドラム１００の画像形成領域ＧＲでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔのプリント枚数推移である。

図７の（ｂ）において、フルカラーモードのみ、モノカラーモードのみでの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔの推移は、図７の（ａ）と同じである。

またさらに図７の（ａ）と（ｂ）では、画像形成装置Ｂを用いて、連続した２枚の画像形成動作を繰り返す所謂２枚間欠プリントを行った場合を示している。横軸は、両モードを合わせたトータルプリント枚数、縦軸は、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ、である。

また、フルカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるフル寿命閾値Ｊｆｃは８．４９μｍである。モノカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるモノ寿命閾値Ｊｍｃは７μｍである。モノカラーモードの使用比率に応じたドラム寿命閾値である混合寿命閾値Ｅは、本実施例２においては、８．４９−｛０．８×（８．４９−７）｝＝７．２９８μｍである。

図７の（ａ）に示すように、すべてフルカラーモードでプリントを行った場合は次ぎのとおりである。即ち、非画像形成領域ＮＧＲ、つまりドラム１００の長手両端部でＣＴ膜厚が０μｍに到達するときに、画像形成領域ＧＲの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔがフル寿命閾値Ｊｆｃ＝８．４９μｍに到達した。

またすべてモノカラーモードでプリントを行った場合は、画像形成領域ＧＲの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔがモノ寿命閾値Ｊｍｃ＝７μｍに到達しても、非画像形成領域ＮＧＲでは、ＣＴ膜厚は０μｍまでは到達しなかった。

また両モードでそれぞれ、フル寿命閾値Ｊｆｃ、モノ寿命閾値Ｊｍｃに到達した時に、オペレーションパネル７０６でドラム寿命の報知が行われた。

また、図７の（ｂ）に示すように、すべてフルカラーモードでプリントを行った場合は、フル寿命閾値Ｊｆｃ＝８．４９μｍに到達している。また、すべてモノカラーモードでプリントを行った場合は、モノ寿命閾値Ｊｍｃ＝７μｍに到達している。

また、フルカラーモードが２０％、モノカラーモードが８０％、の比率でプリントを行った場合には、両モードでのプリント比率応じて算出された混合寿命閾値Ｅ＝７．２９８μｍに到達している。

その際オペレーションパネル７０６でドラム寿命の報知が行われた。これらいずれの場合においても、ドラム寿命閾値（Ｊｆｃ、Ｊｍｃ、Ｅ）に到達するまで、ドラム長手両端部でのリークや、地カブリ等による画像不良の発生なく、良好な画像を得ることが出来た。

ここで、図７の（ｂ）において、フルカラーモードのみでのドラム１００の画像形成領域ＧＲの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ推移と、フルカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるフル寿命閾値Ｊｆｃとの交点を、点Ｈとする。また、モノカラーモードのみでのドラム１００の画像形成領域ＧＲの残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ推移と、モノカラーモードのみでのドラム寿命閾値であるモノ寿命閾値Ｊｍｃとの交点を、点Ｉとする。

前述したように混合寿命閾値Ｅは、両モードのプリント比率に応じて算出される。したがって両モードが混在する場合には、先ほど説明した点Ｈと点Ｉとを結ぶ直線ＨＩ上に、両モードの使用比率に応じたドラム寿命閾値である混合寿命閾値Ｅが設定される。したがって、本実施例２においても、両モードが混在する場合には次のとおりである。即ち、ドラム１００の非画像形成領域ＮＧＲである長手両端部でのリークの発生や、画像形成領域ＧＲでの暗減衰によるカブリが発生することなく、直線ＨＩ上でドラム１００の寿命を迎えることになる。

（感光体ドラム寿命予測装置）
本実施例２の画像形成装置Ｂの制御部１０００には実施例１の画像形成装置Ａの制御部１０００と同様にドラム寿命予測装置（ドラム寿命予測機能部）７０７が設けられている。ドラム寿命予測装置７０７には、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔを予測する残ＣＴ膜厚予測装置（残ＣＴ膜厚予測機能部）７０８と、ドラム１００が寿命に達したかどうかの判断を行う寿命判断装置（寿命判断機能部）７０９が設けられている。

また、カートリッジＢＰには、メモリー７１０が備え付けられている。メモリー７１０は制御部１０００と通信することで、情報の読み出し及び書き込みが可能である。即ち、制御部１０００はメモリー７１０に対する情報の読み書き手段の機能を備えている。

メモリー７１０にはドラム１００に関する情報が格納されている。ドラム１００に関する情報は、ドラム寿命閾値（Ｊｆｃ、Ｊｍｃ）、削れ係数（ｃｃ１、ｃｄ１）、プリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔ、ドラム１００の開始ＣＴ膜厚Ｓｃｔなどである。

ここで、プリント枚数（Ｐｆｃ、Ｐｍｃ）には、カートリッジＢＰの使用開始時に「０枚」が格納されており、画像形成装置Ｂの使用に伴って随時更新されていく。また、ドラム１００の残ＣＴ膜厚Ｎｃｔには、カートリッジＢＰの使用開始時に「１３μｍ」が格納されており、画像形成装置Ｂの使用に伴って随時更新されていく。

また、本実施例２のドラム寿命予測装置７０７は、実施例１で説明したものと同じであるため、詳細な説明は省略する。

（感光体ドラム寿命判断シーケンス）
本実施例２での、ドラム１００の寿命を判断するシーケンスチャートは、実施例１（図４）と同じであるため、詳細な説明は省略する。実施例１と同様な一連のフローチャートを本実施例２でも実行することにより、フルカラーモードとモノカラーモードが混在している場合でも、より適切なドラム１００のＣＴ層の残し膜厚までドラム１００を使用することができる。

それにより、まだ画像形成を行えるにもかかわらずドラム寿命としてしまっていたり、もう画像形成を続けられないにもかかわらず、ドラムを使用し続けたりすることを抑制することができる。

本実施例２では、モノカラーモードでのプリント比率を算出することで、混合寿命閾値Ｅを求めた。しかしながらフルカラーモードでのプリント比率を算出することでも、混合寿命閾値Ｅを求めることができる。

また、本実施例２では、全てのプリント枚数に対するモノカラーモードのプリント比率ＰＨｍｃを算出することで、モノカラーモードの使用比率を求めた。しかしながらプリント比率では無く、画像形成動作での現像ローラ４０１がドラム１００に当接している時間を基に、モードの使用比率を求めても良いことは実施例１に記載したと同様である。

また、本実施例２では、ドラム１００の画像形成を行う領域の削れ量と、ドラム１００の画像形成が行われない領域の削れ量が、それぞれ異なる複数の画像形成実行モードとしてフルカラーモードとモノカラーモードを有する画像形成装置Ｂについて説明した。しかしながら複数の画像形成実行モードとしては、この２つのモードに限るものではないことは実施例１に記載したと同様である。

また、フルカラー画像形成装置ではなく、単色で画像形成を行うモノクロ画像形成装置に適用することもできる。

要は、複数の画像形成実行モードが混在して画像形成装置を使用した時に、その各画像形成実行モードでドラム１００の寿命閾値が異なる場合であれば、本発明を適用することができる。

また、画像形成装置は、実施例１の画像形成装置Ａおよび実施例２の画像形成装置Ｂにおいて、それぞれ、中間転写ベルト５０２を、記録材９００を担持して搬送する記録材搬送体としての転写ベルトに変更する。そして、この転写ベルトに担持されて搬送される記録材９００に対してドラム１００に形成したトナー像を直接転写する装置構成とすることもできる。このような画像形成装置にも本発明を適用して同様な効果を得ることができる。

Ａ・・画像形成装置、１００・・像担持体、２０１・・帯電手段、３００・・静電潜像形成手段、４００・・現像手段、４０１・・現像剤担持体、６０１・・クリーニング手段、７０７・・使用状況予測手段

Claims (5)

1. 有機材料を用いた感光層を有する回転可能な像担持体と、
   前記像担持体に接触させて配設されており電圧が印加されて像担持体表面を帯電する帯電手段と、
   帯電された前記像担持体表面に露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
   前記静電潜像を現像剤担持体に塗布された現像剤により現像する現像手段と、
   前記像担持体に当接して配設されており前記像担持体表面の現像剤を清掃するクリーニング手段と、
   前記像担持体の使用状況を予測する使用状況予測手段と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記像担持体の画像形成を行う領域の削れ量と、前記像担持体の画像形成が行われない領域の削れ量が、それぞれ異なる複数の画像形成実行モードを有し、
   前記複数の画像形成実行モードごとの前記像担持体の寿命閾値と、前記複数の画像形成実行モードの使用比率から、前記像担持体の寿命報知に用いるための閾値を算出し、前記算出された閾値と、前記使用状況予測手段で予測された前記像担持体の使用状況とを比較することで、前記像担持体の寿命を判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤担持体は、前記像担持体に当接可能であり、軸方向において前記像担持体の画像形成を行う領域とほぼ同じ長さ範囲で現像剤を担持する現像剤担持領域と、前記現像剤担持領域の両端外側において現像剤を担持しない現像剤非担持領域と、を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記複数の画像形成実行モードの使用比率は、総画像形成枚数に対する、前記複数の画像形成実行モードそれぞれでの画像形成枚数比率であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記複数の画像形成実行モードの使用比率は、前記現像剤担持体の総回転時間に対する、前記複数の画像形成実行モードそれぞれでの前記像担持体に当接している回転時間比率であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
5. 前記現像手段を複数設置できる回転式の現像手段設置手段を有し、前記現像手段設置手段を回転させることによって前記現像手段により順次に前記像担持体の現像を行う画像形成装置であって、前記複数の画像形成実行モードは、少なくとも、前記現像手段の現像剤担持体が前記像担持体に当接する画像形成実行モードと、当接しない画像形成実行モードであることを特徴とする請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像形成装置。