JP2015152761A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体が寿命に達したことが検出された場合に、画像形成動作を直ちに停止させることなく感光体の交換を新たな手法で促すことができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置を少なくとも備えた作像装置と、前記作像装置の前記感光体が寿命に達したことを検出する検出手段と、帯電条件、露光条件、現像条件及び転写条件を含む作像条件に基づいて前記作像装置を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記検出手段の検出情報を得た後に前記作像条件を画質が低下する条件に変更して前記作像装置を制御するものである。
【選択図】図４

Description

この発明は画像形成装置に関するものである。

従来、感光体が寿命に達したことを検出した後に特別な対応をする手段を備えた画像形成装置としては、例えば以下のものが知られている。

その１つは、感光体の寿命検知手段が作動後、感光体寿命が残り少ないプロセスカートリッジを使用可能とし、十分良好な画像が得られることを目的とした画像形成装置として、少なくとも像担持体（主に感光体）と現像手段とを一体に構成して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジと、像担持体の寿命を検知する寿命検知手段と、その検知結果を書き込み可能な記憶手段と、検知結果の記憶手段への書き込みに応じて、像担持体への帯電、露光、現像条件のうち少なくとも１つを変更制御する制御手段を有する画像形成装置である（特許文献１）。特許文献１には、具体的に、感光体膜厚が減り静電潜像部の電位が下がっても現像コントラストを維持するように制御することが示されている。

また、感光ドラムの寿命を検知した場合等に、画像形成可能枚数を超えるような印刷を制限してトナーの飛び散りや濃度低下等の画質の低下や感光体の損傷を防止しできることを目的とした画像形成装置として、感光体、現像器、現像剤を備えた交換装着が可能な複数のカートリッジと、各カートリッジ内に備えられて各カートリッジの特性情報があらかじめ書き込まれている不揮発性メモリと、連続プリント中に、現像剤不足を検知した時、不揮発性メモリに記憶された特性情報で設定される現像剤不足検知後の画像形成可能枚数と画像形成残り枚数とを比較して、画像形成残り枚数が画像形成可能枚数より少ないかどうかを判定する判定手段と、判定手段が前記画像形成可能枚数よりも少ないと判定した場合に残り枚数全てに対して画像形成動作を行い、判定手段が前記画像形成可能枚数よりも多いと判定した場合にその時点で画像形成動作を停止してアラーム状態とする制御手段とを有する画像形成装置がある（特許文献２）。

特開平１０−１３３５４２号公報 特開平１１−２１２４０９号公報

この発明は、感光体が寿命に達したことが検出された場合に、画像形成動作を直ちに停止させることなく感光体の交換を新たな手法で促すことができる画像形成装置を提供するものである。

この発明（Ａ１）の画像形成装置は、感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置を少なくとも備えた作像装置と、前記作像装置の前記感光体が寿命に達したことを検出する検出手段と、帯電条件、露光条件、現像条件及び転写条件を含む作像条件に基づいて前記作像装置を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記検出手段の検出情報を得た後に前記作像条件を画質が低下する条件に変更して前記作像装置を制御することを特徴とするものである。

この発明（Ａ２）の画像形成装置は、上記発明Ａ１の画像形成装置において、前記検出手段の検出情報を得た後に前記感光体の交換を促す警告を表示する警告手段を有し、前記制御手段は、前記警告手段の警告が表示されてからの経過時間が所要の時間を経過した時点で前記作像条件を画質が低下する条件に変更するものである。

この発明（Ａ３）の画像形成装置は、上記発明Ａ１又はＡ２の画像形成装置において、前記作像装置を複数有し、前記検出手段は、前記複数の作像装置における各感光体が寿命に達したことを個別に検出し、前記制御手段は、前記検出手段の検出情報を得た後に当該検出対象の感光体を備える作像装置の前記作像条件を画質が低下する条件に変更して当該作像装置を制御するものである。

この発明（Ａ４）の画像形成装置は、上記発明Ａ１からＡ３のいずれかの画像形成装置において、前記制御手段は、前記作像条件のうち帯電条件又は露光条件を画質が低下する条件に変更するものである。

上記発明Ａ１の画像形成装置によれば、感光体が寿命に達したことが検出された場合に、画像形成動作を直ちに停止させることなく感光体の交換を新たな手法で促すことができる。

上記発明Ａ２の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、警告が表示された後にも画像形成動作の実行をある程度確保しつつ、上記発明Ａ１の効果を得ることができる。

上記発明Ａ３の画像形成装置では、その発明の構成を有しない場合に比べて、作像装置を複数有する場合でも、その複数の作像装置のうち寿命に達した感光体を備えた作像装置のみの当該感光体の交換を当該作像装置を直ちに停止させることなく新たな手法で促すことができる。

上記発明Ａ４の画像形成装置では、感光体が寿命に達したことが検出された後に行われる画像形成動作において例えばかぶり（背景部汚れ）又は濃度の大幅な低下という画質の低下を発生させて感光体の交換を促すことができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の構成を概略的に示す概要図である。 図１の画像形成装置における各作像装置に給電する構成部分を模式的に示す概念図である。 図１の画像形成装置における制御部に関する主な構成部分を示すブロック図である。 感光ドラムが寿命に達したことを検出された場合の主な制御動作の流れを示すフローチャート図である。 感光ドラムの寿命検出前の作像条件とその寿命検出後に変更される画質が低下する作像条件との一例を電位モデルで示す説明図である。 感光ドラムの寿命検出前の作像条件とその寿命検出後に変更される画質が低下する作像条件との他の例を電位モデルで示す説明図である。 各電位の極性に関する基本構成と画質低下の条件内容との関係を示す図表である。

以下、この発明を実施するための形態（以下、単に「実施の形態」という）について添付の図面を参照しながら説明する。

＜実施の形態１＞
図１は実施の形態１に係る画像形成装置の構成を概略的に示し、図２はその画像形成装置における各作像装置に給電する構成部分を概略的に示し、図３はその画像形成装置における制御部に関する主な構成部分を示している。

実施の形態１に係る画像形成装置１は、筐体１０の内部空間に、入力画像情報に基づいて現像剤としてのトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置２と、各作像装置２で形成されたトナー像を保持して最終的に被記録材としての記録用紙９に転写する中間転写装置３と、中間転写装置３の二次転写位置に搬送すべき所要の記録用紙９を収容して供給する給紙装置４と、中間転写装置３でトナー像が転写された記録用紙９を通過させてトナー像の定着を行う定着装置５等が設置されている。図１中の符号６は画像形成装置１の各構成部分の動作について総合的に制御する中央制御部を示し、符号１１は筐体１０の上面に傾斜した面状に形成され画像形成後の記録用紙９を収容する排出収容部を示す。また、図１中の一点鎖線は記録用紙９が搬送される際の主な搬送経路を示す。

複数の作像装置２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色からなるトナー像をそれぞれ形成する４つの作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにて構成されるものであり、所要の間隔（例えば同じ間隔）で直列状に並べられるとともに上記４色の順に図中の左肩下がりに傾斜して並べられた状態で配置されている。また、４つの作像ユニット２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも感光ドラム２１、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、一次転写装置２５等をそれぞれ備えている。さらに、４つの作像ユニット２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、その感光ドラム２１及び帯電装置２２を一体にしたプロセスカートリッジ（着脱ユニット）として構成し、筐体１０（の装着部）に対して自在に着脱して使用できるように構成されている。

感光ドラム２１は、接地処理される円筒又は円柱状の導電性基材の周面に有機感光材料等からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものであり、図示しない回転駆動装置（作像装置駆動部２９）から動力を受けて矢印で示す方向に回転するようになっている。帯電装置２２は、感光ドラム２１の像保持面を所要の帯電電位に帯電させるものであり、その像保持面に接触して配置される接触部材に帯電給電部１３から帯電用電圧が印加される接触型の帯電装置である。帯電用電圧としては、現像装置２３が反転現像を行うものである場合、その現像装置から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧が供給される。

露光装置２３は、画像形成装置１に入力される画像情報に基づいて上記４色の色成分に分解されて構成される光を、感光ドラム２１の帯電後の像保持面に対して照射して所要の潜像電位からなる静電潜像を形成するものである。この露光装置２３としては、発光ダイオードと光学部品等を用いて構成される非走査型の露光装置が適用されている。また、露光装置２３には、パソコン端末等の外部接続機器から画像形成装置１に入力される画像情報について所要の処理を施す画像処理装置１４から潜像形成用の画像信号が入力されるようになっている。

現像装置２４は、現像剤の一例である二成分現像剤（非磁性トナーと磁性キャリアを含む現像剤）を収容する現像剤収容器を有し、その現像剤収容器に収容されている現像剤を回転しながら保持して感光ドラム２１と接近して対向する現像領域に搬送する現像ロール２４ａや、その収容されている二成分現像剤を回転して攪拌しながら現像ロール２４ａに搬送する攪拌搬送部材や、現像ロールに保持される現像剤の量（層厚）を規制する層厚規制部材などが設けられている。また、現像装置２４は、その現像ロール２４ａに対して現像給電部１５から現像用電圧が供給されるとともに、その現像ロール２４ａ及び攪拌搬送部材が図示しない回転駆動装置（作像装置駆動部２９）から動力を受けて所要の方向に回転させられる。現像用電圧としては、例えば、交流が重畳された直流が供給される。現像剤のトナーは、現像剤収容器内において攪拌搬送部材により攪拌されることでキャリアと擦れ合って所要の極性（この実施形態ではマイナス極性）に摩擦帯電される。

一次転写装置２５は、感光ドラム２１の現像後の像保持面に（中間転写ベルト３１を介在させた状態で）接触して回転するとともに一次転写給電部１６から一次転写用電圧が供給される接触部材を備えた接触型の転写装置である。接触部材は、後述する中間転写ベルト３１を感光ドラム２１の像保持面に押し付けながら従動回転する一次転写ロールである。一次転写用電圧としては、直流の電圧（トナーの帯電極性と逆極性の直流電圧）が供給される。

中間転写装置３は、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置３は、各作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における感光ドラム２１と一次転写装置２５（接触部材）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印で示す方向に回転する中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数の支持ロール３２〜３５と、支持ロール３３に支持されている中間転写ベルト３１に所定の圧力で接触して回転する二次転写ロール３６と、二次転写ロール３６を通過した後に中間転写ベルト３１に残留して付着するトナー等を除去するベルト清掃装置３７とで主に構成されている。

中間転写ベルト３１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボン等の抵抗調整剤を分散した材料を用いて所定の厚さからなる環状のベルトに形成されたものが使用される。支持ロール３２は駆動ロールとして、支持ロール３３は二次転写のバックアップロールとして、支持ロール３４は張力付与ロールとして、支持ロール３５ａ，３５ｂは転写面出しロールとして、それぞれ構成されている。駆動ロールとしての支持ロール３２は、図示しない回転駆動装置（中間転写装置駆動部３９）から動力を受けて所要の方向に回転させられる。支持ロール３３又は二次転写ロール３６には、二次転写給電部１７から二次転写用電圧が供給される。二次転写用電圧としては、支持ロール３３に供給する場合にはトナーの帯電極性と同じ極性の直流電圧が供給され、また二次転写ロール３６に供給する場合にはトナーの帯電極性とは逆極性の直流成分が供給される。

給紙装置４は、中間転写装置３の下方側の位置に存在するように配置されている。給紙装置４は、筐体１０の正面（使用者が操作時に向き合う側面）側に引き出すことができるように取り付けられ、所望のサイズ、種類等の記録用紙９を積載した状態で収容する単数又は複数の収容体４１と、収容体４１から記録用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置４２とで主に構成されている。図１中における符号４５は、給紙装置４から送り出される記録用紙９を中間転写装置３の二次転写位置（中間転写ベルト３１と二次転写ロール３６の間）に搬送する給紙搬送路を示し、この給紙搬送路４５は複数の搬送ロール対４６，４７，…と図示しない搬送ガイド材等で構成されている。搬送ロール対４７は、記録用紙９の搬送時期や搬送状態を修正する等の機能を有する送り出しロール対として構成されている。上記送出装置４２や各搬送ロール対等は、図示しない回転駆動装置（用紙搬送系駆動部４９）から動力を受けて所要の方向にそれぞれ回転させられる。

定着装置５は、中間転写装置３における二次転写ロール３６の上側の空間位置に存在するよう配置されている。定着装置５は、筐体５１の内部に、矢印で示す方向に回転するとともに表面温度が所定の温度に保持されるように加熱手段によって加熱されるロール形式、ベルト形式等の加熱用回転体５２と、この加熱用回転体５２の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して従動回転するロール形式、ベルト形式等の加圧用回転体５３とを設置したものである。加熱用回転体５２の加熱手段には、定着給電部１８から所要の加熱用電圧が供給される。加熱用回転体５２は、図示しない回転駆動装置（定着装置駆動部５９）から動力を受けて所要の方向に回転させられる。図１中における符号５５は、定着後の記録用紙９を排出収容部１１に排出するよう搬送する排紙搬送路であり、この排紙搬送路５５は複数の搬送ロール対５６，５７と図示しない搬送ガイド材等で構成されている。

中央制御部６は、図３に示すＲＯＭ（読み出し専用メモリ）６５や外部記憶装置等を含む記憶手段、図示しない演算処理装置、入出力装置、制御装置等で構成されるものであり、記憶手段等に格納されるプログラム、データ等の内容に従って必要な制御動作を実行する。

中央制御部６は、図３に示すように、各作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における感光ドラム２１が予め定める寿命に達したことを検出する寿命検出手段７や、プロセスカートリッジが新品に交換されたことを検出する交換検出手段７２、図示しない入力操作手段や、各種センサ等の他の検出手段と接続されており、その各手段から各種の検出情報や入力情報が入力される。

また、中央制御部６は、画像形成装置１に接続される外部接続機器から入力される画像情報について所要の処理を行う画像処理部１４や、画像形成装置１における駆動部品の動作を制御する駆動制御部６１や、画像形成装置１における電源装置の動作を制御する電源制御部６２や、画像処理部１４から画像信号を受けて各作像装置２における露光装置２３の動作を制御する露光制御部６３や、警告の表示を行う警告表示部８等と接続されており、その各制御部に対して必要な制御信号をそれぞれ送信するようになっている。

上記駆動制御部６１は、その制御対象として、例えば各作像装置２の駆動部２９、中間転写装置３の駆動部３９、定着装置５の駆動部５９、給紙装置４や搬送路等の用紙搬送系駆動部４９等と接続されており、その各駆動部の動作を制御するものである。上記電源制御部６２は、前述した帯電給電部１３、露光給電部１４、現像給電部１５（Ａ，Ｂ）、一次転写給電部１６、二次転写給電部１７、定着給電部１８等と接続されており、その各給電部の動作をそれぞれ制御するものである。このうち現像給電部１５は、第一現像給電部１５Ａから３つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ）における各現像装置２４の現像ロール２４ａに共通（同一）の現像用電圧を供給し、第二現像給電部１５Ｂから作像装置２Ｋにおける現像装置２４の現像ロール２４ａに現像用電圧を別途供給するよう構成されている。また、一次転写給電部１６は、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における各一次転写装置２５の一次転写ロールに共通（同一）の一次転写用電圧を供給するよう構成されている。

また、上記寿命検出手段７は、各作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における各感光ドラム２１の回転累積数がその閾値に達したことと、感光ドラム２１の膜厚を設置環境条件（温度や湿度）や帯電時間等の参照情報により予測する値がその閾値に達したことのいずれ一方又はその双方を検出したときに、その検出結果の対象になった感光ドラム２１が寿命に達したと判定し、そのときの検出情報を中央制御部６に送信するようになっている。なお、感光ドラム２１が寿命に達したか否かの判定は、中央制御部６において判定する（上記各検出値が閾値に達したか否かなどの判定処理を行う）ように構成してもよい。

さらに、上記交換検出手段７２は、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における前記プロセスカートリッジ部分に不揮発性メモリや形状等で装備されている固有の識別情報を画像形成装置１の本体側で読み取って管理及び判別することにより、その識別情報が途中で変更されたときにいずれかのプロセスカートリッジが新品等の新たなものに交換されたことを検出するようになっている。また、上記警告表示部８は、例えば、警告メッセージを表示することができる液晶画面パネル等の手段で構成される。

そして、この画像形成装置１における中央制御部６は、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における少なくとも帯電条件（主に帯電用電圧の値）、露光条件（主に露光により形成される潜像電位の値）、現像条件（主に現像用電圧の値）及び一次転写条件（主に一次転写電圧の値）を含む各作像条件について、原則として、画質が良好な状態に維持される条件に保つよう制御するようになっている。上述の各作像装置２の各作像条件は、実際のところ電源制御部６２により制御されることになる。また、上述の作像条件としては、画像形成装置１の使用当初は初期設定の作像条件が適用されるが、その後は設置環境条件や使用累積時間等の要因に応じて画質を維持するための補正がなされた後の作像条件が適用される。

また、この画像形成装置１における中央制御部６は、寿命検出手段７の検出情報（感光ドラム２１が寿命に達したことを検出したという情報）を得た場合、後述する制御動作（図４）を実行するよう設定されている。その制御動作の概要は、寿命検出手段７の検出情報を得ると、その寿命に達したことが検出された感光ドラム２１を備える作像装置２（２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのいずれか１つ又は複数）の作像条件を画質が低下する条件に変更したうえで、その該当した作像装置２を変更した当該作像条件で制御するものである。

また、この画像形成装置１は、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）をすべて使用して形成する４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像で構成されるフルカラー画像を形成する作像パターン（フルカラーモード）と、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の１つを使用して形成する１色のトナー像で構成される単色画像を形成する作像パターン（単色モード）とを、少なくとも有している。実施の形態１における単色モードは、ブラック色（Ｋ）のトナー像で構成される白黒画像を形成する白黒モードとして設定されている。

以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ここでは、フルカラーモードによるフルカラー画像を形成する場合の動作を例にして説明する。

まず、そのフルカラーモードの画像形成時には、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）において、各感光ドラム２１が矢印で示す方向にそれぞれ回転させられ、各帯電装置２２がその各感光ドラム２１の像保持面を帯電用電圧に応じた所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。次いで、作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各露光装置２３が、帯電後の感光ドラム２１に対して各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に分解された画像信号に基づく露光を行い、その感光ドラム２１の像保持面に所定の電位からなる各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各現像装置２４が、感光ドラム２１に形成された各色成分の静電潜像の部分に対し、所定の極性（マイナス極性）に帯電された各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ロール２４ａからそれぞれ供給して現像用電圧を含む現像電界により静電的に付着させて現像を行う。これにより、作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における各感光ドラム２１の像保持面に、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のいずれかの色のトナー像がそれぞれ形成される。つまり、例えば、作像装置２Ｙの感光ドラム２１にはイエロー色のトナー像が形成され、作像装置２Ｍの感光ドラム２１にはマゼンタ色のトナー像が形成される。

続いて、各作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各感光ドラム２１上に形成された４色のトナー像が、一次転写位置において一次転写装置２５が一次転写電圧により形成する転写電界により中間転写装置３の中間転写ベルト３１に対して順番（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの順）に一次転写されて重ね合わされる。次いで、中間転写装置３が、中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー像を、中間転写ベルト３１の矢印で示す方向に回転させることにより二次転写位置まで搬送した後、その二次転写位置において二次転写ロール３６（又は支持ロール３３）が二次転写電圧により形成する転写電界により、給紙装置４から給紙用の搬送路４５を経由して搬送される記録用紙９に対して一括で二次転写させる。

続いて、中間転写装置３が、トナー像が二次転写された記録用紙９を中間転写ベルト３１から剥離させた後に定着装置５にむけて送り出す。次いで、定着装置５では、トナー像が転写された記録用紙９を加熱用回転体５２と加圧用回転体５３の接触部を通過させて加熱及び加圧させ、これによりトナー像を溶融させた状態にして記録用紙９に定着させる。次いで、定着装置５が、トナー像が定着された後の記録用紙９を排出用の搬送路５５に送り出し、その記録用紙９の片面への画像形成を行う動作の場合には、その定着後の記録用紙９が排出用の搬送路５５を経由して筐体１０の外部に排出され、最終的に排出収容体１１に収容される。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が片面に形成された１枚の記録用紙９が出力され、フルカラーモードの画像形成動作が終了する。

また、白黒モードによる白黒画像を形成する場合の動作は、まず４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちブラック色の作像装置２Ｋのみが作動して感光ドラム２１の像保持面にブラック色のトナー像が形成される。続いて、その作像装置２Ｋで形成されたブラック色のトナー像が、中間転写ベルト３１に一次転写されてから二次転写位置で記録用紙９に二次転写され、最後に定着装置５で記録用紙９に定着される。これにより、黒色のトナー像で構成される白黒画像が形成された１枚の記録用紙９が出力され、白黒モードの画像形成動作が終了する。

次に、画像形成装置１において寿命検出手段７から検出情報が得られるときに実行される制御動作について説明する。

画像形成装置１では、例えば、画像形成動作が実行されている時期や筐体１０における開閉扉の開閉動作が行われた後の時期などの所要の時期になると、図４に示すように、寿命検出手段７が４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における各感光ドラム２１が寿命に達したか否かを前述した手法に基づいて検出している（ステップ１０。以下、これを「ＳＴ１０」と略記する。これ以降に登場する他のステップも同様とする。）。寿命検出手段７では、前述したように各感光ドラム２１の回転累積数がその閾値に達することと感光ドラム２１の予測膜厚がその閾値に達することを検出する。

そして、寿命検出手段７は、感光ドラム２１の寿命に達したことを検出するまで作動し続けた後（ＳＴ１１）、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における感光ドラム２１のいずれかが寿命に達したことを検出すると、その検出情報が中央制御部６に送信する。次いで、中央制御部６が、その寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２のプロセスカートリッジを交換することを促すための警告メッセージ（例えば「・・色のプロセスカートリッジを交換してください。」とのメッセージ）を警告表示部８に表示させるよう動作する（ＳＴ１２）。

続いて、中央制御部６では、警告メッセージを表示した時点から、寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２のプロセスカートリッジが交換された否かを交換検出手段７２からの検出情報の入手の有無により検出し始める（ＳＴ１３）。この際、寿命検出手段７では、前述した各感光ドラム２１の回転累積数や感光ドラム２１の予測膜厚の情報を入手し続ける。また、その一方で、前記各感光ドラム２１の予測膜厚の値が予め設定する閾値Ｘ（後述する画質低下制御の開始時期を判断するよう設定される閾値）に達するか否かを検出し始める。

ステップ１４において寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２のプロセスカートリッジが交換されたことが検出された場合（交換検出手段７２から検出情報を入手したとき）は、中央制御部６が、ステップ１０に戻って、その交換された後のプロセスカートリッジにおける感光ドラムの寿命の検出についても前述した内容で同様に続行するよう制御する。

一方、ステップ１４において寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２のプロセスカートリッジが交換されたことが検出されず（交換検出手段７２から検出情報が入手されないとき）、しかも、上記感光ドラム２１のいずれかの予測膜厚の値がその閾値Ｘに達したことが検出された場合（ＳＴ１４）は、中央制御部６が、寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２の作像条件のみを画質が低下する条件に変更する（ＳＴ１５）。この際、中央制御部６は、実行中の画像形成動作を停止させることなく又はその後に新たに開始（要求）される画像形成動作を拒否することなく、画像形成動作を実行可能な状態に維持するよう設定されている。

ここで、画質が低下する条件とは、例えば、図５に示すように、寿命が検出される前における画質が維持される作像条件（帯電電位Vh、現像電位Vd及び潜像電位Vs）のうち帯電電位（Ｖh1）のみを寿命の検出後に所定の量だけ下げた（現像電位に近づける）電位（Ｖh2）に変更する条件（条件１）や、図６に示すように、寿命が検出される前における画質が維持される作像条件のうち潜像電位（Ｖs1）（実際には露光の出力値）のみを寿命の検出後に所定の量だけ小さくした（現像電位に近づける）電位（Ｖs2）ように変更する条件（条件２）などである。図５及び図６に例示する作像条件はいずれも、寿命検出の前後において現像電位を変更せず一定にする条件になっている。また、図５及び図６に例示する作像条件は、帯電電位Vh、現像電位Vd及び潜像電位Vsを「マイナス極性」の電位にする場合を想定して示している。

そして、ステップ１６において寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２の作像条件が変更されたときに画像形成動作が実行中である場合又はその変更された後に新たな画像形成動作が開始された場合には、その画像形成動作での当該作像装置２の動作が中央制御部６ひいては電源制御部６２により変更された後の（画質が低下する）作像条件で制御されることになり、この結果、その画像形成動作中において当該作像装置２で形成される色のトナー像は故意に画質が低下させられた状態で得られることになる。

つまり、該当する作像装置２の作像条件を図５に例示する条件１に変更した場合には、その作像工程において帯電電位と現像電位との電位差（ΔＶa＝｜Vh−Vd｜）が適切な値（ΔＶa1）よりも小さい値（ΔＶa2＜ΔＶa1）になるため、背景部にトナーが付着（残留）しやすくなり、当該作像装置２で形成される色のトナー像はその背景部に対しても同じ色のトナーが現像不良により付着してしまう、いわゆるかぶりが発生する。この結果、このときの画像形成動作で得られる記録用紙９は、画像の背景部（非画像部）に該当する作像装置２の色のトナーが付着してなるかぶりが発生した画質不良の状態で出力される。

また、該当する作像装置２の作像条件を図６に例示する条件２に変更した場合には、その作像工程において現像電位と潜像電位との電位差（ΔＶc＝｜Vd−Vs｜）が適切な値（ΔＶc1）よりも小さい値（ΔＶc2＜ΔＶc1）になるため、潜像部分にトナーが付着しにくくなり、当該作像装置２で形成される色のトナー像はその濃度が極端に低くなるか又はトナー像として顕像化されない（感光ドラム２１又は記録用紙９に当該色のトナーが存在しない白紙の状態になる）、いわゆる濃度の大幅な低下が発生する。この結果、このときの画像形成動作で得られる記録用紙９は、該当する作像装置２の色のトナー像が十分な濃度で形成されないか又は視認できない程度の濃度で形成されるという画質不良の状態で出力される。

従って、このときの画像形成装置１の使用者は、プロセスカートリッジの交換を促す警告メッセージが表示されてからその交換すべき対象のプロセスカートリッジが交換されずに使用され続けられた作像装置２によって形成される画像（部分）が画質の低下した状態になって正常に形成されなくなったことに気がつき、これ以上の画像形成動作を続けることが無理（無駄）であると直観的に認識し、警告メッセージで示される色の作像装置２のプロセスカートリッジの交換を余儀なくされる。要するに、画像形成動作で得られる画像の画質が、許容限度を超えた画質レベル（例えば画像の認識が困難な状態）に低下する事実を見せつけられることにより、プロセスカートリッジの交換が促される。

また、中央制御部６においては、ステップ１６において寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２の作像条件が変更されたときには、その後、寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２のプロセスカートリッジが交換された否かを交換検出手段７２からの検出情報の入手の有無により検出し続けている（ＳＴ１６）。

そして、ステップ１６において寿命に達した感光ドラム２１を備えた作像装置２のプロセスカートリッジが交換されたことが検出されると、中央制御部６が、寿命に達したことを検出した対象の感光ドラム２１を備えた作像装置２の作像条件を画質が維持される条件（例えば図５及び図６の左側に例示されるような条件）に戻す制御を行う（ＳＴ１７）。これにより、そのプロセスカートリッジが交換された後の作像装置２による作像動作が正常な作像条件で実行されることになる。なお、ステップ１６において交換された後のプロセスカートリッジにおける感光ドラム２１の寿命については、その交換による装着後において寿命検出手段７による検出が同様に行われる。

以上により、この画像形成装置１においては、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のいずれかの感光ドラム２１が寿命に達したことが検出された場合でも、その実行中の画像形成動作が強制的に終了されることや、その検出後に開始される画像形成動作が拒否されて実行できなることがなく、その検出後においても画像形成動作をある程度続行することが許されるので、その使用者が画像形成動作の停止や新規受付の拒否等の対処に急に出くわすことなって不満や不快感をいだくことがなくなる。

また、その使用者は、４つの作像装置２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のいずれかの感光ドラム２１が寿命に達したことが検出した後に当該感光ドラム２１を備えたプロセスカーリッジの交換を促す警告メッセージの表示を無視して画像形成動作を続ける場合でも、その警告メッセージの表示から感光ドラム２１の予測膜厚の値がその閾値Ｘに達した後に実行される画像形成動作において該当する作像装置２が関与した画像の画質低下が発生するので、その画質の低下によりプロセスカートリッジの交換をする必要性を認めざるを得なくなり、その交換作業を実施するようになる。

ちなみに、寿命が検出された感光ドラム２１を備えた作像装置２による作像動作（ひいては画像形成動作）を長く続けた（感光ドラム本来の寿命を超えて使用した）場合には、二成分現像剤におけるキャリア粒子が現像装置から排出されて当該感光ドラム２１の背景部に付着する現象（いわゆるＢＣＯ：Bead-Carry-Out）や、感光ドラム２１の帯電不良等に起因した深刻な画質障害が発生するようになる。また最悪の場合、その深刻な画質障害が発生してしまった後では、該当するプロセスカートリッジの交換を行っただけでは正常な画像形成動作が可能な状態に復帰させることができない事態に陥ることがある。このため、前述した警告メッセージの表示から作像条件の画質低下の条件への変更を行うまでの判断に要する条件（例えば前記閾値Ｘ）については、その深刻な画質障害が発生する前の安全な時期までにプロセスカートリッジの交換を確実に促すことができる適切な値になるよう設定される。

また、画質が低下する作像条件は、その作像条件で形成されるトナー像（最終的な画像又は背景部）が視覚によって画質の面で明らかに画質低下している（正常でない）ことがわかる程度になる条件に設定することが望ましい。

例えば、画質が低下する作像条件として図５に例示した条件１を採用する場合には、帯電電位(Vh)について画質を維持するときの帯電電位（Ｖh1）に対して３０Ｖ〜５０Ｖ程度下げた帯電電位（Ｖh2）に変更することができる。この場合は、帯電電位と現像電位との電位差（ΔＶａ）が３０Ｖ〜５０Ｖ程度小さく（狭く）なる。また、画質が低下する作像条件として図６に例示した条件２を採用する場合には、潜像電位(Vs)について画質を維持するときの潜像電位（Ｖs1）に対して、その潜像電位（Ｖs1）と同じ値から現像電位（Ｖd1）と同じ値の電位（Ｖs2）か、又は現像電位（Ｖd1）より１０Ｖ程度高い（大きい）値の電位（Ｖs2）に変更することができる。この場合は、帯電電位と現像電位との電位差（ΔＶｃ）が（ΔＶｃ1）から電位差（ΔＶｃ2）になるが、前記した例の場合は、その電位差が前者の例であればほぼ０Ｖになり、後者の例であれば逆転することになる。

ちなみに、実施の形態１では、画質が低下する作像条件として、前述したように現像電位(Vd)を変更しない条件を採用している。これは、例えば、作像条件の経時補正として帯電電位(Vh)及び現像電位(Vd)を必要な量だけ下げる制御方式を採用する画像形成装置の場合、いずれかの作像装置２の寿命に達した感光ドラム２１（プロセスカートリッジ）を交換した後に、画質が低下する作像条件として現像電位(Vd)を変更（下げた値に）してしまうと、その交換がされた後に現像装置２４の現像ロール２４ａに供給する現像電位を変更した値(Ｖd2)から初期の値(Ｖd1)に戻す必要があり、その戻した際、寿命に達していない感光ドラム２１（プロセスカートリッジ）に対して経時補正された現像電位とは異なった現像電位が適用されることになってしまうため、その後の画像形成が正常にできなくなる不具合がある。このため、この不具合の発生を回避するために、現像電位を画質が低下する作像条件として採用（変更）していないのである。

[他の実施の形態]
実施の形態１では、画質が低下する条件として、作像条件のうち帯電電位に代表される帯電条件又は潜像電位に代表される露光条件を変更する場合を例示したが、可能であれば、画質が低下する条件として、作像条件に含まれる現像条件（主に現像電圧）や転写条件（主に一次転写電圧）を変更する対象にしてもよい。

また、画質が低下する条件としては、図７の上部に示す各電位の極性に関する基本構成を採用した場合には、図７の下部に示す各電位差の変更を行うことが可能であり、その各変更に対して各画質の低下を発生させることができる。ちなみに、実施の形態１で採用した基本構成とその電位差の変更は、図７の左端に示す例になる。

また、実施の形態１では、作像条件を画質が低下する条件に変更する時期として、プロセスカートリッジの交換を促す警告メッセージの表示から感光ドラム２１の予測膜厚の値がその閾値Ｘに達した時期を適用した構成を例示したが、その時期に限定されない。その他の例としては、例えば、警告メッセージの表示と同じ時期に画質が低下する条件に変更するよう構成や、警告メッセージの表示を行いつつ、感光ドラムの寿命が検出された時点又はその時点から所要の時間が経過した後に画質が低下する条件に変更する構成を適用してもよい。また、警告メッセージの表示からの経過時間が所要の時間に達した後に画質が低下する条件に変更する構成を適用してもよい。

この他、画像形成装置１としては、中間転写装置３に代えて記録用紙９を複数の作像装置２における一次転写位置を通過させるように搬送する用紙搬送装置を備えた形式の画像形成装置や、作像装置２を単数備えているだけの形式（中間転写装置３なども装備しない）の画像形成装置を適用することができる。つまり、ドラム形態又はベルト形成の感光体を備えた画像形成装置であれば適用することができる。装置本体の筐体１０に着脱できる構造部分（着脱ユニット）は、感光ドラムのみで構成してもよく、また、感光ドラムと組み合わせる他の構成部品も実施の形態１で例示した構成（帯電装置）に限定されず、他の構成部品に置き換えて構成したり、あるいは帯電装置に他の構成部品をさらに追加して構成してもよい。

１ …画像形成装置
２ …作像装置
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ…複数の作像装置
６ …中央制御部（制御手段の一部や、検出手段又は警告手段の一部）
７ …寿命検出手段（検出手段の一例）
８ …警告表示部（警告手段の一例）
２１…感光ドラム（感光体の一例）
２２…帯電装置（帯電装置の一例）
２３…露光装置（露光装置の一例）
２４…現像装置（現像装置の一例）
２５…一次転写装置（転写装置の一例）
６２…電源制御部（制御手段の一部）
Ｖｈ…帯電電位（帯電条件の一例。作像条件の一部）
Ｖh2…変更後の帯電電位（画質が低下する帯電条件の一例）
Ｖｓ…潜像電位（露光条件の一例。作像条件の一部）
Ｖs2…変更後の潜像電位（画質が低下する露光条件の一例）
Ｖｄ…現像電位（現像条件の一例。作像条件の一部）
Ｔ１…閾値時間（所要の時間）

Claims (4)

1. 感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置を少なくとも備えた作像装置と、
   前記作像装置の前記感光体が寿命に達したことを検出する検出手段と、
   帯電条件、露光条件、現像条件及び転写条件を含む作像条件に基づいて前記作像装置を制御する制御手段と
   を有し、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出情報を得た後に前記作像条件を画質が低下する条件に変更して前記作像装置を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記検出手段の検出情報を得た後に前記感光体の交換を促す警告を表示する警告手段を有し、
   前記制御手段は、前記警告手段の警告が表示されてからの経過時間が所要の時間を経過した時点で前記作像条件を画質が低下する条件に変更する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記作像装置を複数有し、
   前記検出手段は、前記複数の作像装置における各感光体が寿命に達したことを個別に検出し、
   前記制御手段は、前記検出手段の検出情報を得た後に当該検出対象の感光体を備える作像装置の前記作像条件を画質が低下する条件に変更して当該作像装置を制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記作像条件のうち帯電条件又は露光条件を画質が低下する条件に変更する請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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