图像形成装置及其控制方法以及记录介质与流程

本发明涉及图像形成装置、图像形成装置的控制方法以及图像形成装置的控制程序。更具体而言，本发明涉及进行与带电辊的寿命有关的判断的图像形成装置、图像形成装置的控制方法以及图像形成装置的控制程序。

背景技术：

在电子照相方式的图像形成装置中，有具有扫描仪功能、传真功能、复印功能、作为打印机的功能、数据通信功能以及服务器功能的mfp(多功能复合一体机(multifunctionperipheral))、传真装置、复印机、打印机等。

一般，图像形成装置将在感光体上形成的静电潜像通过显影装置进行显影而形成调色剂像，并将该调色剂像转印到纸张之后，通过定影器将调色剂像定影在纸张上，从而在纸张上形成图像。此外，在图像形成装置之中，也存在如下的图像形成装置：将感光体的表面的静电潜像通过显影装置进行显影而形成调色剂像，将调色剂像使用一次转印辊而转印到中间转印带，并将中间转印带上的调色剂像使用二次转印辊而向纸张进行二次转印。

感光体上的静电潜像通过使感光体的表面带电并利用曝光装置对静电潜像进行图案形成而形成。在电子照相的带电方式中，有电晕放电方式和接触放电方式。其中，接触放电方式是如下带电方式：将作为辊形的半导电性的带电机构的带电辊对感光体的表面进行接触配置或者靠近配置，通过对带电辊施加带电电压而进行靠近放电，对感光体表面赋予带电。接触放电方式具有能够降低因在空气中流过高压电流而产生的氧化物(臭氧等)的优点。此外，接触带电方式具有臭氧产生量少且能够实现装置结构的小型化、以及能够降低带电电流等优点。

进一步，在接触带电方式中，有只使用dc(直流)电压作为对带电辊施加的带电电压的dc带电方式和使用对dc分量重叠了ac(交流)分量的电压作为对带电辊施加的带电电压的ac带电方式。

在ac带电方式中，通过ac分量强制性地重复在带电辊和感光体之间产生的放电和除电。这样，与dc带电方式相比，ac带电方式具有带电能力高且带电后的感光体的表面的电位的均匀性高的优点。此外，ac带电方式还有能够提高显影的均匀性的优点。

在比以往更长的期间使用带电辊或者包括带电辊的单元的情况下，存在带电辊的带电性能降低的倾向。

图16是示意性地表示将对带电辊施加的带电电压设为一定的情况下的、带电辊的行驶距离和感光体的表面电位的关系的图。

参照图16，伴随着带电辊的行驶距离的增加(使用期间的增加)，感光体的表面电位降低，带电性能降低。估计这是因为如下原因。若带电辊的使用期间增加，则在带电辊的内部或表面形成捕获电荷的捕获部位(trapside)或阻碍电荷的移动的部分。在带电电压施加到带电辊的情况下，因通过带电电压而形成的电场的影响，在带电辊中移动的电荷的一部分被该捕获部位捕获或者被阻碍移动。由此，在带电辊中移动的电荷减少，流过带电辊和感光体之间的放电电流难以流动，感光体的表面电位变得低于目标的表面电位。

上述的带电辊的带电性能的降低在长寿命的图像形成装置中尤其成为问题。因此，需要准确地判断带电辊的寿命。判断带电辊的寿命的现有技术例如在下述专利文献1～3等中公开。

在下述专利文献1中公开了如下技术：将带电辊与污染物检测辊单元抵接，通过检测在污染物检测辊单元的电极辊中流过的电流来检测带电辊表面的污染物。

在下述专利文献2中公开了如下技术：通过使寿命检测机构接触到带电辊，使用电流计来测量流过带电辊的电流值，并基于所测量的电流值来判断带电辊的寿命。

在下述专利文献3中公开了如下技术：在强曝光时流过的带电电流(直流分量)为规定值以下的情况下，因带电机构的污染物等而产生带电机构的电阻上升，判断为是没有流过所需的带电电流的状态，并报告带电机构的寿命。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-084829号公报

专利文献2：日本特开平10-133456号公报

专利文献3：日本特开平08-152766号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，在专利文献1以及2的技术中，若将用于测量电流的导电机构一直接触到带电辊，则在对带电辊施加了带电电压的情况下，在导电机构中流过电流，可能会产生在感光体中不会流过所需的放电电流的事态。此外，可能会发生在带电辊的寿命检测时在感光体中流过不需要的电流，不能准确地测量流过带电辊的电流的事态。为了避免这些事态，需要如下机构：根据是感光体的带电时还是寿命检测时，在带电辊接触到感光体的状态和带电辊从感光体分离的状态之间切换带电辊的状态。或者，需要如下机构：在导电机构接触到带电辊的状态和导电机构从带电辊分离的状态之间切换导电机构的状态。其结果，存在用于检测带电辊的寿命的结构变得复杂，导致图像形成装置的大型化的问题。

此外，关于专利文献3的技术，一般使用有机感光体作为电子照相装置中的感光体，但有机感光体随着使用被剥削而膜厚减少。为了进行适当的带电所需的带电电流值依赖于感光体的膜厚。因此，在如有机感光体这样因使用而膜厚减少的种类的感光体中，不能准确地规定为了进行适当的带电所需的带电电流值，带电辊的寿命的判断精度低。

具体而言，在感光体被剥削而膜厚薄的情况下，使感光体的表面带规定的表面电位所需的带电电流值比使用初期的带电电流值而言与膜厚呈反比例地增加。因此，即使带电电流值是与使用初期相同的值，感光体的表面电位也比使用初期降低。其结果，会继续使用已经达到寿命的带电辊，导致会发生调色剂附着在非图像部而浓淡变高的现象、即雾化。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够抑制装置结构的大型化且提高带电辊的寿命的判断精度的图像形成装置、图像形成装置的控制方法以及图像形成装置的控制程序。

用于解决课题的手段

基于本发明的一方面的图像形成装置包括：像载体；带电辊，将像载体带电；电源部，对带电辊施加带电电压；时间测量部件，测量在电源部中开始施加带电电压起的经过时间；电流测量部件，在经过时间互不相同的至少2次定时，测量流过像载体和带电辊之间的电流的直流分量的值；计算部件，基于在电流测量部件中测量的值和在电流测量部件中测量时的经过时间，计算表示流过像载体和带电辊之间的电流的直流分量的值与经过时间的关系的近似式的系数；以及判断部件，基于系数和规定的阈值，进行与带电辊的寿命有关的判断。

优选地，在上述图像形成装置中，判断部件包括：寿命预测部件，基于与带电辊的使用量有关的信息即使用量信息、以及系数，预测系数达到阈值的时期、即带电辊的寿命。

优选地，在上述图像形成装置中，使用量信息是包括带电辊的累积行驶距离、带电辊的累积旋转数、带电辊的累积旋转时间以及图像形成装置的累积印字张数中的至少任一个的信息。

优选地，在上述图像形成装置中，还包括：状态取得部件，取得与图像形成装置的状态有关的信息、即状态信息。

优选地，在上述图像形成装置中，状态信息是包括图像形成装置内的温度、图像形成装置内的湿度、图像形成装置的运转历史以及图像形成装置的停止历史中的至少一个的信息。

优选地，在上述图像形成装置中，还包括：存储部，存储将在判断部件中过去判断了带电辊的寿命时的使用量信息、系数和状态信息相关联的信息、即历史信息。

优选地，在上述图像形成装置中，寿命预测部件基于存储部存储的历史信息中的、状态信息满足所需的条件的历史信息，预测带电辊的寿命。

优选地，在上述图像形成装置中，寿命预测部件包括：划分部件，基于状态信息，将存储部存储的历史信息划分为多个组；组预测部件，对多个组中的各个组，基于组内的历史信息来预测带电辊的寿命；以及寿命决定部件，基于在组预测部件中预测的多个组中的各个组的带电辊的寿命，决定带电辊的寿命。

优选地，在上述图像形成装置中，寿命决定部件将在组预测部件中预测的带电辊的寿命中的最短的带电辊的寿命、或者属于组的历史信息最多的组的带电辊的寿命决定为带电辊的寿命。

优选地，在上述图像形成装置中，图像形成装置能够与外部装置进行通信，且还包括：发送部件，将使用量信息、系数和状态信息相关联地发送给外部装置；以及结果接收部件，从外部装置接收与带电辊的寿命有关的判断结果，寿命预测部件基于在结果接收部件中接收到的判断结果，预测带电辊的寿命。

优选地，在上述图像形成装置中，图像形成装置能够与外部装置进行通信，且还包括：函数接收部件，从外部装置接收规定了使用量信息、系数和状态信息的关系的寿命函数，寿命预测部件基于使用量信息、系数和状态信息，使用寿命函数来预测带电辊的寿命。

优选地，在上述图像形成装置中，还包括：报告部件，报告判断部件的判断结果。

基于本发明的另一方面的图像形成装置的控制方法是包括像载体、将像载体带电的带电辊和对带电辊施加带电电压的电源部的图像形成装置的控制方法，包括：时间测量步骤，测量在电源部中开始施加带电电压起的经过时间；电流测量步骤，在经过时间互不相同的至少2次定时，测量流过像载体和带电辊之间的电流的直流分量的值；计算步骤，基于在电流测量步骤中测量的值和在电流测量步骤中测量时的经过时间，计算表示流过像载体和带电辊之间的电流的直流分量的值与经过时间的关系的近似式的系数；以及判断步骤，基于系数和规定的阈值，进行与带电辊的寿命有关的判断。

基于本发明的另一方面的图像形成装置的控制程序是包括像载体、将像载体带电的带电辊和对带电辊施加带电电压的电源部的图像形成装置的控制程序，使计算机执行如下步骤：时间测量步骤，测量在电源部中开始施加带电电压起的经过时间；电流测量步骤，在经过时间互不相同的至少2次定时，测量流过像载体和带电辊之间的电流的直流分量的值；计算步骤，基于在电流测量步骤中测量的值和在电流测量步骤中测量时的经过时间，计算表示流过像载体和带电辊之间的电流的直流分量的值与经过时间的关系的近似式的系数；以及判断步骤，基于系数和规定的阈值，进行与带电辊的寿命有关的判断。

发明效果

根据本发明，能够提供能够抑制装置结构的大型化且提高带电辊的寿命的判断精度的图像形成装置、图像形成装置的控制方法以及图像形成装置的控制程序。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式中的图像形成装置1的结构的剖视图。

图2是表示本发明的第一实施方式中的带电辊23的控制结构的框图。

图3是表示本发明的第一实施方式中图像形成装置1进行的带电辊23的寿命检测动作的流程图。

图4是示意性地表示图3的步骤s11的处理的内容的图。

图5是表示从开始施加带电电压起的经过时间和dc电流值的关系的图。

图6是表示本发明的第二实施方式中图像形成装置1进行的带电辊23的寿命预测动作的流程图。

图7是本发明的第二实施方式中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。

图8是示意性地表示本发明的第二实施方式中的寿命预测方法的图。

图9是示意性地表示本发明的第三实施方式中的寿命预测方法的图。

图10是本发明的第三实施方式中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。

图11是本发明的第四实施方式中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。

图12是示意性地表示本发明的第四实施方式中的寿命预测方法的图。

图13是示意性地表示本发明的第五实施方式中的数据中心2的利用方式的图。

图14是本发明的第五实施方式的第一例中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。

图15是本发明的第五实施方式的第二例中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。

图16是示意性地表示在将对带电辊施加的带电电压设为一定的情况下的、带电辊的行驶距离和感光体的表面电位的关系的图。

标号说明

1图像形成装置

2数据中心(外部装置的一例)

2acpu(中央处理单元(centralprocessingunit))

2brom(只读存储器(readonlymemory))

2cram(随机存取存储器(randomaccessmemory))

2d、69网络接口(发送部件、结果接收部件以及函数接收部件的一例)

2e存储部

10纸张输送部

11供纸托盘

12供纸辊

13输送辊

14排纸辊

15排纸托盘

20调色剂像形成部

20a、20b、20c、20d图像形成单元

21中间转印体

21a旋转辊

22、22a、22b、22c、22d感光体(像载体的一例)

23、23a、23a、23b、23c、23d带电辊

24a、24b、24c、24d曝光装置

25a、25b、25c、25d显影装置

26a、26b、26c、26d除电装置

27a、27b、27c、27d感光体清扫装置

28a、28b、28c、28d一次转印辊

29二次转印辊

30中间转印体清扫装置

40定影装置

41操作面板

42温湿度传感器(状态取得部件的一例)

50偏压电源

51偏压控制部

52高压电源(电源部的一例)

53电流测量部(电流测量部件的一例)

60控制部

61主控制部

62经过时间测量部(时间测量部件的一例)

63累积使用时间测量部

64系数计算部(计算部件的一例)

65寿命信息计算部(判断部件的一例)

66划分部

67寿命信息报告部(报告部件的一例)

68非易失性存储器(存储部的一例)

69网络接口

b近似式的斜率

bx斜率的阈值

c1、c2、c3表示从开始施加带电电压起的经过时间和dc电流值的关系的曲线

d连接绘制的2点的直线

e状态信息

f函数(寿命函数的一例)

ln、ln1、ln2、ln3、ln4近似式

m历史信息

pt1、pt2绘制的点

r累积旋转数

rx、rx1、rx2、rx3、rx4寿命旋转数

sh纸张

tr输送路径

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

在以下的实施方式中，说明图像形成装置为mfp的情况。除了mfp之外，图像形成装置也可以是传真装置、复印机或者打印机等。图像形成装置只要是通过电子照相方式或静电记录方式等进行图像形成的装置即可。

[第一实施方式]

首先，说明本实施方式中的图像形成装置的结构。

图1是表示本发明的第一实施方式中的图像形成装置1的结构的剖视图。

参照图1，本实施方式中的图像形成装置1是串联型彩色图像形成装置，将全色图像或者单色图像印刷在纸张sh上。图像形成装置1主要具备纸张输送部10、调色剂像形成部20、定影装置40、操作面板41、温湿度传感器42(状态取得部件的一例)、偏压电源50和控制部60。

纸张输送部10包括供纸托盘11、供纸辊12、多个输送辊13、排纸辊14和排纸托盘15。供纸托盘11容纳用于形成图像的纸张sh。供纸托盘11可以是多个。供纸辊12可以设置在供纸托盘11和输送路径tr之间。多个输送辊13中的各个沿着输送路径tr设置。排纸辊14设置在输送路径tr的最下游的部分。排纸托盘15设置在图像形成装置主体的最上部。

调色剂像形成部20通过所谓的串联方式来合成y(黄)、m(品红)、c(青)以及k(黑)这4个颜色的图像，并在纸张上转印调色剂像。调色剂像形成部20包括关于ymck的各个颜色的图像形成单元20a、20b、20c以及20d、中间转印体21、二次转印辊29和中间转印体清扫装置30。

y的图像形成单元20a包括感光体22a、带电辊23a、曝光装置24a、显影装置25a、除电装置26a、感光体清扫装置27a和一次转印辊28a。

感光体22a沿着图1中箭头α所示的方向进行旋转驱动。在感光体22a的周围，配置有带电辊23a、曝光装置24a、显影装置25a、一次转印辊28a、除电装置26a以及感光体清扫装置27a。感光体22a由包括al(铝)管以及在al管上依次层叠的底涂层、电荷产生层及具有30μm左右的厚度的电荷输送层的层叠型有机感光体构成。

带电辊23a是接触带电装置，与感光体22a接触。带电辊23a根据感光体22a的旋转而从动旋转。带电辊23a包括由金属构成的金属芯和在金属芯上形成的导电性橡胶层。带电辊23a可以具有形成了多个层作为导电性橡胶层的多层结构。带电辊23a具有1×10⁴ω～1×10⁸ω的电阻。

曝光装置24a设置在感光体22a的下部。除电装置26a由led(发光二极管(lightemittingdiode))等构成。感光体清扫装置27a始终对感光体22a进行压接。

m的图像形成单元20b包括感光体22b、带电辊23b、曝光装置24b、显影装置25b、除电装置26b、感光体清扫装置27b和一次转印辊28b。c的图像形成单元20c包括感光体22c、带电辊23c、曝光装置24c、显影装置25c、除电装置26c、感光体清扫装置27c和一次转印辊28c。k的图像形成单元20d包括感光体22d、带电辊23d、曝光装置24d、显影装置25d、除电装置26d、感光体清扫装置27d和一次转印辊28d。图像形成单元20b、20c以及20d的各个具有与图像形成单元20a同样的结构，进行与图像形成单元20a同样的动作。

中间转印体21是带，设置在ymck各个颜色的图像形成单元20a、20b、20c以及20d的上部。中间转印体21是环状，架设在旋转辊21a上。中间转印体21沿着图1中箭头β所示的方向进行旋转驱动。中间转印体21由使碳分散在由聚碳酸酯、ptfe(聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene))或者聚酰亚胺组成的主原料中的半导电性的材料组成。

一次转印辊28a、28b、28c以及28d的各个隔着中间转印体21与感光体22a、22b、22c以及22d的各个对置。二次转印辊29在输送路径tr中与中间转印体21接触。二次转印辊29和中间转印体21的间隔能够通过未图示的压接分离机构来调整。中间转印体清扫装置30始终对中间转印体21进行压接。

定影装置40通过一边握持承载了调色剂像的纸张sh一边沿着输送路径tr进行输送，从而在纸张sh上定影调色剂像。

操作面板41显示各种信息，受理各种操作输入。

温湿度传感器42检测图像形成装置1内的温度以及湿度，并输出到控制部60。

偏压电源50在控制部60的控制下，对图像形成装置1的各机构提供功率。

控制部60控制图像形成装置1整体的动作。控制部60由执行控制程序的cpu(中央处理单元(centralprocessingunit))、存储控制程序等的rom(只读存储器(readonlymemory))和构成cpu的工作区域的ram(随机存取存储器(randomaccessmemory))等构成。

图像形成装置1使感光体22a旋转，使感光体22a的表面通过带电辊23a一致带电。感光体22a例如被带电为-(负)600v。图像形成装置1通过对带电辊23a的金属芯施加带电电压，从而在感光体22a和带电辊23a之间放电，将感光体22a带电。作为带电电压，可以使用在直流电压上重叠了交流电压的电压，也可以使用直流电压。

图像形成装置1通过曝光装置24a对带电的感光体22a的表面进行基于y的图像形成信息的曝光，在感光体22a的表面上形成y的静电潜像。

接着，图像形成装置1对形成了静电潜像的感光体22a，从显影装置25a提供调色剂进行显影，在感光体22a的表面上形成y的调色剂像。作为用于显影的显影剂，使用包括调色剂和载像体的2成分显影剂。此外，在显影时，对显影装置25a的套筒施加对-400v的直流电压的电压值vdc重叠了具有1.5khz的频率且具有-400v的峰值电压值vpp的交流电压的显影电压。

接着，图像形成装置1使用一次转印辊28a，将在感光体22a上形成的y的调色剂像转印(一次转印)到中间转印体21的表面。在转印时，对一次转印辊28a施加一次转印偏压，通过这样形成的转印电场的作用，调色剂像被转印到中间转印体21。

在一次转印后，图像形成装置1使用除电装置26a去除残留在感光体22a上的电荷，通过感光体清扫装置27a去除未被转印到中间转印体21而残留在感光体22a上的调色剂。通过使用除电装置26a去除残留在感光体22a上的电荷，能够使感光体22a的电位一致地降低到-10v左右，并提高带电的均匀性。

通常，除电装置26a的除电步骤是在感光体清扫装置27a的清扫步骤之后且在带电辊23a的带电步骤之前进行。但是，为了有效地利用空间或提高清洁性，除电装置26a的除电步骤也可以在一次转印后且感光体清扫装置27a的清扫步骤之前进行。此时，除电装置26a可以如图1所示那样配置在一次转印辊28a和感光体清扫装置27a之间。

图像形成装置1通过与y的调色剂像同样的方法，使用图像形成单元20b、20c以及20d的各个，将mck的调色剂像依次转印到中间转印体21的表面。通过图像形成单元20b、20c以及20d的各个相互同步地进行动作，在中间转印体21的表面上，重叠地形成合成了ymck各个颜色的调色剂像的调色剂像。

接着，图像形成装置1将在中间转印体21的表面形成的调色剂像通过旋转辊21a输送到与二次转印辊29相对的位置。

另一方面，图像形成装置1通过供纸辊12提供在供纸托盘11中容纳的纸张sh，且通过多个输送辊13中的各个输送辊，沿着输送路径tr导入中间转印体21和二次转印辊29之间。然后，图像形成装置1将在中间转印体21的表面形成的调色剂像通过二次转印辊29转印到纸张sh。在二次转印后，图像形成装置1通过中间转印体清扫装置30去除未被转印到纸张sh而残留在中间转印体21上的调色剂。

图像形成装置1将被转印了调色剂像的纸张sh导入定影装置40，通过定影装置40将调色剂像定影在纸张sh上。之后，图像形成装置1将定影了调色剂像的纸张sh通过排纸辊14向排纸托盘15排纸。

接着，说明图像形成单元20a、20b、20c以及20d中的任意的图像形成单元中的带电辊的控制结构。在以后的说明中，有时将任意的图像形成单元中的感光体以及带电辊分别记作感光体22(像载体的一例)以及带电辊23(带电辊的一例)。

图2是表示本发明的第一实施方式中的带电辊23的控制结构的框图。

参照图2，偏压电源50包括偏压控制部51、高压电源52(电源部的一例)和电流测量部53(电流测量部件的一例)。

偏压控制部51在控制部60的控制下控制高压电源52施加的带电电压。

高压电源52对带电辊23施加带电电压。高压电源52可以施加只包括直流分量的带电电压，也可以施加在直流分量上重叠了交流分量的带电电压。此外，高压电源52可以在通常的图像形成时施加在直流分量上重叠了交流分量的带电电压，而在后述的寿命检测动作或者寿命预测动作时施加只包括直流分量的带电电压。

电流测量部53在必要的定时测量流过感光体22和带电辊23之间的放电电流的直流分量的值(以后，有时记作dc电流值)，并输出到控制部60。

控制部60包括主控制部61、经过时间测量部62(时间测量部件的一例)、累积使用时间测量部63、系数计算部64(计算部件的一例)、寿命信息计算部65(判断部件的一例)、划分部66、寿命信息报告部67(报告部件的一例)、非易失性存储器68(存储部的一例)和网络接口69(发送部件、结果接收部件以及函数接收部件的一例)。

主控制部61控制图像形成装置1整体的动作。

经过时间测量部62测量在高压电源52中开始施加带电电压起的经过时间。

累积使用时间测量部63测量与带电辊23的使用量有关的信息、即使用量信息。在此，使用量信息是带电辊23的累积旋转数，但优选是包括带电辊23的累积行驶距离、带电辊23的累积旋转数、带电辊23的累积旋转时间以及图像形成装置1的累积印字张数中的至少任一个的信息。

系数计算部64计算表示流过感光体22和带电辊23之间的电流的直流分量的值和在高压电源52中开始施加带电电压起的经过时间的关系的近似式的系数。

寿命信息计算部65基于在系数计算部64中计算出的系数和后述的规定的阈值bx，进行与带电辊23的寿命有关的判断。

划分部66将后述的历史信息分组。

寿命信息报告部67报告寿命信息计算部65进行的与带电辊23的寿命有关的判断结果。

非易失性存储器68存储各种信息。

网络接口69通过网络与外部装置进行通信。

接着，说明在本实施方式中图像形成装置1进行的检测是否达到带电辊23的寿命的动作(寿命检测动作)。

图3是表示在本发明的第一实施方式中图像形成装置1进行的带电辊23的寿命检测动作的流程图。

参照图3，控制部60在规定的定时执行带电辊23的寿命检测模式(s1中为“是”)。例如，规定的定时是图像形成装置1的印字张数达到规定张数的定时、带电辊23的累积旋转数达到规定旋转数的定时、图像形成装置1的电源被接通的定时、或者图像形成装置1执行图像稳定化处理的定时、图像形成装置1控制带电电压中的交流分量的峰值电压的定时等。

控制部60开始感光体22的旋转驱动和除电装置26a、26b、26c以及26d的除电动作(s3)。控制部60在从感光体22开始旋转驱动起规定时间后(例如，感光体22进行了一次旋转除电后)，开始对带电辊23施加带电电压。经过时间测量部62开始测量从开始施加带电电压起的经过时间(s5)。

在步骤s5中，由于基于带电的感光体22的表面电位v0为任意的值即可，所以带电电压也是任意的。作为带电电压，例如可以使用-1200v这样只包括直流分量的带电电压。此外，作为带电电压，可以使用在直流分量(例如，电压值vdc：-600v)上重叠了交流分量(峰值电压值vpp：2kv)的带电电压。此外，也可以基于感光体22的累积行驶距离来推测感光体22的膜厚，并基于该膜厚来校正带电电压的值，以使感光体22的表面电位v0大致成为一定值。尤其，在使用只包括直流分量的带电电压的情况下，由于带电电流依赖于带电前后的电位差，所以需要以带电前的感光体22的电位成为一定的方式使除电机构动作。该带电前的电位只要在一次dc电流值的测量中(在改变时间而测量2次以上的一系列的测量模式间)为一定即可。

优选在dc电流值的测量中，当使用在直流分量上重叠了交流分量的带电电压的情况下，表面电位v0大致成为一定值，当使用只包括直流分量的带电电压的情况下，带电电压被校正为表面电位v0大致成为一定值。但是，在本实施方式中，由于基于dc电流值的时间变化来判断带电辊23的带电性能，所以带电电压可以是任意的值。图像形成装置1也可以在带电辊23的寿命检测动作或者寿命预测动作时，不使曝光装置24a、24b、24c以及24d、显影装置25a、25b、25c及25d以及转印装置(一次转印辊28a、28b、28c及28d以及二次转印辊29)等进行动作。

接着，控制部60在从开始施加带电电压起经过了时间t1的定时测量dc电流值i1(s7)，在从开始施加带电电压起经过了时间t2(t2＞t1)的定时测量dc电流值i2(s9)。作为一例，时间t1是0.1(s)，时间t2是0.6(s)。接着，控制部60基于dc电流值i1以及i2、时间t1以及t2，计算作为表示dc电流值和经过时间的关系的近似式的系数的斜率b(s11)。

图4是示意性地表示图3的步骤s11的处理的内容的图。

参照图4，在步骤s11中，控制部60在将横轴设为从开始施加带电电压起的经过时间且将纵轴设为dc电流值的2轴坐标上，绘制与dc电流值i1对应的点pt1和与dc电流值i2对应的点pt2。然后，控制部60计算将绘制的2点连接的直线d的斜率b。

图5是表示从开始施加带电电压起的经过时间和dc电流值的关系的图。

参照图5，本申请发明人发现了以下事实。随着从开始施加带电电压起的经过时间增加，dc电流值降低，最终收敛为一定值。感光体22的表面电位越低，则开始施加带电电压紧接之后的一定时间内的电流的降低量就越大，而不依赖于感光体22的膜厚。具体而言，在带电辊23为新品的情况下，从开始施加带电电压起的经过时间和dc电流值的关系表示曲线c1所示的行为，随着带电辊23的使用期间增加，变化为曲线c1→曲线c2→曲线c3。

在步骤s11中计算出的斜率b表示开始施加带电电压紧接之后的电流的降低的比例。因此，斜率b的绝对值越大，则表示带电辊23的带电性能(电荷供给能力)越降低。

另外，斜率b是表示dc电流值和从开始施加带电电压起的经过时间的关系的近似式的系数，是由控制部60计算的系数的一例。在此，将近似式设为一次式，但近似式为任意的式即可，也可以是k(k为2以上的整数)次多项式、指数函数或者对数函数等。此外，用于计算近似式的系数的dc电流值只要在经过时间互不相同的至少2次定时测量即可，也可以在经过时间互不相同的3次以上的定时测量。

如上所述，由于随着从开始施加带电电压起的经过时间增加，dc电流值降低，所以斜率b的实际的值成为负值。但是，在以后的说明中，为了便于说明，将对斜率b的实际的值乘以-1所得的值(斜率b的绝对值)作为斜率b来进行处理。

再次参照图3，接着，控制部60通过将计算出的斜率b与斜率b的阈值bx进行比较，判断带电辊23是否达到寿命。控制部60判别斜率b是否为阈值bx以下(s13)。预先通过实验计算出阈值bx，并存储在非易失性存储器68中。

在步骤s13中，判别为斜率b为阈值bx以下的情况下(s13中为“是”)，控制部60判断为带电辊23没有达到寿命(s15)，进入步骤s1的处理。

在步骤s13中，判别为斜率b大于阈值bx的情况下(s15中为“否”)，控制部60判断为带电辊23达到寿命(s17)，通过在操作面板41中显示警告等的方法来报告带电辊23达到寿命(s19)，并结束处理。

另外，控制部60可以保持多个阈值bx，在斜率b每次达到多个阈值bx中的各个时，变更对于用户的警告的级别。此外，控制部60也可以根据斜率b和阈值bx的关系，对用户报告带电辊23的使用量、带电辊23的剩余使用量、带电辊23的更换预告或者带电辊23的更换指示等。此外，控制部60也可以在判断为带电辊23达到寿命的情况下，直到更换带电辊23为止停止图像形成装置1的动作。

在本实施方式中，基于表示dc电流值和从开始施加带电电压起的经过时间的关系的近似式的系数(dc电流值的施加时间依赖性)，判断带电辊23的寿命。由于该近似式的系数不受感光体22的膜厚的影响，所以能够提高带电辊的寿命的判断精度。除此之外，在判断带电辊23的寿命时，不需要将用于测量流过带电辊23的电流的导电机构接触到带电辊23，所以能够简化用于检测带电辊23的寿命的结构，能够抑制图像形成装置的大型化。

[第二实施方式]

在本实施方式中，说明图像形成装置1基于使用量信息(在此为带电辊23的累积旋转数)和近似式的系数来预测带电辊23的寿命的动作(寿命预测动作)。

图6是表示在本发明的第二实施方式中图像形成装置1进行的带电辊23的寿命预测动作的流程图。

参照图6，控制部60将变量n设定为1(s51)，并在规定的定时执行带电辊23的寿命预测模式(s53中为“是”)。控制部60取得带电辊23的累积旋转数rn(s55)。累积旋转数rn意味着第n次取得的带电辊23的累积旋转数r。接着，控制部60开始感光体22的旋转驱动、和除电装置26a、26b、26c以及26d的除电动作(s57)，开始向带电辊23施加带电电压(s59)。接着，控制部60在从开始施加带电电压起经过了时间t1的定时测量dc电流值i1(s61)，且在从开始施加带电电压起经过了时间t2(t2＞t1)的定时测量dc电流值i2(s63)。接着，控制部60基于dc电流值i1以及i2来计算斜率bn(s65)，进行预测带电辊23的寿命的寿命预测处理(s67)。斜率bn意味着第n次计算出的斜率b。接着，控制部60将变量n加1(s69)，通过在操作面板41上显示剩余寿命等的方法来向用户报告带电辊23的剩余寿命(s71)，并进入步骤s53的处理。

图7是本发明的第二实施方式中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。图8是示意性地表示本发明的第二实施方式中的寿命预测方法的图。

参照图7，在步骤s67的寿命预测处理中，控制部60将取得的带电辊23的累积旋转数rn和计算出的斜率bn相关联，并作为历史信息mn(rn，bn)，存储在非易失性存储器68中(s101)。在非易失性存储器68中，存储有过去存储的历史信息m。历史信息mn意味着第n次存储的历史信息m。

接着，控制部60基于在非易失性存储器68中存储的历史信息m1～mn，计算满足下述式(3)的常数k1以及k2(s103)。

b＝k1×r+k2···(3)

如图8所示，在步骤s103中，控制部60在将横轴设为带电辊23的累积旋转数r且将纵轴设为斜率b的2轴坐标上绘制历史信息m1～mn。控制部60通过使用最小二乘法等来导出将带电辊23的累积旋转数r和斜率b的关系进行近似的近似式ln，从而计算常数k1以及k2。另外，将带电辊23的累积旋转数r和斜率b的关系进行近似的近似式不需要是一次式，可以是任意的式。

接着，控制部60计算在近似式ln中斜率b达到阈值bx(斜率的阈值的一例)时的带电辊23的累积旋转数r，并将计算出的累积旋转数r决定为预测带电辊23达到寿命的累积旋转数、即寿命旋转数rx(s105)。接着，控制部60通过计算寿命旋转数rx和在步骤s55中取得的带电辊23的累积旋转数rn的差分，从而计算带电辊23的预测出的剩余寿命(s107)，并返回。

另外，控制部60只要预测带电辊23的寿命即可，也可以除预测带电辊23达到寿命的累积旋转数之外，还预测带电辊23达到寿命的累积行驶距离、带电辊23达到寿命的累积旋转时间以及带电辊23达到寿命的图像形成装置1的累积印字张数等。

控制部60也可以根据计算出的剩余寿命的长度，对用户报告带电辊23的消耗程度、带电辊23的剩余寿命或者带电辊23的更换警告等。此外，控制部60也可以在计算出的剩余寿命为0以下的情况下，直到更换带电辊23为止停止图像形成装置1的动作。

另外，由于上述以外的图像形成装置1的结构以及动作与第一实施方式中的图像形成装置的结构以及动作相同，所以不重复其说明。

根据本实施方式，由于能够掌握预测带电辊23达到寿命的时期，所以能够提高图像形成装置的便利性。

[第三实施方式]

根据带电辊23的种类，有时受到图像形成装置1的状态(图像形成装置1内的温度及湿度、图像形成装置1的运转历史以及图像形成装置1的停止历史等)的影响，放电电流的dc电流值发生变动。在本实施方式中，作为图像形成装置1的状态，关注图像形成装置1内的湿度。

图9是示意性地表示本发明的第三实施方式中的寿命预测方法的图。

参照图9，历史信息m1～mn被划分为图像形成装置1的湿度(后述的状态信息e)满足条件a1的组(图9中黑圆)和满足条件a2的组(图9中白色的三角形)。条件a1是图像形成装置1内的绝对湿度为5g/m²以上且15g/m²以下的范围的条件。条件a2是图像形成装置1内的绝对湿度为20g/m²以上的条件。

在高湿度的环境下，由于在感光体22和带电辊23之间容易流过放电电流，所以难以发生带电辊23的带电性能的降低。因此，在使用属于通常的条件即条件a1的组的绘制和属于高湿度的条件即条件a2的组的绘制这双方来导出近似式的情况下，存在近似式的精度降低而带电辊23的剩余寿命的预测精度降低的顾虑。

因此，本实施方式中的图像形成装置1基于非易失性存储器68存储的历史信息中的、表示图像形成装置1的状态的信息即状态信息满足规定的条件的历史信息，预测带电辊23的寿命。

本实施方式的图像形成装置1在图6的寿命预测处理(图6的步骤s67)中进行如下动作。

图10是本发明的第三实施方式中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。

参照图9以及图10，在步骤s67的寿命预测处理中，控制部60取得表示图像形成装置1的状态的信息、即状态信息en(s121)。

优选地，状态信息是包括图像形成装置1内的温度、图像形成装置1的湿度(换言之，图像形成装置1的环境)、图像形成装置1的运转历史以及图像形成装置1的停止历史中的至少一个的信息。典型地，状态信息是温湿度传感器42中检测出的图像形成装置1内的湿度。另外，状态信息en意味着第n次存储的状态信息e。

接着，控制部60将取得的状态信息en、取得的带电辊23的累积旋转数rn和计算出的斜率bn相关联，并作为历史信息mn(en，rn，bn)存储在非易失性存储器68中(s123)。在非易失性存储器68中存储有过去存储的历史信息m。

接着，控制部60从在非易失性存储器68中存储的历史信息m1～mn中提取满足规定的条件(例如，上述条件a1)(必要的条件的一例)的历史信息m(图9中黑圆)(s125)。接着，控制部60基于提取出的历史信息m来导出将带电辊23的累积旋转数r和斜率b的关系进行近似的近似式ln(图9)，从而计算满足式(3)的常数k1以及k2(s127)。

接着，控制部60计算在近似式ln中斜率b成为阈值bx的情况下的带电辊23的累积旋转数r，并将计算出的累积旋转数r决定为作为预测为带电辊23达到寿命的累积旋转数的寿命旋转数rx(s129)。接着，控制部60通过计算寿命旋转数rx和在步骤s55中取得的带电辊23的累积旋转数rn的差分，从而计算带电辊23的预测出的剩余寿命(s131)，并返回。

另外，由于上述以外的图像形成装置1的结构以及动作与第一以及第二实施方式中的图像形成装置的结构以及动作相同，所以不重复其说明。

根据本实施方式，由于基于包括适当的环境信息的历史信息来预测带电辊23达到寿命的时期，所以能够提高寿命的预测精度。

[第四实施方式]

本实施方式中的图像形成装置1将非易失性存储器68存储的历史信息划分为多个组，并关于多个组中的各个组，基于组内的历史信息来预测带电辊23的寿命。图像形成装置1基于对多个组中的各个组预测出的带电辊23的寿命来决定带电辊23的寿命。

本实施方式的图像形成装置1在图6的寿命预测处理(图6的步骤s67)中进行如下动作。

图11是本发明的第四实施方式中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。图12是示意性地表示本发明的第四实施方式中的寿命预测方法的图。

参照图11以及图12，在步骤s67的寿命预测处理中，控制部60取得表示图像形成装置1的状态的信息、即状态信息en(s141)。接着，控制部60将取得的状态信息en、取得的带电辊23的累积旋转数rn和计算出的斜率bn相关联，并作为历史信息mn(en，rn，bn)存储在非易失性存储器68中(s143)。在非易失性存储器68中存储有过去存储的历史信息m。

接着，如图12所示，控制部60将在非易失性存储器68中存储的历史信息m基于在历史信息m中包含的状态信息e来划分为多个(在此为4个)组gp1、gp2、gp3以及gp4(s145)。组gp1是状态信息e满足条件a1的历史信息m的组。组gp2是状态信息e满足条件a2的历史信息m的组。组gp3是状态信息e满足条件a3的历史信息m的组。组gp4是状态信息e满足条件a4的历史信息m的组。条件a1、a2、a3以及a4分别相互不同。

接着，控制部60关于多个组gp1、gp2、gp3以及gp4的各个组，基于组内的历史信息m来预测带电辊23的寿命。控制部60关于多个组gp1、gp2、gp3以及gp4的各个组，基于组内的历史信息m来导出将带电辊23的累积旋转数r和斜率b的关系进行近似的近似式ln1、ln2、ln3以及ln4的各个近似式，从而计算满足式(3)的常数k1以及k2(s147)。近似式ln1是基于组gp1内的历史信息m来导出的近似式。近似式ln2是基于组gp2内的历史信息m来导出的近似式。近似式ln3是基于组gp3内的历史信息m来导出的近似式。近似式ln4是基于组gp4内的历史信息m来导出的近似式。

接着，控制部60计算在近似式ln1、ln2、ln3以及ln4的各个近似式中斜率b成为阈值bx的情况下的带电辊23的累积旋转数r，并将计算出的累积旋转数r决定为预测带电辊23达到寿命的累积旋转数、即寿命旋转数rx1、rx2、rx3以及rx4(s149)。寿命旋转数rx1是从近似式ln1计算出的组gp1的寿命旋转数。寿命旋转数rx2是从近似式ln2计算出的组gp2的寿命旋转数。寿命旋转数rx3是从近似式ln3计算出的组gp3的寿命旋转数。寿命旋转数rx4是从近似式ln4计算出的组gp4的寿命旋转数。

接着，控制部60基于对多个组gp1、gp2、gp3以及gp4的各个组预测的带电辊23的寿命旋转数rx1、rx2、rx3以及rx4，决定带电辊23的寿命旋转数rx(s151)。

在步骤s151中，控制部60也可以将寿命旋转数rx1、rx2、rx3以及rx4中的最短的寿命旋转数(图12中为寿命旋转数rx4)决定为寿命旋转数rx。

此外，在步骤s151中，控制部60也可以将属于组的历史信息最多的组的寿命旋转数(图12中为寿命旋转数rx1)决定为寿命旋转数rx。

此外，在步骤s151中，控制部60也可以将组gp1、gp2、gp3以及gp4按照属于组的历史信息从多到少的顺序进行排列，提取所排列的顺序比正中间更上位的组(图12中为组gp1以及gp2)，并将所提取的组gp1以及gp2的寿命旋转数rx1以及rx2中的最短的寿命旋转数(图12中为寿命旋转数rx1)决定为寿命旋转数rx。

此外，在步骤s151中，控制部60也可以排除属于组的历史信息没有达到规定的数目的组(图12中为组gp4)，并将剩余的组gp1、gp2以及gp3的寿命旋转数rx1、rx2以及rx3中的最短的寿命旋转数(图12中为寿命旋转数rx1)决定为寿命旋转数rx。

进一步，在步骤s151中，控制部60也可以在近似式ln1、ln2、ln3以及ln4中排除以规定的比例以上包括与近似式背离规定的量以上的绘制的近似式(图12中为近似式ln4)，并将从剩余的近似式ln1、ln2以及ln3的各个近似式计算出的寿命旋转数rx1、rx2以及rx3中的最短的寿命旋转数(图12中为寿命旋转数rx1)决定为寿命旋转数rx。

接着，控制部60通过计算决定出的寿命旋转数rx和在步骤s55中取得的带电辊23的累积旋转数rn的差分，来计算带电辊23的预测出的剩余寿命(s153)，并返回。

另外，由于上述以外的图像形成装置1的结构以及动作与第一以及第二实施方式中的图像形成装置的结构以及动作相同，所以不重复其说明。

根据本实施方式，能够避免采用图像形成装置1处于稀有状态的情况下的dc电流值进行寿命预测的事态。其结果，能够进行适合图像形成装置1的状态的寿命预测，能够避免将带电辊23的达到寿命预测得过短的事态。

[第五实施方式]

如第三实施方式所示，在提取状态信息满足规定的条件的历史信息，并基于提取出的历史信息来预测带电辊23的寿命的情况下，条件越严格，则提取出的历史信息的数目越减少，预测结果的误差越变大。此外，如第四实施方式所示，在将历史信息分组而计算带电辊23的寿命的情况下，分组越细，则图像形成装置1的状态所引起的误差越减少，另一方面，属于组的历史信息的数目减少导致的预测结果的误差变大。

因此，本实施方式中的图像形成装置1利用在通过网络连接的数据中心2(外部装置的一例)中存储的历史信息来判断带电辊23的寿命。

图13是示意性地表示本发明的第五实施方式中的数据中心2的利用方式的图。图13(a)表示利用方式的第一例，图13(b)表示利用方式的第二例。

参照图13，说明第一以及第二例的前提。图像形成装置1能够与数据中心2进行通信。数据中心2包括执行控制程序的cpu2a、存储控制程序等的rom2b、构成cpu2a的工作区域的ram2c、通过网络进行通信的网络接口2d和存储各种信息的存储部2e等。

数据中心2在规定的定时从包括图像形成装置1在内的多个设备收集历史信息m(e，r，b)，并将所收集的历史信息m存储在存储部2e中。数据中心2在规定的定时基于收集到的历史信息m来计算函数f(e，r，b)(寿命函数的一例)。函数f(e，r，b)是用于基于状态信息e和累积旋转数r来计算斜率b的函数。数据中心2将函数f(e，r，b)存储在存储部2e中。

第一例的图像形成装置1在图6的寿命预测处理(图6的步骤s67)中进行如下动作。

图14是本发明的第五实施方式的第一例中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。

参照图13(a)以及图14，在步骤s67的寿命预测处理中，控制部60取得表示图像形成装置1的状态的信息、即状态信息en(s161)。接着，控制部60将取得的状态信息en、取得的带电辊23的累积旋转数rn和计算出的斜率bn相关联，并作为历史信息mn(rn，bn，bn)发送到数据中心2(s163)。在步骤s163中发送的历史信息mn中，可以进一步包括图像形成装置1的设置地点等图像形成装置1所固有的信息。

若接收到历史信息mn，则数据中心2基于接收到的历史信息和已经收集到的历史信息m来更新函数f(e，r，b)。数据中心2基于历史信息mn，使用函数f(e，r，b)来计算寿命旋转数rx，并发送到图像形成装置1。若接收到寿命旋转数rx(s165)，则控制部60通过计算接收到的寿命旋转数rx和在步骤s55中取得的带电辊23的累积旋转数rn的差分，从而计算带电辊23的预测的剩余寿命(s167)，并返回。

因处理集中在数据中心2中，有时与如第一例那样数据中心2计算寿命旋转数rx相比，图像形成装置1计算寿命旋转数rx效率更高。考虑这样的情况，在第二例中，从数据中心2对图像形成装置1在必要的定时预先发送函数f，图像形成装置1保持接收到的函数f。第二例的图像形成装置1在图6的寿命预测处理(图6的步骤s67)中进行如下动作。

图15是本发明的第五实施方式的第二例中的寿命预测处理(图6的步骤s67)的子例程。

参照图13(b)以及图15，在步骤s67的寿命预测处理中，控制部60取得表示图像形成装置1的状态的信息、即状态信息en(s181)。接着，控制部60将取得的状态信息en、取得的带电辊23的累积旋转数rn和计算出的斜率bn相关联并设为历史信息mn，基于历史信息mn，使用预先保持的函数f(e，r，b)来计算寿命旋转数rx(s183)。接着，控制部60通过计算所计算出的寿命旋转数rx和在步骤s55中取得的带电辊23的累积旋转数rn的差分，计算带电辊23的预测的剩余寿命(s185)，并返回。

另外，由于上述以外的图像形成装置1的结构以及动作与第一以及第二实施方式中的图像形成装置的结构以及动作相同，所以不重复其说明。

根据本实施方式，由于能够基于数据中心2收集到的大量的历史信息来预测带电辊23的寿命，所以能够提高寿命的预测精度。

[其他]

上述的实施方式能够相互组合。

上述的实施方式中的处理可以通过软件进行，也可以使用硬件电路进行。此外，还能够提供执行上述的实施方式中的处理的程序，也可以将该程序记录在cd-rom、软盘、硬盘、rom、ram、存储卡等记录介质中提供给用户。程序由cpu等计算机执行。此外，程序也可以经由互联网等通信线路下载到装置中。

应认为上述的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。本发明的范围是由权利要求书来表示，而不由上述的说明来表示，意图包括与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。