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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024165577
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】画像形成装置、寿命判断方法、および画像形成システム
(51)【国際特許分類】
G01M 13/021 20190101AFI20241121BHJP
【ＦＩ】
G01M13/021
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023081870
(22)【出願日】2023-05-17
(71)【出願人】
【識別番号】000001270
【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】神谷 昌吾
(72)【発明者】
【氏名】渡邊 義和
(72)【発明者】
【氏名】石原 康弘
(72)【発明者】
【氏名】江口 達也
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 隆史
(72)【発明者】
【氏名】井口 幸宣
【テーマコード（参考）】
2G024
【Ｆターム（参考）】
2G024AD01
2G024BA12
2G024CA11
2G024FA06
2G024FA15
(57)【要約】
【課題】駆動系で使用される樹脂部品の正確な寿命予測を行うことができること。
【解決手段】画像形成装置１は、メカ機構を駆動させる駆動部６０と、駆動部６０に掛かるトルクデータを検知する検知部７１と、駆動部６０の周囲の温度を取得する環境情報取得部７２と、トルクデータと、温度とに基づいて、駆動部６０内の樹脂部品の寿命を判断する判断部８０と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】画像形成装置１は、メカ機構を駆動させる駆動部６０と、駆動部６０に掛かるトルクデータを検知する検知部７１と、駆動部６０の周囲の温度を取得する環境情報取得部７２と、トルクデータと、温度とに基づいて、駆動部６０内の樹脂部品の寿命を判断する判断部８０と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部と、
を備える部品寿命判断装置。
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部と、
を備える部品寿命判断装置。
【請求項2】
前記駆動部は、ギアとローラを含む駆動系列を備え、
前記判断部は、
前記駆動系列の強度計算による寿命予測データを有し、
前記駆動部の動作時に掛かる負荷とそのときの環境情報の監視データを蓄積し、
蓄積した前記監視データを応力に換算して、前記寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、
前記駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命予測データを補正する、
請求項１に記載の部品寿命判断装置。
前記判断部は、
前記駆動系列の強度計算による寿命予測データを有し、
前記駆動部の動作時に掛かる負荷とそのときの環境情報の監視データを蓄積し、
蓄積した前記監視データを応力に換算して、前記寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、
前記駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命予測データを補正する、
請求項１に記載の部品寿命判断装置。
【請求項3】
前記駆動部は、ギアとローラを含む駆動系列を備え、
前記判断部は、
前記駆動系列の強度計算による寿命予測データを有し、
前記駆動部の動作時に掛かる負荷とそのときの環境情報の監視データを蓄積し、
蓄積した前記監視データを応力に換算して、前記寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、
前記駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命のカウントを修正する、
請求項１に記載の部品寿命判断装置。
前記判断部は、
前記駆動系列の強度計算による寿命予測データを有し、
前記駆動部の動作時に掛かる負荷とそのときの環境情報の監視データを蓄積し、
蓄積した前記監視データを応力に換算して、前記寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、
前記駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命のカウントを修正する、
請求項１に記載の部品寿命判断装置。
【請求項4】
前記駆動系列および当該駆動系列を支持する各樹脂部品の交換時期を通知する通知部を、さらに備える、
請求項２または３に記載の部品寿命判断装置。
請求項２または３に記載の部品寿命判断装置。
【請求項5】
前記駆動系列および当該駆動系列を支持する各樹脂部品の破損の可能性を警告する閾値を変更すると共に、破損の可能性を警告する通知する通知部を、さらに備える、
請求項２または３に記載の部品寿命判断装置。
請求項２または３に記載の部品寿命判断装置。
【請求項6】
前記監視データは、
強度計算、トルク、衝撃強度、温度、および湿度の少なくともいずれかを含む、
請求項２または３に記載の部品寿命判断装置。
強度計算、トルク、衝撃強度、温度、および湿度の少なくともいずれかを含む、
請求項２または３に記載の部品寿命判断装置。
【請求項7】
前記判断部は、
前記樹脂部品の交換時期または破損の可能性を通知する際、前記駆動系列または当該駆動系列を支持する各樹脂部品の疲労強度を算出する、
請求項２または３に記載の部品寿命判断装置。
前記樹脂部品の交換時期または破損の可能性を通知する際、前記駆動系列または当該駆動系列を支持する各樹脂部品の疲労強度を算出する、
請求項２または３に記載の部品寿命判断装置。
【請求項8】
前記通知部は、
前記樹脂部品の少なくともいずれかの交換時期を通知する際、当該樹脂部品を特定して、操作パネルに報知する、
請求項４に記載の部品寿命判断装置。
前記樹脂部品の少なくともいずれかの交換時期を通知する際、当該樹脂部品を特定して、操作パネルに報知する、
請求項４に記載の部品寿命判断装置。
【請求項9】
メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部と、
を備える画像形成装置。
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部と、
を備える画像形成装置。
【請求項10】
画像形成装置と、サーバとが通信可能に接続された画像形成システムであって、
前記画像形成装置は、
メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、を備え、
前記サーバは、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部を、備える、
画像形成システム。
前記画像形成装置は、
メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、を備え、
前記サーバは、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部を、備える、
画像形成システム。
【請求項11】
前記サーバは、
前記樹脂部品の寿命に関する情報を前記画像形成装置に通知する通知部を、さらに備える、
請求項１０に記載の画像形成システム。
前記樹脂部品の寿命に関する情報を前記画像形成装置に通知する通知部を、さらに備える、
請求項１０に記載の画像形成システム。
【請求項12】
前記画像形成装置は、
前記樹脂部品の寿命に関する情報をパネルに表示する、
請求項１０に記載の画像形成システム。
前記樹脂部品の寿命に関する情報をパネルに表示する、
請求項１０に記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置、寿命判断方法、および画像形成システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年の画像形成装置は、異なる温度環境や顧客が優先的に使用するモードの違いなど、様々な条件で使用されている。そのため、画像形成装置の寿命を予測する場合は、最悪な条件で使用されたことを想定して、寿命計算が行われる。
【0003】
そのため、画像形成装置において、例えば、ギア等の樹脂部品をリファービッシュ機として再利用できるかどうかの正確な判断は難しい。また、樹脂部品の交換のタイミングについても、使用する温度環境や使用モードにより各駆動系の蓄積ダメージが異なるため、想定外に蓄積ダメージが少なかったとしても、例えば、定期的に交換されたり、破損した部品と一緒に交換されたりする。
【0004】
また、画像形成装置の機内においても、交換可能なユニット側の駆動系列と、本体側の駆動系列とでは、動作時の温度や湿度、使用モード、経時変化によるトルクの変化などによりダメージの蓄積が異なることも多い。そのため、駆動系列ごとに寿命到達時間がずれてしまうことがあり、実使用に応じた正確な寿命計算が困難である。
【0005】
特に、複合機（ＭＦＰ：Multi-Function Peripheral）やプリンタの駆動系の寿命予測において駆動系を構成する各部位の劣化度合いは、部位の材料、温度、負荷などにより、ダメージの蓄積が異なる。そのため、駆動系列および駆動系列を構成する各部品の正確な寿命を予測することは、困難である。
【0006】
例えば、駆動系列ごとに画像形成装置の使用環境が異なるため、ダメージの蓄積によっては、駆動系列ごとに寿命の到達が変化する。そのため、部品によっては早期に交換すべき部品もある。このように、駆動系列を構成する各部品の正確な寿命を予測することは、困難となっている。
【0007】
ここで、例えば、特許文献１には、「減速装置の特定の部位の寿命を比較的正確に予測できる寿命予測システムを提供する」寿命予測システムが開示されている。
【0008】
この特許文献１の要約には、「寿命予測システム１は、減速機構を有する減速装置２００の寿命を予測する寿命予測システムである。寿命予測システム１は、減速装置２００に設置され、減速装置の特定の部位に発生した応力を特定するための情報を検出するセンサ３２０と、センサ３２０の検出情報に基づいて、特定の部位に発生した応力を特定し、特定した応力に基づいて、当該特定の部位の寿命を予測する予測部と、を備える。」旨が記載されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開２０１９－８６４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
特許文献１に記載された寿命予測システムは、減速装置の故障による機械の停止時間を短くするために減速装置の寿命を予測している。特に、特許文献１に記載された寿命予測システムでは、センサによって検出された減速装置に掛かる外部荷重を入力することで、減速装置の寿命を、従来よりも正確に予測している。
【0011】
しかしながら、特許文献１に記載された寿命予測システムは、金属で形成された減速装置を対象としているため、温度特性が考慮されていない。換言すれば、特許文献１に記載された寿命予測システムは、金属で形成された減速装置の寿命を予測する発明であるため、温度特性を考慮する必要が無い。
【0012】
これに対し、複合機やプリンタでは、樹脂材料が多数使用されており、その樹脂部品が温度特性に依存する。このため、特許文献１に記載の寿命予測システムでは、温度特性に依存する複合機やプリンタに適用することができない。
【0013】
このような課題に関し、本発明では、駆動系で使用される樹脂部品の正確な寿命予測を行うことができる、画像形成装置、寿命判断方法、および画像形成システムを、提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
すなわち、本発明の上記課題は、下記の構成により解決される。
（１） メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部と、
を備える部品寿命判断装置。
（１） メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部と、
を備える部品寿命判断装置。
【0015】
（２） 前記駆動部は、ギアとローラを含む駆動系列を備え、
前記判断部は、
前記駆動系列の強度計算による寿命予測データを有し、
前記駆動部の動作時に掛かる負荷とそのときの環境情報の監視データを蓄積し、
蓄積した前記監視データを応力に換算して、前記寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、
前記駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命予測データを補正する、
（１）に記載の部品寿命判断装置。
前記判断部は、
前記駆動系列の強度計算による寿命予測データを有し、
前記駆動部の動作時に掛かる負荷とそのときの環境情報の監視データを蓄積し、
蓄積した前記監視データを応力に換算して、前記寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、
前記駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命予測データを補正する、
（１）に記載の部品寿命判断装置。
【0016】
（３）前記駆動部は、ギアとローラを含む駆動系列を備え、
前記判断部は、
前記駆動系列の強度計算による寿命予測データを有し、
前記駆動部の動作時に掛かる負荷とそのときの環境情報の監視データを蓄積し、
蓄積した前記監視データを応力に換算して、前記寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、
前記駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命のカウントを修正する、
（１）に記載の部品寿命判断装置。
前記判断部は、
前記駆動系列の強度計算による寿命予測データを有し、
前記駆動部の動作時に掛かる負荷とそのときの環境情報の監視データを蓄積し、
蓄積した前記監視データを応力に換算して、前記寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、
前記駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命のカウントを修正する、
（１）に記載の部品寿命判断装置。
【0017】
（４） 前記駆動系列および当該駆動系列を支持する各樹脂部品の交換時期を通知する通知部を、さらに備える、
（２）または（３）に記載の部品寿命判断装置。
（２）または（３）に記載の部品寿命判断装置。
【0018】
（５） 前記駆動系列および当該駆動系列を支持する各樹脂部品の破損の可能性を警告する閾値を変更すると共に、破損の可能性を警告する通知する通知部を、さらに備える、
（２）または（３）に記載の部品寿命判断装置。
（２）または（３）に記載の部品寿命判断装置。
【0019】
（６） 前記監視データは、
強度計算、トルク、衝撃強度、温度、および湿度の少なくともいずれかを含む、
（２）または（３）に記載の部品寿命判断装置。
強度計算、トルク、衝撃強度、温度、および湿度の少なくともいずれかを含む、
（２）または（３）に記載の部品寿命判断装置。
【0020】
（７） 前記判断部は、
前記部品の交換時期または破損の可能性を通知する際、前記駆動系列または当該駆動系列を支持する各樹脂部品の疲労強度を算出する、
（２）または（３）に記載の部品寿命判断装置。
前記部品の交換時期または破損の可能性を通知する際、前記駆動系列または当該駆動系列を支持する各樹脂部品の疲労強度を算出する、
（２）または（３）に記載の部品寿命判断装置。
【0021】
（８） 前記通知部は、
前記部品の少なくともいずれかの交換時期を通知する際、当該樹脂部品を特定して、操作パネルに報知する、
（４）に記載の部品寿命判断装置。
前記部品の少なくともいずれかの交換時期を通知する際、当該樹脂部品を特定して、操作パネルに報知する、
（４）に記載の部品寿命判断装置。
【0022】
（９） メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部と、
を備える画像形成装置。
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部と、
を備える画像形成装置。
【0023】
（１０） 画像形成装置と、サーバとが通信可能に接続された画像形成システムであって、
前記画像形成装置は、
メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、を備え、
前記サーバは、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部を、備える、
画像形成システム。
前記画像形成装置は、
メカ機構を駆動させる駆動部と、
前記駆動部に掛かる負荷を検知する検知部と、
前記駆動部の周囲の環境情報を取得する環境情報取得部と、を備え、
前記サーバは、
前記負荷と、前記環境情報とに基づいて、前記駆動部内の樹脂部品の寿命を判断する判断部を、備える、
画像形成システム。
【0024】
（１１） 前記サーバは、
前記樹脂部品の寿命に関する情報を前記画像形成装置に通知する通知部を、さらに備える、
（１０）に記載の画像形成システム。
前記樹脂部品の寿命に関する情報を前記画像形成装置に通知する通知部を、さらに備える、
（１０）に記載の画像形成システム。
【0025】
（１２） 前記画像形成装置は、
前記樹脂部品の寿命に関する情報をパネルに表示する、
（１０）に記載の画像形成システム。
前記樹脂部品の寿命に関する情報をパネルに表示する、
（１０）に記載の画像形成システム。
【発明の効果】
【0026】
本発明によれば、駆動系で使用される樹脂部品の正確な寿命予測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本発明の実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図2】画像形成装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図3A】駆動部から取得したトルクデータを示した図である。
【図3B】駆動部の周囲の温度を示した図である。
【図3C】駆動部のトルクデータを応力値に換算した値を示した図である。
【図3D】樹脂である試料Ｂ１のＳ－Ｎ曲線の温度依存性を示した特性図である。
【図3E】樹脂である試料Ｂ２のＳ－Ｎ曲線の温度依存性を示した特性図である。
【図3F】累積疲労損傷度によるＳ－Ｎ曲線を示した特性図である。
【図4A】第１実施形態に係る画像形成装置の判断部が、監視データから各部品の寿命予測を通知する処理を示したシーケンス図である（その１）。
【図4B】第１実施形態に係る画像形成装置の判断部が、監視データから各部品の寿命予測を通知する処理を示したシーケンス図である（その２）。
【図4C】第１実施形態に係る画像形成装置の判断部が、監視データから各部品の寿命予測を通知する処理を示したシーケンス図である（その３）。
【図5A】ギアと、ローラを含む駆動系列の構成を示した説明図である（その１）。
【図5B】ギアと、ローラを含む駆動系列の構成を示した説明図である（その２）。
【図5C】ギアと、ローラを含む駆動系列の構成を示した説明図である（その３）。
【図5D】ギアと、ローラを含む駆動系列の構成を示した説明図である（その４）。
【図6A】操作パネルの表示部に、第６ギアの寿命予測を報知する場合を示した説明図である。
【図6B】操作パネルの表示部に、第３ギアの軸が破損する可能性を報知する場合を示した説明図である。
【図7A】第２実施形態に係る画像形成システムにおけるサーバの判断部が、監視データから各部品の寿命予測を通知する処理を示したシーケンス図である（その１）。
【図7B】第２実施形態に係る画像形成システムにおけるサーバの判断部が、監視データから各部品の寿命予測を通知する処理を示したシーケンス図である（その２）。
【図7C】第２実施形態に係る画像形成システムにおけるサーバの判断部が、監視データから各部品の寿命予測を通知する処理を示したシーケンス図である（その３）。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正または変更されるべきものである。また、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。なお、同一の構成については、同一の符号を付すこととし、説明を適宜、省略する。
【0029】
＜本実施形態の概要＞
本実施形態は、複合機およびプリンタにおける駆動系の寿命予測において、各駆動系列の強度計算による寿命予測データと、複合機およびプリンタの実使用の監視データ（環境情報、動作モード、モータ電流から換算されたトルクなど）を監視して、強度計算による寿命予測データを補正するダメージの蓄積を演算する。
本実施形態は、複合機およびプリンタにおける駆動系の寿命予測において、各駆動系列の強度計算による寿命予測データと、複合機およびプリンタの実使用の監視データ（環境情報、動作モード、モータ電流から換算されたトルクなど）を監視して、強度計算による寿命予測データを補正するダメージの蓄積を演算する。
【0030】
寿命予測データとは、一例として、図３Ｄから図３Ｆなどを用いて後述するが、実測やシミュレーションを通じて疲労破壊を示すＳ（Stress）－Ｎ（Number of cycles to failure）曲線を作成して、一定の繰返し応力から破断する疲労限度を用いて寿命を予測するデータである。
【0031】
これにより、本実施形態は、複合機の実際の使用条件と想定条件による寿命予測データとの乖離を演算することができ、各駆動系列および駆動系列を構成する各樹脂部品の正確な寿命を予測することができる。複合機およびプリンタにおける実使用の監視データは、例えば、環境情報、動作モード、モータ電流から換算されたトルクなどが該当し、駆動系列の安全率を演算して、警告閾値を適宜変更することができる。
【0032】
また、第２実施形態では、一例として、温度と、モータートルク電流とを監視する機能を有する画像形成装置と、複合機およびプリンタの監視データを管理する機能（判断部）を有する装置（例えば、サーバ）で構成される。なお、画像形成装置自身が判断部を備えることで、自装置で寿命予測データを管理することもできる（第１実施形態）。
【0033】
判断部は、監視データを取得し、モータの駆動系列および駆動系列を構成する各樹脂部品の強度を推測することで、適切な保守期間を推定する。また、判断部は、駆動モータートルクの具体的な監視パラメータ（リップルの大きさ、平均値）を使い分け、経過時間に応じた安全率を考慮して警告閾値を可変にすることで、設計段階で予想した状態と使用状態との乖離を判断する。これにより、本実施形態に係る判断部は、各樹脂部品の寿命予測を、より正確に推定することができる。
【0034】
さらに、本実施形態によれば、設計段階で予想した状態と使用状態との乖離を縮小することで、ユニットの交換タイミングや交換部品の絞り込みを行い、ダウンタイムを削減できる。
【0035】
このように、本実施形態によれば、安全率を演算し、故障に対するマージンから警告の閾値を可変にすることで故障危険対象部品を正確に特定することができる。また判断部は、その故障危険対象部品をサーバに登録し、操作パネルに表示したり、携帯端末に送信したり、情報処理装置（例えば、パーソナルコンピュータ：Personal Computer）に送信したりできる。これにより、判断部は、サーバおよび／または画像形成装置に１または複数の報知機能を備えることができる。
【0036】
なお、本実施形態では、樹脂部品の寿命を予測する部品寿命判断装置を、画像形成装置に適用して説明するが、樹脂部品を使用する製品であれば、寿命判断装置として適用することができる。また、設計段階で予想した状態（想定条件）を標準の寿命予測とし、使用状態（実際の使用条件）を実使用の寿命予測とする。
【0037】
＜第１実施形態＞
［画像形成装置の概略構成］
以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、画像形成装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１と図２を用いて、画像形成装置１の構成を説明する。
［画像形成装置の概略構成］
以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、画像形成装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１と図２を用いて、画像形成装置１の構成を説明する。
【0038】
画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式を採用する。画像形成装置１は、各感光体ドラム２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト２６に一次転写する。画像形成装置１は、中間転写ベルト２６上で４色のトナー像を重ね合わせた後、記録媒体６に二次転写することにより、トナー像を形成する。なお、記録媒体６は、所定の坪量、または所定の剛度を有するものとする。
【0039】
ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋは、中間転写ベルト２６の移動方向に沿って配置されている。画像形成装置１は、中間転写ベルト２６に各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【0040】
図２に示すように、画像形成装置１は、主に、画像読取部１１、操作パネル１２、画像処理部１３、画像形成部２０Ｙ～２０Ｋ、搬送部１５、制御部１０、記憶部１６、及び通信部１７を備える。また、画像形成装置１は、駆動部６０、検知部７１、環境情報取得部７２、判断部８０、通知部１８を備える。
【0041】
なお、判断部８０および市場交換情報ＤＢ１６１は、後述するサーバ（第２実施形態のサーバ２８０）に設けられていてもよい。
【0042】
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、およびＲＡＭ（Random Access Memory）１０３などを備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各構成部を制御する。このとき、記憶部１６に格納されている各種データが参照される。記憶部１６は、例えば、不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。また、記憶部１６は、市場交換情報ＤＢ１６１を備えている。
【0043】
市場交換情報ＤＢ１６１は、画像形成装置１を構成する駆動系列および駆動系列を支持する部品（樹脂部品）の寿命予測データを有している。寿命予測データは、一例として、上述した疲労破壊を示すＳ－Ｎ曲線から予測される寿命のデータのことである。本実施形態では、樹脂部品の寿命を予測するため環境情報を使用する。そのため、寿命予測データは、画像形成装置１の駆動部６０に掛かる負荷と、駆動部６０が配置される場所の環境情報とに基づいて、駆動部６０内の各樹脂部品の寿命を判断するデータが含まれる。なお、市場交換情報ＤＢ１６１が有する寿命予測データの詳細については、図３Ａから図３Ｆを用いて後述する。
【0044】
駆動部６０は、メカ機構を駆動させる。駆動部６０は、ギアとローラを含む駆動系列を備えている。よって駆動部６０は、搬送用モータ１５ａ、定着駆動モータ６１、レジスト駆動モータ６２、作像系駆動モータ６３、ギア６４、およびローラ６５を備えている。これにより、本実施形態では、例えば、搬送用モータ１５ａの駆動系、定着駆動モータ６１の駆動系、レジスト駆動モータ６２の駆動系、および作像系駆動モータ６３の駆動系を有している。なお、各駆動系を構成するメカ機構については、図５Ａから図５Ｄを用いて、後述する。
【0045】
検知部７１は、駆動部６０に掛かる負荷を検知する。検知部７１は、駆動部６０における各樹脂部品に掛かるトルクデータを取得することで、各樹脂部品の負荷を検知する。例えば、検知部７１は、定着駆動モータ６１の駆動系や作像系駆動モータ６３の駆動系の個別の各トルクデータを取得することで、各駆動系それぞれの樹脂部品の負荷を検知する。
【0046】
環境情報取得部７２は、環境情報として、駆動部６０の周囲の温度を取得する。環境情報取得部７２が環境情報として取得する情報は、温度のみに限定されず、例えば、湿度や、温度と湿度の両方であってもよい。
【0047】
判断部８０は、検知部７１で検知したトルクデータ（負荷）と、取得した温度（環境情報）とに基づいて、駆動部６０内の樹脂部品の寿命を判断する。判断部８０は、例えば、市場交換情報ＤＢ１６１から寿命予測データを取得することで、駆動系列の強度計算による寿命予測データを有している。
【0048】
判断部８０は、駆動部６０の動作時に掛かるトルクデータ（監視データ）とそのときの温度（監視データ）を蓄積する。これにより、判断部８０は、蓄積したトルクデータを応力に換算して、寿命予測データに基づいて、強度計算に対する累積疲労損傷度を算出し、駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命予測データを補正することができる。なお、判断部８０は、寿命予測データを補正することに限定されず、駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命のカウントを修正してもよい。
【0049】
また、判断部８０は、樹脂部品の交換時期または破損の可能性を通知する際、駆動系列または当該駆動系列を支持する各樹脂部品の疲労強度を算出してもよい。
【0050】
図３Ａは、駆動部６０から取得したトルクデータを示した図である。図３Ａに示すように、横軸は時間を示し、縦軸はトルクの値を示している。トルクデータは、検知部７１により取得された駆動部６０に掛かる負荷である。トルクデータは、駆動部６０の各モータが配置された位置により異なり、経時的に変化する。トルクデータは、検知部７１によりリアルタイムに取得されている。トルクデータは、具体的には、作像系駆動モータ６３のトルクデータや定着駆動モータ６１のトルクデータが該当する。
【0051】
図３Ｂは、駆動部６０の周囲の温度を示した図である。図３Ｂに示すように、横軸は時間を示し、縦軸は温度の値を示している。温度は、環境情報取得部７２により取得された駆動部６０の周囲の環境情報である。温度は、駆動部６０の各モータが配置された位置により異なり、所定時間経過後、ほぼ一定に変化する。また、環境６０１は、一例として、作像系駆動モータ６３の周囲の温度である。環境６０２は、一例といて、定着駆動モータ６１の周囲の温度である。
【0052】
図３Ｃは、駆動部６０のトルクデータを応力値に換算した値を示した図である。図３Ｃに示すように、横軸は時間を示し、縦軸は応力値を示している。応力値は、画像形成装置１の製品開発時にＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析を行い、シミュレーションによる応力解析を行った測定結果である。判断部８０は、検知部７１によりリアルタイムに取得されたトルクデータを、随時シミュレーションにより応力値に変換する。
【0053】
図３Ｄは、樹脂である試料Ｂ１のＳ（Stress）－Ｎ（Number of cycles to failure）曲線の温度依存性を示した特性図である。図３Ｄに示すように、横軸は時間を示し、縦軸は繰返し応力の値を示している。図３Ｄでは、試料Ｂ１について、周囲の温度７０１～７０３のＳ－Ｎ曲線を示しており、応力の繰返し回数が多くなるほど、より小さい応力で疲労破壊を起こすことを示している。
【0054】
図３Ｅは、樹脂である試料Ｂ２のＳ－Ｎ曲線の温度依存性を示した特性図である。図３Ｅに示すように、横軸は時間を示し、縦軸は繰返し応力の値を示している。図３Ｅでは、試料Ｂ２について、周囲の温度７０４～７０６のＳ－Ｎ曲線を示しており、図３Ｄと同様に、応力の繰返し回数が多くなるほど、より小さい応力で疲労破壊を起こすことを示している。
【0055】
図３Ｆは、累積疲労損傷度によるＳ－Ｎ曲線を示した特性図である。図３Ｆに示すように、横軸は繰返し回数を示し、応力振幅の値を示している。図３Ｆでは、例えば、図３Ｃの応力波形を分析した結果、α１、α２、・・・αｉの応力振幅が発生したとする。
【0056】
この場合、判断部８０は、駆動部６０における所定の樹脂部品の破断までの繰返し回数を、図３ＦのＳ－Ｎ曲線から読み取り、繰返し回数Ｎ１、Ｎ２、・・・Ｎｉを算出する。これにより、判断部８０は、応力振幅α１、α２、・・・αｉから、次式を用いて、疲労損傷度を算出する。
【0057】
【数1】
【0058】
また、判断部８０は、次式を用いて、式（１）が示す疲労損傷度の和を算出することで、累積疲労損傷度を算出する。
【0059】
【数2】
【0060】
判断部８０は、式（２）より、累積損傷度が１以上の場合、疲労破壊を起こすと判断し、繰返し回数を寿命予測データとして算出（演算）する。この場合、図３ＦのＳ－Ｎ曲線から算出した寿命予測を、標準の寿命予測とすることができる。
【0061】
また、判断部８０は、図３Ｄおよび図３Ｅのように、試料ごとに温度依存特性を有するＳ－Ｎ曲線を有しているため、温度依存特性を考慮した実使用の寿命予測を算出（演算）することができる。これにより、判断部８０は、温度依存特性を考慮しない標準の寿命予測に対して、温度依存特性を考慮した実使用の寿命予測を適用し、補正することができる。また、判断部８０は、実使用の寿命予測により、寿命予測のカウントを修正することもできる。
【0062】
通知部１８は、駆動系列および当該駆動系列を支持する各部品の交換時期を通知する。通知部１８は、駆動系列および当該駆動系列を支持する各樹脂部品の破損の可能性を警告する閾値を変更すると共に、破損の可能性を警告する通知してもよい。また、通知部１８は、樹脂部品の少なくともいずれかの交換時期を通知する際、当該樹脂部品を特定して、操作パネル１２に報知してもよい。
【0063】
制御部１０は、通信部１７を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えば、パーソナルコンピュータ）との間で各種データの送受信を行う。制御部１０は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データに基づいて記録媒体６にトナー像を形成させる。通信部１７は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。
【0064】
搬送部１５は、図１に示す搬送ローラ３２，３３、支持ローラ２７，２８、駆動ローラ２９ａ、テンションローラ２９ｂ、レジストローラ３８などの全てのローラを含んで構成される。また、これらのローラを総称して、ローラ６５（図２）という。制御部１０は、搬送用モータ１５ａにより搬送部１５を駆動することで、搬送経路での記録媒体６の搬送を制御する。
【0065】
制御部１０は、画像形成装置１に含まれる各構成部を制御する。制御部１０は「制御装置」または「コントローラ」と称してもよい。
【0066】
画像読取部１１は、ＡＤＦ（Automatic document feeder）装置及びスキャナ装置を備える。ＡＤＦ装置は、原稿トレイに載置された１枚以上の原稿を搬送機構により搬送してスキャナ装置へ送り出す。スキャナ装置は、ＡＤＦ装置からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査する。スキャナ装置は、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１１は、スキャナ装置による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。画像処理部１３は、この入力画像データに対して所定の画像処理を実行する。
【0067】
操作パネル１２は、例えば、タッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成される。操作パネル１２は、表示部１２１および操作部１２２を含む。表示部１２１は、制御部１０の制御に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等を表示する。操作部１２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備える。操作部１２２は、オペレータ（作業者）による各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０に出力する。
【0068】
画像処理部１３は、画像読取部１１からの入力画像データに対して、初期設定またはユーザ設定に応じたデジタル画像処理を行う。例えば、画像処理部１３は、記憶部１６内の階調補正データ（例えば、階調補正テーブルＬＵＴ）に基づいて階調補正を行う。画像処理部１３は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を実行する。
【0069】
画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる転写を行う。Ｙ成分用の画像形成部２０Ｙ、Ｍ成分用の画像形成部２０Ｍ、Ｃ成分用の画像形成部２０Ｃ、Ｋ成分用の画像形成部２０Ｋは、同様の構成を有する。以下の説明では、Ｙ成分用の画像形成部２０Ｙの構成要素について説明し、同様に構成されている他の画像形成部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの構成要素の説明を省略する。
【0070】
画像形成部２０Ｙは、露光装置２１Ｙ、現像装置２２Ｙ、感光体ドラム２３Ｙ、帯電装置２４Ｙ、及びドラムクリーニング装置２５Ｙ等を備える。この画像形成部２０Ｙは、中間転写ベルト２６にＹ成分のトナー像を形成するものである。
【0071】
感光体ドラム２３Ｙは、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（例えば、アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えば、フタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えば、ポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなる。電荷発生層は、露光装置２１Ｙによる露光により一対の正電荷と負電荷を発生させる。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。
【0072】
制御部１０は、感光体ドラム２３Ｙの駆動モータ（作像系駆動モータ６３）に駆動電流を供給することにより、この感光体ドラム２３Ｙを一定の周速度で回転させる。
【0073】
帯電装置２４Ｙは、光導電性を有する感光体ドラム２３Ｙの表面を一様に負極性に帯電させる。帯電装置２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋも、帯電装置２４Ｙと同様に構成され、同様に機能する。
【0074】
露光装置２１Ｙは、例えば、半導体レーザーで構成され、感光体ドラム２３Ｙに対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム２３Ｙの電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム２３Ｙの表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム２３Ｙの表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。露光装置２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋも、露光装置２１Ｙと同様に構成され、同様に機能する。
【0075】
現像装置２２Ｙは、例えば二成分現像方式の現像装置である。現像装置２２Ｙは、感光体ドラム２３Ｙの表面に各色成分のトナーを付着させることによりトナー像を形成する。トナー像は、静電潜像を可視化して形成されるものである。現像装置２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋも、現像装置２２Ｙと同様に構成され、同様に機能する。
【0076】
ドラムクリーニング装置２５Ｙは、感光体ドラム２３Ｙの表面に摺接されるクリーニング部材としてのドラムクリーニングブレード等を有する。ドラムクリーニング装置２５Ｙは、一次転写後に感光体ドラム２３Ｙの表面に残存するトナーを、ドラムクリーニングブレードによって除去する。ドラムクリーニング装置２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋも、ドラムクリーニング装置２５Ｙと同様に構成され、同様に機能する。
【0077】
なお、本実施形態では、感光体ドラム２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋの駆動モータを総称して、作像系駆動モータ６３とする。なお、作像系駆動モータ６３は、感光体ドラム２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋに限定されるものではなく、作像系で使用されるモータも含まれる。
【0078】
次に、図１に示す中間転写ユニット１９は、中間転写ベルト２６と、一次転写ローラ２３１Ｙ，２３１Ｍ，２３１Ｃ，２３１Ｋと、複数の支持ローラ２７，２８と、駆動ローラ２９ａと、テンションローラ２９ｂ、及びベルトクリーニング装置２６１などを備える。この中間転写ユニット１９は、中間転写ベルト２６上にトナー像を形成し、形成したトナー像を記録媒体６に転写する。
【0079】
中間転写ベルト２６は、無端状ベルトで構成される。中間転写ベルト２６は、複数の支持ローラ２７，２８と、駆動ローラ２９ａと、テンションローラ２９ｂと、一次転写ローラ２３１Ｙ，２３１Ｍ，２３１Ｃ，２３１Ｋにループ状に張架される。複数の支持ローラ２７，２８は、従動ローラで構成される。駆動ローラ２９ａが回転することにより、中間転写ベルト２６は、矢印Ａ方向に一定速度で走行する。
【0080】
一次転写ローラ２３１Ｙは、感光体ドラム２３Ｙに対向して、中間転写ベルト２６の内周面側に配置される。一次転写ローラ２３１Ｙと感光体ドラム２３Ｙとは、中間転写ベルト２６を挟む。一次転写ローラ２３１Ｙが感光体ドラム２３Ｙに圧接されることにより、一次転写ニップが形成される。一次転写ニップの部位では、感光体ドラム２３Ｙから中間転写ベルト２６へトナー像が転写される。
【0081】
一次転写ローラ２３１Ｍ，２３１Ｃ，２３１Ｋも同様に、各色成分の感光体ドラム２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋに対向して、中間転写ベルト２６の内周面側に配置され、同様に中間転写ベルト２６へトナー像を転写する。
【0082】
二次転写ローラ３４は、中間転写ベルト２６の外周面側に配置され、支持ローラ２７に向けて付勢されて中間転写ベルト２６を圧接する。支持ローラ２７は、支持ローラ２８よりも中間転写ベルト２６の走行方向の下流側に配置される。二次転写ローラ３４と支持ローラ２７は、中間転写ベルト２６を挟んでいる。また、二次転写ローラ３４が付勢されて支持ローラ２７を圧接することにより、二次転写ニップが形成される。二次転写ニップの部位では、中間転写ベルト２６から記録媒体６へトナー像が転写される。なお、二次転写ローラ３４を、単に、二次転写部と呼ぶこともある。
【0083】
各色の感光体ドラム２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト２６に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラ２３１Ｙに一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト２６の裏面側（一次転写ローラ２３１Ｙと当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、Ｙ成分のトナー像は中間転写ベルト２６に静電的に転写される。
【0084】
その後、記録媒体６が二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト２６上のトナー像が記録媒体６に二次転写される。典型的には、二次転写ローラ３４に二次転写バイアスを印加し、記録媒体６の裏面側（二次転写ローラ３４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は、記録媒体６に静電的に転写される。トナー像が転写された記録媒体６は、定着装置５に向けて搬送される。
【0085】
ベルトクリーニング装置２６１は、中間転写ベルト２６の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有する。ベルトクリーニング装置２６１は、二次転写後に中間転写ベルト２６の表面に残留する転写残トナーを除去する。
【0086】
定着装置５は、例えば、ベルト加熱方式であり、二次転写ニップの下流側に配置されている。定着装置５は、定着面側部材である無端状の定着ベルト５４と、この定着ベルト５４が張架されている加熱ローラ５３および定着ローラ５１と、定着ローラ５２を備える。上側の定着ローラ５１は、定着駆動モータ６１（図２）によって駆動される駆動ローラであり、加熱ローラ５３で加熱された定着ベルト５４を駆動する。定着ベルト５４は、記録媒体６の定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する。下側の定着ローラ５２は、定着ローラ５１に向けて付勢された加圧ローラであり、記録媒体６の裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する。定着ベルト５４の定着面側部材と定着ローラ５２の裏面側支持部材とは、記録媒体６を加熱加圧しつつ挟持して搬送する定着ニップを形成する。定着装置５は、記録媒体６を加熱加圧することで、二次転写された複数のトナー像を記録媒体６に定着させる。なお、これに限られず、定着装置５は、ローラ加熱方式で構成されてもよい。
【0087】
搬送部１５は、給紙部、排紙部および搬送経路を含んで構成される。給紙部を構成する３つの給紙トレイユニット３１ａ～３１ｃには、坪量およびサイズ等に基づいて識別された記録媒体６（例えば、規格長尺シートやＡ４用紙等）が予め設定された種類ごとに収容される。
【0088】
搬送経路は、複数のローラと、給紙搬送路４１～４４および搬送路４５，４６と、記録媒体６の両面に画像形成するための反転搬送路等とを含んで構成される。複数のローラは、搬送ローラ３２，３３と、レジストローラ３８と、排紙ローラ３５と、搬送ローラ３６，３７等を含む。これら複数のローラは、対向している２つのローラで構成される。搬送ローラ３２，３３とレジストローラ３８とは、二次転写ニップよりも搬送方向の上流側に設けられる。
【0089】
レジストローラ３８は、記録媒体６を狭持して搬送する駆動ローラと従動ローラの組み合わせであり、レジストローラニップを形成する。レジストローラ３８は、トナー像を記録媒体６に二次転写する部位である二次転写ニップに、記録媒体６を搬送する。レジストローラ３８は、レジスト駆動モータ６２によって駆動ローラが駆動される。
【0090】
給紙トレイユニット３１ａ～３１ｃに収容されている記録媒体６は、最上部から一枚ずつ不図示のピックアップローラによって送出され、給紙搬送路４１～４３などに搬送されたのち、搬送ローラ３２で給紙搬送路４４に搬送され、搬送ローラ３３で搬送路４５に搬送される。その後、記録媒体６は、レジストローラ３８で搬送路４６を介して二次転写ローラ３４に搬送される。レジストローラ３８は、記録媒体６の傾きを補正すると共に、記録媒体６の搬送タイミングを調整する。給紙搬送路４４は、給紙トレイユニット３１ａ～３１ｃから給紙された記録媒体６を搬送路４５，４６に搬送する経路である。給紙搬送路４４は、搬送路４５，４６の一端に繋がっている。
【0091】
給紙搬送路４１～４４は、装置本体内の一方の側部の近傍に設けられる。給紙搬送路４１～４４は、給紙トレイユニット３１ａ～３１ｃから搬送路４５へ上下（略垂直）方向に設けられている。給紙搬送路４１～４４は、装置本体の一方の側部に設けられた開閉扉（図示せず）が開かれることで、給紙搬送路４１～４４の経路の一部が外方に露出される。これにより、給紙搬送路４１～４４の経路の一部が外方に露出されている状態となり、オペレータ（作業者）は、ジャム処理等が可能になる。
【0092】
給紙搬送路４１～４４は、上方の端部が搬送路４５と繋がり、下方の端部が給紙トレイユニット３１ａ～３１ｃと繋がる。
【0093】
搬送路４５，４６は、レジストローラニップを介して、二次転写ニップに記録媒体６を搬送するための経路である。換言すれば、搬送路４５，４６は、画像形成部２０Ｙ～２０Ｋに、記録媒体６を搬送するための経路である。搬送路４５，４６は、記録媒体６が搬送される主搬送路である。この主搬送路には、搬送方向の上流側から、搬送ローラ３３及びレジストローラ３８、並びに二次転写ニップ及び定着ニップを経由して、記録媒体６を搬送する経路が含まれる。搬送路４６は、記録媒体６の表裏を反転させる反転搬送路に接続されている。
【0094】
［画像形成装置の動作］
次に、第１実施形態に係る画像形成装置１の動作について説明する。
次に、第１実施形態に係る画像形成装置１の動作について説明する。
【0095】
【0096】
図４Ａでは、第１実施形態に係る画像形成装置１の判断部８０は、市場交換情報ＤＢ１６１から、画像形成装置１の駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命データ（寿命予測データ）を取得する（ステップＳ００１）。
【0097】
判断部８０は、検知部７１から駆動部６０に掛かるトルクデータ（監視データ）を取得する（ステップＳ００３）。この場合、判断部８０は、環境情報取得部７２により取得した駆動部６０の周囲の温度（環境情報）も取得する。
【0098】
判断部８０は、トルクデータ（負荷）と、温度（環境情報）とに基づいて、駆動部６０内の樹脂部品の寿命を判断し、標準の寿命予測を実使用の寿命予測に修正する（ステップＳ００５）。
【0099】
判断部８０は、修正した寿命予測を修正耐久データとして検知部７１に送信する（ステップＳ００７）。また、判断部８０は、実使用の寿命予測を正確な寿命予測を示すデータ（寿命データ）として、市場交換情報ＤＢ１６１に記録する（ステップＳ００９）。
【0100】
【0101】
図５Ａでは、一例として、モータ１５１の駆動系列を示した説明図である。図５Ｂに示すように、モータ１５１には、ギア６４１が取り付けられている。図５Ｃに示すように、ローラ６５１には、軸６６１を介して、ギア６４５と、ローラ６５３が取り付けられている。これにより、ギア６４１は、ギア６４２～６４４を介して、ギア６４５と噛み合っている。
【0102】
また、図１のローラ６５２には、不図示の軸を介して、ギア６４７が取り付けられている。ギア６４１は、ギア６４２，６４６を介して、ギア６４７と噛み合っている。
【0103】
これにより、モータ１５１が回転すると、ギア６４１は、ギア６４２～６４７を介して、ローラ６５１とローラ６５２を回転させることができる。
【0104】
この場合、図５Ａに示すギア６４３には、図５Ｄの領域６６４に示すように、軸６６３の根元に負荷がかかるため、軸６６２から軸６６３が折れてしまう可能性がある。すなわち、ギア６４３は、他のギアに比べて多くの負荷が掛かり、寿命が短くなる可能性がある。
【0105】
本実施形態では、ギア６４１～６４７と、ローラ６５１～６５３と、軸６６１～６６３を１つの駆動系列として取り扱うことができ、判断部８０は、樹脂で形成された各部品の寿命予測を行う。また、駆動系列ごとに環境情報取得部７２を設け、判断部８０は、ギア６４１～６４７と、ローラ６５１～６５３と、軸６６１～６６３のそれぞれに対し、駆動系列ごとに、温度環境を反映した正確な寿命予測を行うことができる。
【0106】
ステップＳ００９では、判断部８０は、ギア６４１～６４７と、ローラ６５１～６５３と、軸６６１～６６３の各正確な寿命データを、市場交換情報ＤＢ１６１に記憶する。
【0107】
図４Ｂに戻り、トラブル情報が通知された場合について説明する。
図４Ｂでは、判断部８０は、検知部７１から、トラブル情報としてトルクデータを取得する（ステップＳ０１１）。この場合、判断部８０は、市場交換情報ＤＢ１６１から正確な寿命予測を示す修正寿命データを取得する（ステップＳ０１３）。
図４Ｂでは、判断部８０は、検知部７１から、トラブル情報としてトルクデータを取得する（ステップＳ０１１）。この場合、判断部８０は、市場交換情報ＤＢ１６１から正確な寿命予測を示す修正寿命データを取得する（ステップＳ０１３）。
【0108】
これにより、判断部８０は、トラブル情報としてのトルクデータと、修正寿命データとに基づいて、各樹脂部品の寿命予測を行い、各樹脂部品の修正寿命データを表示することができる（ステップＳ０１５）。
【0109】
図４Ｃは、図４Ａの続きを説明したものである。
図４Ｃでは、判断部８０が各樹脂部品の寿命予測を行い、或る部品が寿命であると判定した場合（ステップＳ０２１）、判断部８０は、操作パネル１２の表示部１２１に、この或る部品が交換時期である旨を報知する（ステップＳ０２３）。
図４Ｃでは、判断部８０が各樹脂部品の寿命予測を行い、或る部品が寿命であると判定した場合（ステップＳ０２１）、判断部８０は、操作パネル１２の表示部１２１に、この或る部品が交換時期である旨を報知する（ステップＳ０２３）。
【0110】
図６Ａは、操作パネル１２の表示部１２１に、第６ギア（ギア６４６）の寿命予測を報知する場合を示した説明図である。
【0111】
図６Ａの表示画面１２１１には、コメント欄１２１２に、「あと１万枚印刷すると、搬送部で使用されている第６ギアが、寿命に到達しますので、第６ギアの交換をサービスマンに依頼してください。」と表示されている。
【0112】
なお、操作パネル１２の表示部１２１に表示される情報は、寿命予測に限定されるものではない。例えば、疲労強度を算出し、疲労強度を操作パネル１２の表示部１２１に報知してもよい。
【0113】
図６Ｂは、操作パネル１２の表示部１２１に、第３ギア（ギア６４３）の軸６６３が破損する可能性を報知する場合を示した説明図である。
【0114】
図６Ｂの表示画面１２１３には、コメント欄１２１４に、「もう少しで、レジストで使用されている第３ギア（ギア６４３）の軸６６３が、壊れそうです。早急に第３ギアの交換をサービスマンに交換を依頼してください。」と表示されている。
【0115】
このように、画像形成装置１の判断部８０は、各駆動系のトルクデータと、その駆動系の温度とに基づいて、駆動部６０内の各駆動系における樹脂部品の寿命を判断することができる。
【0116】
以上説明したように、第１実施形態に係る画像形成装置１は、駆動部６０と、検知部７１と、環境情報取得部７２と、判断部８０とを備えて構成されている。
【0117】
これにより、画像形成装置１の判断部８０は、検知部７１で検知したトルクデータと、環境情報取得部７２で取得した温度とに基づいて、駆動部６０内の駆動系と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命を判断することができる。
【0118】
よって、第１実施形態に係る画像形成装置１の判断部８０は、駆動系で使用される樹脂部品の正確な寿命予測を行うことができる。特に、判断部８０は、駆動系列ごとに駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命予測を行うことができるので、交換すべき部品を部品単位で最小限に抑えることができる。
【0119】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る画像形成システムは、画像形成装置１と、サーバ２８０と、サービスマン端末２９０とが通信可能に接続された画像形成システムである。画像形成装置１は、メカ機構を駆動させる駆動部６０と、駆動部６０に掛かるトルクデータを検知する検知部７１と、駆動部６０の周囲の温度を取得する環境情報取得部７２と、を備えている。サーバ２８０は、トルクデータと、温度とに基づいて、駆動部６０内の樹脂部品の寿命を判断する判断部８０を、備えている。サービスマン端末は、操作パネル１２を備えている。
第２実施形態に係る画像形成システムは、画像形成装置１と、サーバ２８０と、サービスマン端末２９０とが通信可能に接続された画像形成システムである。画像形成装置１は、メカ機構を駆動させる駆動部６０と、駆動部６０に掛かるトルクデータを検知する検知部７１と、駆動部６０の周囲の温度を取得する環境情報取得部７２と、を備えている。サーバ２８０は、トルクデータと、温度とに基づいて、駆動部６０内の樹脂部品の寿命を判断する判断部８０を、備えている。サービスマン端末は、操作パネル１２を備えている。
【0120】
【0121】
図７Ａでは、第２実施形態に係る画像形成システムにおけるサーバ２８０の判断部８０は、市場交換情報ＤＢ１６１から、画像形成装置１の駆動系列と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命データ（寿命予測データ）を取得する（ステップＳ１０１）。
【0122】
サーバ２８０の判断部８０は、画像形成装置１の検知部７１から、駆動部６０に掛かるトルクデータ（監視データ）を取得する（ステップＳ１０３）。この場合、サーバ２８０の判断部８０は、環境情報取得部７２により取得した駆動部６０の周囲の温度も取得する。
【0123】
サーバ２８０の判断部８０は、トルクデータ（負荷）と、温度（環境情報）とに基づいて、画像形成装置１の駆動部６０内の樹脂部品の寿命を判断し、標準の寿命予測を実使用の寿命予測に修正する（ステップＳ１０５）。
【0124】
サーバ２８０の判断部８０は、修正した寿命予測を修正耐久データとして画像形成装置１に送信する（ステップＳ１０７）。また、サーバ２８０の判断部８０は、実使用の寿命予測を正確な寿命予測を示すデータ（寿命データ）として、市場交換情報ＤＢ１６１に記録する（ステップＳ１０９）。
【0125】
図７Ｂに戻り、トラブル情報が通知された場合について説明する。
図７Ｂでは、サーバ２８０の判断部８０は、画像形成装置１の検知部７１から、トラブル情報としてトルクデータを取得する（ステップＳ２０１）。この場合、サーバ２８０の判断部８０は、市場交換情報ＤＢ１６１から正確な寿命予測を示す修正寿命データを取得する（ステップＳ２０３）。
図７Ｂでは、サーバ２８０の判断部８０は、画像形成装置１の検知部７１から、トラブル情報としてトルクデータを取得する（ステップＳ２０１）。この場合、サーバ２８０の判断部８０は、市場交換情報ＤＢ１６１から正確な寿命予測を示す修正寿命データを取得する（ステップＳ２０３）。
【0126】
これにより、サーバ２８０の判断部８０は、トラブル情報としてのトルクデータと、修正寿命データとに基づいて、画像形成装置１の各樹脂部品の寿命予測を行い、各樹脂部品の修正寿命データを表示することができる（ステップＳ２０５）。
【0127】
図７Ｃは、図７Ａの続きを示している。
図７Ｃでは、サーバ２８０の判断部８０が各樹脂部品の寿命予測を行い、或る樹脂部品が寿命であると判定した場合（ステップＳ３０１）、サーバ２８０の判断部８０は、この或る樹脂部品が交換時期である旨を、サービスマン端末２９０に通知する（ステップＳ３０５）。
図７Ｃでは、サーバ２８０の判断部８０が各樹脂部品の寿命予測を行い、或る樹脂部品が寿命であると判定した場合（ステップＳ３０１）、サーバ２８０の判断部８０は、この或る樹脂部品が交換時期である旨を、サービスマン端末２９０に通知する（ステップＳ３０５）。
【0128】
サービスマン端末２９０は、操作パネル１２の表示部１２１に、この或る樹脂部品が交換時期である旨を報知する（ステップＳ３０５）。
【0129】
このように、サーバ２８０の判断部８０は、画像形成装置１の各駆動系のトルクデータと、その駆動系の温度とに基づいて、画像形成装置１の駆動部６０内の各駆動系における樹脂部品の寿命を判断することができる。
【0130】
以上説明したように、第２実施形態に係る画像形成システムは、サーバ２８０が、判断部８０を備えて構成されている。
【0131】
これにより、サーバ２８０の判断部８０は、画像形成装置１の検知部７１で検知したトルクデータと、環境情報取得部７２で取得した温度とに基づいて、画像形成装置１の駆動部６０内の駆動系と、当該駆動系列を支持する各樹脂部品の寿命を判断することができる。
【0132】
したがって、第２実施形態に係る画像形成システムは、サーバ２８０が、画像形成装置１の駆動部６０内における樹脂部品の寿命予測をサービスマン端末２９０に通知することができる。サービスマン端末２９０は、操作パネル１２の表示部１２１に、画像形成装置１の駆動系で使用される樹脂部品の正確な寿命予測を表示することができるので、画像形成装置１における交換すべき部品を最小限に抑えることができる。
【0133】
このように、第２実施形態に係る画像形成システムでは、例えば、リファービッシュ機として画像形成装置１を再利用する場合でも、部品単位の正確な寿命予測により、交換が必要な部品のみ交換することができるので、ダウンタイムを削減することができる。また、サーバ２８０は、リファービッシュ機としての画像形成装置１をリユースした場合でも、部品単位で寿命予測を行うことで、正確な部品交換を管理することができる。
【0134】
（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ）～（ｈ）のようなものがある。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ）～（ｈ）のようなものがある。
【0135】
（ａ）第１実施形態に係る画像形成装置１は、駆動系列および当該駆動系列を支持する各樹脂部品の交換時期を通知する通知部１８を、さらに備えていてもよい。
（ｂ）第１実施形態に係る画像形成装置１は、駆動系列および当該駆動系列を支持する各樹脂部品の破損の可能性を警告する閾値を変更すると共に、破損の可能性を警告する通知する通知部１８を、さらに備えていてもよい。
（ｃ）監視データは、強度計算、トルク、衝撃強度、温度、および湿度の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
（ｂ）第１実施形態に係る画像形成装置１は、駆動系列および当該駆動系列を支持する各樹脂部品の破損の可能性を警告する閾値を変更すると共に、破損の可能性を警告する通知する通知部１８を、さらに備えていてもよい。
（ｃ）監視データは、強度計算、トルク、衝撃強度、温度、および湿度の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
【0136】
（ｄ）判断部８０は、樹脂部品の交換時期または破損の可能性を通知する際、駆動系列または当該駆動系列を支持する各樹脂部品の疲労強度を算出してもよい。
（ｅ）通知部１８は、樹脂部品の少なくともいずれかの交換時期を通知する際、当該樹脂部品を特定して、操作パネルに報知してもよい。
（ｆ）第１実施形態では、本発明を画像形成装置１に適用して説明したが、本実施形態は、樹脂部品を使用する製品であれば、駆動部６０と、検知部７１と、環境情報取得部７２と、判断部８０とを備えることで、部品寿命判断装置に適用することができる。
（ｅ）通知部１８は、樹脂部品の少なくともいずれかの交換時期を通知する際、当該樹脂部品を特定して、操作パネルに報知してもよい。
（ｆ）第１実施形態では、本発明を画像形成装置１に適用して説明したが、本実施形態は、樹脂部品を使用する製品であれば、駆動部６０と、検知部７１と、環境情報取得部７２と、判断部８０とを備えることで、部品寿命判断装置に適用することができる。
【0137】
（ｇ）検知部７１は、監視データをリアルタイム（随時）で取得し、実使用の寿命予測を常時算出することができるので、寿命予測を操作パネル１２の表示部１２１に、常時表示していてもよい。
（ｈ）判断部８０は、実使用の寿命予測に基づいて、樹脂部品毎の寿命予測データを自動更新してもよい。
（ｈ）判断部８０は、実使用の寿命予測に基づいて、樹脂部品毎の寿命予測データを自動更新してもよい。
【符号の説明】
【0138】
１ 画像形成装置
５ 定着装置
６ 記録媒体
１０ 制御部
１１ 画像読取部
１２ 操作パネル
１３ 画像処理部
１５ 搬送部
１５ａ 搬送用モータ
１６ 記憶部
１７ 通信部
１８ 通知部
１９ 中間転写ユニット
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ 画像形成部
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 露光装置
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ 感光体ドラム
２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ 帯電装置
２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ ドラムクリーニング装置
２６１ ベルトクリーニング装置
２６ 中間転写ベルト
２３１Ｙ，２３１Ｍ，２３１Ｃ，２３１Ｋ 一次転写ローラ
２７，２８ 支持ローラ
２９ａ 駆動ローラ
２９ｂ テンションローラ
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 給紙トレイユニット
３２，３３，３６，３７ 搬送ローラ
３４ 二次転写ローラ
３５ 排紙ローラ
３８ レジストローラ
４１～４４ 給紙搬送路
４５，４６ 搬送路
５４ 定着ベルト
５３ 加熱ローラ
５１，５２ 定着ローラ
６０ 駆動部
６１ 定着駆動モータ
６２ レジスト駆動モータ
６３ 作像系駆動モータ
６４ ギア
６５ ローラ
７１ 検知部
７２ 環境情報取得部
８０ 判断部
１５１ モータ
１６１ 市場交換情報ＤＢ
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１２１ 表示部
１２２ 操作部
２８０ サーバ
２９０ サービスマン端末
６４１～６４７ ギア
６５１～６５３ ローラ
６６１～６６３ 軸
６５５ ギア
１２１１，１２１３ 表示画面
１２１２，１２１４ コメント欄
５ 定着装置
６ 記録媒体
１０ 制御部
１１ 画像読取部
１２ 操作パネル
１３ 画像処理部
１５ 搬送部
１５ａ 搬送用モータ
１６ 記憶部
１７ 通信部
１８ 通知部
１９ 中間転写ユニット
２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ 画像形成部
２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋ 露光装置
２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ 感光体ドラム
２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ 帯電装置
２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５Ｋ ドラムクリーニング装置
２６１ ベルトクリーニング装置
２６ 中間転写ベルト
２３１Ｙ，２３１Ｍ，２３１Ｃ，２３１Ｋ 一次転写ローラ
２７，２８ 支持ローラ
２９ａ 駆動ローラ
２９ｂ テンションローラ
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ 給紙トレイユニット
３２，３３，３６，３７ 搬送ローラ
３４ 二次転写ローラ
３５ 排紙ローラ
３８ レジストローラ
４１～４４ 給紙搬送路
４５，４６ 搬送路
５４ 定着ベルト
５３ 加熱ローラ
５１，５２ 定着ローラ
６０ 駆動部
６１ 定着駆動モータ
６２ レジスト駆動モータ
６３ 作像系駆動モータ
６４ ギア
６５ ローラ
７１ 検知部
７２ 環境情報取得部
８０ 判断部
１５１ モータ
１６１ 市場交換情報ＤＢ
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
１２１ 表示部
１２２ 操作部
２８０ サーバ
２９０ サービスマン端末
６４１～６４７ ギア
６５１～６５３ ローラ
６６１～６６３ 軸
６５５ ギア
１２１１，１２１３ 表示画面
１２１２，１２１４ コメント欄
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】