JP2012063608A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度測定用の専用の手段を必要とせず、温度を知りたい部材が限定されず、使用環境を踏まえた正確な劣化度合いを知らせることで、リデュース・リユース・リサイクルに貢献する。
【解決手段】トナー像を記録媒体上に加熱により定着させる定着部を備えた画像形成装置であって、前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間から外気温度を推定する外気温度推定手段と、推定した外気温度と前記画像形成装置の稼動状態から寿命管理対象の部材の部材温度を推定する部材温度推定手段と、推定した部材温度と前記画像形成装置の稼動状態と前記部材の直前の累積使用寿命から現時点の累積使用寿命を算出する累積使用寿命算出手段と、算出した現時点の累積使用寿命を前記部材の寿命から減算することで使用可能期限を算出する使用可能期限算出手段と、算出した使用可能期限を報知する報知手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に実装される部材ないしはユニットの寿命を管理する技術に関する。

従来、画像形成装置に着脱可能な画像形成ユニットとしてのトナーカートリッジやプロセスカートリッジに不揮発性メモリを備え、この不揮発性メモリにカートリッジの保証情報や稼動情報等の寿命情報を記憶させるものが知られている（例えば、特許文献１、２を参照。）。

特許文献１では、感光体の回転数、転写材の記録動作回数または画素数に換算したプロセスカートリッジの保証情報を不揮発性メモリに記憶し、このプロセスカートリッジの保証情報と実際の感光体の回転数、転写材の記録動作回数または画素数等の稼動情報とを比較している。そして、この比較結果からプロセスカートリッジの寿命を判定して、プロセスカートリッジの交換を促すようにしている。

また、特許文献１では、プロセスカートリッジ内の個々の交換可能な部品や装置（以下、交換体）について、感光体の交換回数等で規定した交換体の保証情報（リサイクル上限回数情報）を不揮発性メモリに記憶させている。そして、プロセスカートリッジのリサイクル時に上記交換体の保証情報を読み出して、寿命に達した部品を交換している。

特許文献２では、交換可能な部品や装置を収納した枠体に不揮発性記憶手段を備え、この不揮発性記憶手段に交換可能な部品や装置個々の寿命情報を記憶している。これにより、枠体内の交換可能部品や装置個々の寿命情報から、寿命がきた部品があるかどうかを把握することができ、交換作業を容易に行うことができる。

また、特許文献２では、画像形成ユニット内の交換可能な部品や装置は、枠体から個別に取り外し可能に構成している。このため、寿命がきた部品のみを枠体から取り外して交換することができる。

一方、経年使用により劣化する部材の劣化具合は、当該部材の使用環境により異なり、特に使用温度により劣化具合が異なる部材が多い。従って、稼動情報から寿命を判定する際に用いる劣化度合いは、環境条件が使用保証範囲上限である場合を想定した値とする必要があったので、実際は再使用可能な寿命があるにも関わらず、リユース時に交換対応する場合があった。

温度が１０℃低くなると寿命は約２倍になる（アレニウスの定理）と一般的に言われている。一例をあげると、使用保証範囲上限値を３５℃と仮定すると、「使用期限＝３５℃環境（使用保証範囲上限値）の時に５年間使用可能」である部材に対して、「実際の使用条件＝２５℃環境で５年間使用」であった場合、実際には２５℃環境で残り５年間使用可能であるにもかかわらず、使用期限終了判定を行なってしまうことになる。逆に、「使用期限＝３５℃環境（使用保証範囲上限値）の時に５年間使用可能」である部材に対して、「実際の使用条件＝４５℃環境（使用保証範囲外）で使用」であった場合、実際には２．５年で使用期限が終了しているにもかかわらず、使用し続けることになり、寿命がきた部材により画像が劣化したり他の部材や装置を劣化させたりすることになる。

特許文献３では、電気部品が実装されたプリント基板の温度を測定し、使用温度により劣化度合いを求め、劣化度合いを使って残寿命を予測している。そのため、プリント基板搭載部品の残寿命を正確に知ることができ、リユース時の不必要な交換を防止することができる。

また、特許文献３では、他の部品の温度測定結果から該当部品の温度を推定するので、温度検知装置数の軽減も可能である。

上述したように、特許文献３に開示された技術は残寿命を正確に知ることができるものであったが、次のような問題があった。

先ず、特許文献３に開示された技術は、温度測定用の手段を専用で設ける必要があり、製品のコストアップを招くという問題があった。

また、特許文献３に開示された技術は、プリント配線板に実装される部材以外の部材、例えば、感光体等については対応できなかった。従って、例えば、リユース機（市場から回収した装置を整備して再使用する機種）やリユースカートリッジの場合、感光体等についてのそれまでの使用環境が不明であるため、経年使用により劣化する部材は、リユースにあたって対象部材の全てを交換する必要があった。そのため、実際の使用環境によっては交換する必要がない部材（充分寿命がある部材）も存在するが、使用環境が不明であるために交換しなければならないという問題があった。

更に、特許文献３に開示された技術は、市場より回収された後を対象とするものであり、寿命がまだある部材を交換・廃棄せずに済ませるというリデュースに貢献するものではなかった。

本発明は上記の従来の問題点に鑑み提案されたものであり、その目的とするところは、温度測定用の専用の手段を必要とせず、温度を知りたい部材が限定されず、使用環境を踏まえた正確な劣化度合いを知らせることで、リデュース・リユース・リサイクルに貢献することのできる画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明にあっては、請求項１に記載されるように、トナー像を記録媒体上に加熱により定着させる定着部を備えた画像形成装置であって、前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間から外気温度を推定する外気温度推定手段と、推定した外気温度と前記画像形成装置の稼動状態から寿命管理対象の部材の部材温度を推定する部材温度推定手段と、推定した部材温度と前記画像形成装置の稼動状態と前記部材の直前の累積使用寿命から現時点の累積使用寿命を算出する累積使用寿命算出手段と、算出した現時点の累積使用寿命を前記部材の寿命から減算することで使用可能期限を算出する使用可能期限算出手段と、算出した使用可能期限を報知する報知手段とを備える画像形成装置を要旨としている。

また、請求項２に記載されるように、請求項１に記載の画像形成装置において、前記外気温度推定手段は、前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間を測定し、測定した定着昇温時間に基づき、定着昇温時間と外気温度とが対応付けられて保持されている第１のテーブルを参照して外気温度を取得するようにすることができる。

また、請求項３に記載されるように、請求項１に記載の画像形成装置において、前記外気温度推定手段は、前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間を測定し、測定した定着昇温時間に基づき、定着昇温時間と外気温度の関係を表わした数式により外気温度を取得するようにすることができる。

また、請求項４に記載されるように、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記部材温度推定手段は、前記画像形成装置の稼動状態毎に基準外気温度での各部材の部材温度が保持されている第２のテーブルを参照して稼動状態毎の基準外気温度での部材温度を取得し、前記基準外気温度に対する推定した外気温度の差を前記部材温度に加算して実際の部材温度を取得するようにすることができる。

また、請求項５に記載されるように、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記部材温度推定手段は、前記部材毎に熱源と基準外気温度の部分とのそれぞれから各部材までの熱の伝わりやすさの度合いを示す熱抵抗情報と、画像形成装置１の稼動状態毎の前記基準外気温度での熱源の温度情報とから前記基準外気温度での部材温度を算出し、前記基準外気温度に対する推定した外気温度の差を前記部材温度に加算して実際の部材温度を取得するようにすることができる。

また、請求項６に記載されるように、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記累積使用寿命算出手段は、取得した部材温度に基づき、前記部材毎に部材温度と温度係数とが対応付けられて保持されている第３のテーブルを参照して温度係数を取得し、前記画像形成装置の稼動状態毎の時間と前記温度係数から累積使用寿命を算出するようにすることができる。

また、請求項７に記載されるように、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記累積使用寿命算出手段は、取得した部材温度に基づき、部材温度と温度係数の関係を表わした数式により温度係数を取得し、前記画像形成装置の稼動状態毎の時間と前記温度係数から累積使用寿命を算出するようにすることができる。

また、請求項８に記載されるように、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記報知手段は、前記画像形成装置の表示部に前記使用可能期限を表示するようにすることができる。

また、請求項９に記載されるように、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記報知手段は、前記使用可能期限が所定期間よりも短くなった場合に前記画像形成装置のランプの表示を変更するようにすることができる。

また、請求項１０に記載されるように、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記使用可能期限もしくは前記累積使用寿命をデータとして外部に出力する手段を備えるようにすることができる。

また、請求項１１に記載されるように、トナー像を記録媒体上に加熱により定着させる定着部を備えた画像形成装置の制御方法であって、前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間から外気温度を推定する外気温度推定工程と、推定した外気温度と前記画像形成装置の稼動状態から寿命管理対象の部材の部材温度を推定する部材温度推定工程と、推定した部材温度と前記画像形成装置の稼動状態と前記部材の直前の累積使用寿命から現時点の累積使用寿命を算出する累積使用寿命算出工程と、算出した現時点の累積使用寿命を前記部材の寿命から減算することで使用可能期限を算出する使用可能期限算出工程と、算出した使用可能期限を報知する報知工程とを備える画像形成制御方法として構成することができる。

本発明の画像形成装置にあっては、温度測定用の専用の手段を必要とせず、温度を知りたい部材が限定されず、使用環境を踏まえた正確な劣化度合いを知らせることで、リデュース・リユース・リサイクルに貢献することができる。

本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の構成例を示す図である。 外気温度取得テーブルのデータ構造例を示す図である。 定着昇温度時間と外気温度の関係を示す図である。 部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブルのデータ構造例を示す図である。 部材毎温度係数取得テーブルのデータ構造例を示す図である。 画像形成装置の機械的構成例を示す図である。 ユニット情報を使用する場合の処理例を示すフローチャートである。 ユニット情報を使用しない場合の処理例を示すフローチャートである。 部材毎の温度係数の算出の処理例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。

＜構成＞
図１は本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１の構成例を示す図である。

図１において、画像形成装置１は、ユニット１１と定着部１３と制御部１４と表示部１７と通信インタフェース部１８と外部記憶媒体インタフェース部１９とを備えている。

ユニット１１は、トナーカートリッジやプロセスカートリッジ等の容易に交換が可能な部分であり、内部には不揮発性メモリにより構成される記憶部１２を備えている。ユニット１１は一つの場合もあるし、複数の場合もある。記憶部１２には、ユニット情報Ｄ１として、ユニット１１に共通の生産日時（生産年月日）、使用終了日時と、ユニット１１に含まれる部材毎の部材ＩＤ、部材寿命、累積使用寿命等の項目を含んでいる。生産日時（生産年月日）は、ユニット１１が生産された日時（年月日）である。使用終了日時は、ユニット１１の使用が最後に終了された日時である。部材ＩＤは、ユニット１１に含まれる部材を識別する情報である。部材寿命は、該当する部材の使用可能な寿命の値である。累積使用寿命は、部材の使用により消費された寿命の値である。なお、累積使用寿命を稼動の都度に算出して格納するのに代え、温度と当該温度における稼動時間の組み合わせを格納し、後に必要に応じて累積使用寿命を算出するようにしてもよい。

定着部１３は、トナーが転写された記録媒体（用紙）を加熱して画像を定着させる部分である。定着部１３には、ヒータと、定着温度を所定値（目標温度）に制御するための温度センサが設けられている。

制御部１４は、画像形成装置１の動作を制御する部分であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含む制御処理部１５と、不揮発性メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等により構成される記憶部１６とを備えている。記憶部１６には、稼動情報Ｄ２とシステム情報Ｄ３と寿命管理情報Ｄ４とが保持される。

稼動情報Ｄ２には、ステータスと印刷命令有無と印刷枚数と印刷時間と待機時間とスリープ時間等の項目が含まれている。ステータスは、印刷時（カラー）、印刷時（モノクロ）、待機時、スリープ時等の画像形成装置１の状態を表わす情報である。印刷命令有無は、印刷命令が到来しているか否かを表わす情報である。印刷枚数は、印刷の用紙枚数である。印刷時間は、印刷に要する時間である。待機時間は、印刷を行わずスリープもせずにいる時間である。スリープ時間は、スリープしている時間である。

システム情報Ｄ３には、現在日時の項目が含まれている。現在日時はシステムのクロックが出力する現時点の時刻の情報である。

寿命管理情報Ｄ４には、画像形成装置１の部材毎の部材ＩＤ、部材寿命、累積使用寿命等と、画像形成装置１に共通の使用終了日時と、基準外気温度、最悪想定外気温度と、係数群と、外気温度取得テーブルＴ１、部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブルＴ２、部材毎温度係数取得テーブルＴ３とを含んでいる。部材ＩＤは、画像形成装置１に含まれる部材を識別する情報である。部材寿命は、該当する部材の使用可能な寿命の値である。累積使用寿命は、部材の使用により消費された寿命の値である。なお、累積使用寿命を稼動の都度に算出して格納するのに代え、温度と当該温度における稼動時間の組み合わせを格納し、後に必要に応じて累積使用寿命を算出するようにしてもよい。使用終了日時は、画像形成装置１の使用が最後に終了された日時である。基準外気温度は、後に詳述する部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブルＴ２の前提となる外気温度である。最悪想定外気温度は、後述する処理で外気温度が取得できない場合にデフォルト値として用いられる外気温度である。係数群は、後述する各種の計算式において用いられる係数である。

外気温度取得テーブルＴ１は、図２に示すように、所定の定着温度（目標温度）に到達するまでに要する定着昇温時間と、その場合の推定される外気温度とが対応付けられて保持されている。図３は定着昇温度時間と外気温度の関係を示す図であり、ヒータへの通電が開始されてから目標温度に到達するまでの定着昇温時間は外気温度が高いと短く、外気温度が低いと長くなり、定着昇温時間と外気温度との間には一定の関係がある。従って、予め実験等で定着昇温時間と外気温度の関係を取得し、外気温度取得テーブルＴ１に保持しておくことで、定着昇温時間から外気温度を知ることができる。

なお、図２の外気温度取得テーブルＴ１では、定着昇温時間を２秒きざみとしているが、これに限られるものではなく、１秒きざみや０．１秒きざみとしてもよい。きざみの間に位置する値を求める場合には、線形補間を行うことができる。また、テーブルの形式をとらず、数式により定着昇温時間と外気温度との関係を表わしてもよい。外気温度をＴ［℃］、定着昇温時間をｔ［秒］、Ａおよびａを定数とすると、
Ｔ＝Ａ−ａ×ｔ
と表わすことができる。図２の外気温度取得テーブルＴ１の値の場合、
Ｔ＝１５０−５×ｔ
と表わすことができる。

また、昇温開始時の定着部１３の温度によって定着昇温時間は影響を受けるので、外気温度を正確に取得するには、昇温開始時の定着部１３の温度が外気温度相当になっている必要がある。昇温開始時の定着部１３の温度が外気温度相当になっているためには、定着部１３への給電を停止してから一定以上の時間（通常１時間程度以上）が経過している必要があるので、電子写真方式の多くの画像形成装置で採用されているスリープモード（信号待ち受けのための部分以外への給電を停止する省エネモード）で一定時間以上経過したことを条件とする方法が考えられる。

また、ヒータ抵抗値もしくは入力電圧の違いにより、定着昇温時間は影響を受ける。ヒータ抵抗値の違いに対しては、画像形成装置１の工場出荷時にヒータ抵抗値を測定し、補正のための乗数あるいはヒータ抵抗値とヒータ抵抗値毎の補正のための乗数の候補を制御部１４に記憶しておき、求めた外気温度に該当する乗数を掛けるか、後述する部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブルＴ２により求めた部材温度に乗数を掛ける方法が考えられる。入力電圧の違いに対しては、入力電圧値の違い毎に補正のための乗数の候補を制御部１４に記憶しておき、稼動時の入力電圧値を測定し、求めた外気温度に該当する乗数を掛けるか、後述する部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブルＴ２により求めた部材温度に乗数を掛ける方法が考えられる。

部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブルＴ２は、図４に示すように、部材毎、画像形成装置１のステータス（稼動状態）毎に、基準外気温度での各部材の部材温度が保持されている。画像形成装置１内の各部材の部材温度は、部材の性質、部材の配置、外気温度、稼動状態等により決まり、所定の温度分布をなす。従って、外気温度を一定の基準外気温度に固定すれば、各部材の部材温度は稼動状態により決まる。各部材の実際の部材温度は、基準外気温度に対する外気温度の差（外気温度−基準外気温度）を基準外気温度下での部材温度に加算することで求められる。外気温度による部材温度の差に対し、外気温度を用いて補正を実施しているので、装置内温度を用いて補正するのに比べて、容易でかつ正確に補正が可能である。

また、部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブルＴ２に代え、部材毎に熱源と基準外気温度の部分とのそれぞれから各部材までの熱の伝わりやすさの度合いを示す熱抵抗情報と、画像形成装置１のステータス（稼動状態）毎の基準外気温度での熱源の温度情報（熱源が何度になるかの情報）とを記憶しておき、基準外気温度での部材温度を算出することができる。各部材の実際の部材温度は、基準外気温度に対する外気温度の差（外気温度−基準外気温度）を基準外気温度下での部材温度に加算することで求められる。

部材毎温度係数取得テーブルＴ３は、図５に示すように、部材毎に、部材温度と温度係数とが対応付けられて保持されている。温度係数は、温度が部材の寿命に及ぼす影響の度合を示すものであり、後述するように、累積使用寿命の計算に用いられる。

なお、部材温度を５℃きざみとしているが、これに限られるものではなく、１℃きざみや０．１℃きざみとしてもよい。きざみの間に位置する値を求める場合には、線形補間を行うことができる。また、テーブルの形式をとらず、数式により部材温度と温度係数との関係を表わしてもよい。

図１に戻り、表示部１７は、画像形成装置１の操作コンソール上に設けられる液晶パネル等の表示手段である。本実施形態では、特に、部材毎の使用可能期限（部材寿命から累積使用寿命を引いた値）を画像形成装置１のユーザに対して表示することができる。

通信インタフェース部１８は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して外部機器との間でデータ通信を行う部分である。本実施形態では、特に、部材毎の使用可能期限や部材寿命、累積使用寿命等の情報を外部機器に送信することができる。これにより、外部機器において部材毎の使用可能期限（直接に取得もしくは自ら演算して取得）を知ることができる。

外部記憶媒体インタフェース部１９は、フラッシュメモリ等の可搬メモリデバイス２との間でデータ入出力を行う部分である。本実施形態では、特に、部材毎の使用可能期限や部材寿命、累積使用寿命等の情報を可搬メモリデバイス２に出力することができる。これにより、外部機器において可搬メモリデバイス２からデータを読み出すことで、部材毎の使用可能期限（直接に取得もしくは自ら演算して取得）を知ることができる。

図１では容易に交換が可能な１または複数のユニット１１を示したが、ユニット１１が存在しない場合もある。また、制御部１４の記憶部１６における寿命管理情報Ｄ４に、部材毎の部材ＩＤ、部材寿命、累積使用寿命等と、画像形成装置１に共通の使用終了日時とが含まれる場合を示したが、ユニット１１の記憶部１２におけるユニット情報Ｄ１のみを用いる場合、寿命管理情報Ｄ４における、部材毎の部材ＩＤ、部材寿命、累積使用寿命等と使用終了日時は必要ない。

図６は画像形成装置１の機械的構成例を示す図であり、タンデムマシンと呼ばれるフルカラー画像形成装置を断面図により示したものである。

図６において、画像形成装置１は、黒（blacK）、シアン（Cyan）、マゼンタ（Magenta）、イエロー（Yellow）の４つの現像部１０１Ｋ〜１０１Ｙと、感光体１０２Ｋ、・・と、帯電部１０３Ｋ、・・と、露光部１０４と、転写部１０５と、定着部１０６等を有しており、記録媒体としての用紙上に像を形成することが可能になっている。現像部１０１Ｋ、感光体１０２Ｋ、帯電部１０３Ｋ等は、オールインワン型カートリッジとして、容易に交換可能なユニット１１（図１）に相当する。また、定着部１０６は定着部１３（図１）に相当する。

＜動作＞
先ず、画像形成装置１の機械的な動作を説明する。

図６において、次のような手順で画像を用紙上に形成する。先ず、感光体１０２Ｋ、・・上に帯電を行う。次に、露光部１０４では印刷命令の画像データに従いＬＤ（Laser Diode）を駆動してレーザ光をポリゴンミラーに照射させ、ミラーを介して感光体１０２Ｋ、・・上に静電潜像を形成する。黒と色の３原色であるシアン、マゼンタ、イエローで感光体１０２Ｋ、・・上の静電潜像に４色の画像を現像し、転写部１０５の転写体（中間転写ベルト）に順次重ね、重ねられた像（トナー像、現像像）を用紙に転写し、用紙に転写されたトナー像を定着部１０６で加熱定着し、定着された用紙を搬送・排出する。これにより、フルカラー画像を用紙に形成することができる。

図７はユニット１１のユニット情報Ｄ１を使用する場合の処理例を示すフローチャートである。

図７において、画像形成装置１の電源をオン（ＯＮ）にして処理を開始すると（ステップＳ１０１）、制御部１４の制御処理部１５は、ユニット１１の記憶部１２からユニット情報Ｄ１を取得する（ステップＳ１０２）。

次いで、制御処理部１５は、ユニット情報Ｄ１の使用終了日時もしくは累積使用寿命が無効値であるか否かにより、ユニット１１が初回の使用であるか否か判断する（ステップＳ１０３）。

初回の使用であると判断した場合（ステップＳ１０３のＹｅｓ）、制御処理部１５は、システム情報Ｄ３の現在日時からユニット情報Ｄ１の生産日時（生産年月日）を減算することで装着前経過時間を算出し、
装着前劣化度＝装着前経過時間×対応劣化係数
により装着前劣化度を算出する（ステップＳ１０４）。対応劣化係数は装着前経過時間を装着前劣化度に換算する係数であり、寿命管理情報Ｄ４の係数群から取得して用いる。

次いで、制御処理部１５は、算出した装着前劣化度をユニット１１の記憶部１２のユニット情報Ｄ１の部材毎の累積使用寿命に書き込む（ステップＳ１０５）。

一方、初回の使用でないと判断した場合（ステップＳ１０３のＮｏ）、制御処理部１５は、システム情報Ｄ３の現在日時からユニット情報Ｄ１の使用終了日時を減算することで非稼動経過時間を算出し、
累積使用寿命＝非稼動経過時間×対応劣化係数＋累積使用寿命
により累積使用寿命を部材毎に算出する（ステップＳ１０６）。

次いで、制御処理部１５は、算出した累積使用寿命をユニット１１の記憶部１２のユニット情報Ｄ１の部材毎の累積使用寿命に書き込む（ステップＳ１０７）。

初回の場合と初回でない場合のそれぞれの処理の後、制御処理部１５は、ユニット情報Ｄ１の部材寿命から累積使用寿命を減算して使用可能期限を部材毎に算出し、それらが所定の閾値以下であるか否か判断する（ステップＳ１０８）。

使用可能期限が所定の閾値以下であると判断した場合（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、画像形成装置１のユーザに対してアラームを行う（ステップＳ１０９）。アラームは、例えば、表示部１７に使用可能期限を部材と対応させて表示したり、操作コンソールの印刷可ランプ（印刷待ちデータがある時に点灯するランプ）を点滅したりする等により行う。このアラームにより、ユニット１１ないしはその内部の部材の寿命が残り少なくなったことをユーザは知ることができ、ユニット１１の交換等の対応を遅滞なく行うことができる。また、寿命がなくなるまで部材を交換することがなくなる。

アラーム（ステップＳ１０９）の後、もしくは、使用可能期限が所定の閾値以下でないと判断した場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、制御処理部１５は、画像形成装置１の終了を行うか否か判断する（ステップＳ１１０）。画像形成装置１の終了は、ユーザによる操作のほか、電源断によるものも含まれる。不意の電源断であっても、制御処理部１５は、バックアップ電源により短時間に限り処理を継続することができる。

画像形成装置１の終了を行なわないと判断した場合（ステップＳ１１０のＮｏ）、制御処理部１５は、印刷命令が到来しているか否かを稼動情報Ｄ２の印刷命令有無により判断し（ステップＳ１１１）、印刷命令が到来するまで待機する。

印刷命令が到来したと判断した場合（ステップＳ１１１のＹｅｓ）、制御処理部１５は、寿命の管理対象となる部材毎の温度係数の算出を行う（ステップＳ１１２）。部材毎の温度係数の算出の処理の詳細については後述する。

次いで、制御処理部１５は、記憶部１６から現時点の稼動情報Ｄ２を取得し（ステップＳ１１３）、
累積使用寿命＝印刷時間×対応劣化係数×温度係数
＋待機時間×対応劣化係数×温度係数
＋スリープ時間×対応劣化係数×温度係数
＋印刷枚数×対応劣化係数×温度係数
＋累積使用寿命
により累積使用寿命を算出する（ステップＳ１１４）。

次いで、制御処理部１５は、算出した累積使用寿命をユニット１１の記憶部１２のユニット情報Ｄ１の部材毎の累積使用寿命に書き込み（ステップＳ１１５）、使用可能期限が所定の閾値以下であるか否かの判断（ステップＳ１０８）に戻る。

一方、画像形成装置１の終了を行うと判断した場合（ステップＳ１１０のＹｅｓ）、制御処理部１５は、システム情報Ｄ３の現在日時をユニット１１の記憶部１２のユニット情報Ｄ１の使用終了日時に書き込み（ステップＳ１１６）、画像形成装置１の電源をオフ（ＯＦＦ）して処理を終了する（ステップＳ１１７）。

なお、図７の処理フローには示されていないが、算出した累積使用寿命もしくは使用可能期限を通信インタフェース部１８を介してネットワーク経由で他の装置に送信したり、外部記憶媒体インタフェース部１９を介して可搬メモリデバイス２に出力することができる。制御部１４を介さずにユニット１１の記憶部１２から直接に外部の可搬メモリデバイス２にデータを読み出すこともできる。

図８はユニット１１のユニット情報Ｄ１を使用しない場合の処理例を示すフローチャートである。

図８において、画像形成装置１の電源をオン（ＯＮ）にして処理を開始すると（ステップＳ１２１）、制御部１４の制御処理部１５は、記憶部１６から寿命管理情報Ｄ４の使用終了日時を取得する（ステップＳ１２２）。

次いで、制御処理部１５は、システム情報Ｄ３の現在日時から寿命管理情報Ｄ４の使用終了日時を減算することで非稼動経過時間を算出し、
累積使用寿命＝非稼動経過時間×対応劣化係数＋累積使用寿命
により累積使用寿命を部材毎に算出する（ステップＳ１２３）。

次いで、制御処理部１５は、算出した累積使用寿命を記憶部１６の寿命管理情報Ｄ４の部材毎の累積使用寿命に書き込む（ステップＳ１２４）。

その後、制御処理部１５は、寿命管理情報Ｄ４の部材寿命から累積使用寿命を減算して使用可能期限を部材毎に算出し、それらが所定の閾値以下であるか否か判断する（ステップＳ１２５）。

使用可能期限が所定の閾値以下であると判断した場合（ステップＳ１２５のＹｅｓ）、画像形成装置１のユーザに対してアラームを行う（ステップＳ１２６）。アラームは、例えば、表示部１７に使用可能期限を部材と対応させて表示したり、操作コンソールの印刷可ランプ（印刷待ちデータがある時に点灯するランプ）を点滅したりする等により行う。このアラームにより、特定の部材の寿命が残り少なくなったことをユーザは知ることができ、部材の交換等の対応を遅滞なく行うことができる。また、寿命がなくなるまで部材を交換することがなくなる。

アラーム（ステップＳ１２６）の後、もしくは、使用可能期限が所定の閾値以下でないと判断した場合（ステップＳ１２５のＮｏ）、制御処理部１５は、画像形成装置１の終了を行うか否か判断する（ステップＳ１２７）。画像形成装置１の終了は、ユーザによる操作のほか、電源断によるものも含まれる。不意の電源断であっても、制御処理部１５は、バックアップ電源により短時間に限り処理を継続することができる。

画像形成装置１の終了を行なわないと判断した場合（ステップＳ１２７のＮｏ）、制御処理部１５は、印刷命令が到来しているか否かを稼動情報Ｄ２の印刷命令有無により判断し（ステップＳ１２８）、印刷命令が到来するまで待機する。

印刷命令が到来したと判断した場合（ステップＳ１２８のＹｅｓ）、制御処理部１５は、寿命の管理対象となる部材毎の温度係数の算出を行う（ステップＳ１２９）。部材毎の温度係数の算出の処理の詳細については後述する。

次いで、制御処理部１５は、記憶部１６から現時点の稼動情報Ｄ２を取得し（ステップＳ１３０）、
累積使用寿命＝印刷時間×対応劣化係数×温度係数
＋待機時間×対応劣化係数×温度係数
＋スリープ時間×対応劣化係数×温度係数
＋印刷枚数×対応劣化係数×温度係数
＋累積使用寿命
により累積使用寿命を算出する（ステップＳ１３１）。

次いで、制御処理部１５は、算出した累積使用寿命を記憶部１６の寿命管理情報Ｄ４の部材毎の累積使用寿命に書き込み（ステップＳ１３２）、使用可能期限が所定の閾値以下であるか否かの判断（ステップＳ１２５）に戻る。

一方、画像形成装置１の終了を行うと判断した場合（ステップＳ１２７のＹｅｓ）、制御処理部１５は、システム情報Ｄ３の現在日時を記憶部１６の寿命管理情報Ｄ４の使用終了日時に書き込み（ステップＳ１３３）、画像形成装置１の電源をオフ（ＯＦＦ）して処理を終了する（ステップＳ１３４）。

なお、図８の処理フローには示されていないが、算出した累積使用寿命もしくは使用可能期限を通信インタフェース部１８を介してネットワーク経由で他の装置に送信したり、外部記憶媒体インタフェース部１９を介して可搬メモリデバイス２に出力することができる。制御部１４を介さずに記憶部１６から直接に外部の可搬メモリデバイス２にデータを読み出すこともできる。

また、ユニット１１のユニット情報Ｄ１を使用する場合（図７）とユニット１１のユニット情報Ｄ１を使用しない場合（図８）に分けて処理を説明したが、ユニット１１が存在しない場合にはユニット１１のユニット情報Ｄ１を使用しない場合（図８）の処理のみとなり、ユニット１１が存在する場合には、ユニット１１のユニット情報Ｄ１を使用する場合（図７）とユニット１１のユニット情報Ｄ１を使用しない場合（図８）のほか、両者を併せて行ってもよい。

図９は部材毎の温度係数の算出（図７のステップＳ１１２、図８のステップＳ１２９）の処理例を示すフローチャートである。

図９において、処理を開始すると（ステップＳ２０１）、制御処理部１５は、記憶部１６から稼動情報Ｄ２を取得する（ステップＳ２０２）。

次いで、制御処理部１５は、稼動情報Ｄ２のステータスがスリープ時であり、かつ、スリープ時間が所定値以上であるか否かにより、スリープモードに移行してから所定時間以上（例えば、１時間以上）経過しているか否か判断する（ステップＳ２０３）。

スリープモードに移行してから所定時間以上経過していると判断した場合（ステップＳ２０３のＹｅｓ）、制御処理部１５は、システム情報Ｄ３の現在日時を取得することで時間計測を開始する（ステップＳ２０４）。

次いで、制御処理部１５は、定着部１３のヒータの点灯を行い、昇温を開始する（ステップＳ２０５）。

次いで、制御処理部１５は、定着部１３が所定温度まで昇温するまで待機する（ステップＳ２０６）。定着部１３は、内部の温度センサにより目標温度になるようにヒータのオン・オフを制御し、制御処理部１５から目標温度に到達したか否かの状態を参照することができる。

次いで、定着部１３が所定温度まで昇温すると、制御処理部１５は、システム情報Ｄ３の現在日時を取得することで時間計測を終了する（ステップＳ２０７）。

次いで、制御処理部１５は、時間計測終了時の現在日時から時間計測開始時の現在日時を減算することで定着昇温時間を算出する（ステップＳ２０８）。

次いで、制御処理部１５は、算出した定着昇温時間をキーに、外気温度取得テーブルＴ１から外気温度を取得する（ステップＳ２０９）。

また、スリープモードに移行してから所定時間以上経過していないと判断した場合（ステップＳ２０３のＮｏ）、定着昇温時間により外気温度を推定することができないため、寿命管理情報Ｄ４の最悪想定外気温度を外気温度として取得する（ステップＳ２１０）。

一方、上記の処理と並行して、制御処理部１５は、管理対象となる部材ＩＤと稼動情報Ｄ２のステータスをキーに、部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブルＴ２から基準外気温度下における各部材温度を取得する（ステップＳ２１１）。

その後、制御処理部１５は、取得した各部材温度（基準外気温度下）に対し、取得した外気温度（定着昇温時間により推定した外気温度の場合と最悪想定外気温度を外気温度として設定した場合の両者を含む）と基準外気温度の差を加算して各部材温度を取得する（ステップＳ２１２）。

次いで、制御処理部１５は、部材ＩＤと各部材温度をキーに、部材毎温度係数取得テーブルＴ３から温度係数を取得し（ステップＳ２１３）、処理を終了する（ステップＳ２１４）。

＜総括＞
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような利点がある。
（１）定着昇温時間から装置内部（対象部材近傍）の温度を推定し、その温度情報を元に劣化度合いを決定し、寿命計算に反映することで、温度測定用の専用の手段を必要とせず、温度を知りたい部材が限定されず、実際の使用環境を踏まえた残寿命計算ができる。実際の残寿命が明確になることで、実際に使用可能な期間の最後まで使用することができ、交換頻度が下がるので、リデュースに貢献することができる。また、対象の装置の使用終了時点でのユニットの残寿命が明確になることで、リユースに貢献することができる。
（２）残寿命（使用可能期限）を対象の装置上に表示するので、実際に使用可能な期間の最後まで使用することができ、交換頻度が下がるので、リデュースに貢献することができる。
（３）残寿命（使用可能期限）を対象の装置上のランプ（ＬＥＤ等）の点灯で示せるので、簡易に報知を行うことができる。ランプの点滅でも同じ効果が得られる。ランプの点灯／点滅で、使用期限近く、使用期限切れ、等の区別を行なってもよい。
（４）残寿命（使用可能期限）情報を装置外に出力することができるので、例えばプリンタドライバとして使用しているパソコン等で残寿命（使用可能期限）情報を見ることができる。そのため、実際に使用可能な期間の最後まで使用することができることから、交換頻度が下がり、リデュースに貢献することができる。また、対象の装置の使用終了時点でのユニットの残寿命をパソコン等を繋ぐことで入手できることにより、リユースに貢献することができる。
（５）対象の装置の使用終了時点での対象部材の残寿命（使用可能期限）情報を、不揮発メモリに記録した状態で外部に取り出すことができるので、装置の電源をＯＮすること無しに情報を取り出すことが可能である。装置動作環境の無い場所でも、リユース確認が可能になる。

以上、本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。

１ 画像形成装置
１１ ユニット
１２ 記憶部
１３ 定着部
１４ 制御部
１５ 制御処理部
１６ 記憶部
１７ 表示部
１８ 通信インタフェース部
１９ 外部記憶媒体インタフェース部
２ 可搬メモリデバイス
Ｄ１ ユニット情報
Ｄ２ 稼動情報
Ｄ３ システム情報
Ｄ４ 寿命管理情報
Ｔ１ 外気温度取得テーブル
Ｔ２ 部材毎基準外気温度下部材温度取得テーブル
Ｔ３ 部材毎温度係数取得テーブル

特開２００１‐２２２３０号公報 特開２００６‐３０９２９号公報 特開２００４‐４５６４０号公報

Claims (11)

1. トナー像を記録媒体上に加熱により定着させる定着部を備えた画像形成装置であって、
   前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間から外気温度を推定する外気温度推定手段と、
   推定した外気温度と前記画像形成装置の稼動状態から寿命管理対象の部材の部材温度を推定する部材温度推定手段と、
   推定した部材温度と前記画像形成装置の稼動状態と前記部材の直前の累積使用寿命から現時点の累積使用寿命を算出する累積使用寿命算出手段と、
   算出した現時点の累積使用寿命を前記部材の寿命から減算することで使用可能期限を算出する使用可能期限算出手段と、
   算出した使用可能期限を報知する報知手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記外気温度推定手段は、前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間を測定し、測定した定着昇温時間に基づき、定着昇温時間と外気温度とが対応付けられて保持されている第１のテーブルを参照して外気温度を取得する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記外気温度推定手段は、前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間を測定し、測定した定着昇温時間に基づき、定着昇温時間と外気温度の関係を表わした数式により外気温度を取得する
   ことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記部材温度推定手段は、前記画像形成装置の稼動状態毎に基準外気温度での各部材の部材温度が保持されている第２のテーブルを参照して稼動状態毎の基準外気温度での部材温度を取得し、前記基準外気温度に対する推定した外気温度の差を前記部材温度に加算して実際の部材温度を取得する
   ことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記部材温度推定手段は、前記部材毎に熱源と基準外気温度の部分とのそれぞれから各部材までの熱の伝わりやすさの度合いを示す熱抵抗情報と、画像形成装置１の稼動状態毎の前記基準外気温度での熱源の温度情報とから前記基準外気温度での部材温度を算出し、前記基準外気温度に対する推定した外気温度の差を前記部材温度に加算して実際の部材温度を取得する
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記累積使用寿命算出手段は、取得した部材温度に基づき、前記部材毎に部材温度と温度係数とが対応付けられて保持されている第３のテーブルを参照して温度係数を取得し、前記画像形成装置の稼動状態毎の時間と前記温度係数から累積使用寿命を算出する
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記累積使用寿命算出手段は、取得した部材温度に基づき、部材温度と温度係数の関係を表わした数式により温度係数を取得し、前記画像形成装置の稼動状態毎の時間と前記温度係数から累積使用寿命を算出する
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記報知手段は、前記画像形成装置の表示部に前記使用可能期限を表示する
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記報知手段は、前記使用可能期限が所定期間よりも短くなった場合に前記画像形成装置のランプの表示を変更する
   ことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
    前記使用可能期限もしくは前記累積使用寿命をデータとして外部に出力する手段
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
11. トナー像を記録媒体上に加熱により定着させる定着部を備えた画像形成装置の制御方法であって、
    前記定着部が所定温度に達するまでの定着昇温時間から外気温度を推定する外気温度推定工程と、
    推定した外気温度と前記画像形成装置の稼動状態から寿命管理対象の部材の部材温度を推定する部材温度推定工程と、
    推定した部材温度と前記画像形成装置の稼動状態と前記部材の直前の累積使用寿命から現時点の累積使用寿命を算出する累積使用寿命算出工程と、
    算出した現時点の累積使用寿命を前記部材の寿命から減算することで使用可能期限を算出する使用可能期限算出工程と、
    算出した使用可能期限を報知する報知工程と
    を備えたことを特徴とする画像形成制御方法。

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