JP2015106076A - 画像形成装置及び画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ユーザーの求める画質に応じて交換部品の寿命を適切な時期に報知することができる。
【解決手段】 画像形成に使用される交換可能な交換部品と、前記交換部品の使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記使用量に関する情報が閾値以上になった場合に前記交換部品が寿命に達したことを示す情報を出力する出力手段と、情報を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画質に関する情報に従い前記閾値を変更する制御手段とを有する画像形成装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、主に感光ドラムを有するユニットや現像装置、転写装置、加熱（定着）装置等から構成されている。これらのユニットや装置は画像形成装置の構成によっては、交換部品として予め使用量が設定されており寿命に達すると交換することができる。例えば、感光ドラム、現像装置等を含むプロセスカートリッジは消耗品として交換可能となっている。また、転写装置、加熱装置、給紙ローラ等も交換部品として交換可能に設定されているものがある。

画像形成装置においては、交換部品の寿命を適切に設定し、寿命予測結果（使用量の予測結果）に基づきユーザーに対して寿命間近であることを予告する、また、寿命に達したことを報知することが重要である。

交換部品の一例として加熱装置について説明する。従来、記録材に転写された画像を加熱及び定着するための加熱装置としては、所定の温度に維持された加熱体としての熱ローラと、熱ローラに圧接する加圧体としての加圧ローラとを有する構成がある。この構成は、熱ローラと加圧ローラによって形成されるニップ部に被加熱材としての記録材を導入して挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ方式と呼ばれる。

この熱ローラ方式以外に、熱源であるヒータと、ヒータの支持体（ステーともいう）とヒータに対向圧接しつつ搬送される可撓性のエンドレスベルトとしての耐熱性フィルム（以下、フィルムと記す）を用いる構成がある。この構成では、更に、フィルムを介して被加熱材としての記録材をヒータに密着させる加圧体としての加圧ローラを有する。この構成は、ヒータの熱をフィルムを介して記録材へ付与することで記録材面に形成担持されている未定着画像を記録材面に加熱定着させるフィルム加熱方式と呼ばれる。

これらの加熱装置が寿命に到達したか否かは、加熱装置に通紙された記録材の枚数や加熱装置の駆動時間（回転時間）の積算値等が、あらかじめ設定された閾値以上になったか否かで判断することができる。加熱装置の寿命を正確に予測する方法として、加熱装置の温度に応じた重み付けをして回転時間を積算する方法（特許文献１を参照）、また、記録材の通紙状態に応じた重み付けをして通紙枚数を積算する方法（特許文献２を参照）等が提案されている。

特開２００５−１１５２２１号公報 特開２０００−１３１９７８号公報

前述した交換部品の寿命は、その使用量のパラメータ（加熱装置であれば、通紙枚数や回転時間の積算値等）が設定された閾値以上であるか否かで判断可能である。そして、閾値は交換部品の耐久試験の結果に基づき、画像品質や記録材の搬送性等を満足できる範囲を考慮して予め設定する。

なお画像品質とは、グラフィック画像の品質を示す場合が一般的である。グラフィック画像とは、写真やグラフ等を印字する際に用いられるハーフトーンを含む画像である。交換部品の耐久が進んで劣化すると、グラフィック画像の品質が低下してしまう。例えば、フィルム加熱方式の加熱装置であれば、耐久が進むとフィルムや加圧ローラの表層が摩耗して劣化し、表層に局所的なキズ等が発生する。これにより、全体的あるいは部分的な定着不良が発生し、グラフィック画像の品質が低下してしまう。

従って、交換部品として加熱装置を例にとるならば、耐久が進み、グラフィック画像の品質が低下してしまう時点を加熱装置が寿命に到達したとして、その時点の通紙枚数や回転時間の積算値等のパラメータの値、試験によって閾値に設定する。

一方、ユーザーが必要とする画像品質は様々であり、前述したグラフィック画像での品質を望むユーザーもいるが、文字等のテキスト画像の品質が満足できるならば、グラフィック画像の品質が低下しても許容することができるというユーザーもいる。また、テキスト画像の品質が低下しても許容することができるというユーザーも存在する。

例えば、加熱装置を例にとると、その劣化（耐久ともいう）が進み、グラフィック画像の品質が低下しても、その原因は全体的あるいは部分的な定着不良によるものである。従って、グラフィック画像よりも印字率が低く定着不良が発生しにくいテキスト画像であれば品質は維持できている場合が多い。すなわち、グラフィック画像の品質が満足できる加熱装置の寿命よりも、テキスト画像の品質が満足できる加熱装置の寿命の方が長くなる。

更に耐久が進むと、テキスト画像においても定着不良が顕著になり品質が満足できなくなるが、その時点で加熱装置における記録材の搬送性は低下して搬送することができなくなるわけではない。例えば、フィルム加熱方式の加熱装置では、フィルムの摺動性を確保するためにヒータ表面（フィルムの内面）に高耐熱性を有する潤滑剤を塗布している構成が一般的である。

この潤滑剤が耐久が進むことにより枯渇し、フィルムの摺動性を確保できなくなると、初めて加熱装置は記録材の搬送不良を起こすようになる。この記録材の搬送性を満足できなくなる時期は、テキスト画像の品質が満足できなくなる時期よりも遅いのが一般的である。つまり、テキスト画像の品質が満足できる加熱装置の寿命よりも、記録材の搬送性を満足できる加熱装置の寿命の方が長くなる。

以上、説明した通り、加熱装置の寿命はユーザーの求めるあるいは許容できる品質レベルに応じて変わるものであるが、従来は、例えばグラフィック画像の品質を満足するという基準に則り、一律に寿命を設定していた。従って、グラフィック画像を多く出力するユーザーであれば、設定した寿命が適切である。しかし、テキスト画像の品質が満足できれば十分と考えるユーザーや、テキスト画像に多少の不具合があっても問題ないと考えるユーザーに対しては、早い時期で寿命報知してしまう。

以上、交換部品として加熱装置を例に説明したが、他の交換部品についての寿命設定についても同様の課題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、ユーザーの求める画質に応じてより適切な時期に交換部品の寿命をユーザーに報知することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、画像形成に使用される交換可能な交換部品と、前記交換部品の使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記使用量に関する情報が閾値以上になった場合に前記交換部品が寿命に達したことを示す情報を出力する出力手段と、情報を入力する入力手段と、前記入力手段により入力された画質に関する情報に従い前記閾値を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明の画像形成システムは、画像形成装置と、前記画像形成装置と接続される入力装置を有する画像形成システムであって、画像形成に使用される交換可能な交換部品と、
前記交換部品の使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記使用量に関する情報が閾値以上になった場合に前記交換部品が寿命に達したことを示す情報を出力する出力手段と、を備え、前記入力装置により入力された画質に関する情報に従い前記閾値を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ユーザーの求める画質に応じて交換部品の寿命を適切な時期に報知することができる。

実施例１の寿命報知の仕組みを示すフローチャート 本発明における画像形成装置の要部を示す概略構成図、画像形成装置を制御するＣＰＵと各部との接続関係を示すブロック図 本発明における加熱装置の要部を示す概略構成図 本発明におけるヒータの正面図と通電制御回路図 本発明におけるヒータの断面図 実施例２の寿命報知の仕組みを示すフローチャート 本発明における画像形成システムの概略構成を示す図

次に、上述した課題を解決するための本発明の具体的な構成について、以下に実施例に基づき説明する。なお、以下に示す実施例は一例であって、この発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。

（１）画像形成装置
図２（ａ）は本実施例の画像形成装置Ａの概略構成図である。本実施例の画像形成装置Ａは、電子写真方式のプリンタとしてのレーザープリンタである。本実施例の画像形成装置Ａは装置に通史できる最大のサイズの用紙はＡ４サイズ（紙幅：２１０ｍｍ）とする。

１０１は像担持体としての感光ドラムであり、図示した矢印のとおり反時計方向に所定の周速度（プロセススピードともいう）で回転駆動される。本実施例のレーザープリンタでは、プロセススピードは３００ｍｍ／ｓｅｃとした。

１０２は感光ドラムに接触する帯電部としての帯電ローラであり、この帯電部により感光ドラム１０１の表面が所定の極性及び所定の電位に一様に帯電処理（一次帯電ともいう）される。

１０３は感光体の表面に静電潜像を形成する潜像形成部としてのレーザースキャナである。不図示のイメージスキャナやコンピュータの外部機器から入力される画像情報に対応した画素信号に基づきオン／オフ変調したレーザー光を出力する。出力されたレーザー光が感光ドラム１０１を照射して、感光ドラム１０１の帯電処理された表面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム１０１の表面の露光部の電荷が除電されて感光ドラム１０１面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。

１０４は現像装置であり、現像部材としての現像ローラから感光ドラム１０１上に形成された静電潜像に現像剤（トナー）が供給されてトナー像として現像される。本実施例のレーザープリンタの場合、静電潜像の露光部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。

１０９は給紙カセットであり、記録材Ｐを積載して収納させてある。給紙開始を指示する信号に基づいて給紙ローラ１０８が駆動されて給紙カセット１０９内の記録材Ｐが一枚ずつ分離されて給紙される。そして、給紙された記録材Ｐは、搬送ローラ１１０、レジストローラ１１１によって搬送されて搬送路１１２をとおり、感光ドラム１０１と接触して回転する転写部材としての転写ローラ１０６との当接ニップ部である転写部位に所定のタイミングで導入される。すなわち、感光ドラム１０１上のトナー像の先端部が転写部位に到達したとき、記録材Ｐの先端部が転写部位に到達するタイミングとなるようにレジストローラ１１１で記録材Ｐの搬送タイミングが制御される。

転写ローラ１０６に搬送された記録材Ｐは感光ドラムと転写ローラ１０６で挟持されて搬送され、その状態で転写ローラ１０６には不図示の転写電源から所定の電圧に制御された転写電圧（転写バイアスともいう）が印加される。この転写部材としての転写ローラ１０６及び転写電圧の制御については後述する。転写ローラ１０６にはトナーに付与された電荷の極性と逆極性の転写バイアスが印加されることで感光ドラム１０１上のトナー像が記録材Ｐの表面に静電的に転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは感光ドラム１０１から分離されてシートパス１１３をとおり加熱装置１０７へ搬送されて加熱及び加圧される。また、記録材Ｐが分離された後（記録材Ｐへのトナー像の転写後）の感光ドラム１０１の表面には転写しきれずに残ったトナー、また、紙粉等が存在するため、それをクリーニング装置１０５で除去する。加熱装置１０７を通った記録材Ｐは、シートパス１１４を通って排紙口から排紙トレイ１１５上に排出される。

なお、本実施例では、感光ドラム１０１、帯電ローラ１０２、現像装置１０４、クリーニング装置１０５がユニット化された画像形成部としてのプロセスカートリッジである。このプロセスカートリッジは、レーザープリンタに対して着脱可能な構成としている。例えば、現像装置１０４内のトナーが無くなった場合は、このプロセスカートリッジをユーザーが交換することが可能となっている。

また、転写部材としての転写ローラ１０６は、一般に金属の芯金にカーボン、イオン導電性フィラー等で１×１０^６〜１×１０^１０Ω程度の抵抗に調整された半導電性のスポンジ弾性層を形成した弾性スポンジローラが用いられる。本実施例では、芯金の外回りに同心一体に、ＮＢＲゴムと界面活性剤等を反応させ、導電性を有する弾性層をローラ状に成形具備させてなるイオン導電系の転写ローラを用いた。抵抗値は１×１０^８〜５×１０^８Ωの範囲のものを用いた。

また、図２（ｂ）は画像形成装置Ａを制御するＣＰＵ１１と各部との接続関係を示す概略ブロック図である。ＣＰＵ１１はレーザースキャナ１０３に駆動を指示して、感光ドラム１０１上に静電潜像を形成する。また、ＣＰＵ１１はモーター２００を駆動することにより、搬送ローラ１１０、レジストローラ１１１、感光ドラム１０１を回転駆動して記録材Ｐを搬送路１１２に搬送して画像を形成する。モーター２００を駆動することにより加熱装置１０７も駆動される。加熱装置１０７の駆動制御についてもＣＰＵ１１０空からの指示に応じて実行される。なお、加熱装置１０７の詳細については後述する。また、ＣＰＵ１１内に記憶素子としてのＲＯＭ１１ａが設けられており後述するフローチャートに基づく制御を実行するプログラムが予め記憶されている。

（２）加熱装置１０７の構成
次に、本実施例における加熱装置１０７について説明する。本実施例では、フィルム加熱方式の加熱装置を採用している。図３は本実施例のフィルム加熱方式の加熱装置の概略構成図である。この装置は周知の構成であるテンションレスタイプの装置である。

このテンションレスタイプのフィルム加熱方式の加熱装置は、耐熱性フィルムとしてエンドレスベルト状もしくは円筒状のものを用い、耐熱性フィルムの周長の少なくとも一部は常にテンションフリー（テンションが加わらない状態）とし、フィルムは加圧部材の回転駆動力で回転駆動するようにした装置である。

１はステーであり、ヒータ保持部材兼フィルムガイド部材としての耐熱性及び剛性を有する部材である。３は加熱体としてのセラミックヒータであり、ステー１の下面にステー１の長手方向に沿って配設して保持させてある。２はエンドレス（円筒状）の耐熱性フィルムであり、ヒータ３を含むフィルムガイド部材であるステー１に外嵌させてある。このエンドレスの耐熱性フィルム２の内周長とヒータ３を含むステー１の外周長はフィルム２の方を例えば３ｍｍ程度大きくしてあり、従ってフィルム２は周長に余裕を持って外嵌している。フィルム２の摺動性を確保するために、本実施例ではヒータ３の表面に高耐熱性の潤滑剤（グリース）を塗布している。

ステー１はポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等で構成できる。本実施例では液晶ポリマーを用いた。

フィルム２は熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等のフィルムの外周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使用できる。本実施例では、膜厚約５０μｍのポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥをコーティングしたものを用いた。フィルム２の外径は３０ｍｍとした。

４はヒータ３との間にフィルム２を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、かつフィルム２を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段としての加圧ローラである。この加圧ローラ４は芯金４ａと弾性体層４ｂと最外層の離形層４ｃからなり、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもってフィルム２を挟ませてヒータ３の表面に圧接させて配設してある。本実施例では、芯金４ａはアルミ芯金を、弾性体層４ｂはシリコーンゴムを、離形層４ｃは厚さ約５０μｍのＰＦＡのチューブを用いた。加圧ローラ４の外径は２４ｍｍ、弾性体層４ｂの厚さは約３ｍｍとした。

この加圧ローラ４は駆動部であるモーターＭにより矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ４の回転駆動により、圧接ニップ部Ｎにおける加圧ローラ４とフィルム２外面との摩擦力でフィルム２に回転力が作用する。フィルム２はその内面側が定着ニップ部Ｎにおいてヒータ３の表面に密着して摺動しながらステー１の外回りを矢印の反時計方向に加圧ローラ４の回転周速度と略同じ周速度で従動回転状態になる。

次に、本実施例におけるヒータ３について説明する。図４は本実施例におけるヒータ３の正面図及び通電制御を行う回路図、図５は本実施例におけるヒータ３の断面図である。

ヒータ３は被加熱材としての記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角方向を長手とする細長い形状であり、耐熱性と絶縁性と良熱伝導性を備えた基板７、基板７の表面（フィルム摺動面）側に形成させた抵抗発熱体６、抵抗発熱体６を形成したヒータ表面を保護させた耐熱性オーバーコート層８、抵抗発熱体６の長手の両端部の給電用電極９及び１０からなる。なお、このヒータ３は全体に低熱容量のヒータである。

本実施例の抵抗発熱体６は、銀パラジウムとガラス粉末（無機結着剤）と有機結着剤を混練して調合したペーストをスクリーン印刷により、基板７上に形成して得たものである。

７は耐熱性・絶縁性を有するヒータ基板であり、例えば、酸化アルミニウムや窒化アルミニウム等のセラミックス材料が用いられる。

８は、抵抗発熱体６のオーバーコート層であり、抵抗発熱体６とヒータ３表面との電気的な絶縁性を確保することと、フィルム２の摺動性を確保することが目的である。本実施例では、オーバーコート層８として耐熱性ガラス層を用いた。

給電用電極９、１０は、銀のスクリーン印刷パターンを用いた。給電用電極９・１０は抵抗発熱体６に給電する目的で設けられているので、その抵抗は抵抗発熱体６に対して十分低くしている。

５はヒータの温度を検知するために設けられた検温素子である。本実施例では、検温素子としてヒータ３から分離した外部当接型のサーミスタを用いている。この外部当接型サーミスタ５は、例えば支持体上に断熱層を設けその上にチップサーミスタの素子を固定し、素子を下側（ヒータ裏面側）に向けて所定の加圧力によりヒータ裏面に当接するような構成をとる。本実施例では、支持体として高耐熱性の液晶ポリマーを、断熱層としてセラミックスペーパーを積層したものを用いた。外部当接型サーミスタ５はＣＰＵ１１に通じている。以上で説明したヒータ３を、抵抗発熱体６及びオーバーコート層８を形成具備させた表面側を下向きに露呈させてステー１の下面側に保持させて固定して配設してある。

ヒータ３は、抵抗発熱体６の長手両端部の給電用電極９及び１０から電力を供給することにより抵抗発熱体６が長手の全長にわたって発熱することで温度が上昇する。その温度がサーミスタ５で検知され、サーミスタ５の出力をＡ／Ｄ変換しＣＰＵ１１に取り込み、取り込んだ情報に基づいてトライアック１２により抵抗発熱体６に供給する電力を制御して、ヒータ３の温度制御がなされる。即ちサーミスタ５の検知温度が所定の設定温度より低いとヒータ３が昇温するように、設定温度より高いと降温するように電力を制御してヒータ３は一定温度に保たれる。この設定温度のことを定着温度という。

ヒータ３の温度が所定温度に立ち上がり、かつ加圧ローラ４の回転によるフィルム２の回転周速度が安定化した状態において、フィルム２を挟んでヒータ３と加圧ローラ４とで形成される圧接ニップ部Ｎに記録材Ｐが搬送される。そして、記録材Ｐがフィルム２と一緒に圧接ニップ部Ｎで挟持されて搬送されて、ヒータ３の熱がフィルム２を介して記録材Ｐに付与される。これにより、記録材Ｐ上に転写されたトナー像Ｔが記録材Ｐに加熱定着される。圧接ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはフィルム２から分離されて搬送され、機外に排出される。

（３）本実施例における交換部品の寿命判断方法
本実施例では、前述したプロセスカートリッジ、転写ローラ１０６、加熱装置１０７、給紙ローラ１０８を、ユーザーやサービスマンが交換可能なようにレーザープリンタ本体に対して着脱可能に設定して交換部品としている。以下、本実施例では、交換部品の一例として、加熱装置１０７を例にとり、寿命の判断及び報知の仕組みを以下に説明する。

本実施例では加熱装置１０７が寿命に到達したか否かを判断するためのパラメータとして、加熱装置の回転時間の積算値を用いる。プリント動作時に加熱装置１０７のフィルム２、加圧ローラ４が回転する際に、回転している時間をカウントしその積算値をＣＰＵ１１の不図示のメモリに記憶しておく。そして、この回転時間の積算値が予め設定された所定値（以降、閾値という）以上であるか否かで、加熱装置１０７が寿命に到達したか否かを判断する。

なお、本実施例では、回転時間の積算値をパラメータとするが、パラメータは通紙枚数の積算値やフィルム２や加圧ローラ４の回転回数の積算値でもよい。また、これら複数のパラメータを夫々独立に積算して記憶しておき、いずれかのパラメータが所定値以上になった時点で寿命と判断するような制御も可能である。

また、上記のパラメータを積算する際には、画像形成装置の設置されている周囲の環境の温湿度（例えば、環境センサ等を有する場合）、プロセススピード（複数のプロセススピードを有する装置の場合）、紙サイズ、紙種（坪量・表面性の違い）、定着温度等の条件に応じて、重み付けを行うことも可能である。例えば定着温度であれば、一般的には定着温度が高い方が、フィルムや加圧ローラの表層の摩耗及び劣化は進みやすい傾向にある。このような定着温度と摩耗の関係を考慮して正確に寿命を予測するために、定着温度が高く設定される条件においては加算する回転時間に重み付けを行う（例えば、回転時間を１．５倍して加算する）といった制御も有効であろう。

次に、本実施例の加熱装置１０７の構成で、耐久試験を行って加熱装置１０７の状態と画質について確認した。その結果、グラフィック画像の品質を満足できる加熱装置１０７の回転時間の積算値は ２００時間であった。よって、加熱装置の使用開始時から回転時間を積算していき、積算値が２００時間に到達したときに加熱装置は寿命に到達したと判断する（寿命と判断する閾値を２００時間とした場合）。

ただし、これはグラフィック画像を対象とした場合の加熱装置１０７の寿命であり、前述したようにテキスト画像を対象とした寿命や記録材の搬送性を満足できる積算値（寿命）は、２００時間よりも長くなる。従来は、ユーザーが許容できる品質に関係なく、一律に加熱装置の寿命を２００時間と設定していたが、本発明では、ユーザーが許容できる画質に応じて、寿命と判断する所定値を可変とする。ユーザーが許容できる画質の度合いを、本発明では「プリントレベル」と定義する。本実施例ではプリントレベルを以下のように設定した。
プリントレベル１：グラフィック画像に不具合がない
プリントレベル２：テキスト画像に不具合がない（グラフィック画像の不具合は許容する）
プリントレベル３：テキスト画像に多少の不具合が発生する（テキスト画像の不具合は許容する）
本実施例の加熱装置１０７の構成で、上記の各プリントレベルを満足できる加熱装置の回転時間（＝寿命と判断する閾値）を耐久試験を行って検討した結果、以下の表１のようになった。

加熱装置１０７の累積使用量が増加して耐久が進むとフィルム２や加圧ローラ４の表層が摩耗して劣化したり、表層に局所的なキズ等が発生する。これにより、それらに起因する画像不良（全体的又は部分的な定着不良）が発生する。試験の結果から回転時間が２００時間に達した後はグラフィック画像の画質が満足できなくなる（画像の一部に定着されない個所などが発生する）。また、テキスト画像はグラフィック画像よりも印字率が低く、定着性も良い傾向にある。よって、さらに耐久が進み、回転時間が３００時間を超えるまでは、テキスト画像であれば画質は満足できる。すなわち、プリントレベル１において寿命と判断する閾値よりも、プリントレベル２において寿命を判断する閾値は大きく設定できる。

更に耐久が進み、回転時間が３００時間を超えるとテキスト画像においても定着不良が発生して品質が満足できなくなる。しかし、ユーザーによってテキスト画像に多少の不具合が発生してもプリントを継続したいユーザーも存在する。なお、この場合は前述した通り、その時点で加熱装置１０７における記録材の搬送性は満足できなくなる訳ではなく正常に記録材を搬送してプリントを継続することができる。よって、プリントレベル２において寿命と判断する閾値よりも、プリントレベル３において寿命を判断する閾値は大きく設定できる。

本実施例では、ユーザーがプリントレベルの情報を操作部としてのオペレーションパネル、若しくは、レーザープリンタに接続されたコンピュータから入力し、入力された情報に基づき表１に従って寿命と判断する閾値を設定する。

なお、本実施例では、一例としてプリントレベルは加熱装置１０７による画像の定着状態に基づきレベルを設定しているが、これに限らず、例えば、ユーザーの許容できるジャム発生頻度等でレベルを設定することも可能である。また、画質のレベルを加熱装置１０７ではなくプロセスカートリッジの感光ドラム、現像装置の累積使用量と対応付けてプリントレベルを設定することも可能である。

以下、フローチャートを用いて、本実施例の寿命判断及び報知の仕組みを説明する。図１は、本実施例における加熱装置１０７の寿命判断及び報知の仕組みを示すフローチャートである。

まず、本実施例の画像形成装置がユーザー先に着荷されて、動作が開始できる状態になった際に、画像形成装置の記憶部としてのＲＯＭに予め記憶されている画像サンプルを自動的に出力する（ステップＳ１０１）。本実施例では３枚の画像サンプルを自動的に出力するように設定している。３枚の画像サンプルは夫々グラフィック画像とテキスト画像の両方が１枚の中に印字されており、１枚は両画像に不具合がない画像サンプル、１枚はグラフィック画像に不具合（例えば部分的に濃度が薄い）があるがテキスト画像には不具合はない画像サンプル、もう１枚は両画像に不具合がある画像サンプルである（例えばテキスト画像に部分的な画像欠落が見られる）。この画像サンプルは一例であり、実際に耐久後の画像に発生する不具合はこの画像サンプルと同様にならない可能性もあるが、試験を行って画像に発生する不具合の状態からこれらの画像サンプルを作成している。

この３枚の画像サンプルをユーザーが確認して、どのサンプルのレベルまで許容できるかを判断してもらい、その情報を画像形成装置に入力してもらう。入力する情報は、選択した画像サンプルの情報（番号１〜３）である。レーザープリンタに接続されたコンピュータから画像サンプルの情報を入力可能にしても良い。そして、入力された情報を元にプリントレベルを確定する（ステップＳ１０２）。なお、３枚のうちどこまで許容できるかが、プリントレベルをどこに設定するかに対応している。表２にその関係を示す。

なお、ユーザーに判断と情報の入力を促す手段としては、例えば画像形成装置に設けたオペレーションパネル上に判断と情報の入力を促すメッセージを出力（表示）し、情報の入力についてもオペレーションパネル上で実施してもらう。また、画像形成装置にユーザーが用いるコンピュータが接続されている場合は、コンピュータのモニタで画像サンプルを確認して、情報を入力してもらう方法も可能である。

プリントレベルが確定したら、表１に従い寿命とする回転時間の積算値（＝寿命と判断する閾値）を設定する（ステップＳ１０３）。本実施例ではユーザーが入力した情報に基づき、プリントレベルを確定して、それに対応する閾値を設定しているが、例えば、ユーザーに画像形成装置を提供するディーラーが、事前にユーザーの使用状況を把握して、プリントレベルを設定してからユーザーに提供することも可能である。

加熱装置１０７の寿命の設定が終了したら、ユーザーの装置の使用に従い加熱装置１０７の回転時間を積算して記憶していく（ステップＳ１０４）。積算の際に、前述した重み付けを行うことも可能である。そして、積算時間をプリントレベルに応じて設定した閾値と比較し（ステップＳ１０５）、積算時間が閾値よりも小さければステップＳ１０４に戻り、積算時間が閾値以上になっていれば、ユーザーに加熱装置１０７が寿命に到達したことを報知して、加熱装置の交換を促す（ステップＳ１０６）。

例えば、プリントレベルが２であれば、寿命と判断する閾値は３００時間であるので、現在の積算時間をＸ時間とするとＸ時間を３００時間と比較し、Ｘ＜３００であればステップＳ１０４に戻り、Ｘ≧３００であればステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０５における寿命の判断は、プリント動作中、常時に行ってもよいし、プリントジョブが終了する毎に予め決められたタイミングで行ってもよい。ステップＳ１０６の寿命の報知も同様である。ユーザーへの寿命が達したことを示す報知のメッセージは、画像形成装置のオペレーションパネル上に表示してもよいし、コンピュータが接続されている場合であれば、そのモニタに表示してもよい。また、メッセージをプリントして出力することでもよい。

また、現在の積算時間と閾値から、残りの寿命は計算して、寿命に到達して初めて報知するのではなく、例えば残寿命が１０％になったら、もうすぐ交換時期であることをユーザーに報知するような制御も可能である。

ユーザーに加熱装置１０７の交換を促し、実際に交換された場合は、加熱装置１０７の回転時間の積算時間を０にリセットし、ステップＳ１０４以降の制御を行う。実際に交換されたことを検知するには、ユーザーもしくはサービスマンに交換したという情報を画像形成装置に入力してもらってもよいし、加熱装置１０７が新品であることを検知できる機構を設けてもよい。新品であることを検知できる機構としては、記憶素子（記憶されるデータで検知）またはヒューズ等の電気的な方法を採用することができる。

また、加熱装置１０７が新品に交換されたタイミングで、再度、ステップＳ１０１の画像サンプル出力以降のステップを実行し、プリントレベルの再設定を行ってもよい。

以上、説明した通り、本実施例の制御を行うことで、ユーザーが許容できる画質に合わせて適切な時期に加熱装置の寿命判断及び報知を行うことができる。よって、従来の一律の寿命判断及び報知に比べてユーザーの要求に応じた寿命報知が可能となる。例えば、本実施例では、プリントレベル２を選択したユーザーは、従来の一律の設定（プリントレベル１と同じ設定）よりも寿命報知の時期が遅くなり、より長く加熱装置を使用することができる。

なお、本実施例では交換部品として加熱装置を例にとって説明したが、プロセスカートリッジ、転写装置、給紙ローラ等の他の交換部品や画像形成装置本体の寿命についても、本実施例で説明したようなユーザーが許容でできるレベルに応じて寿命を可変とするという仕組みを適用することができる。

実施例１では、交換部品の例として加熱装置を挙げて説明した。本実施例では、複数の交換部品に対して独立に寿命判断及び報知をする例を説明する。本実施例では、複数の交換部品の例として、加熱装置１０７と転写ローラ１０６を挙げて説明を行う。なお、本実施例の画像形成装置Ａの構成は実施例１と同じであるため説明を省略する。

本実施例では転写ローラ１０６が寿命に到達したか否かを判断するためのパラメータとして、転写ローラの回転時間の積算値を用いる。プリント動作時に転写ローラ１０６が回転する際に、回転している時間をカウントし、その積算値をＣＰＵ１１に記憶しておく。この積算値は加熱装置１０７の回転時間の積算値とは別に記憶しておく。そして、この回転時間の積算値が予め設定された所定値（閾値ともいう）以上になったか未満かで、転写ローラ１０６が寿命に到達したか否かを判断する。

本実施例では、回転時間の積算値をパラメータとするが、パラメータは通紙枚数の積算値や転写ローラ１０６の回転回数の積算値でもよく、これら複数のパラメータを並行して独立に積算して記憶しておき、いずれかのパラメータが閾値を超えた時点で寿命と判断するような制御も可能である。

また、上記のパラメータを積算する際には、画像形成装置の設置されている周囲の環境の温湿度（例えば、環境センサ等を有する場合）、プロセススピード（複数のプロセススピードを有する装置の場合）、紙サイズ、紙種で重み付けを行うことも可能である。ここで紙種とは、坪量や表面性が違う記録材を意味し、例えば、普通紙、厚紙、薄紙、グロス紙、ラフ紙等、種類の違う記録材を意味する。なお、本実施例における転写ローラ１０６のパラメータの積算に関する考え方は、実施例１で説明した加熱装置のパラメータ積算に関する考え方と同じである。従って、本実施例でも、実施例１と同じく、以下のとおりプリントレベルを設定する。そして、転写ローラ１０６に対しても各プリントレベルに対応する寿命を設定する。
プリントレベル１：グラフィック画像に不具合がない
プリントレベル２：テキスト画像に不具合がない（グラフィック画像の不具合は許容する）
プリントレベル３：テキスト画像の多少の不具合が発生する（テキスト画像の不具合は許容する）
本実施例の転写ローラの構成で、上記の各プリントレベルを満足できる転写ローラの回転時間（＝寿命と判断する所定値）を耐久試験等で検討した結果、表３のようになった。

一般的に転写ローラは、耐久が進むと弾性層の電気抵抗が上昇し、ある閾値を超えるとトナーを記録材上に保持するための電荷を記録材に十分与えることができなくなり、転写性が満足できなくなる。具体的にはグラフィック画像で印字濃度が不足したり、テキスト画像で印字領域以外にトナーが飛び散って画像が不鮮明になったりする不具合が発生する。グラフィック画像の方がテキスト画像よりも印字率が高く転写性には厳しい画像であるので、表３に示す通り、グラフィック画像での不具合の方がテキスト画像での不具合よりも早い時期に発生する。更に耐久が進むと、転写ローラ表面の摩耗・劣化が進行し、記録材の搬送性にも不具合が生じ始める。

本実施例では、ユーザーにプリントレベルの情報を入力してもらい、加熱装置は実施例１で説明した表１に基づき、転写ローラは表３に基づき、それぞれ独立に寿命と判断する所定値を設定する。表１（実施例１）と表３を比較すると分かるように、加熱装置１０７と転写ローラ１０６の寿命と判断する閾値は夫々異なる値である。これは両交換部品の寿命は夫々の構成（材質）に依存することがわかる。つまり、加熱装置や転写ローラ以外の他の交換部品（例えば、プロセスカートリッジ・給紙ローラ等）でも同様である。もちろん、交換部品が異なっても、結果的に閾値が同じ値になることもある。

以下、フローチャートを用いて、本実施例の寿命判断及び報知の仕組みを説明する。図６は、本実施例における加熱装置及び転写ローラの寿命判断及び報知の仕組みを示すフローチャートである。

図６のステップＳ２０１、Ｓ２０２は、実施例１の図１の構成と同じである。ここでは、実施例１と同様、ユーザーに許容できる画像サンプルを選択及び情報を入力してもらい、その情報に応じてプリントレベルを確定する（実施例１の表２を用いる）。

プリントレベルが確定したら、表１に従い、寿命とする加熱装置の回転時間（＝寿命と判断する所定値）を設定する（ステップＳ２０３）。この加熱装置の寿命と判断する閾値をＡ時間とする。次に、表３に従い、寿命とする転写ローラの回転時間（＝寿命と判断する所定値）を設定する（ステップＳ２０４）。この転写ローラの寿命と判断する閾値をＢ時間とする。

本実施例では、プリントレベルを決定し、そのプリントレベルに基づき、加熱装置の所定値Ａと転写ローラの所定値Ｂを設定しているが、両交換部品に対して各々ユーザーに許容できる画像サンプル出力して、それを選択及び入力してもらいプリントレベルを決定してもよい。

また、本実施例ではユーザーによって入力された情報に基づき、プリントレベルを決め、それに対応する閾値を設定しているが、例えば、ユーザーに画像形成装置を提供するディーラーが、事前にユーザーの使用状況を把握して、あらかじめプリントレベルを設定してからユーザーに提供することも可能である。更に、例えば加熱装置のプリントレベルはディーラーがあらかじめ設定し、転写ローラのプリントレベルはユーザーが選択した情報に基づき決定するといった選択的な方法も可能である。

加熱装置１０７と転写ローラ１０６の寿命の設定が終了したら、ユーザーの装置の使用に従い加熱装置１０７と転写ローラ１０７の夫々の回転時間を積算して記憶していく（ステップＳ２０５）。加熱装置１０７の現在の積算時間をＸ時間、転写ローラ１０６の現在の積算時間をＹ時間として、別々に積算していく。積算の際に、前述した重み付けを行うことも可能である。重み付けを行う際は、加熱装置１０７と転写ローラ１０６で重み付けを行う条件と重み付けの値が異なる場合があるのでＸ時間とＹ時間は別々の値となる。また、重み付けを行わない場合でも、加熱装置１０７と転写ローラ１０６を駆動する手段（モーター）が別々に設けられ、プリント動作の際、回転時間が異なるような場合でもＸ時間とＹ時間は別々の値となる。もちろん、Ｘ時間とＹ時間が必ず同じ値になるような構成であれば、変数を分けず同じ値で管理してもよい。

次に、加熱装置１０７の現在の積算時間Ｘをプリントレベルに応じて設定した閾値Ａと比較する（ステップＳ２０６）。Ｘ＜ＡであればステップＳ２０８に進み、Ｘ≧Ａであれば加熱装置が寿命に到達したと判断し、ユーザーに加熱装置が寿命に到達したことを報知し、加熱装置の交換を促す（ステップＳ２０７）。加熱装置の寿命を報知をした後は、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８では、転写ローラ１０６の寿命判断を行う。転写ローラの現在の積算時間Ｙをプリントレベルに応じて設定した所定値Ｖと比較し、Ｙ＜ＢであればステップＳ２０５に戻り、Ｙ≧Ｂであれば転写ローラ１０６が寿命に到達したと判断し、ユーザーに転写ローラが寿命に到達したことを報知し、転写ローラの交換を促す（ステップＳ２０９）。

ユーザーに加熱装置や転写ローラの交換を促し、実際に交換された場合は、交換された交換部品の積算時間（ＸあるいはＹ）を０にリセットし、ステップＳ２０５以降の制御を行う。

以上、説明した通り、本実施例の制御を行うことで、ユーザーが許容できる画質に合わせて加熱装置や転写ローラの寿命判断及び報知を夫々適切な時期に行うことができる。よって、ユーザーによっては、従来の一律の寿命報知に比べて寿命報知の時期が遅くなり、より効率的に加熱装置・転写ローラを使用することができる。

なお、本実施例では加熱装置と転写ローラの２つの交換部品の寿命管理を独立に行う場合を例にとって説明したが、プロセスカートリッジ・給紙ローラ等も含めて３つ以上の交換部品に対して、それぞれ独立して寿命管理を行ってもよい。また、交換部品だけでなく画像形成装置そのものの寿命も含めて管理することも可能である。

（他の実施例）
実施例１、２で説明した画像形成装置と画像形成装置に接続されるコンピュータを組み合わせることで画像形成システムを構成することができる。例えば画像形成装置に接続されたコンピュータを入力部及び表示部として利用することでユーザーが画像サンプルの選択を容易に実行することができる。図７に画像形成システムの一例を示す。

例えば、コンピュータ３００からユーザーが画像形成装置３０１の状態や仕様を設定可能にする不図示のプログラムやソフトウエア（ドライバともいう）を用いて、各交換部品の閾値を設定することが可能である。

一例として、実施例１に記載した加熱装置１０７について、３つの画質の画像（図７の３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ）をコンピュータのモニタ３００ａに表示して、ユーザーがその１つを選択するようにすれば容易にレベルを設定することができる。加熱装置１０７に限らず、コンピュータの画面上に各交換部品を選択する画面を表示して、それをユーザーが選択すると各交換部品に対応した画質の画像が表示されるようにしても良い。

このように、画像形成装置とそれに接続されるコンピュータを有する画像形成システムを構成することで、実施例１、２で説明した構成と同様の効果を得ることができる。

また、本例の画像形成システムでは画質の異なる画像を印刷しなくてもコンピュータの画面上で画像を確認してレベルを選択できるため印刷コストを低減することができる。

なお、このような画像形成システムは、インターネットなどの公衆ネットワークで接続されたコンピュータ、サーバ、プリンタから構成されてもよい。その場合は、複数のコンピュータと一つのプリンタ、また、複数のコンピュータと複数のプリンタ、また、一つのコンピュータと複数のプリンタという組合せでシステムを構成することが可能である。

１１ ＣＰＵ
１０６ 転写ローラ
１０７ 加熱装置
１０８ 給紙ローラ
Ｎ ニップ部
Ｐ 記録材
Ｔ トナー

Claims (8)

1. 画像形成に使用される交換可能な交換部品と、
   前記交換部品の使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記使用量に関する情報が閾値以上になった場合に前記交換部品が寿命に達したことを示す情報を出力する出力手段と、
   情報を入力する入力手段と、
   前記入力手段により入力された画質に関する情報に従い前記閾値を設定する制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画質に関する情報を外部から入力させるために、記録材に前記画質の異なる画像を形成して排出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. 前記画質に関する情報とは、外部の指示に応じて選択された前記画質の異なる画像に関する情報であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記入力手段とは、画像形成装置に関する情報を入力するための操作部を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記出力手段とは、前記画像形成装置に関する情報を表示する表示部を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 複数の前記交換部品を有し、
   複数の前記交換部品の夫々について前記記憶手段に前記使用量に関する情報を記憶し、
   複数の前記交換部品の夫々の使用量に関する情報が夫々に対応した閾値以上になった場合に、前記出力手段は、複数の前記交換部品の夫々について交換時期に達したことを示す情報を出力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 画像形成装置と、前記画像形成装置と接続される入力装置を有する画像形成システムにおいて、
   画像形成に使用される交換可能な交換部品と、
   前記交換部品の使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された前記使用量に関する情報が閾値以上になった場合に前記交換部品が寿命に達したことを示す情報を出力する出力手段と、を備え、
   前記入力装置により入力された画質に関する情報に従い前記閾値を設定する制御手段と、
   を有することを特徴とする画像形成システム。
8. 前記入力装置は、表示部を備えたコンピュータを含み、
   前記画質の異なる複数の画像を前記コンピュータの表示部に表示することを特徴とする請求項７に記載の画像形成システム。

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