JP2017090754A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】定着装置が有する定着フィルムにおいて、表層の膜圧のばらつきによらず、定着フィルム表層の劣化状態を判定し、正確に定着装置の寿命を検知する画像形成装置。
【構成】フィルム部材１２を介してヒータ１３により被加熱対象に加熱を行う定着部１１８を有する画像形成装置において、フィルム部材１２の表面温度を検出する温度検出部２１を有し、異なるタイミングにおいて温度検出部２１が検出したフィルム部材１２の表面温度を比較して表面温度の変化の状態を検知することにより、フィルム部材の劣化状態を判定する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真方式等の複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像形成装置における加熱定着装置、すなわち、電子写真方式・静電記録方式・磁気記録方式等の適宜の画像形成プロセスにより加熱定着性の現像剤（トナー）を用いて被記録媒体（転写材シート・印刷紙・エレクトロファックスシート・静電記録シートなど）の表面に間接転写方式、又は直接転写方式で形成され担持された未定着トナー像（目的の画像情報に対応した未定着現像剤像）を被記録媒体に熱定着させるための加熱装置としては、従来、定着部材として薄膜の定着フィルムを用いたフィルム加熱方式の加熱装置などが提案されている。

フィルム加熱方式の定着部では、耐熱性を有する定着フィルムを介して加圧ローラを加熱体に密着させて回転させることにより、定着フィルムを加圧ローラの回転に従動させる。フィルム加熱方式の定着部では、加圧ローラ及び定着フィルムの回転に伴って生じる加圧ローラと被記録媒体との摩擦力、及び被記録媒体と定着フィルムとの摩擦力により、被記録媒体を搬送する。フィルム加熱方式の定着部では、定着フィルムを介して付与される加熱体からの熱と、ニップ領域の加圧力と、によって、現像剤像を被記録媒体に画像として定着させる。

このようなフィルム加熱方式に用いられている定着フィルムは、基層と表層より形成される複層構造であり、エンドレス形状をなすように成型されたものが使用されている。

基層としては、ポリイミド等の耐熱性樹脂、あるいは、耐熱性、高熱伝導性を有するＳＵＳ等の純金属、合金等が用いられ、 表層としては、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の樹脂が用いられる。また、基層と表層を接着するために接着材が塗布してあり、表層と基層の間に接着層（プライマー層）として介在している。

このような定着装置において、通紙した回数が多くなってくると、定着フィルム表層が削れたり剥がれたりしてトナーの離型性が悪くなり、いわゆる高温オフセットが発生する。特に、定着フィルムは表面温度が高いほど削れやすく、表層が削れたり剥がれたりすると高温オフセットが発生しやすくなる。

ここで、高温オフセットとは、熱定着方式において、トナーが過加熱されると、トナーの凝集力が定着フィルムや記録媒体との接着力を下回ってしまい、トナー層が記録媒体側と定着フィルム側に分断されて定着フィルム上にも残留し、フィルム１周分回転した位置で記録媒体上に再度定着してしまうものである。

このような現象の発生を事前にユーザに知らせる技術として、定着部材の表面温度を検知し、その結果を積算することで使用状態を判断し、それに応じて定着ローラの寿命をユーザに知らせるものがある（特許文献１）。

特開２００３−７６１８８号

しかしながら、先に述べたように定着フィルムは基層、プライマー層、表層の複層構造になっており、それぞれの層の膜厚には公差があるため、製品によって定着フィルムの各層の膜厚には個体差が生じる。具体的な一例を挙げると、表層の膜厚の公差は１０±２μｍ、プライマー層の幕圧の公差は４±１μｍ、基層の膜厚の公差は４２±６μｍである。

すなわち、特許文献１の方法で定着フィルム寿命検知を行うと、定着フィルムの表層の膜厚が公差により大きい場合、定着フィルム表面温度の寿命を検知する積算値の閾値は公差にかかわらず一定なので、積算値が閾値に到達して定着フィルムが寿命であると判断されたにもかかわらず、実際は表層の膜厚は残っているという現象が生じる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、定着装置が有する定着部材のばらつきによらず、正確に定着装置の寿命を検知することができる画像形成装置を提供することにある。

上述した目的を達成するための本発明に係る画像形成装置は、加熱部材を備えた回転部材と、前記回転部材の表面温度を検出するための温度検出部材と、異なるタイミングにおいて前記温度検出部材が検出した前記回転部材の表面温度を比較して前記回転部材の表面温度の変化の状態を検知し、前記回転部材の表面温度の変化の状態に基づいて前記回転部材の劣化状態を判定する制御部と、を有するものである。

本発明によれば、定着装置が有する定着部材のばらつきによらず、正確に定着装置の寿命を検知することが出来る。

本発明に係る画像形成装置の断面図 本発明の制御構成を示すブロック図 第一実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図 第一実施形態と従来例の寿命検知精度の差を示す図 第二実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図 第二実施形態と第一実施形態の寿命検知精度の差を示す図 第三実施形態に係る画像形成装置の動作を示すフロー図 第三実施形態と第二実施形態の寿命検知精度の差を示す図

以下、図面を適宜参照して、本発明の各実施形態に係る画像形成装置につき、詳細に説明する。

（第一実施形態）
図１は本実施形態の画像形成装置の断面図である。本実施形態に係る画像形成装置Ａの全体構成について、図１を参照しながら詳細に説明する。

画像形成装置Ａは、図１に示されているように、スキャナ部Ｂ、画像形成部Ｃ及びシートデッキＤを有する。

スキャナ部Ｂは、原稿等の画像情報を読み取り、読み取った画像情報を電気信号に変換して画像形成部Ｃに伝送する。

画像形成部Ｃは、スキャナ部Ｂから伝送された画像情報を、シートデッキＤから搬送されたシート等の被記録媒体に現像剤像として転写し、転写した現像剤像を被記録媒体に定着させて排出する。なお、画像形成部Ｃの構成の詳細については後述する。

シートデッキＤは、一対のシートカセット１ａ及びシートカセット１ｂから構成される給送ユニットＵ１と、一対のシートカセット１ｃ及びシートカセット１ｄから構成される給送ユニットＵ２を有している。シートデッキＤは、各シートカセット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの内部に収容されたシート状の被記録媒体を、１枚ずつ分離して画像形成部Ｃまで搬送する。

ここで、画像形成装置Ａは、スキャナ部Ｂの画像処理部の処理信号を画像形成部Ｃに入力すれば複写機として機能し、コンピュータ等の外部装置の出力信号を画像形成部Ｃに入力すればプリンタとして機能する。また、画像形成装置Ａは、外部のファクシミリ装置からの信号を受信すると共に、スキャナ部Ｂの画像処理部の処理信号を外部のファクシミリ装置に送信することにより、ファクシミリ装置として機能する。

図２は本実施形態における制御構成を示したブロック図である。画像形成部Ｃの構成及び印字動作につき、図１及び図２を参照しながら、以下詳細に説明する。

画像形成部Ｃは、図１に示すレーザースキャナ１１１及び感光体１１２、画像書き込み光学系１１３、現像器１１４、転写ローラ１１５、搬送部１１７、定着部１１８、排出ローラ１１９、トレイ１２０と、図２に示す温度検出部２１及び駆動制御部２２、センサ受光部２３、サーミスタ２４、センサ発光部２５、制御部１００、駆動制御部１０１、環境測定部１０２、入力部１０３、レジストローラ１０６、駆動用モータＭ１、駆動用モータＭ２と、を有している。

図２に示す温度検出部２１は、後述するフィルム部材１２の上方部に、フィルム部材１２に向けて設置され、フィルム部材１２の表面温度を測定する。温度検知部材として、接触式サーミスタ、もしくはサーモパイル等の非接触温度検知部材を用いても良い。

駆動制御部２２は、制御部１００の制御に従って、駆動用モータＭ１の駆動を制御する。

センサ受光部２３は、センサ発光部２５から出射された光を受光して、受光した光の検出信号を制御部１００に出力する。

センサ発光部２５は、センサ受光部２３に向けて発光する。センサ発光部２５とセンサ受光部２３とは、被記録媒体が搬送されてきたか否かを検出する紙検出センサとして設けられている。

制御部１００は、ＣＰＵ１００ａと、メモリ１００ｂと、温度制御部１００ｃと、を備えている。制御部１００は、駆動制御部２２及び駆動制御部１０１の駆動を制御すると共に、温度検出部２１の検出結果、環境測定部１０２における測定結果、又は入力部１０３からの属性情報に基づいて、定着部１１８における定着処理の際の条件を変更する。

温度制御部１００ｃは、ＣＰＵ１００ａの制御に従って、ヒータ１３の温度制御を行う。温度制御部１００ｃは、サーミスタ２４で測定された温度に応じてヒータ１３の温度制御を行う。

入力部１０３は、被記録媒体の単位面積当たりの重量を示す属性情報の外部からの入力を受け付けてＣＰＵ１００ａに出力する。

駆動制御部１０１は、制御部１００の制御に従って、駆動用モータＭ２の駆動を制御して、定着部１１８における被記録媒体の搬送速度を制御する。

レジストローラ対１０６は、第１のローラ１０６ａ及び第２のローラ１０６ｂを有している。第２のローラ１０６ｂは、第１のローラ１０６ａの回転に従動して回転する。

レジストローラ対１０６は、駆動用モータＭ１の駆動により感光体１１２の回転に同期して第１のローラ１０６ａが回転することにより、被記録媒体を感光体１１２と転写ローラ１１５との間に形成された転写部Ｒに搬送する。レジストローラ対１０６は、駆動用モータＭ１の駆動が停止した際に第１のローラ１０６ａが停止することにより、転写ローラに対する被記録媒体の搬送動作を停止する。また、レジストローラ対１０６は、駆動用モータＭ１が駆動を再開した際に第１のローラ１０６ａが再び回転することにより、転写部Ｒに対する被記録媒体の搬送動作を再開する。

レジストローラ対１０６は、駆動制御部２２及び駆動用モータＭ１を介した制御部１００からの制御により、被記録媒体がニップ領域Ｎに到達するように被記録媒体を搬送する。

環境測定部１０２は、画像形成装置Ａの環境下の温度及び湿度を測定して、測定結果を制御部１００のＣＰＵ１００ａに出力し、入力部１０３は、外部から属性情報を入力可能であり、入力された属性情報を制御部１００に出力する。

図1に示すレーザースキャナ１１１は、スキャナ部Ｂから伝送された電気信号に基づいて、スキャナ部Ｂで読み取った画像情報を射出する。

像担持体である感光体１１２は、不図示の帯電ローラにより一様に帯電される。感光体１１２には、画像書き込み光学系１１３により走査されることにより静電潜像が形成される。

画像書き込み光学系１１３は、レーザースキャナ１１１から射出された画像情報に対応するレーザー光で感光体１１２上を走査して、感光体１１２の表面に静電潜像を形成する。

現像器１１４は、感光体１１２に形成された静電潜像を現像して、感光体１１２上に現像剤像を形成する。

転写ローラ１１５は、感光体１１２の回転に同期して給送ユニットＵ１または給送ユニットＵ２から供給された被記録媒体に対して、感光体１１２上に形成された現像剤像を転写する。

搬送部１１７は、現像剤像を転写された被記録媒体を転写ローラ１１５から定着部１１８に搬送する。

定着部１１８は、搬送部１１７から搬送されてきた被記録媒体を、ヒータ１３による加熱と加圧ローラ１８による加圧を行なうと共に排出ローラ１１９に向けて搬送することにより、被記録媒体に転写された現像剤像を被記録媒体に定着させる定着処理を行う。

定着部１１８には、被記録媒体に転写された現像剤像を被記録媒体に定着させるためのニップ領域Ｎが形成されている。なお、ニップ領域Ｎと定着部１１８の構成の詳細については後述する。また、カウンタ１０４は被記録媒体が定着部１１８を通過した数をカウントする。

排出ローラ１１９は、定着部１１８から搬送された被記録媒体をトレイ１２０に排出する。トレイ１２０は、画像形成装置Ａの外部に配置され、排出ローラ１１９により排出された被記録媒体を順次積載する。

駆動用モータＭ１は、駆動制御部２２の制御に従って駆動して、レジストローラ対１０６を回転させる。また、駆動用モータＭ２は、駆動制御部１０１の制御に従って駆動して、加圧ローラ１８を回転させる。

本発明の第１実施形態に係る定着部１１８の構成につき、図１から図２を参照しながら、以下詳細に説明する。

定着部１１８は、フィルム加熱方式を採用しており、フィルムユニット１０と、加圧ローラ１８と、を有している。また、フィルムユニット１０は、ヒータ１３と、ステー１１と、フィルム部材１２と、サーミスタ２４と、を有している。

ステー１１は、耐熱性樹脂により形成され、フィルム部材１２の内側に配置されてフィルム部材１２の回転のガイド部材になっている。

ヒータ１３は、ステー１１に固定されている。ヒータ１３は、フィルム部材１２を介して加圧ローラ１８と圧接することにより、フィルム部材１２を介して被記録媒体に熱を供給する。

ヒータ１３は、ステー１１に保持され、フィルム部材１２と摺動する位置に設けられる。ヒータ１３としては、低熱容量のプレート状のものが用いられる。本実施形態では、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性セラミック基板の表面に、基板の長手方向に沿って、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層がスクリーン印刷されたものが用いられる。なお、定着フィルム１３の内周面との摺動面に、熱効率を損なわない範囲で通電発熱抵抗層を保護するガラス層などの保護層を設ける構成であってもよい。

ステー１１はヒータ１３を保持するものであって、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂によって形成される。また、ヒータ１３を保持すると共に、フィルム部材１２の回転をガイドする役目も備える。

本実施形態におけるフィルム部材１２には、クイックスタートを可能にするために、層厚２００μｍ以下の耐熱性フィルムが用いられる。また、耐久性を確保するために、層厚を２０μｍ以上とすることが望ましい。すなわち、本実施の形態では、層厚が２０μｍ以上２００μｍ以下の定着フィルムが用いられる。

また、本実施の形態におけるフィルム部材１２は、基層と接着層と表層より形成される複層構造を有する。基層としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ等の耐熱性樹脂、あるいは、耐熱性、高熱伝導性を有するＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の純金属、合金等が用いられる。

表層としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体）等の樹脂が用いられる。また、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン共重合体）、ＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等の樹脂を用いてもよい。フィルム部材１２の表層をこのように構成することで、フィルム部材１２の離型性が向上する。

定着回転体であるフィルム部材１２は、無端状（エンドレス状）且つ円筒状であり、ステー１１の外周長よりも例えば３ｍｍ長い内周長を有し、ステー１１に対して遊嵌している。フィルム部材１２は、加圧ローラ１８の回転により、内面がヒータ１３の面に密着しながら図２において時計方向に回転可能である。フィルム部材１２は、ヒータ１３からの熱により被記録媒体を加熱する。

加圧回転体である加圧ローラ１８は、フィルム部材１２を回転させると共に、被記録媒体をフィルム部材１２に押圧する。加圧ローラ１８は、駆動用モータＭ２により駆動されることで、図２において反時計方向に回転可能である。

加圧ローラ１８は、ＳＵＳ、ＳＵＭ、Ａｌ等の金属芯金と、金属芯金の外側に形成される弾性層によって構成される。本実施形態では、弾性層として、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成した弾性ソリッドゴム層、あるいはより断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡成形した弾性スポンジゴム層が用いられる。また、シリコーンゴム層内に中空のフィラー（マイクロバルーン等）を分散させ、硬化物内に気体部分を持たせて断熱効果を高めた弾性気泡ゴム層を用いる構成であってもよい。さらに、弾性層の表面にパーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の離型性層を形成する。

サーミスタ２４は、ヒータ１３の非発熱面側の温度を測定する。

ニップ領域Ｎは、加圧ローラ１８がフィルム部材１２を押圧することにより形成され、加圧ローラ１８とヒータ１３との間で、フィルム部材１２を介して被記録媒体を挟持して加熱加圧する領域である。ニップ領域Ｎでは、感光体１１２から搬送されてきた被記録媒体に形成されている現像剤像を、被記録媒体を搬送しながら加熱加圧することにより、被記録媒体に定着させる。

図３は本実施形態のＣＰＵ１００ａの動作を示すフローチャートである。本実施形態におけるフィルム部材寿命検知制御について、図３を参照しながら以下詳細に説明する。

まず、ユーザが入力部１０３からＪＯＢを入力し、ＣＰＵ１００ａが画像形成要求を受けると、ＣＰＵ１００ａは、Ｓ１０１において、前回の寿命検知時における記録媒体が定着部１１８を通過した通過数（以下、前回の通過数という。）Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１を参照してメモリ１００ｂに記憶し、Ｓ１０２において、参照した前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム平均温度Ｔｎ１から、前回の寿命検知制御を行なったかどうかを判定する。

Ｓ１０１において前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１を参照できなかった場合は、Ｓ１０２において前回の寿命検知を行なっていないと判定し、Ｓ１０３において、前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１をそれぞれ０としてメモリ１００ｂに記憶して、Ｓ１０４において、通過数Ｃｎｔを参照し、メモリ１００ｂに記憶する。

Ｓ１０１において前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１を参照できた場合は、Ｓ１０２において前回の寿命検知を行なったと判定し、Ｓ１０４において、カウンタ１０４から被記録媒体が定着部１１８を通過した数（以下、通過数という。）Ｃｎｔを参照する。

次に、Ｓ１０５において、通過数Ｃｎｔ＞１０ｋであるかどうかを判定する。通過数Ｃｎｔ＞１０ｋでない場合は、フィルム部材寿命検知のタイミングではないと判断し、画像形成装置Ａは、寿命検知モードを実行せずに、Ｓ１０６において、印字動作を実行し、被記録媒体がトレイ１２０に排出されて印字終了となる。

通過数Ｃｎｔ＞１０ｋである場合は、正確に寿命検知を行なうために、Ｓ１０７において、環境測定部１０２とサーミスタ２４を参照し、サーミスタ２４の検知温度と環境測定部１０２の検知温度の差が３℃以下であるかどうかを判定する。

Ｓ１０７においてサーミスタ２４の検知温度と環境測定部１０２の検知温度の差が３℃より大きかった場合は、前ジョブ終了後の蓄熱等の理由でフィルムユニット又は加圧ローラが温められている可能性があり、正確に寿命を検知できない可能性があるため、フィルム部材寿命検知のタイミングではないと判断し、寿命検知モードを実行せずに、Ｓ１０６において、印字動作を実行し、被記録媒体がトレイ１２０に排出されて印字終了となる。

Ｓ１０６においてサーミスタ２４の検知温度と環境測定部１０２の検知温度の差が３℃以下だった場合は、 Ｓ１０８において、ヒータ１３をＯＮさせてフィルム部材１２を加熱し、駆動用モータＭ２を駆動させ、サーミスタ２４で温度の測定を開始し、ヒータ１３の温度が１９０℃になるように温調制御を行う。この際、制御部１００は、レジストローラ１０６に対して被記録媒体の搬送を行わないように制御して、被記録媒体をレジストローラ１０６前で待機させる。

制御部１００は、Ｓ１０９において、温度検出部２１でフィルム部材１２の表面温度を測定し、Ｓ１１０において、表面温度の温度変化がなくなった（表面温度が飽和した）かどうかを判定する。

Ｓ１１０において表面温度の温度変化があると判定される場合は、１００ｍｅｃごとにＳ１０９とＳ１１０を表面温度の温度変化がなくなるまで繰り返す。

Ｓ１１０において温度変化がないと判定された場合、Ｓ１１１において、温度検出部２１でフィルム部材１２の１周分の表面温度を１００ｍｓｅｃごとに複数箇所測定し、測定したフィルム部材１２の１周分の表面温度から１００ｍｓｅｃ当たりのフィルム表面平均温度Ｔｎを求める。このとき、フィルム部材１２の全周の幅と、搬送速度から、フィルム部材１２が少なくとも1周回転したことを判断する。

次に、Ｓ１１２において、フィルム表面平均温度Ｔｎと通過数Ｃｎｔと、Ｓ１０１又はＳ１０３でメモリ１００ｂに記憶した前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１から温度の傾きΔＴを下記の計算式を用いて求める。

ΔＴ＝（Ｔｎ−Ｔｎ１）／（Ｃｎｔ−Ｃｎｔ１）
次に、Ｓ１１３において、Ｓ１１２で求めた温度の傾きΔＴが５．０Ｅ−５より大きいか否かを判定する。Ｓ１１３において温度の傾きΔＴが５．０Ｅ−５より大きいと判定した場合、フィルム部材１２の劣化が進み、表層がすでに存在していない状態であると判定して、Ｓ１１４において、通過数Ｃｎｔを前回の通過数Ｃｎｔ１、フィルム表面平均温度Ｔｎを前回のフィルム平均温度Ｔｎ１としてそれぞれメモリ１００ｂに記憶し、Ｓ１１５において、通過数のカウンタ１０４をリセットし、Ｓ１１６において、フィルム部材１２の劣化が進み、寿命が切れていることを通知する。

Ｓ１１３において温度の傾きΔＴが５．０Ｅ−５以下だった場合、フィルム部材の表層は存在していると判定して、Ｓ１０６において、印字動作を実行し、被記録媒体がトレイ１２０に排出されて印字終了となる。

図４はそれぞれの層の膜厚が違うフィルム部材を用いた場合で、従来の方式と本実施形態の方式で寿命検知した時の結果である。フィルム部材Ｘは表層の膜厚が８μｍ、プライマー層の膜厚が５μｍ、基層の膜厚が４８μｍ、一方フィルム部材Ｙは表層の膜厚が１２μｍ、プライマー層の膜厚が３μｍ、基層の膜厚が３６μｍで、フィルム部材Ｘ、Ｙともに１９０℃温調した時の定着フィルムの表面温度は１７５℃であった。

従来の方式では、表面温度が同じため、フィルム部材Ｘ、Ｙともに寿命検知枚数は同じ２２０ｋ枚であった。しかし、寿命検知後のフィルム部材Ｂの表層残膜厚は４μｍであり、まだ寿命に到達していないのにもかかわらず、寿命であると検知していた。

一方、本実施形態の方式では、フィルム部材Ｘ、Ｙともに寿命検知後の表層残膜厚は０μｍであり、フィルム部材寿命を正確に検知することが出来た。

このように、フィルム部材１２の所定通過数ごとの表面温度の変化を算出することにより、フィルム部材１２の膜厚のバラツキによらず、正確にフィルム寿命を検知することが出来る。

また、部材の種類、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

（第二実施形態）
図５は本実施形態におけるＣＰＵ１００ａの動作を示すフローチャートである。本実施形態におけるフィルム部材寿命検知制御につき、図５を参照しながら、以下詳細に説明する。なお、上述した第一実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。

まず、ユーザが入力部１０３からＪＯＢを入力し、ＣＰＵ１００ａが画像形成要求を受けると、ＣＰＵ１００ａは、Ｓ２０１において、画像形成装置Ａは、サーミスタの検知温度と環境測定部の検知温度の差が３℃以下かどうかを判断する。

Ｓ２０１においてサーミスタの検知温度と環境測定部の検知温度の差が３℃より大きかった場合は、フィルム部材寿命検知のタイミングではないと判断し、Ｓ２０２において、通常通り印字動作を実行し、被記録媒体がトレイ１２０に排出されて印字終了となる。

Ｓ２０１においてサーミスタの検知温度と環境測定部の検知温度の差が３℃以下であった場合は、Ｓ２０３において、前回の通過数Ｃｎｔ１とフィルム表面平均温度Ｔｎ１を参照してメモリ１００ｂに記憶し、Ｓ２０４において、参照した前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム平均温度Ｔｎ１から、前回の寿命検知制御を行なったかどうかを判定する。

Ｓ２０３において前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１を参照できなかった場合は、Ｓ２０４において前回の寿命検知を行なっていないと判定し、Ｓ２０５において、前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１をそれぞれ０としてメモリ１００ｂに記憶して、Ｓ２０６において、通過数Ｃｎｔを参照し、メモリ１００ｂに記憶する。

Ｓ２０３において前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１を参照できた場合は、Ｓ２０４において前回の寿命検知を行なったと判定し、Ｓ２０６において、通過数Ｃｎｔを参照し、メモリ１００ｂに記憶する。

次に、Ｓ２０７において、通過数Ｃｎｔが２１０ｋ枚より多いかどうかを判断する。

Ｓ２０７において通過数Ｃｎｔが２１０ｋ枚より多い場合、画像形成装置Ａは、フィルム部材１２の寿命が末期相当だと判断し、Ｓ２０８において、メモリ１００ｂに記憶した通過数Ｃｎｔ及び前回の通過数Ｃｎｔ１から、通過数Ｃｎｔが前回の通過数Ｃｎｔ１＋２ｋ枚より多いかどうかを判定する。

Ｓ２０８において今回の通過数Ｃｎｔが前回のフィルム部材寿命検知時の通過数Ｃｎｔ１＋２ｋ枚以下であると判定した場合は、Ｓ２０２において、通常通り印字動作を実行し、被記録媒体がトレイ１２０に排出されて印字終了となる。

Ｓ２０８において今回の通過数Ｃｎｔが前回のフィルム部材寿命検知時の通過数Ｃｎｔ１＋２ｋ枚より多いと判定した場合は、Ｓ２１０において、画像形成装置Ａは、ヒータ１３をＯＮさせてフィルム部材１２を加熱し、駆動用モータＭ２を駆動させ、サーミスタ２４で温度の測定を開始し、ヒータ１３の温度が１９０℃になるように温調制御を行う。この際、制御部１００は、レジストローラ１０６に対して被記録媒体の搬送を行わないように制御して、被記録媒体をレジストローラ１０６前で待機させる。

一方、Ｓ２０７において通過数Ｃｎｔが２１０ｋ枚以下の場合、画像形成装置Ａは、フィルム部材１２の劣化はそれほど進んでいない、と判断し、Ｓ２０９において、メモリ１００ｂに記憶した通過数Ｃｎｔ及び前回の通過数Ｃｎｔ１から、通過数Ｃｎｔが前回の通過数Ｃｎｔ１＋３０ｋ枚より多いかどうかを判定する。

Ｓ２０９において通過数Ｃｎｔが前回の通過数Ｃｎｔ１＋３０ｋ枚以下であると判定した場合は、Ｓ２０２において、通常通り印字動作を実行し、被記録媒体がトレイ１２０に排出されて印字終了となる。

Ｓ２０９において、通過数Ｃｎｔが前回の通過数Ｃｎｔ１＋３０ｋ枚より多いと判定した場合は、Ｓ２１０において、画像形成装置Ａは、ヒータ１３をＯＮさせてフィルム部材１２を加熱し、駆動用モータＭ２を駆動させ、サーミスタ２４で温度の測定を開始し、ヒータ１３の温度が１９０℃になるように温調制御を行う。この際、制御部１００は、レジストローラ１０６に対して被記録媒体の搬送を行わないように制御して、被記録媒体をレジストローラ１０６前で待機させる。

Ｓ２１０においてヒータ１３をＯＮにした後、制御部１００は、Ｓ２１１において、温度検出部２１でフィルム部材１２の表面温度を測定し、Ｓ２１２において、表面温度の温度変化がなくなった（表面温度が飽和した）かどうかを判定する。

Ｓ２１２において表面温度の温度変化があると判定される場合は、１００ｍｓｅｃごとにＳ２１１とＳ２１２を表面温度の温度変化がなくなるまで繰り返す。

Ｓ２１２において温度変化がないと判定された場合、Ｓ２１３において、温度検出部２１でフィルム部材１２の１周分の表面温度を１００ｍｓｅｃごとに複数箇所測定し、測定したフィルム部材１２の１周分の表面温度から１００ｍｓｅｃ当たりのフィルム表面平均温度Ｔｎを求める。このとき、フィルム部材１２の全周の幅と、搬送速度から、フィルム部材１２が少なくとも1周回転したことを判断する。

次に、Ｓ２１４において、フィルム表面温度平均値Ｔｎと通過数Ｃｎｔと、Ｓ２０３又はＳ２０５でメモリ１００ｂに記憶した前回の通過数Ｃｎｔ１と前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１から温度の傾きΔＴを下記の計算式を用いて求める。

ΔＴ＝（Ｔｎ−Ｔｎ１）／（Ｃｎｔ−Ｃｎｔ１）
次に、Ｓ２１５において、Ｓ２１４で求めた温度の傾きΔＴが５．０Ｅ−５より大きいか否かを判定する。Ｓ２１５において求めた温度の傾きΔＴが５．０Ｅ−５より大きいと判定した場合、フィルム部材１２の劣化が進み、表層がすでに存在していない状態であると判定して、Ｓ２１６において、通過数Ｃｎｔを前回の通過数Ｃｎｔ１、フィルム表面平均温度Ｔｎを前回のフィルム表面平均温度Ｔｎ１としてそれぞれメモリ１００ｂに記憶し、Ｓ２１７において、通過数Ｃｎｔのカウントをリセットし、Ｓ２１８において、フィルム部材１２の劣化が進み、寿命が切れていることを通知する。

Ｓ２１５において温度の傾きΔＴが５．０Ｅ−５以下だった場合、フィルム部材１２の表層は存在していると判定して、Ｓ２０２において、通常通り印字動作を実行し、被記録媒体がトレイ１２０に排出されて印字終了となる。

図６は第一実施形態の方式と第二実施形態の方式でのフィルム部材Ｘの寿命検知結果である。第一実施形態の方式では、２２０ｋ枚でフィルム部材の劣化が進み、寿命が切れていると表示された。また、寿命検知までのフィルム部材寿命検知制御の回数は２３回であった。一方、第二実施形態の方式では、２２２ｋ枚でフィルム部材Ｘの劣化が進み、寿命が切れていると表示された。また、寿命検知制御の回数は１４回であった。

このように、寿命検知のタイミングを通過数に応じて変更することで、フィルム部材１２の膜厚のバラツキによらず、フィルム部材寿命を正確に検知することができる。また、フィルム部材寿命検知制御の回数を削減することができ、ユーザの待ち時間低減、消費電力の削減を実現できる。

（第三実施形態）
本実施形態における上述した第二実施形態で説明したフィルム部材寿命検知制御の前に行う表面温度検知制御につき、図７を参照しながら、以下詳細に説明する。なお、上述した各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

画像形成装置Ａをサービスマン、もしくはユーザが設置し、その後の状態（使用する前の状態）で画像形成装置の電源ＯＮを検知すると、フィルム表面温度検知制御を開始する。

フィルム表面温度検知制御を開始すると、画像形成装置Ａは、Ｓ３０１において、加圧ローラ１８の回転を開始する。次に、Ｓ３０２において、ヒータ１３をオンにしてサーミスタ２４で温度の測定を開始し、ヒータを１９０℃になるように温調制御を行う。

Ｓ３０３において、制御部１００は、温度検出部２１でフィルム部材１２の表面温度を１００ｍｓｅｃごとに測定し、Ｓ３０４において、表面温度の変化量がなくなったか（表面温度が飽和したか）どうかを判定する。

Ｓ３０４において表面温度の温度変化があると判定される場合は、１００ｍｓｅｃごとにＳ３０３とＳ３０４を表面温度の温度変化がなくなるまで繰り返す。

Ｓ３０４において温度変化がないと判定された場合、Ｓ３０５において、温度検出部２１でフィルム部材１２の１周分の表面温度を１００ｍｓｅｃごとに複数箇所測定し、測定したフィルム部材１２の１周分の表面温度から１００ｍｓｅｃ当たりのフィルム表面平均温度Ｔｎを求める。このとき、フィルム部材１２の全周の幅と、搬送速度から、フィルム部材１２が少なくとも1周回転したことを判断する。

次に、Ｓ３０６において、フィルム表面平均温度Ｔｎが１８０℃以上であるかどうかを判断する。フィルム表面平均値Ｔｎが１８０℃以上である場合、フィルム部材１２の表層の膜厚が十分厚いと判断し、Ｓ３０７において、検知タイミングを通常より多い２８０ｋに設定し、表面温度検知制御を終了する。

検知タイミングとは、フィルム部材寿命検知制御を実施する間隔を決定する閾値であり、具体的には第二実施形態で説明した図５のＳ２０７に記載した２１０ｋという値と同様である。

一方、Ｓ３０６において、フィルム表面平均温度Ｔｎが１８０℃より低かった場合、検知タイミングを通常通りの２１０ｋに設定し、表面温度検知制御を終了する。

ユーザが画像形成装置Ａを使用して印字動作を実行する際に、表面温度検知制御で設定した検知タイミングを参照してフィルム部材寿命検知制御を実行する。フィルム部材寿命検知制御については、上述した第二実施形態の制御と同様であるため、ここでの説明は省略する。

図８は第三実施形態の表面温度検知制御と第二実施形態のフィルム部材寿命検知制御を組み合わせた方式と、第二実施形態のフィルム部材寿命検知制御のみの方式でのフィルム部材１２の寿命検知結果である。

第三実施形態の表面温度検知制御と第二実施形態のフィルム部材寿命検知制御を組み合わせた方式と、第二実施形態のフィルム部材寿命検知制御のみの方式ともに２８４ｋ枚でフィルム部材の劣化が進み、寿命が切れていると表示された。また、寿命検知制御の回数は、第二実施形態のフィルム部材寿命検知制御のみの方式が４５回であり、第三実施形態の表面温度検知制御と第二実施形態のフィルム部材寿命検知制御を組み合わせた方式が１７回であった。

このように、設置直後のフィルム部材の表面温度を測定し、フィルム部材寿命検知制御の検知タイミングを設置直後の表面温度に応じて変更することで、フィルム部材１２の膜厚のバラツキによらず、フィルム部材寿命を正確に検知することができる。また、フィルム部材寿命検知制御の回数を削減することができ、ユーザの待ち時間低減、消費電力の削減を実現できる。

（その他の実施形態）
上述した各実施形態では、定着部を通過した記録媒体の通過する回数をカウントして記録媒体の通過数１回あたりのフィルム表面温度の変化量を算出してフィルム部材の劣化状態を判定し、寿命を検知する制御を行なったが、これに限らず、フィルム部材の回転数をカウントし、回転数１回あたりのフィルム表面温度を算出してフィルム部材の劣化状態を判定し、寿命を検知する制御を行なう構成としても良い。

また、使用履歴として時間を用いて単位時間当たりのフィルム表面温度の変化量を検出してフィルム部材の劣化状態を判定し、寿命を検知する構成としてもよいし、その他の方法でフィルム部材の使用履歴をカウントし、使用履歴に対するフィルム表面温度の変化量を算出してフィルム部材の劣化状態を判定し、寿命を検知する制御を行なう構成としても良い。

さらには、初期のフィルム表面温度から膜厚を予測し、初期のフィルム表面温度と比較して予測した膜厚に応じた所定の値以上の温度の変化があったことを検出してフィルム部材の劣化状態を判定し、寿命を検知する制御を行なう構成としても良い。

１２ フィルム部材
１３ ヒータ
２１ 温度検出部
１００ 制御部
Ａ 画像形成装置

Claims (9)

1. 加熱部材を備えた回転部材と、前記回転部材の表面温度を検出するための温度検出部材と、異なるタイミングにおいて前記温度検出部材が検出した前記回転部材の表面温度を比較して前記回転部材の表面温度の変化の状態を検知し、前記回転部材の表面温度の変化の状態に基づいて前記回転部材の劣化状態を判定する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回転部材の劣化状態を判定するための前記回転部材の表面温度の変化の状態が、前記加熱部材によって前記回転部材を所定温度で加熱した時の前記回転部材の温度を少なくとも１回転中において複数回測定し、それらの温度を平均した平均表面温度の変化の状態であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回転部材の使用履歴を検知する使用履歴検知手段を有し、前記制御部が、前記使用履歴に対する前記回転部材の表面温度の変化の状態から前記回転部材の劣化状態を判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部が、前記使用履歴検知手段が検知した前記回転部材の使用履歴に対する表面温度変化量を算出し、前記回転部材の劣化状態を判定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部が、前記回転部材の使用履歴に対する表面温度変化量が所定の値より大きくなった場合に、前記回転部材が所定の劣化状態であると判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記回転部材と接触して回転可能な第二の回転部材を有し、前記使用履歴検知手段が検知する使用履歴が、前記回転部材と前記第二の回転部材との間を記録媒体が通過する通過数であることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか1項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部が、所定の間隔ごとに、前記使用履歴に対する前記回転部材の表面温度の変化の状態に応じて前記回転部材の劣化状態を判定することを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記使用履歴検知手段が検知した使用履歴が所定の閾値以上になった場合に、前記回転部材の劣化状態の判定を行なう前記所定の間隔を短くすることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記所定の閾値を前記温度検出部材が検出した前記回転部材の表面温度に応じて変更することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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