JP2021076797A - 寿命判定装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ベルトの寿命を判定する精度を上げることが可能な寿命判定装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】寿命判定装置は、回転可能な定着ベルトと、定着ベルトを加熱する加熱部と、定着ベルトの回転方向における定着ベルトの複数の位置について、加熱部の加熱に基づく劣化度合いの時間換算値を算出する算出部と、複数の位置について算出された時間換算値に基づいて、定着ベルトの寿命に関する判定を行う判定部と、を備える。【選択図】図９

Description

本発明は、寿命判定装置および画像形成装置に関する。

従来、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置としては、例えば、内部に熱源を有する加熱ローラーと、上加圧ローラーと、加熱ローラーと上加圧ローラーに巻き掛けられる定着ベルトと、定着ベルトを介して上加圧ローラーに圧接され、定着ニップを形成する下加圧ローラーとを備えるベルト方式の定着装置がある。この定着装置は、印字時に、定着ベルトおよび下加圧ローラーにより記録媒体を挟持搬送しつつ定着ベルトを介して加熱して、トナー像を記録媒体に定着させるベルト方式の定着装置がある。

ところで、定着ベルトは、加熱ローラーに加熱されることで熱劣化が進行する。定着ベルトの熱劣化が進行し、定着ベルトが寿命に達した場合、定着ベルトを交換する必要がある。

定着部材が所定温度以上となっている時間をカウントし、カウント値が所定値に達したとき、定着器が寿命に達したと判定する定着器の寿命判定方法が開示されている(例えば、特許文献１を参照）。

特開２００５−１１５２２１号公報

しかしながら、定着ベルトの回転が停止した場合、その停止位置に応じて、加熱ローラーによる定着ベルト上の加熱箇所が異なるため、定着ベルトの熱劣化は、定着ベルトの回転方向の位置毎に異なる。そのため、特許文献１に記載の技術を使用しても、定着ベルトの寿命を精度良く判定することが困難であるという問題があった。

本発明の目的は、定着ベルトの寿命の判定精度を向上させることが可能な寿命判定装置および画像形成装置を提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明における寿命判定装置は、
回転可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトを加熱する加熱部と、
前記定着ベルトの回転方向における前記定着ベルトの複数の位置について、前記加熱部の加熱に基づく劣化度合いの時間換算値を算出する算出部と、
前記複数の位置について算出された前記時間換算値に基づいて、前記定着ベルトの寿命に関する判定を行う判定部と、
を備える。

画像形成装置は、上記寿命判定装置を備え、上記定着ベルトにより定着されるトナー像を、記録媒体に形成する。

本発明によれば、定着ベルトの寿命の判定精度を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す。 ＰＦＡチューブの浮き発生時間と温度との関係の一例を示す図である。 定着ベルトを概略的に示す図である。 複数の位置の時間換算値の一例を示す図である。 複数の位置の時間換算値の一例を示す図である。 検出温度と、点灯率と、加熱ローラーに接触している位置の時間換算値とが相互に対応づけられて配置されたテーブルの図である。 検出温度と、点灯率と、加熱ローラーに接触していない位置の時間換算値とが相互に対応づけられて配置されたテーブルの図である。 寿命判定処理の一例を示すフローチャートである。 時間換算値の算出処理の一例を示すフローチャートである。 定着ベルトの回転停止処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３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４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓ（記録媒体）に二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で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。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０および制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。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の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２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。

制御部１００は、通信部７１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ー）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又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し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０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、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０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、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０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画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（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り、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。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。

制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３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４１３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４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３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。

現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２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、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４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、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される上加圧ローラー６３、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される下加圧ローラー６５、及び加熱源６０Ｃ等を備える。上加圧ローラー６３に下加圧ローラー６５が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。定着部６０の詳細については後述する。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓが予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

次に、定着部６０の構成について説明する。なお、定着部６０および制御部１００は、寿命判定装置として機能する。定着部６０および制御部１００は、ユニットとして構成されて画像形成装置１に取り付けられても良いし、それぞれが別々に画像形成装置１に組み込まれて、寿命判定装置として機能するものであっても良い。

定着部６０は、無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２（本発明の「加熱部」に対応する）、上加圧ローラー６３、および、下加圧ローラー６５を有する。

定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と上加圧ローラー６３とに巻き掛けられている。定着ベルト６１は、トナー像が形成された用紙Ｓに接触して、当該トナー像を用紙Ｓに加熱定着させる。

加熱ローラー６２は、定着ベルト６１を加熱する。加熱ローラー６２は、定着ベルト６１を加熱する例えばハロゲンヒーターである加熱源６０Ｃを内蔵している。加熱ローラー６２は、例えば、アルミニウム等から形成された円筒状の芯金における外周面をＰＴＦＥでコーティングした樹脂層で被覆されている。

下加圧ローラー６５は、定着部６０における駆動軸（不図示）により駆動回転する。下加圧ローラー６５は、上加圧ローラー６３に定着ベルト６１を介して圧接される。下加圧ローラー６５の駆動力、及び、下加圧ローラー６５から定着ベルト６１に伝達される駆動力によって、用紙Ｓが搬送される。

図３は、定着ベルトの浮き発生時間と温度と関係の一例を示す図である。ここで、定着ベルトは基材（ＰＩ）、弾性層（シリコーンゴム）、表層（四フッ化エチレンパーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂チューブ：ＰＦＡチューブ）で構成されている。図３に示すように、定着ベルトは、熱劣化により、ＰＦＡチューブの浮きが発生する。ＰＦＡチューブの浮きは、使用温度により、高温環境下では、発生時間が指数関数的に短くなる。例えば、平均的な使用温度１８０℃では、約４５００時間で定着ベルトが熱劣化するのに対して、厚紙通紙時の使用温度２００℃では約１０００時間で定着ベルトが劣化し、耐久としては約２２％になる。また、厚紙通紙時に異常発生で停止した場合、加熱ローラー６２に接触する定着ベルトの温度は、最大２４０℃近くまで上昇し、この温度では約５０時間で定着ベルトが劣化し、耐久は約１％になる。

定着ベルト６１においては、加熱ローラー６２に接触している位置は、加熱されることで温度が高くなるため、熱劣化が進行する速度が速い。しかし、加熱ローラー６２に接触していない位置は、熱が集中しないことで温度が高くならないため、熱劣化が進行する速度が遅い。つまり、定着ベルト６１においては、回転方向の位置毎に熱劣化の進行速度が異なるため、定着ベルトの寿命を正確に判定することが困難である。

本実施の形態における寿命判定装置では、定着ベルト６１の回転方向における定着ベルトの複数の位置について、加熱ローラー６２の加熱に基づく劣化度合いの時間換算値を算出する算出部と、複数の位置について算出された時間換算値に基づいて、定着ベルト６１の寿命に関する判定を行う判定部とを備える。なお、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に展開して、プログラムプログラムを実行する。これにより、制御部１００は、取得部、算出部および判定部として機能する。以下の説明で、定着ベルトの回転方向における位置を、「定着ベルトの位置」、または、単に「位置」という。

図４は、定着ベルト６１を概略的に示す図である。定着ベルト６１の通紙領域外の側縁部には、識別部９１（識別マーカー）が配置されている。識別部９１は、所定の太さの線（バー）により構成される。所定本数のバーが回転方向に順番に並べられる。ここでは、回転方向に順番に、１本のバー、２本のバー、３本のバー、３本のバー、２本のバー、および、１本のバーが並べられる。

定着ベルト６１は、識別部９１によって６つ（位置１から位置６）に区画される。図４に示すように、位置１は、識別部９１１（１本のバー）と識別部９１２（２本のバー）との間の位置である。位置２は、識別部９１２（２本のバー）と識別部９１３（３本のバー）との間の位置である。位置３は、識別部９１３（３本のバー）と識別部９１４（３本のバー）との間の位置である。位置４は、識別部９１４（３本のバー）と識別部９１５（２本のバー）との間の位置である。位置５は、識別部９１５（２本のバー）と識別部９１６（１本のバー）との間の位置である。位置６は、識別部９１６（１本のバー）と識別部９１１（１本のバー）との間の位置である。

本実施の形態においては、定着ベルト６１が回転する場合、位置１から位置６のそれぞれが所定の順番かつ所定の周期で加熱ローラー６２に接触する位置となる。また、定着ベルト６１が回転停止した場合、位置１から位置６のいずれか１つの位置が加熱ローラー６２に接触する位置となり、他の５つの位置が加熱ローラー６２に接触しない位置となる。

図４に示すように、位置検出部８１は、定着ベルト６１の通紙領域外の側縁部であって、かつ、加熱ローラー６２に接触する位置に対向するように配置される。位置検出部８１は、定着ベルト６１の回転に応じて、識別部９１１から９１６を検出する。例えば、位置検出部８１が２本のバー、３本のバーを検出した後、定着ベルト６１が停止した場合、位置検出部８１が定着ベルト６１の停止直前に検出した位置は、位置３である。つまり、位置１から位置６のうち位置３が加熱ローラー６２に接触する位置となる。他の位置が加熱ローラー６２に接触しない位置となる。

図４に示すように、温度検出部８２は、定着ベルト６１の温度（ここでは、加熱ローラー６２に接触する位置の温度）を検出する。温度検出部８２は、例えば、赤外線を測定することにより、定着ベルト６１の温度を検出する赤外線センサーである。温度検出部８２は、１秒毎の検出温度の平均値を測定する。

制御部１００（取得部）は、位置検出部８１の検出結果（定着ベルト６１の位置）および温度検出部８２の検出結果（位置毎の検出温度）を取得する。

制御部１００（算出部）は、定着ベルト６１の位置および検出温度に基づいて、定着ベルト６１の位置毎に、時間換算値を算出する。

以下に、定着ベルト６１の寿命判定処理について、具体的に説明する。なお、以下の説明においては、上述するように、平均的な使用温度１８０℃では、約４５００時間で定着ベルト６１が熱劣化することから、所定温度を１８０℃に設定し、また、所定時間を４５００（ｈ）に設定することとする。

算出部は、定着ベルト６１が回転している場合、１秒毎に、検出温度に基づいて、次の式（１）から値Ｘを算出する。

ここで、Ａは、検出温度（℃）を示す。
算出部は、算出した値（Ｘ）を、定着ベルト６１の全部の位置（位置１から位置６）の時間換算値に加算する。

算出部は、定着ベルト６１が回転停止している場合、加熱ローラー６２に接触する位置に対して、回転停止してから検出温度が１８０℃に低下するまで、上式（１）で算出した値（Ｘ）を１秒毎に加算する。

算出部は、定着ベルト６１が回転停止している場合、加熱ローラー６２に接触しない位置に対して、回転停止してから検出温度が１８０℃に低下するまで、Ｘ＝１を１秒毎に加算する。

図５は、複数の位置の時間換算値（ｈ）の一例を示す図である。図５に、位置１から位置６のそれぞれの時間換算値である、４４０５、４４５５、４５００、４４８３、４４３０、４４１３を示す。所定時間が４５００（ｈ）である場合、図５に示す時間換算値が所定時間４５００（ｈ）以上である位置は位置３である。また、時間換算値が所定時間４５００（ｈ）未満である位置は、位置１、位置２、位置４から位置６である。

制御部１００（判定部）は、位置１から位置６までの少なくとも１つの位置の時間換算値（Ｘ）が所定時間４５００（ｈ）以上である場合、定着ベルト６１が寿命に達していると判定する。位置毎の時間換算値に基づいて、定着ベルト６１が寿命に達しているか否かについて判定する。これにより、位置毎に熱劣化の有無を判定するため、定着ベルト６１の寿命を判定する精度が向上する。

出力部（不図示）は、定着ベルト６１が寿命に達している場合、定着ベルト６１の交換を指示する情報を出力する。これにより、表示部２１に交換を指示する情報が表示される。

制御部１００（算出部）は、定着ベルト６１を加熱するための電源がオフした場合（加熱ローラー６２への通電が遮断された場合）、電源がオフした際の位置の検出温度、および、電源がオフする前の加熱ローラー６２の点灯率に基づいて、時間換算値を算出する。

図６は、複数の位置の時間換算値（ｈ）の一例を示す図である。図６に、位置１から位置６のそれぞれの時間換算値である、１７５６、１７３０、１７１２、１６９９、１７２６、１７４８を示す。

制御部１００は、時間換算値の最も少ない位置（ここでは、図６に示す位置４）が加熱ローラー６２に接触する位置になるように、定着ベルト６１を回転停止する制御を実行する。これにより、複数の位置の時間換算値が片寄ることなく平均して使われ、複数の位置の時間換算値が所定時間に達する時期が遅れるため、定着ベルト６１の寿命を延ばすことが可能となる。

図７は、検出温度と、点灯率と、加熱ローラー６２に接触する位置の時間換算値とが相互に対応づけられて配置されたテーブルの図である。図８は、検出温度と、点灯率と、加熱ローラー６２に接触しない位置の時間換算値とが相互に対応づけられて配置されたテーブルの図である。本実施の形態では、制御部１００は、図７に示すテーブルを参照して加熱ローラー６２に接触する位置の時間換算値を求める。また、制御部１００は、図８に示すテーブルを参照して加熱ローラー６２に接触しない位置の時間換算値を求める。

制御部１００は、電源がオフした場合、電源がオフした際の位置の検出温度、および、電源がオフする直前の加熱ローラー６２の点灯率に基づいて、図７に示す加熱ローラー６２に接触する位置の時間換算値を求める。例えば、検出温度が１８５℃であり、かつ、点灯率が５５％である場合、制御部１００は、図７を参照して、加熱ローラー６２に接触する位置の時間換算値１１１１［ｓｅｃ］を求める。また、制御部１００は、図７を参照して、加熱ローラー６２に接触しない位置の時間換算値７２［ｓｅｃ］を求める。

制御部１００は、求めた加熱ローラー６２に接触する位置の時間換算値を当該位置の現時点までの時間換算値に加算する。また、制御部１００は、求めた加熱ローラー６２に接触しない位置の時間換算値を当該位置の現時点までの時間換算値に加算する。

上記の構成によれば、電源がオフした場合においても、定着ベルト６１の寿命判定処理を行うため、定着ベルト６１の回転時にのみ時間換算値を求める場合に比べて、定着ベルト６１の寿命判定の精度をより上げることが可能となる。

次に、定着ベルト６１の寿命判定処理について図９を参照して説明する。図９は、定着ベルト６１の寿命判定処理の一例を示すフローチャートである。本フローは、定着ベルト６１が画像形成装置１に搭載された時、又は、定着ベルトが交換された時に開始される。ここでは、制御部１００が、取得部、算出部、判定部の各機能を実行するものとして説明する。

先ず、ステップＳ１００において、制御部１００は、定着ベルト６１が回転しているか否かについて判定する。定着ベルト６１が回転している場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１１０に遷移する。定着ベルト６１が回転していない場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、処理はステップＳ１００の前に戻る。

ステップＳ１１０において、制御部１００は、１秒毎の検出温度の平均値を取得する。

次に、ステップＳ１２０において、制御部１００は、１秒毎に、検出温度に基づいて所定の式から値Ｘを算出する。

次に、ステップＳ１３０において、制御部１００は、算出した値Ｘを、定着ベルト６１の全部の位置の時間換算値に加算する。

次に、ステップＳ１４０において、制御部１００は、定着ベルト６１の全部の位置の時間換算値を読み込む。

次に、ステップＳ１５０において、制御部１００は、全部の位置の時間換算値の中で、所定時間以上の時間換算値があるか否かについて判定する。所定時間以上の時間換算値がある場合（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１６０に遷移する。所定時間以上の時間換算値がない場合（ステップＳ１５０：ＮＯ）、処理はステップＳ１７０に遷移する。

ステップＳ１６０において、制御部１００は、定着ベルト６１の交換を指示する情報を通知するように表示部２１を制御する。その後、図９に示す処理は終了する。

ステップＳ１７０において、制御部１００は、定着ベルト６１の回転停止の指示がされているか否かいついて判定する。定着ベルト６１の回転停止の指示がされている場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１８０に遷移する。定着ベルト６１の回転停止の指示がされていない場合（ステップＳ１７０：ＮＯ）、処理はステップＳ１１０の前に戻る。

ステップＳ１８０において、制御部１００は、定着ベルト６１が回転を停止する制御を実行する。

次に、ステップＳ１９０において、制御部１００は、いずれの位置が加熱ローラー６２に接触する位置か、または、加熱ローラー６２に接触しない位置であるかを判定する（位置判定）。

次に、ステップＳ２００において、制御部１００は、１秒毎の検出温度の平均値を取得する。

次に、ステップＳ２１０において、制御部１００は、検出温度が所定温度１８０℃を超えるか否かについて判定する。検出温度が１８０℃を超える場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２２０に遷移する。検出温度が１８０℃を超えない場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、図９に示す処理は終了する。

ステップＳ２２０において、制御部１００は、１秒毎に、検出温度に基づいて所定の式から値Ｘを算出する。

次に、ステップＳ２３０において、制御部１００は、加熱ローラー６２に接触する位置の時間換算値に算出した値Ｘを加算する。

次に、ステップＳ２４０において、制御部１００は、加熱ローラー６２に接触しない位置の時間換算値に１（Ｘ＝１）を加算する。

次に、ステップＳ２５０において、制御部１００は、定着ベルト６１の全部の位置の時間換算値を読み込む。

次に、ステップＳ２６０において、制御部１００は、全部の位置の時間換算値の中で、所定時間以上の時間換算値があるか否かについて判定する。所定時間以上の時間換算値がある場合（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ２７０に遷移する。所定時間以上の時間換算値がない場合（ステップＳ２６０：ＮＯ）、処理はステップＳ２００の前に戻る。

ステップＳ２７０において、制御部１００は、定着ベルト６１の交換を指示する情報を通知するように表示部２１を制御する。その後、図９に示す処理は終了する。

次に、時間換算値の算出処理ついて図１０を参照して説明する。図１０は、時間換算値の算出処理の一例を示すフローチャートである。本フローは、電源がオフした場合に開始される。

先ず、ステップＳ３００において、制御部１００は、電源がオフする際の位置の検出温度および電源がオフする直前の加熱ローラー６２の点灯率を読み込む。

次に、ステップＳ３１０において、制御部１００は、定着ベルト６１の各位置が加熱ローラー６２に接触する位置か、または、加熱ローラー６２に接触しない位置であるかを判定する。

次に、ステップＳ３２０において、制御部１００は、図７に示すテーブルを参照して、加熱ローラー６２に接触する位置の時間換算値を求める。そして、制御部１００は、求めた時間換算値を、当該位置の現時点までの時間換算値に加算する。

次に、ステップＳ３３０において、制御部１００は、図８に示すテーブルを参照して、加熱ローラー６２に接触しない位置の時間換算値を求める。そして、制御部１００は、求めた時間換算値を、当該位置の現時点までの時間換算値に加算する。

上記実施の形態に係る寿命判定装置によれば、回転可能な定着ベルト６１と、定着ベルト６１を加熱する加熱ローラー６２と、定着ベルト６１の回転方向における定着ベルト６１の複数の位置について、加熱ローラー６２の加熱に基づく劣化度合いの時間換算値を算出する算出部と、複数の位置について算出された時間換算値に基づいて、定着ベルト６１の寿命に関する判定を行う判定部と、を備える。

以上の構成により、定着ベルト６１の回転方向の位置毎の時間換算値に基づいて、定着ベルト６１の寿命判定を行うため、定着ベルト６１の寿命を判定する精度を上げることが可能となる。

（変形例）
次に、上記実施の形態の変形例について説明する。上記実施の形態では、制御部１００は、定着ベルト６１の停止指示がされた場合、定着ベルト６１が回転停止する制御を実行する。上記実施の形態では、制御部１００による制御は、定着ベルト６１の回転停止位置を特に制限しない。

変形例に係る定着ベルト６１の回転停止処理について図１１を参照して説明する。図１１は、定着ベルト６１の回転停止処理の一例を示すフローチャートである。本フローは、定着ベルト６１の回転停止の指示がある場合（例えば、図９に示すステップＳ１７０：ＹＥＳ）に開始される。

先ず、ステップＳ４００において、制御部１００は、定着ベルト６１の全部の位置の時間換算値を読み込む。

次に、ステップＳ４１０において、制御部１００は、全部の位置の時間換算値の中で、時間換算値の最も少ない位置を選定する。

次に、ステップＳ４２０において、時間換算値が最も少ない位置が加熱ローラー６２に接触する位置となるように、定着ベルト６１が回転停止する制御を実行する。その後、図１１に示す処理は終了する。

上記変形例によれば、定着ベルト６１の複数の位置の時間換算値が片寄ることなく平均して使われ、複数の位置の時間換算値が所定時間に達する時期が遅れるため、定着ベルト６１の寿命を延ばすことが可能となる。

その他、上記実施の形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

６０ 定着部
６１ 定着ベルト
６２ 加熱ローラー
８１ 位置検出部
８２ 温度検出部
９１ 識別部
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ

Claims (12)

1. 回転可能な定着ベルトと、
   前記定着ベルトを加熱する加熱部と、
   前記定着ベルトの回転方向における前記定着ベルトの複数の位置について、前記加熱部の加熱に基づく劣化度合いの時間換算値を算出する算出部と、
   前記複数の位置について算出された前記時間換算値に基づいて、前記定着ベルトの寿命に関する判定を行う判定部と、
   を備える、
   寿命判定装置。
2. 前記判定部は、算出された前記時間換算値が所定値を超えた場合、前記定着ベルトが寿命に達していると判定する、
   請求項１に記載の寿命判定装置。
3. 前記所定値は、所定温度で前記定着ベルトが劣化するまでに要する時間である、
   請求項２に記載の寿命判定装置。
4. 前記算出部は、前記定着ベルトの温度と、前記所定温度に基づいて、前記時間換算値を算出する、
   請求項３に記載の寿命判定装置。
5. 前記加熱部は、前記定着ベルトの一部に接触して前記定着ベルトを加熱し、
   前記算出部は、前記定着ベルトの回転が停止した場合、前記加熱部に接触している前記位置と、前記加熱部に接触していない前記位置との間で前記時間換算値の算出方法を変更する、
   請求項３または４に記載の寿命判定装置。
6. 前記算出部は、前記加熱部が接触している前記位置について、前記定着ベルトの温度が前記所定温度に低下するまでの前記定着ベルトの温度と前記所定温度とに基づいて、前記時間換算値を算出する、
   請求項５に記載の寿命判定装置。
7. 前記算出部は、前記加熱部が接触していない前記位置について、前記定着ベルトの温度が前記所定温度まで低下するまでの時間を、前記時間換算値として算出する、
   請求項５または６に記載の寿命判定装置。
8. 前記算出部は、前記定着ベルトを加熱するための電源がオフした場合、前記電源がオフした際の前記定着ベルトの温度と、前記電源がオフする前の前記加熱部の加熱度合いとに基づいて前記時間換算値を算出する、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の寿命判定装置。
9. 前記判定部により前記定着ベルトが寿命に達していると判定された場合、前記定着ベルトの交換を指示する情報を出力する出力部を備える、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の寿命判定装置。
10. 前記時間換算値が小さい前記位置が前記加熱部に接触し、前記時間換算値が大きい前記位置が前記加熱部に接触しないように、前記定着ベルトの回転を停止する制御を行う制御部を備える、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の寿命判定装置。
11. 前記定着ベルトの複数の位置は、前記定着ベルトに付された識別部に基づいて特定される、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の寿命判定装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の寿命判定装置を備え、前記定着ベルトにより定着されるトナー像を、記録媒体に形成する画像形成装置。
    

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