JP6558913B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
そこで、記録材の通紙枚数や定着回転体の回転時間をモニターし、規定の通紙枚数もしくは回転時間に到達した場合に、定着装置が寿命に到達したとして、操作パネルにより定着装置の交換が促されている。特許文献1のように、通電手段から加熱手段への通電の継続時間をモニターすることによって、定着装置の寿命が検知するものが開示されている。
トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を前記記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未
定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転時間と、前記定着部の積算起動回数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記積算回転時間は、前記積算起動回数が多いほど長くなるように補正され、
前記報知部は、補正された前記積算回数時間に応じて前記報知を行うことを特徴とする。
トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を前記記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転時間と、前記定着部の積算起動回数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記報知部は、前記積算回転時間が同じである場合に、前記積算起動回数が基準起動回数に対して大きい場合は、前記積算起動回数が多いほど早いタイミングで前記報知を行い、前記積算起動回数が前記基準起動回数に対して小さい場合は、前記積算起動回数が少ないほど遅いタイミングで前記報知を行うことを特徴とする。
トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転時間と、前記定着部の積算起動回数と、積算プリント枚数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記積算回転時間は、前記積算起動回数が多いほど長くなるように補正され、
前記報知部は、前記積算プリント枚数が閾値枚数に達するタイミングと、補正された前記積算回転時間が閾値時間に達するタイミングと、のうち早い方のタイミングで前記報知を行うことを特徴とする。
トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を前記記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転数と、前記定着部の積算起動回数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記積算回転数は、前記積算起動回数が多いほど多くなるように補正され、
前記報知部は、補正された前記積算回転数に応じて前記報知を行うことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を前記記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転数と、前記定着部の積算起動回数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記報知部は、前記積算回転数が同じである場合に、前記積算起動回数が基準起動回数に対して大きい場合は、前記積算起動回数が多いほど早いタイミングで前記報知を行い、前記積算起動回数が前記基準起動回数に対して小さい場合は、前記積算起動回数が少ないほど遅いタイミングで前記報知を行うことを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転数と、前記定着部の積算起動回数と、積算プリント枚数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記積算回転数は、前記積算起動回数が多いほど多くなるように補正され、
前記報知部は、前記積算プリント枚数が閾値枚数に達するタイミングと、補正された前記積算回転数が閾値回転数に達するタイミングと、のうち早い方のタイミングで前記報知を行うことを特徴とする。
以下に、実施例1について説明する。
図1は本実施例の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図1を用いて、画像形成装置の概略構成と印字動作(画像形成動作)について説明する。
図1に示すように、本実施例の画像形成装置100は、画像形成装置本体に対して着脱可能なトナーカートリッジ120を備えている。トナーカートリッジ120には、現像ローラ121、感光ドラム122、帯電ローラ123が設けられている。
レーザ光の照射により走査露光が行われ、画像情報に対応した潜像(静電潜像)が感光ドラム表面に形成される。このとき副走査方向の走査露光開始タイミングは、副走査方向同期信号により画像形成装置から画像信号発生装置に通知される。このように目的の画像
に対応して形成された潜像は、現像ローラ121により現像される。
以上のように、記録材Sに未定着トナー像を形成するまでに関わる構成が、本発明の画像形成部に対応する。
このようにトナー像の転写を受けた記録材Sは、感光ドラム122から分離された後、像加熱装置としての定着装置130(定着部)へ送り込まれる。そして、未定着トナー像を担持した記録材Sは、ニップ部Nで挟持されながら搬送されることで、加熱、加圧され、未定着のトナー像が記録材S上に定着される。
本実施例で用いる画像形成装置のスペックについては、プロセススピードが350mm/sec.であり、A4用紙縦送りのスループットが60ppm、FPOT10秒である。
次に、本実施例における定着装置130について説明する。
図4は、本実施例のフィルムを用いた定着装置130の概略構成を示す断面図である。
定着装置130は、ヒータ132と、ヒータ132を保持するガイド部材131と、ガイド部材131に外嵌されている筒状のフィルム133と、加圧部材としての加圧ローラ134とを備える。ヒータ132とフィルム133が対向する位置で、フィルム133と加圧ローラ134との間に、ニップ部Nが形成されている。ここで、フィルム133と加圧ローラ134は、互いに圧接してニップ部Nを形成する一対の回転体に相当する。また、ヒータ132は、フィルム133の内周側に配置されフィルム133に接触し摺動する(摺動可能な)摺動部材に相当する。
ガイド部材131は、耐熱樹脂によって略半円状に形成された部材であり、ヒータ132を支持するとともに、フィルム133の搬送ガイドを兼ねている。
ガイド部材131の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PPS、液晶ポリマー等の加工性に優れた高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等の複合材料で構成できる。本実施例では液晶ポリマーを用いた。ここで、PEEKはポリエーテルエーテルケトンであり、PPSはポリフェニレンスルフィドである。
ニップ部形成部材(摺動板)としてのヒータ132について説明する。ヒータ132には、一般的に使用されるセラミックヒータを用いた。基板には、アルミナや窒化アルミ等のセラミックから成る良熱伝導性、絶縁性のセラミック基板が用いられる。セラミック基板(以下、基板)の厚みは、熱容量を小さくするために約0.5〜1.0mmの厚さが適当であり、幅約10mm、長さ約300mmの長方形に形成されている。
ヒータ132の一方側の面(背面)には、長手方向に沿って発熱抵抗体135が形成されている。発熱抵抗体135は、銀パラジウム合金やニッケル錫合金、酸化ルテニウム合
金等を主成分とするものであり、スクリーン印刷等により厚さ約10μm、幅1〜5mm程度に形成される。
ヒータ132の他方側の面(表面)は、フィルム133に摺動する摺動面を構成しており、摺動層137は基板の表面に膜状に形成されている。摺動層137の材料としては、撥水撥油性、耐熱性、耐摩耗性、潤滑性を有する有機化合物が用いられる。本実施例では摺動層137として、ポリイミドを6μmの厚さでコートしたものを用いた。
定着回転体としてのフィルム133は、ヒータ132を保持しているガイド部材131に外嵌されている。フィルム133は、内周長が、ヒータ132を支持しているガイド部材131の外周長よりも大きくなるように設けられている(本実施例では約3mm程度大きくしてある)。従って、フィルム133は周長に余裕をもってガイド部材131に外嵌されている。
加圧ローラ134は、フィルム133を挟んでヒータ132との間にニップ部Nを形成し、かつ、フィルム133を回転駆動させるための部材である。
加圧ローラ134は、SUS、SUM、Al等の金属製芯金の外周側にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコーンゴムを発泡して形成された弾性層からなる弾性ローラである。加圧ローラ134においては、この弾性層の上にPFA、PTFE、FEP等の離型性層が形成されるものであってもよい。本実施例では、アルミ芯金を用い、弾性層には厚さ4.0mmのシリコーンゴムを用い、離型層には、厚さ50μmのPFAを用いた。
図2は、本実施例の画像形成装置100の制御部の構成を示すブロック図である。
図2に示す定着モータ140は、定着装置130を駆動するためのモータである。トルク測定装置141は、定着装置130を駆動させるのに必要な駆動トルク(駆動負荷)を測定するためのものであり、駆動トルクに関するトルク情報を取得する取得手段に相当する。また、定着モータ駆動電流測定装置142は、定着モータ140が定着装置130を駆動する際に流れる電流値を測定するためのものである。また、これら一連の処理は後述
するエンジンCPU203(図2)によって制御される。
操作パネル200は、ユーザが画像形成装置100を操作するための入力装置である。操作パネル200の画面に表示される文字にしたがって操作することで、記録材サイズの指定などの操作が行える。コントローラ201は、操作パネル200から送られるユーザ操作や、通信を介して外部装置(図示せず)から送られる印字画像情報などの入力情報を処理し、エンジンCPU203に送信する機能を有する。
エンジンCPU203は、定着装置130の積算起動回数M1を計測する起動回数計測手段(第1のカウント部)204を有する。また、エンジンCPU203は、定着装置130の積算印字枚数(積算プリント枚数)を計測する印字枚数計測手段(第2のカウント部)205、定着装置130の積算回転時間T1を計測する回転時間計測手段(第3のカウント部)206を有する。そしてエンジンCPU203は、積算起動回数M1をもとに、計測された積算印字枚数や積算回転時間T1を補正手段207で補正し、この補正値をもとに判断手段208を用いて定着装置130が寿命に到達したかどうかの判断を行う。エンジンCPU203に備えられた補正手段207は定着装置130が寿命に達したと判断されるタイミングを補正する補正手段に相当する。エンジンCPU203に備えられた判断手段208は、定着装置130の寿命に関する寿命情報をもとに、定着装置130の寿命を判断する寿命判断手段に相当する。
定着装置130の寿命到達後に発生する摺動面の削れの要因は、主に摺動板(本実施例ではヒータ132)と、摺動板を内包する定着回転体(本実施例ではフィルム133)との間の摺擦である。そのため、回転体の走行距離が長くなると、回転体と摺動板が摺擦する時間が長くなるため、摺動面はより削れやすくなる。そこで、定着回転体と摺動板との摺擦時間を計測してその値を用いることで摺動面の削れ量を予測することができる。ここで言う摺動面とは、摺動板あるいは回転体の内面のことであり、それぞれの材質により削れやすい部材を基準に、その削れ量を予測することができる。また、摺動時間については、記録材Sの積算通紙枚数(通過枚数、印字枚数)や回転体の積算回転時間を用いて簡易的に表現することができる。
まず、定着装置130が停止している状態から駆動させる際には、静止摩擦力が働くため、定着装置起動直後の駆動トルクは非常に大きくなる。次に、駆動状態を継続させる際にも摩擦力が働くが、動摩擦力は静止摩擦力よりも小さいため、定着装置の駆動中の駆動トルクは起動直後よりも小さくなる。そのため、図3のように駆動トルクは起動直後に一度ピークを迎えて、その後ゆるやかに収束していくという波形を取る。この駆動トルクが大きければ大きいほど、摺動面が受けるダメージは大きいため、摺動面の削れ量は大きくなる。
に、1回の起動で複数の記録材を連続して通紙する連続通紙は、積算通紙枚数に対して定着装置の積算起動回数が少なく、摺動面が削れにくいので寿命報知を遅くすることができて、定着装置を長期間使用することができる。
図5は、定着装置130の寿命予測を行うフローチャートを示す図である。
以下に、図5に示すフローチャートに沿って、定着装置130の積算起動回数M1と積算回転時間T1を用いて寿命予測方法を具体的に説明する。
「印字開始指示(画像形成指示)を受けた後、定着装置130を起動させて、内部のフィルムと加圧ローラとを事前に温めるために定着装置130に電力を供給しながら駆動させる前回転を行い、準備が整ったらプリントを行う。そして、所定枚数プリントが終了したら定着装置130を停止させる」という一連の動作をここではジョブという。ここでは、このジョブ1回につき、定着装置130の起動回数を1回と数えることとする。そして、その起動回数をジョブごとに積算したものを積算起動回数M1とする。
また、ここでは「前回転開始から定着装置130が停止するまでの時間」のことを定着装置130の回転時間ということとする。そして、その回転時間をジョブごとに積算したものを積算回転時間T1とする。
まず、S1001において、不揮発性記録装置209に記録されている積算起動回数M1および積算回転時間T1を読み込む。次に、S1002において、印字動作開始するかどうかの判断を行う。もし印字開始指示を受け取った場合にはS1003に進み、受け取っていない場合については、S1002に戻る。次に、S1003で前回転を開始すると同時に、S1004において、積算回転時間T1の計測を開始する。S1005では印字が終了したかどうか判断を行い、プリントが終了した場合にはS1006に進み、終了していない場合には再度S1005の印字終了判断を行う。S1006では、ジョブが終了したことにより、積算回転時間T1の測定を終了する。また、S1007では、ジョブが終了したことにより、積算起動回数M1を1つ加算する。S1008では、積算回転時間T1と積算起動回数M1を不揮発性記録装置209に記録する。
0の交換を促す。もし閾値に到達していない場合には、S1002に戻ることとする。
補正係数K1 = 積算起動回数M1 ÷ 基準起動回数N1…(1)
補正積算回転時間T2 = 積算回転時間T1 × 補正係数K1…(2)
積算起動回数M1が多い場合には、補正係数K1が大きくなり、その結果、補正係数K1が小さい場合よりも積算回転時間T1が大きくなる方向に補正された補正積算回転時間T2が得られ、寿命の閾値により早く到達することができるようになる。逆に、積算起動回数M1が少ない場合には、補正係数K1が小さくなり、その結果、補正係数K1が大きい場合よりも積算回転時間T1が小さくなる方向に補正された補正積算回転時間T2が得られ、寿命の閾値に到達するのがより遅くなる。つまり、積算起動回数M1が多い積算回転時間は長くなるように補正されるのである。
このように、補正積算回転時間T2は、積算起動回数M1が基準起動回数N1に対して大きい場合には、定着装置130が寿命と判断されるタイミングが早くなるように補正されている。また、補正積算回転時間T2は、積算起動回数M1が基準起動回数N1に対して小さい場合には、定着装置130が寿命と判断されるタイミングが遅くなるように補正されている。これにより、積算回転時間T1が同じ場合には、積算起動回数M1が大きい場合の方が小さい場合よりも早いタイミングで定着装置130の寿命が報知されることとなる。
基準起動回数N1は、基準となる通紙方法において、摺動面の削れ起因で定着装置130が寿命を迎えるまでのおおよその起動回数のことであるが、この値は通紙耐久を行った実験結果を用いて決定している。実験について以下に示す。
大量通紙を行った際に、摺動面が削れるまでの定着装置の積算起動回数と積算回転時間について調べた。
まず、画像形成装置本体と定着装置は本実施例に記載のものを用いた。通紙に用いた記録材Sは坪量80g/m2のA4サイズのものである。また、通紙方法としては4枚連続通紙のジョブを繰り返し行った。ジョブの開始タイミングとしては、前ジョブが終了した後のヒータ裏(ヒータ132の背面側)に設けられた温度サーミスタ138の動きをモニターし、ヒータ裏の温度が30℃になった瞬間に開始している。これは、定着装置の駆動条件を一律にするためである。この実験は合計3回行われた。
その結果を表1に示す。
本実施例では、実験1から基準起動回数N1を決定したが、他の方法で通紙した場合でも、この寿命予測方法を用いることで、摺動面が削れる前に寿命報知をすることができる
かについて実験2で確かめた。
1ジョブの通紙枚数を実験1と変えた場合に、摺動面が削れるまでの定着装置の積算起動回数と回転時間について調べた。通紙枚数は1枚と2枚と3枚である。
その結果を表2に示す。
上述した2つの実験から、本実施例では、基準起動回数N1を64000回として補正積算回転時間を求め、補正積算回転時間が230時間に到達した場合に寿命報知を行うこととした。
以上説明したように本実施例によれば、定着装置130の寿命予測精度をより上げることができ、「摺動面の削れ(ヒータ132あるいはフィルム133内面の削れ)」が生じる前に、ユーザに定着装置の交換を促すことが可能となる。したがって、ユーザの使用状況(使用方法)に応じて、より適切に定着装置の交換を促すことが可能となる。
次に、実施例1の変形例について説明する。実施例1の変形例においては、定着装置130の寿命予測に、積算回転時間T1と、積算印字枚数と、を用いる。定着装置130の寿命を判断する際に積算印字枚数を用いる理由は、記録材とフィルム133の表面との摺動によるフィルム133の表面の傷が画像に表れないようにするためである。この記録材によるフィルム133の表面の傷は、積算起動回数M1と関連性が小さいので、積算印字枚数は積算起動回数M1によって補正しない。一方、積算回転時間T1を定着装置130の寿命予測に用いる理由は、ヒータ132とフィルム133の摺動面の削れの影響が画像に表れないようにするためであり、積算起動回数M1と関連性が大きい。よって、積算回転時間T1については、実施例1と同様に積算起動回数M1によって補正する。
実施例1の変形例においては、積算通紙枚数が閾値枚数に達するタイミングと、補正積算回転時間T2が閾値時間に達するタイミングと、のうち早い方のタイミングで定着装置130の寿命もしくは交換に関する報知を行う。図7に、実施例1の変形例における定着装置の寿命予測を行うフローチャートを示す。ここでは、実施例1に係る図5のフローチャートと異なる部分のみ説明し、実施例1と同じ部分については説明を省略する。印字動作が終了(S2005)して、積算通紙枚数及び積算回転時間の計測の終了(S2006)の後に、積算通紙枚数が寿命閾値(閾値枚数)に達していた場合は、定着装置の交換を報知(S2013)する。積算枚数が寿命閾値に達していない場合は、積算起動回数M1によって積算回転時間T1を補正し補正積算回転時間T2を求めて、それを寿命閾値(閾値時間)と比較するシーケンス(S2008〜S2012)を行う。尚、このS2008〜S2012のシーケンスは、実施例1の図5におけるS1007〜S1011と同じである。
また、本実施例では、摺動板(ヒータ132)と回転体(フィルム133)との摺動面の削れに関して、起動時の定着装置130の駆動トルクによって大きな影響を受けるものとして説明した。しかしながら、起動時の定着装置130の駆動トルクによって大きな影響を受けるのは、これに限るものではない。ニップ部を構成する回転体が駆動される定着装置であれば、起動時の定着装置の駆動トルクによって、定着装置の構成部材がダメージを受けることにある。したがって、このような定着装置に対し、本発明を適用して定着装置の積算起動回数をもとに定着装置の寿命や交換に関する報知をするタイミングを補正することで、本実施例と同様の効果を奏する。
また、本実施例では、加圧ローラ134により、フィルム133を回転駆動する形態について説明したが、これに限るものではない。フィルム133は、別の部材により駆動されるものであってもよく、フィルム133と加圧ローラ134のうち少なくともいずれかが駆動されることで、ニップ部Nで記録材を挟持搬送しながら記録材上の画像が加熱されるものであればよい。また、像加熱装置としては、上述した定着装置として機能する場合の例に限るものではなく、シート上に定着されたトナー像に光沢を出すための装置として適用することも可能である。
以下に、実施例2について説明する。
実施例1では、定着装置130の積算起動回数M1に応じて、積算回転時間T1の寿命補正を行う形態について説明した。これに対して本実施例では、定着装置の積算起動回数の情報に加えて更に定着装置の駆動トルクの情報を用いて、寿命情報の補正を行うことで、寿命予測の精度を更に上げるものである。本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
そこで、本実施例では、定着装置の積算起動回数の情報と、定着装置の起動時の駆動トルクを用いて、定着装置の寿命補正を行うことを特徴とする。
図6は、本実施例の定着装置の寿命予測を行うフローチャートを示す図である。
目がある。これは、平均駆動トルクF2が大きくなると、摺動面が削れやすくなることを反映しており、基準となる平均駆動トルク(基準トルク平均値、以下、基準平均駆動トルクF3)の場合と比べて寿命がどれだけ短くなるかということを示している。
本実施例では、この補正係数K2を実施例1で求めた補正積算回転時間T2に乗じることにより、補正積算回転時間T2をさらに補正し、新たに補正積算回転時間T3(第2補正寿命情報)を求めることで、寿命の判断を行うものである。
まず、S2001において、不揮発性記録装置209に記録してある積算起動回数M1と積算回転時間T1、平均駆動トルクF2を読み込む。次に、S2002において、印字動作開始するかどうかの判断を行う。もし印字開始指示を受け取った場合にはS2003に進み、受け取っていない場合については、S2002に戻る。次に、S2003で前回転を開始すると同時に、S2004において、積算回転時間T1の計測を開始する。S2005では、トルク測定装置141を用いて駆動トルクF1を測定する。S2006では、印字が終了したかどうか判断を行い、プリントが終了した場合にはS2007に進み、終了していない場合には再度S2006の印字終了判断を行う。
補正係数K1 = 積算起動回数M1 ÷ 基準起動回数N1…(1)
補正係数K2 = 232.8 ÷ (−28.3 ×平均駆動トルクF2 + 445.3
)…(3)
補正積算回転時間T3 = 積算回転時間T1 × 補正係数K1 × 補正係数K2…(4)
平均駆動トルクF2が大きい場合には、補正係数K2が大きくなり、その結果、補正係数K2が小さい場合よりも補正積算回転時間T2が大きくなる方向に補正された補正積算回転時間T3が得られ、寿命の閾値により早く到達することができるようになる。逆に、平均駆動トルクF2が小さい場合には、補正係数K2が小さくなり、その結果、補正係数K2が大きい場合よりも補正積算回転時間T2が小さくなる方向に補正された補正積算回
転時間T3が得られ、寿命の閾値に到達するのがより遅くなる。
このように、補正積算回転時間T3は、平均駆動トルクF2が基準平均駆動トルクF3に対して小さい場合には、定着装置130が寿命と判断されるタイミングが遅くなるように補正されている。また、補正積算回転時間T3は、平均駆動トルクF2が基準平均駆動トルクF3に対して大きい場合には、定着装置130が寿命と判断されるタイミングが早くなるように補正されている。
補正係数K2を求めるための式(3)は、通紙耐久を行った実験結果を用いて決定している。実験について以下に示す。
大量通紙を行っている際に、摺動面が削れるまでの定着装置の積算回転時間が、定着装置の駆動トルクを変更した場合によって変わるかどうか調べた。
まず、画像形成装置本体と定着装置は本実施例に記載のものを用いた。次に、通紙に用いた記録材Sは坪量80g/m2のA4サイズのものである。通紙方法としては4枚連続通紙のジョブを繰り返し行った。また、摺動グリスの温度が高くなるとグリスの潤滑性が良くなることを利用し、定着装置の駆動トルクの変更は、ジョブとジョブの間隔を変更し、定着装置の構成部材の温度を変えることにより行った。具体的には、定着装置内の温度サーミスタ138によりヒータ裏の温度を測定し、ヒータ裏の温度がそれぞれ30℃、50℃、70℃、190℃となった場合に次のジョブをスタートすることにした。また、ヒータ裏の温度が190℃というのは、ジョブとジョブの間隔をほぼ0秒にした場合のヒータ裏の温度である。また、この実験中には、通紙を行うと同時に、駆動トルクの測定も行っており、平均駆動トルクも求めている。
その結果を表3に示す。
今回の実験では、プリント前のヒータ温度が高くなるにつれ、平均駆動トルクF2が小さくなり、その結果、摺動面が削れる積算回転時間T1が長くなっている。また、実施例1の式(2)を用いて、補正積算回転時間T2を求めた値についても、表3に示した。
補正積算回転時間T2 = −28.3 × 平均駆動トルクF2 + 445.3…(5)
例えば、平均駆動トルクが6.6(kg・cm)の場合に摺動面が削れる補正積算回転時間T2を予測すると、258.5時間となる。そのため、補正積算回転時間T2が258.5時間に到達する前に寿命報知を行えば良いということになる。
本実施例では、補正積算回転時間T2を更に補正するために、補正係数K2を用いているが、補正係数K2は次のように求めることができる。すなわち、補正係数K2は、式(5)を用いて平均駆動トルクF2から求められる補正積算回転時間と、基準平均駆動トルクF3から求められる補正積算回転時間の割合から求めることができる。今回の基準平均駆動トルクF3は、実施例1の平均トルクである7.51(kg・cm)に設定した。そこで、補正係数K2は以下の式を用いて求めることができる。
補正係数K2 = (−28.3 × 7.51 +445.3)÷(−28.3 ×平均駆
動トルクF2 + 445.3)
=232.8 ÷(−28.3 ×平均駆動トルクF2 + 445.3)…(3)
実験3の結果から、補正係数K2を求める式(3)について決定した。そこで、実験3の結果を用いて、補正積算回転時間T3を求めて比較した。
その結果を表4に示す。
本実施例によれば、定着装置130の寿命予測精度を、実施例1よりもさらに上げることができる。
また、本実施例では、定着装置130の駆動トルクを、トルク測定装置141を用いて直接測定するものであったが、これに限るものではない。定着装置130の駆動トルクと、定着装置130を駆動させるための定着モータ140の駆動電流は相関がある。このため、定着装置130を駆動している定着モータ140の駆動電流について定着モータ駆動電流測定装置142を用いて測定し、駆動電流の最大値や積算値を用いて、定着装置130の駆動トルクを推測してもよい。更に、コストダウンのために、トルク測定装置141や定着モータ駆動電流測定装置142を用いず、定着装置130の状態から駆動トルクを推測するという方法もある。上記に示した通り、画像形成装置100のスループットやプリント前の定着装置130のヒータや加圧ローラなどの構成部材の温度などによって、駆動トルクが変わるため、これらの値から定着装置130の駆動トルクを推測してもよい。
Claims (16)
- トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を前記記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転時間と、前記定着部の積算起動回数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記積算回転時間は、前記積算起動回数が多いほど長くなるように補正され、
前記報知部は、補正された前記積算回転時間に応じて前記報知を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記報知部は、補正された前記積算回転時間が閾値時間に達するタイミングで前記報知を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記定着回転体は筒状のフィルムであり、
前記定着部は、前記フィルムの内面に接触するニップ部形成部材を有し、
前記ニップ部形成部材は、前記フィルムを介して前記加圧部材と共に前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記フィルムは、金属で形成された基層を有することを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記ニップ部形成部材は、ヒータであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を前記記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転時間と、前記定着部の積算起動回数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記報知部は、前記積算回転時間が同じである場合に、前記積算起動回数が基準起動回数に対して大きい場合は、前記積算起動回数が多いほど早いタイミングで前記報知を行い、前記積算起動回数が前記基準起動回数に対して小さい場合は、前記積算起動回数が少ないほど遅いタイミングで前記報知を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記定着回転体は筒状のフィルムであり、
前記定着部は、前記フィルムの内面に接触するニップ部形成部材を有し、
前記ニップ部形成部材は、前記フィルムを介して前記加圧部材と共に前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記フィルムは、金属で形成された基層を有することを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- 前記ニップ部形成部材は、ヒータであることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転時間と、前記定着部の積算起動回数と、積算プリント枚数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記積算回転時間は、前記積算起動回数が多いほど長くなるように補正され、
前記報知部は、前記積算プリント枚数が閾値枚数に達するタイミングと、補正された前記積算回転時間が閾値時間に達するタイミングと、のうち早い方のタイミングで前記報知を行うことを特徴とする画像形成装置。 - 前記定着回転体は筒状のフィルムであり、
前記定着部は、前記フィルムの内面に接触するニップ部形成部材を有し、
前記ニップ部形成部材は、前記フィルムを介して前記加圧部材と共に前記ニップ部を形成することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記フィルムは、金属で形成された基層を有することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- 前記ニップ部形成部材は、ヒータであることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を前記記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転数と、前記定着部の積算起動回数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記積算回転数は、前記積算起動回数が多いほど多くなるように補正され、
前記報知部は、補正された前記積算回転数に応じて前記報知を行うことを特徴とする画像形成装置。 - トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を前記記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転数と、前記定着部の積算起動回数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記報知部は、前記積算回転数が同じである場合に、前記積算起動回数が基準起動回数に対して大きい場合は、前記積算起動回数が多いほど早いタイミングで前記報知を行い、前記積算起動回数が前記基準起動回数に対して小さい場合は、前記積算起動回数が少ないほど遅いタイミングで前記報知を行うことを特徴とする画像形成装置。 - トナー像を記録材に形成する画像形成装置であって、
未定着トナー像を記録材に形成する画像形成部と、
定着回転体と、前記定着回転体と共にニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記未定着トナー像を担持した前記記録材を前記ニップ部で搬送しながら加熱して前記未定着トナー像を前記記録材に定着する定着部と、
前記定着回転体の積算回転数と、前記定着部の積算起動回数と、積算プリント枚数と、をカウントするカウント部と、
前記定着部の寿命もしくは交換に関する報知を行う報知部と、
を有し、
前記積算回転数は、前記積算起動回数が多いほど多くなるように補正され、
前記報知部は、前記積算プリント枚数が閾値枚数に達するタイミングと、補正された前記積算回転数が閾値回転数に達するタイミングと、のうち早い方のタイミングで前記報知を行うことを特徴とする画像形成装置。
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