JP6880837B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、像担持体（感光体ドラム、中間転写ベルト等）からトナー像が転写された用紙を加熱・加圧することで、用紙上にトナー像を定着させる定着装置が用いられている。例えば、加熱された定着ローラーに対して加圧ローラーが押圧されて形成されるニップ部に用紙を通過させることで、用紙上にトナー像を定着させている。

一般に、加圧ローラーは、軸方向における両端部の外径が中央部の外径より大きい逆クラウン形状に形成されている。加圧ローラーの使用により、加圧ローラーの外径が小さくなると、逆クラウン量が小さくなり、紙シワが発生しやすくなる。そのため、加圧ローラーの使用状況を把握し、必要に応じて交換する等の措置が必要となる。
現状では、通紙した用紙の枚数をカウントしておき、限界値として定めた所定枚数までの残りで、加圧ローラーの残寿命を予測している。

また、ベルト定着方式の定着装置において、ベルト部材に張力を付与するテンションローラーの位置を検知して、テンションローラーが所定位置よりもベルト部材に食い込む時に、寿命に達したと判断するものが提案されている（特許文献１参照）。この定着装置では、テンションローラーの位置の通紙枚数に対する変化率を計算し、この計算値から定着装置の残寿命を計算している。

特許第５５０４５８８号公報

しかしながら、通紙枚数で加圧ローラーの残寿命を予測する場合、限界値として用いる所定枚数は、普通紙を通紙した時の値を基準にしている。図９に、普通紙、厚紙、薄紙をそれぞれ使用した場合の通紙枚数に対する加圧ローラーの外径変化を示す。加圧ローラーが耐久限界に達すると、紙シワ等の不具合が発生しやすい。加圧ローラーに対するダメージは、普通紙、厚紙、薄紙を通紙した時でそれぞれ異なるため、厚紙、薄紙を多用する場合には、残寿命の予測がずれるという問題があった。例えば、厚紙を多用すると、加圧ローラーに対するダメージが大きく、所定枚数よりも早く寿命が来る場合がある。逆に、薄紙を多用すると、加圧ローラーに対するダメージは比較的小さく、所定枚数よりも長く使用できる場合もある。
このように、厚紙、薄紙を混在させて使用する場合の、加圧ローラーの残寿命を正確に予測することは困難であった。

また、特許文献１に記載の技術は、ベルト定着方式の定着装置に関するものであって、定着部材と加圧部材との距離が固定されている場合にしか適用することはできない。

本発明は、上記の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、使用する用紙の種類によらず、加圧ローラーの残寿命を正確に予測することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、定着ローラーと、当該定着ローラーに対して押圧される加圧ローラーと、を備え、前記定着ローラーと前記加圧ローラーにより形成されるニップ部に用紙を通過させることで、用紙上にトナー像を定着させる定着装置であって、前記加圧ローラーの外径の減り量に関する値を測定する測定手段と、前記減り量に関する値の所定時期からの変化量を算出する算出手段と、前記算出された変化量に基づいて、前記加圧ローラーの残寿命を予測する予測手段と、を備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記予測手段は、前記変化量と前記所定時期からの経過日数とに基づいて、変化割合を算出し、当該算出された変化割合と前記減り量に関する値の耐久限界値とに基づいて、前記加圧ローラーの残寿命を予測する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記減り量に関する値は、前記加圧ローラーの外径である。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記減り量に関する値は、前記定着ローラーと前記加圧ローラーとの軸間距離である。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記減り量に関する値は、前記加圧ローラーの所定の位置からの距離である。

請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の定着装置において、前記所定時期は、前記加圧ローラーの使用開始時である。

請求項７に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の定着装置において、前記所定時期は、前記加圧ローラーの使用開始時から所定の枚数の用紙を通紙したタイミングである。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の定着装置において、前記測定手段は、前記加圧ローラーの温度が安定している時に、前記減り量に関する値を測定し、前記加圧ローラーの温度が安定していない時に、前記減り量に関する値を測定しない。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の定着装置において、前記加圧ローラーの温度が安定している時は、電源が投入された時である。

請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の定着装置において、前記定着ローラーを加熱する加熱手段を備え、前記加圧ローラーの温度が安定している時は、前記加熱手段によるウォームアップが終了した時である。

請求項１１に記載の発明は、請求項８から１０のいずれか一項に記載の定着装置において、前記加圧ローラーの温度が安定していない時は、通紙開始時を含む。

請求項１２に記載の発明は、請求項８から１１のいずれか一項に記載の定着装置において、前記加圧ローラーの温度が安定していない時は、使用される用紙の紙種又は坪量が変更された時を含む。

請求項１３に記載の発明は、請求項１から１２のいずれか一項に記載の定着装置を備える画像形成装置である。

本発明によれば、使用する用紙の種類によらず、加圧ローラーの残寿命を正確に予測することができる。

本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。 画像形成装置の機能的構成を示すブロック図である。 加圧ローラーの外径の測定方法を説明するための図である。 定着温度制御テーブルの例を示す図である。 第１の加圧ローラー残寿命予測処理を示すフローチャートである。 第２の実施の形態における第２の加圧ローラー残寿命予測処理を示すフローチャートである。 変形例１において測定対象となる定着ローラーと加圧ローラーとの軸間距離を説明するための図である。 変形例２において測定対象となる加圧ローラーの所定の位置からの距離を説明するための図である。 普通紙、厚紙、薄紙を使用した場合の通紙枚数に対する加圧ローラーの外径変化を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の実施の形態について説明する。なお、本発明は、図示例に限定されるものではない。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像形成装置１００の全体構成を示す概略断面図である。
画像形成装置１００は、原稿から画像を読み取って得られた画像データ、又は、外部機器から受信した画像データに基づいて、電子写真方式により、カラー画像を形成するタンデム型の画像形成装置である。

図１に示すように、画像形成装置１００は、操作部１０、表示部２０、スキャナー３０、画像形成部４０、定着部５０、搬送部６０等を備えて構成される。

操作部１０は、表示部２０の表示画面上を覆うように形成されたタッチパネルや、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ユーザーの操作に基づく操作信号を制御部７０（図２参照）に出力する。操作部１０は、ユーザーからの操作指示を受け付ける。

表示部２０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、制御部７０から入力される表示信号の指示に従って各種画面を表示する。

スキャナー３０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder：自動原稿給紙装置）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、光源から原稿へ照明走査した光の反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取り、読み取った画像をＡ／Ｄ変換し、得られた画像データを制御部７０に出力する。

画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応する感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ、帯電部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋ、露光部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ、現像部４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋ、一次転写ローラー４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｋと、中間転写ベルト４６と、二次転写ローラー４７と、を備える。

帯電部４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋは、感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋを一様に帯電させる。
露光部４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋは、レーザー光源、ポリゴンミラー、レンズ等から構成され、各色の画像データに基づいて感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの表面をレーザービームにより走査露光して静電潜像を形成する。
現像部４４Ｙ，４４Ｍ，４４Ｃ，４４Ｋは、感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ上の静電潜像に各色のトナーを付着させ、現像を行う。

一次転写ローラー４５Ｙ，４５Ｍ，４５Ｃ，４５Ｋは、感光体ドラム４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト４６上に逐次転写させる（一次転写）。すなわち、中間転写ベルト４６上には、４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
二次転写ローラー４７は、中間転写ベルト４６上のカラートナー像を、給紙トレイから供給された用紙の一方の面上に一括して転写させる（二次転写）。

定着部５０は、定着ローラー５１、加圧ローラー５２等を備え、定着ローラー５１と加圧ローラー５２により形成されるニップ部に用紙を通過させることで、加熱・加圧により、用紙上にトナー像を定着させる。

定着ローラー５１は、円筒状の芯金の表面にゴム層が被覆され、更にその表面にＰＦＡチューブからなる表層が形成されて構成されている。定着ローラー５１は、芯金の内部にハロゲンヒーター５３を備え、制御部７０による制御下で通電することにより発熱する。ハロゲンヒーター５３は、定着ローラー５１を加熱する加熱手段である。定着ローラー５１の軸の位置は固定されている。

加圧ローラー５２は、円柱状の芯金の表面にゴム層が被覆され、更にその表面にＰＦＡチューブからなる表層が形成されて構成されている。加圧ローラー５２は、バネにより定着ローラー５１に対して所定の荷重で押圧されている。また、加圧ローラー５２は、加圧ローラー５２に当接される外加熱ローラーによって加熱されることとしてもよい。

搬送部６０は、用紙を搬送するための搬送ローラー等を備え、給紙トレイに収納された用紙を画像形成部４０に供給してから、定着後の用紙を機外に排出するまで、画像形成装置１００内において用紙を搬送する。給紙トレイには、給紙トレイごとに予め定められた紙種やサイズの用紙が収納されている。

図２は、画像形成装置１００の機能的構成を示すブロック図である。
図２に示すように、画像形成装置１００は、操作部１０、表示部２０、スキャナー３０、画像形成部４０、定着部５０、搬送部６０、制御部７０、通信部７１、記憶部７２、計時部７３等を備えて構成される。なお、既に説明した機能部については、説明を省略する。

定着部５０は、ヒーター駆動部５４、外径測定部５５を備える。
ヒーター駆動部５４は、ハロゲンヒーター５３に通電させ、定着ローラー５１を加熱させる。

外径測定部５５は、加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値を測定する測定手段である。加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値とは、加圧ローラー５２の外径の減少に応じて変化する値である。ここでは、外径測定部５５は、加圧ローラー５２の外径を測定するものである。

図３に示すように、外径測定部５５として、加圧ローラー５２の軸５２Ａを挟んで両側に設けられた変位センサー５５Ａ，５５Ｂを用いる。変位センサー５５Ａ，５５Ｂは、加圧ローラー５２までの距離を検知する。変位センサー５５Ａにより得られた加圧ローラー５２までの距離Ｌ１、変位センサー５５Ｂにより得られた加圧ローラー５２までの距離Ｌ２、変位センサー５５Ａと変位センサー５５Ｂとの間の距離Ｌ３から、下記式（１）により、加圧ローラー５２の外径Ｌ４を算出することができる。Ｌ３の値は、予め記憶部７２に記憶されている。使用する変位センサーに、特に制限はない。
Ｌ４＝Ｌ３−（Ｌ１＋Ｌ２） ・・・（１）

加圧ローラー５２の外径を精度良く測定するためには、外径測定部５５が加圧ローラー５２の軸方向における両端部に設けられていることが好ましいが、いずれか一方でもよい。

制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されている各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、画像形成装置１００の各部の動作を集中制御する。

通信部７１は、ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部装置との間でデータの送受信を行う。

記憶部７２は、ハードディスクやフラッシュメモリー等の不揮発性の記憶装置により構成され、各種データを記憶する。例えば、記憶部７２には、定着温度制御テーブルＴ１が記憶されている。
図４に、定着温度制御テーブルＴ１の例を示す。定着温度制御テーブルＴ１には、用紙の紙種（普通紙、上質紙等）及び坪量の組み合わせに対応する定着温度が格納されている。定着温度とは、定着部５０において用紙がニップ部を通過する際に、トナーを溶融するのに必要な温度である。

計時部７３は、計時回路（ＲＴＣ：Real Time Clock）を有し、この計時回路により現在日時を計時して制御部７０に出力する。

制御部７０は、加圧ローラー５２の温度が安定している時に、外径測定部５５に加圧ローラー５２の外径を測定させ、加圧ローラー５２の温度が安定していない時に、外径測定部５５に加圧ローラー５２の外径を測定させない。

これは、加圧ローラー５２はゴム層が比較的厚く（例えば、加圧ローラー５２の外径が７０ｍｍであるのに対して、ゴム層の厚さが６．５ｍｍ等）、ゴム層は温度で体積が変化するので、加圧ローラー５２の外径は、温度変化に応じて変動しやすいためである。

第１の実施の形態では、加圧ローラー５２の温度が安定している時として、画像形成装置１００の電源（図示せず）が投入された時を用いる。電源がＯＦＦの状態で長時間放置された場合、画像形成装置１００は略室温になっている。そのため、電源が投入された時には、加圧ローラー５２の温度は、略室温で安定している。

また、加圧ローラー５２の温度が安定していない時は、通紙開始時、使用される用紙の紙種又は坪量が変更された時を含む。
通紙開始時には、定着ローラー５１と加圧ローラー５２により形成されるニップ部を用紙が通過することで、加圧ローラー５２の温度が変動する。
用紙の紙種又は坪量が変更された時には、紙種及び坪量に応じて定着温度が変更されるため（図４参照）、加圧ローラー５２の温度が変動する。具体的には、操作部１０からの操作、又は、通信部７１を介して受信したプリント指示に含まれる用紙設定により、用紙の紙種又は坪量が変更されると、制御部７０は、定着温度制御テーブルＴ１を参照して、紙種及び坪量に対応する定着温度となるようにヒーター駆動部５４を制御し、ハロゲンヒーター５３による定着ローラー５１の加熱を調整する。これに伴い、加圧ローラー５２の温度が変動する。

制御部７０は、外径測定部５５により測定された加圧ローラー５２の外径（加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値）の所定時期からの変化量を算出する。すなわち、制御部７０は、算出手段として機能する。
所定時期を、加圧ローラー５２の使用開始時とする。

制御部７０は、算出された変化量に基づいて、加圧ローラー５２の残寿命を予測する。すなわち、制御部７０は、予測手段として機能する。
具体的には、制御部７０は、所定時期からの変化量と所定時期からの経過日数とに基づいて、変化割合を算出し、当該算出された変化割合と加圧ローラー５２の外径（加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値）の耐久限界値とに基づいて、加圧ローラー５２の残寿命を予測する。耐久限界値は、加圧ローラー５２の耐久限界（使用可能限界）における値である。

制御部７０と定着部５０とにより、本発明に係る定着装置が構成される。

次に、第１の実施の形態における動作について説明する。
図５は、画像形成装置１００により実行される第１の加圧ローラー残寿命予測処理を示すフローチャートである。この処理は、制御部７０のＣＰＵとＲＯＭに記憶されているプログラムとの協働によるソフトウェア処理によって実現される。

まず、画像形成装置１００において、電源がＯＦＦの状態からＯＮにされると（ステップＳ１）、制御部７０は、外径測定部５５に加圧ローラー５２の外径を測定させる（ステップＳ２）。制御部７０は、外径測定部５５から測定値を取得する。

次に、制御部７０は、ヒーター駆動部５４を制御して、ハロゲンヒーター５３に通電させ、定着部５０のウォームアップを開始する（ステップＳ３）。

次に、制御部７０は、外径測定部５５から取得した測定値（加圧ローラー５２の外径）と初期値に基づいて、加圧ローラー５２の使用開始時からの変化量Δ１を算出する（ステップＳ４）。初期値は、使用開始時における加圧ローラー５２の外径であり、予め記憶部７２に記憶されている。
変化量Δ１＝初期値−測定値 ・・・（２）

次に、制御部７０は、外径測定部５５から取得した測定値と耐久限界値に基づいて、耐久限界までの残り値Δ２を算出する（ステップＳ５）。耐久限界値は、耐久限界における加圧ローラー５２の外径であり、予め記憶部７２に記憶されている。
残り値Δ２＝測定値−耐久限界値 ・・・（３）

次に、制御部７０は、残り値Δ２が０以下であるか否かを判断する（ステップＳ６）。
残り値Δ２が０より大きい場合（ステップＳ６；ＮＯ）、すなわち、加圧ローラー５２が耐久限界（寿命）に達していない場合には、制御部７０は、加圧ローラー５２の使用開始時からの経過日数Ｘと変化量Δ１から、変化割合Ａを算出する（ステップＳ７）。加圧ローラー５２の使用開始時は、記憶部７２に記憶されている。制御部７０は、この使用開始時と、計時部７３から取得した現在日時と、に基づいて、経過日数Ｘを算出する。
変化割合Ａ＝Δ１／Ｘ ・・・（４）

次に、制御部７０は、変化割合Ａと残り値Δ２から、残り日数Ｂを算出する（ステップＳ８）。残り日数Ｂは、加圧ローラー５２があと何日で耐久限界に達するかを示す残寿命の予測値である。
残り日数Ｂ＝Δ２／Ａ ・・・（５）

次に、制御部７０は、残り日数Ｂを表示部２０に表示させる（ステップＳ９）。
例えば、加圧ローラー５２の外径の初期値が７０ｍｍ、耐久限界値が６９．５ｍｍであるとする。ある日の加圧ローラー５２の外径の測定値が６９．８ｍｍだった場合、変化量Δ１は０．２ｍｍ、残り値Δ２は０．３ｍｍである。使用開始時からこの日までが１００日だった場合、１００日で０．２ｍｍ小さくなっているから、変化割合Ａは０．００２（ｍｍ／日）である。この割合で加圧ローラー５２の外径が変化すると仮定すると、残り日数Ｂは１５０日となる。

その後、ハロゲンヒーター５３による定着部５０のウォームアップが終了すると（ステップＳ１０）、制御部７０は、画像形成装置１００を通常動作に移行させる（ステップＳ１１）。例えば、定着ローラー５１の付近に温度センサーが設けられており、制御部７０は、温度センサーの出力値が設定温度（１８０℃等）に達した場合に、ウォームアップが終了したと判断する。

ステップＳ６において、残り値Δ２が０以下である場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、すなわち、加圧ローラー５２が耐久限界に達している場合には、制御部７０は、「耐久限界に達しました。サービスに連絡してください。」というメッセージを表示部２０に表示させ（ステップＳ１２）、機械を停止させる。

ユーザーは、画像形成装置１００のサービスコールセンター等に連絡し、加圧ローラー５２の交換を依頼する。あるいは、通信部７１を介して、サービスコールセンター等に、加圧ローラー５２が耐久限界に達したことが自動で通知されるようにしてもよい。

以上説明したように、第１の実施の形態によれば、実際に加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、加圧ローラー５２の外径を測定し、残り日数Ｂを算出するので、使用する用紙の種類（紙種・坪量）によらず、加圧ローラー５２の残寿命を正確に予測することができる。

具体的には、加圧ローラー５２の外径における使用開始時からの変化量Δ１と使用開始時からの経過日数Ｘとに基づいて、変化割合Ａを算出し、算出された変化割合Ａと耐久限界値とに基づいて、加圧ローラー５２の残り日数Ｂを算出するので、これまでの加圧ローラー５２の外径の減り量の傾向から、加圧ローラー５２の残寿命を予測することができる。

これにより、耐久限界（寿命）が近い場合には、事前に加圧ローラー５２を交換することで、ダウンタイムを減らすことができる。一方、耐久限界まである程度余裕があり、加圧ローラー５２を問題なく使用可能である場合には、不必要な交換を減らすことができる。

また、加圧ローラー５２の温度が安定している時として、画像形成装置１００の電源が投入された時に、加圧ローラー５２の外径を測定するので、温度変化に伴う膨張・収縮による影響を除外することができる。また、電源の投入を契機として、加圧ローラー５２が耐久限界に達しているか否かを判断するので、加圧ローラー５２の交換が必要な場合に、定着部５０のウォームアップの終了を待つ等、無駄に画像形成の準備を行うことを回避できる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態における画像形成装置は、第１の実施の形態に示した画像形成装置１００と同様の構成であるため、図１及び図２を援用し、その構成については図示及び説明を省略する。以下、第２の実施の形態に特徴的な構成及び処理について説明する。

第２の実施の形態では、加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値を測定するタイミングである加圧ローラー５２の温度が安定している時として、ハロゲンヒーター５３による定着部５０のウォームアップ終了時を用いる点が、第１の実施の形態とは異なる。定着部５０のウォームアップが終了した時には、定着ローラー５１及び加圧ローラー５２の温度は、予め定められた設定温度で安定している。

次に、第２の実施の形態における動作について説明する。
図６は、第２の実施の形態の画像形成装置により実行される第２の加圧ローラー残寿命予測処理を示すフローチャートである。この処理は、制御部７０のＣＰＵとＲＯＭに記憶されているプログラムとの協働によるソフトウェア処理によって実現される。

まず、画像形成装置において、電源がＯＦＦの状態からＯＮにされると（ステップＳ２１）、制御部７０は、ヒーター駆動部５４を制御して、定着ローラー５１のハロゲンヒーター５３に通電させ、定着部５０のウォームアップを開始する（ステップＳ２２）。

その後、ハロゲンヒーター５３による定着部５０のウォームアップの終了を待って（ステップＳ２３）、制御部７０は、外径測定部５５に加圧ローラー５２の外径を測定させる（ステップＳ２４）。

ステップＳ２５〜ステップＳ３０及びステップＳ３２の処理については、第１の加圧ローラー残寿命予測処理（図５参照）のステップＳ４〜ステップＳ９及びステップＳ１２の処理と同様であるため、説明を省略する。
ただし、ステップＳ２５で用いる初期値として、定着部５０のウォームアップの終了後に測定された、使用開始時における加圧ローラー５２の外径を用いる。
また、ステップＳ２６で用いる耐久限界値についても、定着部５０のウォームアップの終了後に相当する値を用いる。

ステップＳ３０の後、制御部７０は、画像形成装置を通常動作に移行させる（ステップＳ３１）。

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、実際に加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、加圧ローラー５２の外径を測定し、残り日数Ｂを算出するので、使用する用紙の種類によらず、加圧ローラー５２の残寿命を正確に予測することができる。

また、加圧ローラー５２の温度が安定している時として、定着部５０のウォームアップ終了時に、加圧ローラー５２の外径を測定するので、温度変化に伴う膨張・収縮による影響を除外することができる。

［変形例１］
第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、外径測定部５５が、加圧ローラー５２の外径を測定する場合について説明したが、変形例１では、加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離を用いる場合について説明する。

変形例１における画像形成装置は、第１の実施の形態における画像形成装置１００との比較において、外径測定部５５に代えて、軸間距離測定部５６（図７（ａ）及び（ｂ）参照）を備える。その他の部分については、第１の実施の形態における画像形成装置１００と同様である。

図７（ａ）は、定着ローラー５１及び加圧ローラー５２の概略断面を示す模式図である。定着ローラー５１の軸５１Ａの位置が固定され、加圧ローラー５２が定着ローラー５１に対して押圧されているため、加圧ローラー５２の外径が小さくなっていくと、加圧ローラー５２の軸５２Ａの位置は、定着ローラー５１側に近付いていく。つまり、加圧ローラー５２の外径が小さくなるにつれて、定着ローラー５１の軸５１Ａと、加圧ローラー５２の軸５２Ａと、の間の軸間距離Ｌ１１は小さくなっていく。

軸間距離測定部５６は、定着ローラー５１の軸５１Ａの位置に設けられ、加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離を測定する。軸間距離測定部５６は、変位センサーから構成される。
定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離を精度良く測定するためには、軸間距離測定部５６が加圧ローラー５２の軸方向における両端部に設けられていることが好ましいが、いずれか一方でもよい。

図７（ｂ）に、図７（ａ）に示す状態から、ある程度使用した後の定着ローラー５１及び加圧ローラー５２の概略断面を示す。図７（ｂ）における定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離Ｌ１２は、図７（ａ）における定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離Ｌ１１より小さい。

加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離を用いる場合、加圧ローラー５２を使用するにつれて、軸間距離測定部５６による測定値が小さくなっていく。
変形例１では、第１の加圧ローラー残寿命予測処理（図５参照）のステップＳ２に代えて、定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離を測定し、ステップＳ４で用いる初期値として、使用開始時における定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離を用い、ステップＳ５で用いる耐久限界値として、耐久限界における定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離を用いることで、第１の実施の形態と同様に、残り日数Ｂを算出することができる。

変形例１によれば、実際に加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離を測定し、残り日数Ｂを算出するので、使用する用紙の種類によらず、加圧ローラー５２の残寿命を正確に予測することができる。

なお、変形例１においても、第２の加圧ローラー残寿命予測処理（図６参照）と同様に、定着部５０のウォームアップ終了時に、定着ローラー５１と加圧ローラー５２との軸間距離を測定し、残り日数Ｂを算出するとしてもよい。

［変形例２］
第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、外径測定部５５が、加圧ローラー５２の外径を測定する場合について説明したが、変形例２では、加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、加圧ローラー５２の所定の位置からの距離を用いる場合について説明する。

変形例２における画像形成装置は、第１の実施の形態における画像形成装置１００との比較において、外径測定部５５に代えて、距離測定部５７（図８（ａ）及び（ｂ）参照）を備える。その他の部分については、第１の実施の形態における画像形成装置１００と同様である。

図８（ａ）は、定着ローラー５１及び加圧ローラー５２の概略断面を示す模式図である。ここでは、加圧ローラー５２の下方（定着ローラー５１と反対側）の固定された位置に基準位置５８をとる。定着ローラー５１の軸５１Ａの位置が固定され、加圧ローラー５２が定着ローラー５１に対して押圧されているため、加圧ローラー５２の外径が小さくなっていくと、加圧ローラー５２の軸５２Ａの位置は、基準位置５８から離れていく。つまり、加圧ローラー５２の外径が小さくなるにつれて、基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離Ｌ２１は大きくなっていく。

距離測定部５７は、基準位置５８に設けられ、加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離を測定する。距離測定部５７は、変位センサーから構成される。
基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離を精度良く測定するためには、距離測定部５７が加圧ローラー５２の軸方向における両端部に設けられていることが好ましいが、いずれか一方でもよい。

図８（ｂ）に、図８（ａ）に示す状態から、ある程度使用した後の定着ローラー５１及び加圧ローラー５２の概略断面を示す。図８（ｂ）における基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離Ｌ２２は、図８（ａ）における基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離Ｌ２１より大きい。

基準位置５８を加圧ローラー５２の下方にとり、加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離を用いる場合、加圧ローラー５２を使用するにつれて、距離測定部５７による測定値が大きくなっていく。
変形例２では、第１の加圧ローラー残寿命予測処理（図５参照）のステップＳ２に代えて、基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離を測定する。

また、ステップＳ４における変化量Δ１については、下記式（６）により求める。
変化量Δ１＝測定値−初期値 ・・・（６）
上記式（６）において、初期値は、使用開始時における基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離であり、予め記憶部７２に記憶されている。

ステップＳ５における残り値Δ２については、下記式（７）により求める。
残り値Δ２＝耐久限界値−測定値 ・・・（７）
上記式（７）において、耐久限界値は、耐久限界における基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離であり、予め記憶部７２に記憶されている。
変化割合Ａ、残り日数Ｂについては、上記式（４）、（５）により求めることができる。

変形例２によれば、実際に加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離を測定し、残り日数Ｂを算出するので、使用する用紙の種類によらず、加圧ローラー５２の残寿命を正確に予測することができる。

なお、変形例２においても、第２の加圧ローラー残寿命予測処理（図６参照）と同様に、定着部５０のウォームアップ終了時に、基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離を測定し、残り日数Ｂを算出するとしてもよい。

また、基準位置５８を加圧ローラー５２の上方（定着ローラー５１と同じ側）にとった場合には、加圧ローラー５２を使用するにつれて、測定値（基準位置５８から加圧ローラー５２の軸５２Ａまでの距離）は小さくなっていくため、上記式（２）、（３）により、変化量Δ１、残り値Δ２を求めることができる。

［変形例３］
第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値の変化量を算出する際に基準となる所定時期として、加圧ローラー５２の使用開始時を用いる場合について説明したが、変形例３では、所定時期として、加圧ローラー５２の使用開始時から所定の枚数の用紙を通紙したタイミングを用いる場合について説明する。

変形例３における画像形成装置は、加圧ローラー５２の使用開始時から、定着部５０における通紙枚数をカウントするカウンターを備える。
制御部７０は、加圧ローラー５２が交換された時、すなわち、加圧ローラー５２の使用開始時に、カウンターを０にする。

制御部７０は、カウンターの値に基づいて、加圧ローラー５２の使用開始時から所定の枚数の用紙を通紙したタイミングを判断する。所定の枚数は、任意に設定可能であり、予め記憶部７２に記憶されている。制御部７０は、加圧ローラー５２の使用開始時から所定の枚数の用紙を通紙したタイミングで、外径測定部５５に加圧ローラー５２の外径を測定させ、取得した測定値を初期値として記憶部７２に記憶させる。

変化量Δ１を算出する際に、この初期値を用いること、経過日数Ｘとして、加圧ローラー５２の使用開始時から所定の枚数の用紙を通紙したタイミングからの経過日数を用いること以外は、第１の加圧ローラー残寿命予測処理（図５参照）又は第２の加圧ローラー残寿命予測処理（図６参照）と同様である。

変形例３によれば、実際に加圧ローラー５２の外径の減り量に関する値として、加圧ローラー５２の外径を測定し、残り日数Ｂを算出するので、使用する用紙の種類によらず、加圧ローラー５２の残寿命を正確に予測することができる。

具体的には、加圧ローラー５２の使用開始時から所定の枚数の用紙を通紙したタイミングを基準（所定時期）として、加圧ローラー５２の外径における所定時期からの変化量Δ１と所定時期からの経過日数Ｘとに基づいて、変化割合Ａを算出し、算出された変化割合Ａと耐久限界値とに基づいて、加圧ローラー５２の残り日数Ｂを算出するので、所定時期からこれまでの加圧ローラー５２の外径の減り量の傾向から、加圧ローラー５２の残寿命を予測することができる。

なお、上記各実施の形態及び変形例における記述は、本発明に係る画像形成装置の例であり、これに限定されるものではない。装置を構成する各部の細部構成及び細部動作に関しても本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記各実施の形態及び変形例に特徴的な構成を組み合わせることとしてもよい。

以上の説明では、各処理を実行するためのプログラムを格納したコンピューター読み取り可能な媒体としてＲＯＭを使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピューター読み取り可能な媒体として、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することも可能である。また、プログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウェーブ（搬送波）を適用することとしてもよい。

４０ 画像形成部
５０ 定着部
５１ 定着ローラー
５１Ａ 軸
５２ 加圧ローラー
５２Ａ 軸
５３ ハロゲンヒーター
５４ ヒーター駆動部
５５ 外径測定部
５５Ａ，５５Ｂ 変位センサー
５６ 軸間距離測定部
５７ 距離測定部
５８ 基準位置
７０ 制御部
７２ 記憶部
１００ 画像形成装置

Claims (10)

1. 定着ローラーと、当該定着ローラーに対して押圧される加圧ローラーと、を備え、前記
   定着ローラーと前記加圧ローラーにより形成されるニップ部に用紙を通過させることで、
   用紙上にトナー像を定着させる定着装置であって、
   前記加圧ローラーの外径の減り量に関する値を測定する測定手段と、
   前記減り量に関する値の所定時期からの変化量を算出する算出手段と、
   前記算出された変化量に基づいて、前記加圧ローラーの残寿命を予測する予測手段と、
   を備え、
   前記減り量に関する値は、前記定着ローラーと前記加圧ローラーとの軸間距離である、
   定着装置。
2. 前記予測手段は、前記変化量と前記所定時期からの経過日数とに基づいて、変化割合を
   算出し、当該算出された変化割合と前記減り量に関する値の耐久限界値とに基づいて、前
   記加圧ローラーの残寿命を予測する請求項１に記載の定着装置。
3. 前記所定時期は、前記加圧ローラーの使用開始時である請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記所定時期は、前記加圧ローラーの使用開始時から所定の枚数の用紙を通紙したタイ
   ミングである請求項１から３のいずれか一項に記載の定着装置。
5. 前記測定手段は、前記加圧ローラーの温度が安定している時に、前記減り量に関する値
   を測定し、前記加圧ローラーの温度が安定していない時に、前記減り量に関する値を測定
   しない請求項１から４のいずれか一項に記載の定着装置。
6. 前記加圧ローラーの温度が安定している時は、電源が投入された時である請求項５に記
   載の定着装置。
7. 前記定着ローラーを加熱する加熱手段を備え、
   前記加圧ローラーの温度が安定している時は、前記加熱手段によるウォームアップが終
   了した時である請求項５に記載の定着装置。
8. 前記加圧ローラーの温度が安定していない時は、通紙開始時を含む請求項５から７の
   いずれか一項に記載の定着装置。
9. 前記加圧ローラーの温度が安定していない時は、使用される用紙の紙種又は坪量が変更
   された時を含む請求項５から８のいずれか一項に記載の定着装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の定着装置を備える画像形成装置。

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