JP7124680B2 - 定着装置、画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、定着装置、画像形成装置及びプログラムに関する。

従来、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。

定着装置としては、様々な方式のものが提案されており、例えば、定着器自体の熱容量を小さくし省エネルギー化を図るため、用紙上にトナー像を定着させる定着器をローラー形状のものからパッド形状のものに変更した定着装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上記の定着装置では、用紙を搬送させるためにパッドと用紙との間に定着ベルト（搬送用ベルト）を設けているが、定着ベルトはパッドに対して摺動するため耐久性が低い。そこで、ユーザーに対して定着器が壊れる前に交換を通知するため、定着ベルトのトルク値を検出することで定着ベルトの摩耗状態を判断し、定着器の寿命を予測する技術が提案されている。

特開２０１８－１８０３２６号公報

しかしながら、上記のように寿命を予測する技術を採用した定着装置において、例えば、スリップが発生し、このスリップを解決するために定着器と加圧ローラーとの間にかかる荷重を増加させた場合、図１０に示すように、定着ベルトのトルク値が上昇するため、当初の予測よりも早く寿命に到達してしまい所謂ダウンタイムが発生してしまうおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、当初の予測よりも早く寿命に到達してしまうことを一時的に回避することができる定着装置、画像形成装置及びプログラムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
定着器と、
加圧ローラーと、
前記加圧ローラーを駆動させる駆動源と、
前記定着器と前記加圧ローラーとの間にかかる荷重を調節する荷重調節手段と、を備えた定着装置であって、
前記駆動源のトルクを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出された前記駆動源のトルクの値に基づいて、自装置の寿命を予測する寿命予測手段と、
前記荷重調節手段により前記荷重を増加させた場合、増加させた荷重量に応じて前記駆動源のトルクを低下させるトルク調節手段と、
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、
自装置のスリップを検出するスリップ検出手段を備え、
前記トルク調節手段は、前記スリップ検出手段により自装置のスリップが検出されたことを契機として、前記荷重調節手段により前記荷重を増加させた場合、増加させた荷重量に応じて前記駆動源のトルクを低下させる。

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、
前記定着器の温度を調節する温度調節手段を備え、
前記トルク調節手段は、前記温度調節手段によって前記定着器の温度を調節することで、前記駆動源のトルクを低下させる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の定着装置において、
前記荷重調節手段により増加させた荷重量に応じた前記駆動源のトルク増加量を予測し、当該駆動源のトルク増加量を相殺するトルク減少量に応じた前記定着器の温度を設定する温度設定手段を備え、
前記トルク調節手段は、前記温度調節手段によって前記定着器の温度を前記温度設定手段により設定された温度に調節することで、前記駆動源のトルクを低下させる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の定着装置において、
前記温度設定手段は、前記トルク減少量が前記トルク増加量を下回らないように前記定着器の温度を設定する。

請求項６に記載の発明は、請求項３～５のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記温度調節手段は、前記定着器の温度を調節する際の調節量が所定の間隔ごとに設定された各値のうちのいずれかの値に達した場合に当該定着器の温度を調節する。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の定着装置において、
前記所定の間隔は、前記温度調節手段によって調節される前記定着器の温度の分解能である。

請求項８に記載の発明は、請求項３～７のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記検出手段は、前記トルク調節手段による前記駆動源のトルクの調節後に当該駆動源のトルクを検出し、
前記温度調節手段は、前記検出手段によって検出された前記駆動源のトルクの値が調節前のトルクの値よりも大きい場合、前記定着器の温度を再度調節する。

請求項９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、
前記加圧ローラーの駆動速度を調節する駆動速度調節手段を備え、
前記トルク調節手段は、前記駆動速度調節手段により前記加圧ローラーの駆動速度を調節することで、前記駆動源のトルクを低下させる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１～９のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記寿命予測手段は、前記検出手段によって検出された前記駆動源のトルクの値と寿命となるトルクの値との差に基づいて、自装置の寿命を予測する。

請求項１１に記載の発明は、請求項１～１０のいずれか一項に記載の定着装置において、
前記トルク調節手段によって前記駆動源のトルクが調節された場合に自装置の寿命に近づいていることを所定の装置に通知する通知手段を備える。

請求項１２に記載の発明は、請求項１～１１のいずれか一項に記載の定着装置において、
自装置で消費される電力を低減する消費電力低減手段を備え、
前記消費電力低減手段は、前記トルク調節手段による前記駆動源のトルクの調節で消費された分の電力を低減する。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の定着装置において、
前記消費電力低減手段は、使用可能な給紙トレイを制限することによって、自装置で消費される電力を低減する。

請求項１４に記載の発明は、請求項１２に記載の定着装置において、
前記消費電力低減手段は、前記加圧ローラーの駆動速度を低下させることによって、自装置で消費される電力を低減する。

請求項１５に記載の発明は、請求項１２に記載の定着装置において、
前記消費電力低減手段は、モノクロプリントに制限することによって、自装置で消費される電力を低減する。

請求項１６に記載の発明は、請求項１～１５のいずれか一項に記載の定着装置において、
自装置の交換と、前記トルク調節手段により前記駆動源のトルクを調節することによる自装置の延命と、のうちのいずれかをユーザー操作に基づき選択する選択手段を備える。

請求項１７に記載の発明は、
記録媒体上にトナー画像を転写する画像形成部と、
前記記録媒体上に前記トナー画像を定着させる請求項１～１６のいずれか一項に記載の定着装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項１８に記載の発明は、
定着器と、
加圧ローラーと、
前記加圧ローラーを駆動させる駆動源と、
前記定着器と前記加圧ローラーとの間にかかる荷重を調節する荷重調節手段と、を備えた定着装置のコンピューターを、
前記駆動源のトルクを検知する検知手段、
前記検知手段によって検知された前記駆動源のトルクの値に基づいて、自装置の寿命を予測する寿命予測手段、
前記荷重調節手段により前記荷重を増加させた場合、増加させた荷重量に応じて前記駆動源のトルクを低下させるトルク調節手段、
として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、当初の予測よりも早く寿命に到達してしまうことを一時的に回避することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す模式図である。 定着部の一例を示す模式図である。 摺動シートの構造の一例を示す模式図である。 画像形成装置の機能的構成を示すブロック図である。 定着温度調節量の設定過程を示す図であって、（ａ）は定着部におけるスリップ率と荷重調節量との関係を示すグラフ、（ｂ）は定着部におけるトルク増加率と荷重調節量との関係を示すグラフ、（ｃ）は定着部におけるトルク減少率と定着温度調節量との関係を示すグラフである。 定着ベルトの走行距離とトルク値との関係を示すグラフである。 トルク調節制御処理を示すフローチャートである。 寿命予測処理を示すフローチャートである。 消費電力低減処理を示すフローチャートである。 従来の画像形成装置における課題を説明するためのグラフであり、定着ベルトの走行距離とトルク値との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

〔画像形成装置〕
図１は、本発明の画像形成装置の一例を示す模式図である。
図１に示すように、画像形成装置１は、公知の電子写真方式により記録媒体上に画像を形成するものであり、画像形成部１０、中間転写ユニット２０、用紙搬送部３０、定着部４０等を備えて構成される。

画像形成部１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の現像色に対応した画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋを有する。画像形成ユニット１０Ｙは、静電潜像担体である感光体ドラム１１と、その周囲に配された帯電装置１２と、露光装置１３と、現像装置１４と、一次転写ローラー１５と、感光体クリーニング装置１６と、ベルトクリーニング装置２６と、二次転写ローラー２２とを有する。

感光体ドラム１１は、例えば負帯電型の有機感光体であり、矢印Ａで示す方向に回転する。帯電装置１２は、感光体ドラム１１の周面を帯電させる。帯電装置１２は、例えばコロナ帯電器である。帯電装置１２は、帯電ローラーや帯電ブラシ、帯電ブレードなどの接触帯電部材を感光体ドラム１１に接触させて帯電させる接触帯電装置であってもよい。露光装置１３は、例えば、光源としての半導体レーザーと、形成すべき画像に応じたレーザー光を感光体ドラム１１に向けて照射する光偏向装置（ポリゴンモーター）とを含む。

現像装置１４は、内部にトナーを含む現像剤が収容され、感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーで現像し、これにより感光体ドラム１１上にトナー画像が作像される。すなわち、これにより静電潜像担体にトナー画像が担持される。ここで、「トナー画像」とは、トナーが画像状に集合した状態をいう。

中間転写ユニット２０は、駆動ローラー２４と従動ローラー２５に張架されて矢印方向に循環走行される中間転写体２１を有する。中間転写体２１は、シームレスベルト形状（すなわち無端ベルト状の形状）であって、設計で決まる所望の周長になるように樹脂材料を射出成型又は遠心成型した円筒状のものである。

ベルトクリーニング装置２６は、クリーニング部材（クリーニングブレード）２６ａを有する。二次転写ローラー２２は、従動ローラー２５とともに駆動して、中間転写体２１に一次転写されたトナー画像を記録媒体に二次転写する。

なお、カラーのプリント（カラーモード）を実行する場合には、画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｋ毎に、対応する色のトナー画像が感光体ドラム１１上に作像され、その作像されたトナー画像それぞれが中間転写体２１上に転写される。このＹ～Ｋの各色の作像動作は、各色のトナー画像が、走行する中間転写体２１の同じ位置に重ね合わせて転写されるように上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。

用紙搬送部３０は、上記の作像タイミングに合わせて、給紙カセットから記録媒体である用紙Ｓを１枚ずつ繰り出して、繰り出された用紙Ｓを搬送路３１上を二次転写ローラー２２に向けて搬送する。定着部４０は、加熱、加圧されることにより、その表面のトナーが用紙Ｓの表面に融着して定着された後、排紙ローラー３２によって排紙トレイ３３上に排出される。このようにして、記録媒体上にトナー画像に対応した画像が形成される。

なお、上記では、カラーモードを実行する場合の動作を説明したが、モノクロ、例えばブラック色のプリント（モノクロモード）を実行する場合には、ブラック色用の画像形成ユニット１０Ｋだけが駆動され、上記と同様の動作によりブラック色に対する帯電、露光、現像、転写、定着の各工程を経て記録用紙Ｓにブラック色の画像形成（プリント）が実行される。

〔定着部〕
図２は、定着部の一例を示す模式図である。
図２に示すように、定着部４０は、パッドユニット４１、加熱ローラー４２、パッドユニット４１及び加熱ローラー４２に張架される定着ベルト４３、定着ベルト４３の内周面に当接されたフェルト４４、加圧ローラー４５、加圧ローラー４５を駆動させる駆動モータ（駆動源）４６、駆動モータ４６の駆動力を加圧ローラーに伝達する複数（例えば、４つ）の伝達ギア４７等を備えて構成される。これらのうち、パッドユニット４１、加熱ローラー４２、定着ベルト４３及びフェルト４４によって、定着器が構成される。

パッドユニット４１は、パッド４１ａと摺動シート４１ｂとを備えている。摺動シート４１ｂは、パッド４１ａによる定着ベルト４３の摺動抵抗を低減するためのものであり、パッド４１ａの定着ベルト４３と対向する面に配設されている。摺動シート４１ｂは、図３に示すように、ガラス繊維素材からなるベース４１ｂ１上にフッ素コート４１ｂ２を施したものであり、このフッ素コート４１ｂ２が施された側が定着ベルト４３に当接するようになっている。摺動シート４１ｂは、寿命が近づくとフッ素コート４１ｂ２が剥がれ、ベース４１ｂ１で定着ベルト４３を摺動することとなり、そのときに発生する摩擦が駆動モータ４６のトルクを増大させる。

加熱ローラー４２は、定着ベルト４３の表面を加熱するものであり、その内部に熱源としてのヒーター４２ａが配設されている。ヒーター４２ａは、制御部６０の制御下において、所望の温度に調節することが可能となっている。

定着ベルト４３は、パッドユニット４１及び加熱ローラー４２に張架されるとともに、パッドユニット４１と加圧ローラー４５との間に配設される。このようにして、用紙搬送性を確保している。

フェルト４４は、潤滑剤を溜めておくためのものである。フェルト４４に溜められている潤滑剤は、定着ベルト４３の内周面を介して摺動シート４１ｂに供給される。このようにして、パッドユニット４１と定着ベルト４３との摺動性を確保している。

加圧ローラー４５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。

〔画像形成装置の機能構成〕
図４は、画像形成装置１の機能的構成を示すブロック図である。
図４に示すように、画像形成装置１は、画像形成部１０、中間転写ユニット２０、用紙搬送部３０、定着部４０、制御部６０、通信部７０、記憶部７１、操作部７２、表示部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４０は、スリップ検出部５１、トルク検出部５２、荷重調節部５３、温度調節部５４、トルク調節部５５を備えている。

スリップ検出部（スリップ検出手段）５１は、定着部４０におけるスリップを検出する。
具体的には、スリップ検出部５１として、例えば、用紙Ｓが定着部４０に入るタイミングを検知するタイミングセンサ（図示省略）と、用紙Ｓが定着部４０から排出されるタイミングを検知する排紙センサ（図示省略）とが用いられる。スリップ検出部５１は、制御部６０の制御下において、用紙Ｓがタイミングセンサを通過してから排紙センサを通過するまでの時間を算出し、スリップ率（｛（算出された時間－規定時間）／規定時間｝×１００）を算出する。

なお、スリップを検出する方法は、上述の方法に限定されるものではない。例えば、駆動モータ４６にロータリーエンコーダ（図示省略）を設け、ロータリーエンコーダーにより測定されるモータ軸の回転変位に基づいてスリップを検出するようにしてもよい。

トルク検出部（検出手段）５２は、駆動モータ４６のトルクを検出する。
具体的には、トルク検出部５２として、例えば、駆動モータ４６に接続されるモータ電流計測器（図示省略）が用いられる。トルク検出部５２は、制御部６０の制御下において、駆動モータ４６に流れる電流を計測することで、駆動モータ４６のトルクを検出し、検出されたトルク情報を制御部６０に出力する。また、トルク検出部５２は、駆動モータ４６のトルクを定期的に検出する。制御部６０は、検出された駆動モータ４６のトルクを示すトルク情報と、検出時における定着ベルト４３の走行距離を示す走行距離情報とを対応付けてＲＯＭに逐次記憶させる。

荷重調節部（荷重調節手段）５３は、パッドユニット４１と加圧ローラー４５との間にかかる荷重を調節する。
具体的には、荷重調節部５３として、例えば、圧着離間機構（図示省略）が用いられる。荷重調節部５３は、制御部６０の制御下において、加圧ローラー４５をパッドユニット４１に圧着したり、加圧ローラー４５のパッドユニット４１への圧着を解除することにより、パッドユニット４１と加圧ローラー４５との間にかかる荷重を調節する。

また、荷重調節部５３は、スリップ検出部５１によりスリップが検出された場合、制御部６０の制御下において、パッドユニット４１と加圧ローラー４５との間にかかる荷重を増加させる。例えば、図５（ａ）に示すように、スリップ検出部５１により算出されたスリップ率が１０％の場合、荷重調節部５３は、制御部６０の制御下において、パッドユニット４１と加圧ローラー４５との間にかかる荷重を１０Ｎ増加させる。

温度調節部（温度調節手段）５４は、制御部６０の制御下において、ヒーター４２ａの温度を制御することにより、定着ベルト４３の表面の定着温度を所望の温度に調節する。また、温度調節部５４は、例えば、５℃刻み（温度調節部５４の分解能）で定着温度を調節する。

トルク調節部（トルク調節手段、温度設定手段）５５は、スリップ検出部５１によりスリップが検出されたことを契機として、荷重調節部５３によりパッドユニット４１と加圧ローラー４５との間にかかる荷重が増加された場合に、増加された荷重量に応じて駆動モータ４６のトルクを低下させる。

具体的には、トルク調節部５５は、例えば、図５（ａ）～（ｃ）に示すグラフデータを用いて、荷重調節部５３により増加された荷重量（荷重調節量）に応じた駆動モータ４６のトルク増加率を予測し、当該トルク増加率を相殺するトルク減少率に応じた定着温度の増加量（定着温度調節量）から定着温度を設定する。そして、トルク調節部５５は、温度調節部５４によって、設定された定着温度に調節することにより、駆動モータ４６のトルクを低下させる。ここで、定着温度を上げることにより定着部４０で使用される潤滑剤の粘性が低下することから、駆動モータ４６のトルクが減少することが分かっている。トルク調節部５５による駆動モータ４６のトルクの調節はこの関係を利用したものである。なお、駆動モータ４６のトルクが調節された場合、制御部６０は、通信部（通信手段）７０を介して、例えば、サービスマンが使用する端末装置（所定の装置；図示省略）に対して、定着部４０が寿命に近づいていることを通知するようにしてもよい。

例えば、スリップの発生（スリップ率；１０％）に伴いパッドユニット４１と加圧ローラー４５との間にかかる荷重が１０Ｎ増加された場合、トルク調節部５５は、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すグラフデータを用いて、増加された荷重量（１０Ｎ）に応じた駆動モータ４６のトルク増加率を３．７％と予測し、当該トルク増加率に基づくトルク増加量を相殺するトルク減少率（３．７％）に応じた定着温度の増加量（１５℃）から定着温度（例えば、１５５℃→１７０℃）を設定する。そして、トルク調節部５５は、温度調節部５４によって、設定された定着温度（１７０℃）に調節することにより、駆動モータ４６のトルクを低下させる。

制御部６０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１の各部の動作を集中制御する。

例えば、制御部（寿命予測手段）６０は、トルク検出部５２によって検出された駆動モータ４６のトルクの値に基づいて定着部４０の寿命を予測する。
具体的には、図６に示すように、制御部６０は、ＲＯＭに記憶されている各トルク情報と当該各トルク情報と対応付けられて記憶されている走行距離情報とに基づいて、現在のトルクの値が寿命予測閾値ＴＨ１（例えば、０．９）以上であるか否かを判定する。そして、制御部６０は、現在のトルクの値が寿命予測閾値ＴＨ１以上であると判定した場合、現時点Ａでの走行距離に応じたグラフの傾き（Δｙ／Δｘ）を算出し、算出された傾きから寿命となるトルクの値ＴＨ２（例えば、１．２）に達した時点Ｂでの走行距離ＰＬを予測する。また、制御部６０は、現時点Ａの走行距離ＮＬから残りの走行可能距離（ＰＬ－ＮＬ）を予測する。そして、制御部６０は、予測結果である走行距離ＰＬや残りの走行可能距離（ＰＬ－ＮＬ）を表示部７３に表示する。

また、制御部（消費電力低減手段）６０は、トルク調節部５５による駆動モータ４６のトルクの調節で消費された分の電力を低減する。
具体的には、制御部６０は、トルク調節部５５によって、定着温度を調節することにより駆動モータ４６のトルクが調節された場合、当該調節の際の定着温度の増加量から消費電力を算出し、算出された消費電力に相当する電力をカットすることのできる実施項目（例えば、使用可能な給紙トレイの制限、加圧ローラー４５の駆動速度の低下、印刷をモノクロプリントだけに制限など）を表示部７３に表示させる。そして、制御部６０は、ユーザーによる操作部７２の操作を介してユーザー所望の実施項目が選択された場合、当該実施項目（例えば、印刷をモノクロプリントだけに制限）を実施する。

上記のように、制御部６０と定着部４０とにより、本発明に係る定着装置が構成される。

通信部７０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７１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７１には、図５（ａ）に示す定着部４０におけるスリップ率と荷重調節量との関係を示すデータ、同図（ｂ）に示す定着部４０におけるトルク増加率と荷重調節量との関係を示すデータ、同図（ｃ）に示す定着部４０におけるトルク減少率と定着温度調節量との関係を示すデータが記憶されている。上述のように、荷重調節部５３は、図５（ａ）のデータを用いて荷重を調節している。トルク調節部５５は、図５（ａ）～（ｃ）のデータを用いて定着温度を設定している。

操作部７２は、表示部７３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６０に出力する。

表示部７３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、制御部６０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。

〔画像形成装置の動作〕
次に、画像形成装置１の動作について説明する。
図７は、画像形成装置１により実行されるトルク調節制御処理を示すフローチャートである。この処理は、制御部６０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エア処理によって実現される。

図７に示すように、まず、画像形成装置１の制御部６０は、トルク検出部５２に駆動モータ４６のトルクを検出させることで、駆動モータ４６のトルクを測定する（ステップＳ１）。

次いで、制御部６０は、スリップ検出部５１に定着部４０におけるスリップを検出させることで、定着部４０におけるスリップ率を測定する（ステップＳ２）。

次いで、制御部６０は、ステップＳ２で測定したスリップ率に応じた荷重調節量（図５（ａ）参照）に基づいて、パッドユニット４１と加圧ローラー４５との間にかかる荷重を荷重調節部５３に調節させる（ステップＳ３）。

次いで、制御部６０は、トルク検出部５２に駆動モータ４６のトルクを検出させることで、駆動モータ４６のトルクを測定する（ステップＳ４）。

次いで、制御部６０は、増加したトルクに対応した定着温度となるように定着温度を調節する（ステップＳ５）。具体的には、制御部６０は、トルク調節部５５に、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すグラフを用いて、荷重調節部５３により増加された荷重量に対する駆動モータ４６のトルク増加率を予測させ、当該トルク増加率に基づくトルク増加量を相殺するトルク減少率に応じた定着温度の増加量から定着温度を設定させる。そして、制御部６０は、温度調節部５４に、設定された定着温度となるように定着温度を調節させる。

次いで、制御部６０は、トルク検出部５２に駆動モータ４６のトルクを検出させることで、駆動モータ４６のトルクを測定する（ステップＳ６）。

次いで、制御部６０は、ステップＳ６で測定されたトルク値がステップＳ３における荷重調節前のトルク値になっているか否かを判定する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、ステップＳ６で測定されたトルク値がステップＳ３における荷重調節前のトルク値になっていないと判定された場合（ステップＳ７；ＮＯ）、制御部６０は、処理をステップＳ５に戻し、それ以降の処理を繰り返し行う。
一方、ステップＳ７において、ステップＳ６で測定されたトルク値がステップＳ３における荷重調節前のトルク値になったと判定された場合（ステップＳ７；ＹＥＳ）、制御部６０は、当該トルク値が寿命となるトルク値以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。

ステップＳ８において、ステップＳ６で測定されたトルク値が寿命となるトルク値以上であると判定された場合（ステップＳ８；ＹＥＳ）、制御部６０は、定着部４０が寿命に達したことを表示部７３に表示させることにより寿命通知を行い（ステップＳ９）、トルク調節制御処理を終了する。
一方、ステップＳ８において、ステップＳ６で測定されたトルク値が寿命となるトルク値以上でない、すなわちステップＳ６で測定されたトルク値が寿命となるトルク値に達していないと判定された場合（ステップＳ８；ＮＯ）、制御部６０は、ステップＳ６で測定されたトルク値が寿命予測閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。

ステップＳ１０において、ステップＳ６で測定されたトルク値が寿命予測閾値以上であると判定された場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、制御部６０は、寿命予測処理を行い（ステップＳ１１）、トルク調節制御処理を終了する。なお、寿命予測処理の詳細については後述する。
一方、ステップＳ１０において、ステップＳ６で測定されたトルク値が寿命予測閾値以上でない、すなわちステップＳ６で測定されたトルク値が寿命予測閾値に達していないと判定された場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、制御部６０は、ステップＳ１１をスキップしてトルク調節制御処理を終了する。

図８は、画像形成装置１により実行される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６０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エア処理によって実現される。

図８に示すように、まず、制御部６０は、逐次測定したトルクと走行距離から傾き（走行距離とトルクとの関係を示すグラフの傾き）を算出する（ステップＳ２１）。

次いで、制御部６０は、ステップＳ２１で算出された傾きから寿命となるトルクに達した時点での走行距離を予測する（ステップＳ２２）。

次いで、制御部６０は、ステップＳ２２で予測された走行距離（予測走行距離）と現在の走行距離から残りの走行可能距離を予測し（ステップＳ２３）、寿命予測処理を終了する。ステップＳ２２で予測された走行距離、及び、ステップＳ２３で予測された残りの走行可能距離は、制御部６０の制御下において、例えば、表示部７３に表示される。

図９は、画像形成装置１により実行される消費電力低減処理を示すフローチャートである。この処理は、制御部６０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エア処理によって実現される。

図９に示すように、まず、制御部６０は、トルク調節制御処理（図７参照）のステップＳ５で調節した（増加させた）定着温度から当該定着温度の増加に伴う消費電力を予測する（ステップＳ３１）。

次いで、制御部６０は、ステップＳ３１で予測された消費電力（予測消費電力）から当該消費電力に相当する電力をカットすることのできる実施項目（例えば、使用可能な給紙トレイの制限、加圧ローラー４５の駆動速度の低下、印刷をモノクロプリントだけに制限など）を選出して表示部７３に表示させる（ステップＳ３２）。

次いで、制御部６０は、操作部７２の操作を介して、表示部７３に表示された実施項目のうちからユーザー所望の実施項目が選択されたか否かを判定する（ステップＳ３３）。

ステップＳ３３において、ユーザー所望の実施項目が選択されたと判定された場合（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、制御部６０は、選択された実施項目の内容（例えば、印刷をモノクロプリントだけに制限）を実施し（ステップＳ３４）、消費電力低減処理を終了する。
一方、ステップＳ３３において、ユーザー所望の実施項目が選択されていないと判定された場合（ステップＳ３３；ＮＯ）、制御部６０は、ステップＳ３４をスキップして、消費電力低減処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態の画像形成装置１によれば、駆動モータ４６のトルクを検出し、検出された駆動モータ４６のトルクの値に基づいて、定着部４０の寿命を予測し、荷重調節部５３により荷重を増加させた場合、増加させた荷重量に応じて駆動モータ４６のトルクを低下させたこととなる。したがって、定着部４０の寿命を予測する際に、荷重調節部５３により荷重が増加され、駆動モータ４６のトルクの値が上昇したとしても、増加させた荷重量に応じて駆動モータ４６のトルクを低下させるので、当初の予測よりも早く寿命に到達してしまうことを一時的に回避することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、定着部４０のスリップが検出されたことを契機として、荷重を増加させた場合、増加させた荷重量に応じて駆動モータ４６のトルクを低下させたこととなる。具体的には、定着温度を調節することで、駆動モータ４６のトルクを低下させたこととなる。したがって、定着部４０のスリップが検出される寿命が近づいている状況において、増加させた荷重量に応じて駆動モータ４６のトルクを低下させるので、当初の予測よりも早く寿命に到達してしまうことを効果的に回避することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、増加させた荷重量に応じた駆動モータ４６のトルク増加量（トルク増加率）を予測し、当該トルク増加量を相殺するトルク減少量（トルク減少率）に応じた定着温度を設定し、設定された定着温度に調節することで、駆動モータ４６のトルクを低下させるので、当該トルクを効率良く低下させることができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、トルク減少量がトルク増加量を下回らないように定着温度を調節するので、定着温度を所望の温度に効率良く変更することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、定着温度を調節する際の調節量が温度調節部５４の分解能に達した場合に当該定着温度を調節するので、定着温度を所望の温度に的確に変更することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、駆動モータ４６のトルクの調節後に当該駆動モータ４６のトルクを検出し、検出された駆動モータ４６のトルクの値が調節前のトルクの値よりも大きい場合、定着温度を再度調節するので、調節前のトルクの値に確実に低下させることができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、検出された駆動モータ４６のトルクの値と寿命となるトルクの値との差に基づいて、定着部４０の寿命を予測するので、定着部４０が寿命に到達してしまったことにより発生するダウンタイムを回避することができる。

また、本実施形態の画像形成装置１によれば、制御部６０によって、駆動モータ４６のトルクの調節で消費された分の電力を低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、実施形態における記述内容は、本発明の好適な一例であり、これに限定されるものではない。

例えば、上記実施形態においては、定着温度を調節することで、駆動モータ４６のトルクを低下させる場合を例にとり説明したが、加圧ローラー４５の駆動速度を調節することで、駆動モータ４６のトルクを低下させる場合においても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態においては、定着器を構成するパッドユニット４１の代わりとして、従来の定着ローラーを使用した場合においても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態においては、駆動モータ４６のトルクが調節された場合、通信部（通信手段）７０を介して、例えば、サービスマンが使用する端末装置（図示省略）に対して、定着部４０が寿命に近づいていることが通知されるようにしてもよいこととしたが、サービスマンが修理・交換等で駆けつけることが可能な日数に応じて、上記通知のタイミングを変更可能としてもよい。

また、上記実施形態においては、定着部４０の交換と、トルク調節部５５により駆動モータ４６のトルクを調節することによる定着部４０の延命と、のうちのいずれかを、操作部７２を介して、ユーザーに予め選択させるようにしてもよい。

また、上記実施形態においては、例えば、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。

１ 画像形成装置
１０ 画像形成部
２０ 中間転写ユニット
３０ 用紙搬送部
４０ 定着部
４１ パッドユニット
４２ 加熱ローラー
４３ 定着ベルト
４４ フェルト
４５ 加圧ローラー
４６ 駆動モータ
４７ 伝達ギア
５１ スリップ検出部
５２ トルク検出部
５３ 荷重調節部
５４ 温度調節部
５５ トルク調節部
６０ 制御部
７０ 通信部
７１ 記憶部
７２ 操作部
７３ 表示部

Claims (18)

1. 定着器と、
   加圧ローラーと、
   前記加圧ローラーを駆動させる駆動源と、
   前記定着器と前記加圧ローラーとの間にかかる荷重を調節する荷重調節手段と、を備えた定着装置であって、
   前記駆動源のトルクを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記駆動源のトルクの値に基づいて、自装置の寿命を予測する寿命予測手段と、
   前記荷重調節手段により前記荷重を増加させた場合、増加させた荷重量に応じて前記駆動源のトルクを低下させるトルク調節手段と、
   を備えることを特徴とする定着装置。
2. 自装置のスリップを検出するスリップ検出手段を備え、
   前記トルク調節手段は、前記スリップ検出手段により自装置のスリップが検出されたことを契機として、前記荷重調節手段により前記荷重を増加させた場合、増加させた荷重量に応じて前記駆動源のトルクを低下させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着器の温度を調節する温度調節手段を備え、
   前記トルク調節手段は、前記温度調節手段によって前記定着器の温度を調節することで、前記駆動源のトルクを低下させることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記荷重調節手段により増加させた荷重量に応じた前記駆動源のトルク増加量を予測し、当該駆動源のトルク増加量を相殺するトルク減少量に応じた前記定着器の温度を設定する温度設定手段を備え、
   前記トルク調節手段は、前記温度調節手段によって前記定着器の温度を前記温度設定手段により設定された温度に調節することで、前記駆動源のトルクを低下させることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記温度設定手段は、前記トルク減少量が前記トルク増加量を下回らないように前記定着器の温度を設定することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記温度調節手段は、前記定着器の温度を調節する際の調節量が所定の間隔ごとに設定された各値のうちのいずれかの値に達した場合に当該定着器の温度を調節することを特徴とする請求項３～５のいずれか一項に記載の定着装置。
7. 前記所定の間隔は、前記温度調節手段によって調節される前記定着器の温度の分解能であることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
8. 前記検出手段は、前記トルク調節手段による前記駆動源のトルクの調節後に当該駆動源のトルクを検出し、
   前記温度調節手段は、前記検出手段によって検出された前記駆動源のトルクの値が調節前のトルクの値よりも大きい場合、前記定着器の温度を再度調節することを特徴とする請求項３～７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駆動速度を調節する駆動速度調節手段を備え、
   前記トルク調節手段は、前記駆動速度調節手段により前記加圧ローラーの駆動速度を調節することで、前記駆動源のトルクを低下させることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
10. 前記寿命予測手段は、前記検出手段によって検出された前記駆動源のトルクの値と寿命となるトルクの値との差に基づいて、自装置の寿命を予測することを特徴とする請求項１～９のいずれか一項に記載の定着装置。
11. 前記トルク調節手段によって前記駆動源のトルクが調節された場合に自装置の寿命に近づいていることを所定の装置に通知する通知手段を備えることを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の定着装置。
12. 自装置で消費される電力を低減する消費電力低減手段を備え、
    前記消費電力低減手段は、前記トルク調節手段による前記駆動源のトルクの調節で消費された分の電力を低減することを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項に記載の定着装置。
13. 前記消費電力低減手段は、使用可能な給紙トレイを制限することによって、自装置で消費される電力を低減することを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。
14. 前記消費電力低減手段は、前記加圧ローラーの駆動速度を低下させることによって、自装置で消費される電力を低減することを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。
15. 前記消費電力低減手段は、モノクロプリントに制限することによって、自装置で消費される電力を低減することを特徴とする請求項１２に記載の定着装置。
16. 自装置の交換と、前記トルク調節手段により前記駆動源のトルクを調節することによる自装置の延命と、のうちのいずれかをユーザー操作に基づき選択する選択手段を備えることを特徴とする請求項１～１５のいずれか一項に記載の定着装置。
17. 記録媒体上にトナー画像を転写する画像形成部と、
    前記記録媒体上に前記トナー画像を定着させる請求項１～１６のいずれか一項に記載の定着装置と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
18. 定着器と、
    加圧ローラーと、
    前記加圧ローラーを駆動させる駆動源と、
    前記定着器と前記加圧ローラーとの間にかかる荷重を調節する荷重調節手段と、を備えた定着装置のコンピューターを、
    前記駆動源のトルクを検出する検出手段、
    前記検出手段によって検出された前記駆動源のトルクの値に基づいて、自装置の寿命を予測する寿命予測手段、
    前記荷重調節手段により前記荷重を増加させた場合、増加させた荷重量に応じて前記駆動源のトルクを低下させるトルク調節手段、
    として機能させるためのプログラム。

Images