JP7294001B2 - Image forming apparatus, information processing system, and information processing method - Google Patents
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本発明は、画像形成装置、情報処理システム、および情報処理方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, an information processing system, and an information processing method.
電子写真方式の画像形成装置が普及している。電子写真方式の画像形成装置は、印刷工程として、入力画像に応じたトナー像を感光体上に形成する工程と、感光体上のトナー像を転写ベルト上に一次転写する工程と、転写ベルト上のトナー像を用紙に二次転写する工程と、定着装置によってトナー像を用紙に熱で定着させる工程とを実行する。 Electrophotographic image forming apparatuses have become widespread. An electrophotographic image forming apparatus includes, as printing processes, a process of forming a toner image corresponding to an input image on a photoreceptor, a process of primarily transferring the toner image on the photoreceptor onto a transfer belt, and a process of transferring the image onto the transfer belt. secondarily transfer the toner image onto the paper, and heat fix the toner image onto the paper by a fixing device.
定着装置は消耗品であるため、安定して高品質なプリント画像をユーザーに提供するには、定着装置の寿命を予測して、適切なタイミングで定着装置を交換するなどのメンテナンスを行う必要がある。 Since the fixing device is a consumable item, in order to provide users with stable, high-quality printed images, it is necessary to predict the life of the fixing device and perform maintenance such as replacing the fixing device at the appropriate timing. be.
従来の定着装置の寿命判断では、所定の耐久評価結果などから一律の走行距離が定められ、当該走行距離をメンテナンスが必要な寿命末期の到来時期と判断していた。しかし、この場合には、本来まだ使える定着装置でも寿命末期と判断されていたため、ユーザーの使用にとって非効率なものとなっていた。 In the conventional determination of the life of a fixing device, a uniform running distance is determined based on a predetermined endurance evaluation result, etc., and the running distance is determined as the end of the life requiring maintenance. However, in this case, even a fixing device that can still be used is judged to have reached the end of its life, which is inefficient for the user.
そこで、たとえば特許文献1に示すように、定着装置の駆動負荷のトルクに関する2つの閾値を設定し、トルクが2つの閾値のうち高い方の閾値以上となれば、定着装置の寿命と判断する技術が提案されている。また、特許文献2には、電流センサによって検知される負荷の大きさに基づいて、定着装置の寿命末期が到来しているか否かを判定する技術が開示されている。 Therefore, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100000, two thresholds are set for the torque of the drive load of the fixing device, and when the torque is equal to or greater than the higher one of the two thresholds, the life of the fixing device is determined. is proposed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200000 discloses a technique for determining whether or not the life of a fixing device has reached the end based on the magnitude of a load detected by a current sensor.
定着装置の摺動部は、定着ベルトの摺動回転によって摩耗する。また、定着ベルトは、加圧ローラーに従動して回転する。それゆえ、安定した画像形成の観点から加圧ローラーの回転数を一定に維持するためには、加圧ローラーの回転トルクを高めていく必要がある。 The sliding portion of the fixing device wears due to the sliding rotation of the fixing belt. Further, the fixing belt rotates following the pressure roller. Therefore, from the viewpoint of stable image formation, it is necessary to increase the rotational torque of the pressure roller in order to keep the number of rotations of the pressure roller constant.
しかしながら、加圧ローラーの回転トルクを高めていっても、加圧ローラーから定着ベルトに伝達される駆動力よりも定着装置の摺動部における摺動の負荷が大きくなってしまうと、加圧ローラーと定着ベルトの間でスリップが発生し、その結果、定着装置のニップ領域での用紙のスリップが発生しやすくなる。この場合、用紙が定着装置を通過ときの速度は、定着装置の上流側に位置する転写部を通過するときの速度よりも遅くなる。その結果、出力される画像(定着後の画像)が劣化してしまう。 However, even if the rotational torque of the pressure roller is increased, if the sliding load on the sliding portion of the fixing device becomes larger than the driving force transmitted from the pressure roller to the fixing belt, the pressure roller will and the fuser belt, and as a result, the paper tends to slip in the nip area of the fuser. In this case, the speed when the paper passes through the fixing device is lower than the speed when it passes through the transfer section located upstream of the fixing device. As a result, the output image (image after fixing) is degraded.
上記の観点から、用紙のスリップが発生すると想定されるトルク(加圧ローラーのトルク)を事前に決定しておき、当該トルクを寿命判定の基準値(閾値)とすることも考えられる。しかしながら、用紙がスリップするときのトルクは、加圧ローラーによる加圧状態(荷重)によっても変化する。このため、上記基準値を一意に決定することは難しい。 From the above point of view, it is conceivable to determine in advance the torque (torque of the pressure roller) at which paper slip is assumed to occur, and use this torque as the reference value (threshold) for life determination. However, the torque at which the paper slips also changes depending on the state of pressure (load) applied by the pressure roller. Therefore, it is difficult to uniquely determine the reference value.
それゆえ、従来の技術では、結果として、本来の寿命が到来するよりもかなり早めの段階で寿命と判定していた。 Therefore, in the conventional technology, as a result, the end of life is determined at a considerably earlier stage than the actual end of life.
本開示は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、定着装置の寿命判定の精度を高めることが可能な画像形成清装置、情報処理システム、および情報処理方法を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an image forming cleaning device, an information processing system, and an information processing method capable of increasing the accuracy of life determination of a fixing device. That's what it is.
本発明のある局面に従うと、画像形成装置は、少なくとも記録材上の未定着画像を記録材上に定着させる定着装置を有し、記録材に画像を形成する。画像形成装置は、モーターによって、定着装置において記録材を搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する加圧部材と、加圧部材と対抗して未定着画像を定着するニップ領域を形成し、加圧部材の回転に従動して回転する定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、加圧部材の加圧に対抗すべく、加圧部材と対向する位置において定着ベルトを摺動可能に支持する支持部材と、予め定められた条件が成立する毎に、モーターの駆動時のトルクを取得し、取得したトルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置が寿命であると判定する制御部と、を備える。 According to one aspect of the present invention, an image forming apparatus has a fixing device that fixes at least an unfixed image on a recording material, and forms an image on the recording material. The image forming apparatus forms a pressure member that rotates by a motor in a direction in which the recording material is conveyed to the downstream side of the conveying path in the fixing device, and a nip region that faces the pressure member to fix the unfixed image, A fixing belt that rotates following the rotation of a pressure member, and a fixing belt that is disposed inside the fixing belt and slidably supports the fixing belt at a position facing the pressure member so as to oppose the pressure applied by the pressure member. The fixing device reaches the end of its service life when the supporting member and the torque during driving of the motor are acquired each time a predetermined condition is satisfied, and the time-dependent change of the acquired torque turns from an upward change to a downward change. and a control unit that determines that
好ましくは、予め定められた条件は、加圧部材の走行距離が所定の距離伸びたことである。制御部は、加圧部材の走行距離が所定の距離伸びる毎に、トルクを取得する。制御部は、取得されたトルクが前回取得されたトルクよりも小さくなった場合に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the predetermined condition is that the running distance of the pressing member has increased by a predetermined distance. The control unit obtains the torque each time the traveling distance of the pressure member increases by a predetermined distance. The control unit determines that the life of the fixing device has expired when the acquired torque becomes smaller than the previously acquired torque.
好ましくは、予め定められた条件は、加圧部材の走行距離が所定の距離伸びたことである。制御部は、加圧部材の走行距離が所定の距離伸びる毎に、トルクを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値を算出する。制御部は、算出された平均値が前回算出された平均値よりも小さくなった場合に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the predetermined condition is that the running distance of the pressing member has increased by a predetermined distance. The control unit obtains the torque a plurality of times each time the traveling distance of the pressure member increases by a predetermined distance, and calculates an average value of the torques obtained over the plurality of times. The control unit determines that the life of the fixing device has expired when the calculated average value is smaller than the average value calculated last time.
好ましくは、予め定められた条件は、加圧部材の走行距離が所定の距離伸びたことである。制御部は、加圧部材の走行距離が所定の距離伸びる毎に、トルクを複数回取得し、かつ当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値を算出する。制御部は、算出された平均値と、少なくとも前回算出された平均値とを用いて移動平均値を算出する。制御部は、算出された移動平均値が前回算出された移動平均値よりも小さくなった場合に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the predetermined condition is that the running distance of the pressing member has increased by a predetermined distance. The control unit acquires the torque a plurality of times each time the traveling distance of the pressure member increases by a predetermined distance, and calculates the average value of the torques acquired over the plurality of times. The control unit calculates the moving average value using the calculated average value and at least the previous calculated average value. The control unit determines that the life of the fixing device has expired when the calculated moving average value becomes smaller than the moving average value calculated last time.
好ましくは、予め定められた条件は、所定の期間が経過したことである。制御部は、所定の期間が経過する毎に、トルクを取得する。制御部は、取得されたトルクが前回取得されたトルクよりも小さくなった場合に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the predetermined condition is that a predetermined period of time has passed. The control unit acquires the torque each time a predetermined period elapses. The control unit determines that the life of the fixing device has expired when the acquired torque becomes smaller than the previously acquired torque.
好ましくは、予め定められた条件は、所定の期間が経過したことである。制御部は、所定の期間が経過する毎に、トルクを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値を算出する。制御部は、算出された平均値が前回算出された平均値よりも小さくなった場合に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the predetermined condition is that a predetermined period of time has passed. The control unit obtains the torque a plurality of times and calculates an average value of the torques obtained over the plurality of times each time the predetermined period elapses. The control unit determines that the life of the fixing device has expired when the calculated average value is smaller than the average value calculated last time.
好ましくは、予め定められた条件は、所定の期間が経過したことである。制御部は、所定の期間が経過する毎に、トルクを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値を算出する。制御部は、算出された平均値と、少なくとも前回算出された平均値とを用いて移動平均値を算出する。制御部は、算出された移動平均値が前回算出された移動平均値よりも小さくなった場合に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the predetermined condition is that a predetermined period of time has passed. The control unit obtains the torque a plurality of times and calculates an average value of the torques obtained over the plurality of times each time the predetermined period elapses. The control unit calculates the moving average value using the calculated average value and at least the previous calculated average value. The control unit determines that the life of the fixing device has expired when the calculated moving average value becomes smaller than the moving average value calculated last time.
好ましくは、制御部は、加圧部材の回転速度の情報を取得する。制御部は、回転速度に加圧部材の回転時間を乗じることにより、走行距離を算出する。 Preferably, the control unit acquires information about the rotational speed of the pressing member. The controller calculates the travel distance by multiplying the rotation speed by the rotation time of the pressing member.
好ましくは、制御部は、加圧部材の走行距離が所定の距離伸びる毎に、非通紙時の空転トルクをトルクとして取得する。 Preferably, the control unit acquires the idling torque when the paper is not passed as the torque every time the travel distance of the pressure member increases by a predetermined distance.
好ましくは、制御部は、所定の期間が経過する毎に、非通紙時の空転トルクをトルクとして取得する。 Preferably, the control unit acquires the idling torque when the paper is not fed as the torque every time the predetermined period elapses.
好ましくは、制御部は、画像形成装置のウォームアップ後または記録材上への定着後に検出されるトルクを、非通紙時の空転トルクとして取得する。 Preferably, the control unit acquires the torque detected after warming up the image forming apparatus or after fixing onto the recording material as the idling torque during non-feeding.
好ましくは、制御部は、取得されたトルクが予め定められた閾値以上であることを条件に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the control unit determines that the life of the fixing device has expired on condition that the acquired torque is equal to or greater than a predetermined threshold value.
好ましくは、制御部は、算出された平均値が予め定められた閾値以上であることを条件に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the control unit determines that the life of the fixing device has expired on condition that the calculated average value is equal to or greater than a predetermined threshold value.
好ましくは、制御部は、算出された移動平均値が予め定められた閾値以上であることを条件に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, the control unit determines that the life of the fixing device has expired on condition that the calculated moving average value is equal to or greater than a predetermined threshold value.
好ましくは、制御部は、取得されたトルクが前回取得されたトルクよりも小さくなった場合、前回取得されたトルクが前々回取得されたトルクよりも小さくなっていることを条件に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, when the acquired torque becomes smaller than the torque acquired last time, the control unit controls the fixing device to reach the end of its service life on condition that the torque acquired last time is smaller than the torque acquired two times before. It is determined that
好ましくは、制御部は、算出された平均値が前回算出された平均値よりも小さくなった場合、前回算出された平均値が前々回算出された平均値よりも小さくなっていることを条件に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, when the calculated average value becomes smaller than the average value calculated last time, the control unit provides that the average value calculated last time is smaller than the average value calculated two times before, It is determined that the fixing device has reached the end of its life.
好ましくは、制御部は、算出された移動平均値が前回算出された移動平均値よりも小さくなった場合、前回算出された移動平均値が前々回算出された移動平均値よりも小さくなっていることを条件に、定着装置が寿命であると判定する。 Preferably, when the calculated moving average value becomes smaller than the moving average value calculated last time, the control unit determines that the moving average value calculated last time is smaller than the moving average value calculated last time before. condition, it is determined that the fixing device has reached the end of its life.
好ましくは、制御部は、定着装置が寿命であると判定した場合、第1の用紙種別の用紙を用いた画像形成を許可し、かつ第1の用紙種別の用紙よりも坪量が少ない第2の用紙種別の用紙を用いた画像形成を許可しない。 Preferably, when it is determined that the fixing device has reached the end of its service life, the control unit permits image formation using a sheet of the first sheet type and a second sheet having a basis weight smaller than that of the sheet of the first sheet type. Do not allow image formation using paper of the paper type.
好ましくは、画像形成装置は、操作パネルをさらに備える。制御部は、定着装置が寿命であると判定した場合、操作パネルに所定の画像を表示させる。 Preferably, the image forming apparatus further includes an operation panel. When the control unit determines that the fixing device has reached the end of its life, it causes the operation panel to display a predetermined image.
本発明の他の局面に従うと、情報処理システムは、少なくとも記録材上の未定着画像を記録材上に定着させる定着装置を有し、記録材に画像を形成する画像形成装置と、情報処理装置とを備える。画像形成装置は、モーターによって、定着装置において記録材を搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する加圧部材と、加圧部材と対抗して未定着画像を定着するニップ領域を形成し、加圧部材の回転に従動して回転する定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、加圧部材の加圧に対抗すべく、加圧部材と対向する位置において定着ベルトを摺動可能に支持する支持部材とを有する。画像形成装置は、モーターの駆動時のトルクを検出する。情報処理装置は、予め定められた条件が成立する毎に、モーターの駆動時のトルクを画像形成装置から取得する。情報処理装置は、取得したトルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置が寿命であると判定する。 According to another aspect of the present invention, an information processing system includes at least a fixing device for fixing an unfixed image on a recording material, an image forming apparatus for forming an image on the recording material, and an information processing apparatus. and The image forming apparatus forms a pressure member that rotates by a motor in a direction in which the recording material is conveyed to the downstream side of the conveying path in the fixing device, and a nip region that faces the pressure member to fix the unfixed image, A fixing belt that rotates following the rotation of a pressure member, and a fixing belt that is disposed inside the fixing belt and slidably supports the fixing belt at a position facing the pressure member so as to oppose the pressure applied by the pressure member. and a support member for The image forming apparatus detects torque when the motor is driven. The information processing apparatus acquires the torque during driving of the motor from the image forming apparatus each time a predetermined condition is satisfied. The information processing device determines that the fixing device has reached the end of its service life when the acquired torque changes over time from an upward change to a downward change.
本発明のさらに他の局面に従うと、情報処理方法は、少なくとも記録材上の未定着画像を記録材上に定着させる定着装置を有し、記録材に画像を形成する画像形成装置において実行される。画像形成装置は、制御部と、モーターによって、定着装置において記録材を搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する加圧部材と、加圧部材と対抗して未定着画像を定着するニップ領域を形成し、加圧部材の回転に従動して回転する定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、加圧部材の加圧に対抗すべく、加圧部材と対向する位置において定着ベルトを摺動可能に支持する支持部材とを含む。情報処理方法は、制御部が、予め定められた条件が成立する毎に、モーターの駆動時のトルクを取得するステップと、制御部が、取得したトルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置が寿命であると判定するステップとを備える。 According to still another aspect of the present invention, an information processing method is executed in an image forming apparatus that has a fixing device that fixes at least an unfixed image on a recording material and that forms an image on the recording material. . The image forming apparatus includes a control unit, a pressure member that is rotated by a motor in a direction in which the recording material is conveyed to the downstream side of the conveying path in the fixing device, and a nip area that faces the pressure member and fixes an unfixed image. and a fixing belt that rotates following the rotation of the pressure member; and a support member that movably supports. The information processing method comprises the step of obtaining the torque during driving of the motor by the control unit each time a predetermined condition is established, and and determining that the fixing device has reached the end of its life.
本開示によれば、定着装置の寿命判定の精度を高めることができる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the accuracy of life determination of the fixing device.
実施の形態における画像処理装置について、以下、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本開示の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。同一の部品、相当部品に対しては、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さない場合がある。 An image processing apparatus according to an embodiment will be described below with reference to the drawings. In the embodiments described below, when referring to the number, amount, etc., the scope of the present disclosure is not necessarily limited to the number, amount, etc., unless otherwise specified. The same reference numbers are given to the same parts and equivalent parts, and redundant description may not be repeated.
図面においては、実際の寸法の比率に従って図示しておらず、構造の理解を容易にするために、構造が明確となるように比率を変更して図示している箇所がある。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。 In the drawings, there are portions that are not illustrated according to actual dimensional ratios, but are illustrated with changed ratios so as to clarify the structure in order to facilitate understanding of the structure. In addition, each embodiment and each modified example described below may be selectively combined as appropriate.
また、以下では、カラープリンタとしての画像形成装置について説明するが、画像形成装置は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置は、モノクロプリンタであってもよいし、FAXであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびFAXの複合機(MFP:Multi-Functional Peripheral)であってもよい。 Further, although an image forming apparatus as a color printer will be described below, the image forming apparatus is not limited to a color printer. For example, the image forming apparatus may be a monochrome printer, a FAX, or a multi-function peripheral (MFP: Multi-Functional Peripheral) of monochrome printer, color printer and FAX.
さらに、以下では、トルクTqと、トルクTqの平均値としての平均トルクTavと、平均トルクTavの移動平均値としての移動平均トルクTmavとを用いて、各実施の形態を説明する。これらのトルクの詳細については、後述する。 Furthermore, hereinafter, each embodiment will be described using torque Tq, average torque Tav as an average value of torque Tq, and moving average torque Tmav as a moving average value of average torque Tav. Details of these torques will be described later.
また、説明の便宜上、トルクTqと、平均トルクTavと、移動平均トルクTmavとを区別しない場合には、単に、「トルクTg」と記載する。すなわち、トルクTgは、トルクTqと、平均トルクTavと、移動平均トルクTmavとを包括する概念である。 For convenience of explanation, when the torque Tq, the average torque Tav, and the moving average torque Tmav are not distinguished, they are simply referred to as "torque Tg". That is, torque Tg is a concept that includes torque Tq, average torque Tav, and moving average torque Tmav.
[実施の形態1]
<A.全体構成>
図1は、画像形成装置100の装置構成の一例を示す図である。
[Embodiment 1]
<A. Overall configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an
画像形成装置100は、イメージングユニット1Y,1M,1C,1Kと、中間転写ベルト30(被転写材)と、一次転写ローラー31と、二次転写ローラー33と、カセット37と、定着装置40と、クリーニングブレード53と、制御装置101とを備える。
The
画像形成装置100には、イエロー(Y)のトナーを供給するトナーボトル15Yと、マゼンダ(M)のトナーを供給するトナーボトル15Mと、シアン(C)のトナーを供給するトナーボトル15Cと、ブラック(BK)のトナーを供給するトナーボトル15Bとが装着され得る。イメージングユニット1Yは、トナーボトル15Yからトナーの供給を受けてイエロー(Y)のトナー像を形成する。イメージングユニット1Mは、トナーボトル15Mからトナーの供給を受けてマゼンタ(M)のトナー像を形成する。イメージングユニット1Cは、トナーボトル15Cからトナーの供給を受けてシアン(C)のトナー像を形成する。イメージングユニット1Kは、トナーボトル15Kからトナーの供給を受けてブラック(BK)のトナー像を形成する。イメージングユニット1Y,1M,1C,1Kは、それぞれ、中間転写ベルト30の回転方向に沿って順に配置されている。
The
イメージングユニット1Y,1M,1C,1Kは、それぞれ、感光体10と、帯電ローラー11と、露光部12と、現像器13と、クリーニングブレード17とを備える。イメージングユニット1Y,1M,1C,1Kは、画像形成装置100の本体部に対して着脱可能である。
感光体10は、トナー像を担持する像担持体である。一例として、感光体10には、その表面に感光層が形成された感光体ドラムが用いられる。
The
帯電ローラー11は、感光体10の表面を一様に帯電する。露光部12は、制御装置101からの制御信号に応じて感光体10にレーザーを照射し、指定された画像パターンに従って感光体10の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体10上に形成される。
The charging
現像器13は、トナー、キャリア、および外添剤を含む現像剤を用いて静電潜像を現像する。現像剤は、トナーボトルから供給される。現像器13は、現像ローラー14を含む。現像器13は、現像ローラー14に現像バイアスを印加し、現像ローラー14の表面にトナーを付着させる。現像器13は、現像ローラー14を回転させ、現像ローラー14から感光体10にトナーを転写する。これにより、静電潜像に応じたトナー像が感光体10の表面に現像される。
The developing
感光体10と中間転写ベルト30とは、一次転写ローラー31を設けている部分で互いに接触している。当該接触部分に所定の転写バイアスが印加され、当該転写バイアスによって、感光体10上に現像されたトナー像が中間転写ベルト30に転写される。このとき、イエロー(Y)のトナー像、マゼンタ(M)のトナー像、シアン(C)、およびブラック(BK)のトナー像が順に重ねられて中間転写ベルト30に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト30上に形成される。
The
クリーニングブレード17は、感光体10に圧接され、中間転写ベルト30への転写後に感光体10の表面に残留するトナーを回収する。
The
カセット37は、たとえば画像形成装置100の下部に設けられている。カセット37には、記録材としての用紙S(被転写媒体)がセットされる。用紙Sは、カセット37から1枚ずつ二次転写ローラー33に送られる。二次転写ローラー33は、中間転写ベルト30に転写されたトナー像を用紙Sに転写する。用紙Sの送り出しおよび搬送のタイミングと、中間転写ベルト30上のトナー像の位置とを同期させることで、用紙Sの適切な位置にトナー像が転写される。その後、用紙Sは、定着装置40に送られる。
定着装置40は、用紙S上の未定着画像を用紙上に定着させる。具体的には、定着装置40は、定着装置40内を通過する用紙S上のトナー像を融解し、トナー像を用紙Sに定着させる。その後、用紙Sは、トレー48に排紙される。定着装置40の具体的構成については、後述する。
The fixing
クリーニングブレード53は、中間転写ベルト30に圧接され、トナー像の転写後に中間転写ベルト30に残留するトナーを回収する。当該トナーは、搬送スクリュー(図示しない)で搬送され、廃トナー容器(図示しない)に回収される。
The
制御装置101は、画像形成装置100の動作を制御する。制御装置101は、たとえば、制御装置101は、感光体10の回転を制御するためのモーターや、一次転写ローラー31の回転を制御するためのモーターなどを制御する。また、制御装置101は、定着装置40の動作を制御する。モーターは、たとえば、PWM(Pulse Width Modulation)制御で駆動される。
The
以上のように、画像形成装置100は、少なくとも用紙S(記録材)上の未定着画像Gを用紙S上に定着させる定着装置40を有し、用紙Sに画像を形成する。
As described above, the
図2は、画像形成装置100のハードウェア構成を説明するためのブロック図である。
画像形成装置100は、少なくとも、制御装置(制御部)101と、操作パネル102と、定着装置40とを備えている。
FIG. 2 is a block diagram for explaining the hardware configuration of the
The
操作パネル102は、タッチスクリーン120を含んでいる。タッチスクリーン120は、ディスプレイ122と、ディスプレイ122に重畳して配置されるタッチパネル121とで構成される。
制御装置101は、プログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)131と、データを不揮発的に格納するROM(Read Only Memory)132と、データを揮発的に格納するRAM(Random Access Memory)133と、フラッシュメモリ134と、通信IF135とを有する。制御装置101は、通信IF135によって、操作パネル102と通信可能となっている。
The
フラッシュメモリ134は、不揮発性の半導体メモリである。フラッシュメモリ134は、CPU131が実行するオペレーティングシステムおよび各種のプログラム、各種のコンテンツおよびデータを格納している。また、フラッシュメモリ134は、画像形成装置100が生成したデータ、画像形成装置100の外部装置から取得したデータ等の各種データを揮発的に格納する。
<B.定着装置>
図3は、定着装置40のハードウェア構成を説明するための図である。
<B. Fixing Device>
FIG. 3 is a diagram for explaining the hardware configuration of the fixing
定着装置40は、典型的には、加熱部材401と、定着ベルト402と、定着部材(支持部材)490と、加圧ローラー(加圧部材)408と、モーター409と、駆動装置(駆動部)410とを備える。
The fixing
定着部材490は、定着ベルト402の内側に配置され、加圧ローラー408の加圧に対抗すべく、加圧ローラー408と対向する位置において定着ベルト402を摺動可能に支持する。詳しくは、定着部材490は、保持部材403と、ニップ形成部材405と、摺動シート406と、曲率付与部材407とを備える。ニップ形成部材405は、連結軸454を有する。
The fixing
加熱部材401は、定着ベルト402を温めるための熱源である。加熱部材401は、ハロゲンヒーター451と、筐体452とを含む。ハロゲンヒーター451は、筐体452内に設置されている。筐体452は、外側の表面が定着ベルト402に接触している。加熱部材401は、ハロゲンヒーター451によって発生させた熱を、筐体452を介して定着ベルト402に伝える。
A
ハロゲンヒーター451は、本例の場合、発熱領域の異なる2本のヒーターから構成されている。筐体452は、アルミニウムまたはステンレスからなる厚みが0.2mm~0.5mm程度のパイプである。筐体452の内周面は、ハロゲンヒーター451から発生する光の吸収を上げるために黒色塗装がなされている。また、筐体452の外周面は、汚れ防止のため、フッ素系のコーティングがなされている。
In this example, the
なお、本例では、定着ベルト402が回転しても、加熱部材401が回転しない構成を例として挙げている。ただし、これに限定されるものではなく、加熱部材401は、定着ベルト402の回転に従って従動回転する構成であってもよい。
In this example, even if the fixing
定着ベルト402は、無端状のベルトである。定着ベルト402は、加圧ローラー408と対抗して未定着画像Gを定着するニップ領域を形成し、かつ、加圧ローラー408の回転に従動して回転する。詳しくは、定着ベルト402は,加圧ローラー408と対向する位置において定着部材490により支持され、加圧ローラー408との間において用紙S上に未定着画像を定着させる。さらに詳しくは、定着ベルト402は、ニップ形成部材405と加熱部材401とによって、テンションが与えられた状態で支持されており、かつ加圧ローラー408の回転に従動して回転する。
The fixing
定着ベルト402は、ポリイミド樹脂(PI)またはニッケルなどからなる50μm~100μm程度の厚みを持つ基層と、100μm~300μm程度の厚みを持つシリコンゴムからなる弾性層と、10μm~50μm程度の厚みを持つフッ素系の離型層とからなる。
The fixing
詳しくは、定着ベルト402は、基層の上に弾力層を有し、かつ弾力層の上に離型層を有する。基層は、加熱部材401の筐体452の外周面と接触する。離型層は、加圧ローラー408の表面および用紙Sに接触する。より詳しくは、離型層は、用紙S上の未定着画像Gに接触する。
Specifically, the fixing
保持部材403は、ニップ形成部材405を保持する。保持部材403は、厚み2mm程度のコの字形をした板金でできている。保持部材403は、ニップ形成部材405の連結軸454と嵌め合うために、連結軸454に対応する位置に穴が開けられている。
The holding
ニップ形成部材405は、加圧ローラー408との間でニップ領域を形成する。ニップ形成部材405は、LCP(Liquid Crystal Plastic)等の樹脂で構成されている。また、ニップ形成部材405の連結軸454は、ニップ領域とは反対側に突出している。ニップ形成部材405は、周囲が摺動シート406に巻かれている。
Nip forming
摺動部材としての摺動シート406は、摺動性に優れたフッ素樹脂で覆われたガラスクロスシート、またはPTFE(polytetrafluoroethylene)シートでできている。ニップ形成部材405と定着ベルト402との間に摺動シート406を挟み込んで定着ベルト402が回転することにより、摺動時の抵抗を低減させることができる。これにより、定着ベルト402を安定して回転することができる。
A sliding
また、摺動シート406は、定着ベルト402と接触する側の面に、深さ50μm~200μm程度の凹凸を有する。これにより、定着ベルト402との接触面積を減らすことができるため、摺動時の抵抗を低減できる。また、定着ベルト402と摺動シート406との間に潤滑剤としてグリスを塗布することによって、摺動時の抵抗を低減させている。
Further, the sliding
また、摺動シート406をニップ形成部材405に巻き回して固定する際、摺動シート406の位置を固定するために、摺動シート406の上流側と下流側との連結軸454に対応するところに穴が開けられている。連結軸454は、摺動シート406の貫通穴と、保持部材403の貫通穴とを貫通する。また、この状態で加圧ローラー408による押圧力が加わることにより、摺動シート406はニップ形成部材405と保持部材403との間に、押圧力によって挟み込まれ、摺動シート406の位置が保持される。
In order to fix the position of the sliding
曲率付与部材407は、定着ベルト402のうちニップ領域を通過した部分に曲率を付与する。曲率付与部材407は、ニップ形成部材405と同様に、LCP等の樹脂で構成されている。
The
加圧ローラー408は、モーター409によって、定着装置40において用紙Sを搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する。加圧ローラー408は、用紙Sを搬送経路の上流側から下流側に搬送する正方向(図の矢印Qの方向)と、逆方向とに回転可能である。加圧ローラー408が正方向に回転すると、定着ベルト402も正方向(図の矢印Rの方向)に回転する。なお、図3においては、矢印15に示すように、用紙Sが搬送経路を下から上に搬送されるため、上流側が下側の位置に、下流側が上側の位置となっている。
The
加圧ローラー408は、直径20mm~40mm程度のシリコンゴムで構成されている。また、当該シリコンゴムの表面は、離型性を上げるためにフッ素系のチューブで覆われている。
The
駆動装置410は、モーター409を回転させる。駆動装置410は、制御装置101からの指令に応じてモーター409を正方向および逆方向に回転させる。
モーター409は、駆動装置410からの指令に基づき、加圧ローラー408を正方向(矢印Qの方向)および逆方向に回転させる。モーター409は、加圧ローラー408の回転軸に対してギア(図示せず)を挟んで接続されている。
加圧ローラー408は、制御装置101からの指示に基づき、図示しない移動機構によって、定着ベルト402に接する位置(図3に示す位置)と、定着ベルト402から離間する所定の位置(たとえば、図3の加圧ローラー408の位置よりも右寄りの位置)との間を移動可能である。すなわち、加圧ローラー408は、定着ベルト402を回転させる位置(図3に示す位置)と、定着ベルト402を回転させない位置との間を移動する。
詳しくは、画像形成時には、加圧ローラー408は、図3に示すように、定着ベルト402に接する位置に移動する。この状態において、定着部材490は、定着ベルト402を支持した位置にて加圧ローラー408によって加圧される。一方、非画像形成時には、加圧ローラー408は、定着ベルト402から離間する。
Specifically, during image formation, the
少なくとも、画像形成装置100のウォームアップ後と、記録材上への定着後とにおいては、図3に示すように、加圧ローラー408は定着ベルト402に接している。画像形成装置100のウォームアップ後と、用紙S上への定着後とにおいては、定着装置40には、用紙Sが通過しない。すなわち、非通紙状態となる。
At least after warm-up of the
図4は、定着装置40において実行されるトルク検出を説明するためのブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram for explaining torque detection performed in the fixing
定着装置40は、モーター409と、駆動装置410と、ロータリーエンコーダー420とを備える。駆動装置410は、下位の制御装置としてのモーター用制御装置411と、電子回路であるドライバー412とを備える。ドライバー412は、トルク検出部413を備える。
The fixing
駆動装置410は、上位の制御装置としての制御装置101からの指令に基づき、加圧ローラー408の回転速度を一定に維持するようにモーター409を駆動する。
モーター409は、典型的には、三相交流モーターである。三相(U層、V層、W層)の各入力端子間に電圧(V)が印加されることにより、回転する。なお、モーター409として、例えばサーボモーターなどの制御モータを使用することもできる。
モーター用制御装置411は、制御装置101から回転数指令を受け付ける。モーター用制御装置411は、回転数指令を受け付けると、モーター409の回転数が、受け付けた回転数指令の回転数(以下、「指令回転数」とも称する)となるようにフィードバック制御を行う。
モーター用制御装置411は、回転数指令を受け付けると、当該回転数指令に応じて、トルク指令をドライバー412に送る。
Upon receiving the rotation speed command, the
ドライバー412は、受け付けたトルク指令に基づく電圧を各入力端子に印加するために、内部のスイッチング素子のスイッチング動作を制御する。これにより、ドライバー412から、モーター409に電流が流れる。モーター409は、当該電流によって回転する。ドライバー412は、センサ(図示せず)からモーター409に流した電流の電流値を取得する。
The
ロータリーエンコーダー420は、モーター409の回転数を検出する。検出された回転数(以下、「実回転数」とも称する)は、モーター用制御装置411にフィードバックされる。また、実回転数は、ドライバー412に通知される。
A
モーター用制御装置411は、指令回転数と、実回転数との差分を算出する。モーター用制御装置411は、当該差分がゼロに近づくように、ドライバー412に出力するトルク指令を制御する。
The
トルク検出部413は、ロータリーエンコーダー420から取得した実回転数と、センサによって検出された電流値とに基づき、モーター409のトルクTq(負荷トルク)を検出する。具体的には、ドライバー412が、印加した電圧(V)と検出された電流値(I)との積を実回転数で除することにより、トルクTqを周期的に算出する。
駆動装置410は、予め定められた条件が成立する毎に、検出されたトルクTqのうち、当該予め定められた条件が成立したときに検出されたトルクTqを制御装置101に通知する。なお、予め定められた条件が成立したか否かは、典型的には、制御装置101によって判断される。
Each time a predetermined condition is satisfied,
このような構成により、制御装置101は、予め定められた条件が成立する毎に、駆動装置410によって検出されたトルクTqを、駆動装置410から取得することができる。詳しくは、制御装置101は、予め定められた条件が成立したときに駆動装置410にて検出されたトルクTqを取得できる。
With such a configuration,
<C.機能的構成>
図5は、制御装置101の機能的構成を表した機能ブロック図である。
<C. Functional configuration>
FIG. 5 is a functional block diagram showing the functional configuration of the
画像形成装置100は、制御装置101と、駆動装置410と、操作パネル102とを備える。
The
制御装置101は、トルク取得部151と、平均トルク算出部152と、移動平均トルク算出部153と、寿命判定部154と、表示制御部155と、通信制御部156とを備える。
The
トルク取得部151は、駆動装置410からトルクTq(トルクの値)を取得する。具体的には、トルク取得部151は、所定の期間毎に駆動装置410で検出されたトルクTqを、駆動装置410から取得する。以下では、所定の期間を「1日」とした場合を例に挙げて説明する。なお、所定の期間は、1日に限定されるものではない。
トルク取得部151は、本例の場合には、駆動装置410から、1日に最高5回のトルクTqを取得する。詳しくは、トルク取得部151は、図3のように加圧ローラー408が定着ベルト402に接した状態であって、かつ非通紙状態のときのトルクTqを駆動装置410から取得する。すなわち、トルク取得部151は、用紙Sによる負荷がないときのモーター409のトルク(以下、「空転トルク」とも称する)を駆動装置410から取得する。
In this example, the
より詳しくは、トルク取得部151は、画像形成装置100のウォームアップ後に検出されるトルクTqを、駆動装置410から取得する。1日において画像形成装置100のウォームアップが5回あれば、5回のトルク取得が可能となる。1日に1回しかウォームアップが行なわれなかった場合には、制御装置101は、この日においてはトルク取得を1回だけ行う。なお、1日あたりのトルクTqの取得回数は、5回に限定されるものではない。
More specifically,
以上のように、「予め定められた条件」は、本例の場合、「1日経過」かつ「画像形成装置100のウォームアップ後」である。
As described above, the "predetermined condition" in this example is "after one day" and "after warm-up of the
以下では、トルク取得部151が駆動装置410から取得した5回分のトルク(トルク値)を、Tq(n[1]),Tq(n[2]),Tq(n[3]),Tq(n[4]),Tq(n[5])と称する。なお、nは、日を表す変数である。
Below, the torques (torque values) for five times acquired from the driving
トルク取得部151は、取得された5回分のトルクを平均トルク算出部152に送る。なお、トルクがたとえば4回しか取得できなかった場合には、トルク取得部151は、典型的には、Tq(n[1])~Tq(n[4])のみを平均トルク算出部152に送る。あるいは、トルク取得部151は、Tq(n[1])~Tq(n[5])を送るとともに、Tq(n[5])の値が無効であることを平均トルク算出部152に通知してもよい。
The
平均トルク算出部152は、日毎のトルクの平均値を求める。具体的には、平均トルク算出部152は、以下の式(1)に示すように、5回のトルクの平均値(以下、「平均トルクTav」と称する)を求める。
The
Tav(n)=(Tq(n[1])+Tq(n[2])+Tq(n[3])+Tq(n[4])+Tq(n[5]))÷5 … (1)
平均トルク算出部152は、算出された平均トルクTav(n)を、移動平均トルク算出部153に送る。
Tav(n)=(Tq(n[1])+Tq(n[2])+Tq(n[3])+Tq(n[4])+Tq(n[5]))÷5 (1)
The
移動平均トルク算出部153は、5日分の平均トルクTavを用いて、移動平均トルクTmav(移動平均値)を算出する。詳しくは、移動平均トルク算出部153は、当日の平均トルクTav(n)と、1日前~4日前までの4日分の平均トルク(Tav(n-4),Tav(n-3),Tav(n-2),Tav(n-1))とを用いて、移動平均トルクTmav(n)を算出する。具体的には、移動平均トルク算出部153は、以下の式(2)に示す演算を行う。
The moving
Tmav(n)=(Tav(n-4)+Tav(n-3)+Tav(n-2)+Tav(n-1)+Tav(n))÷5 … (2)
移動平均トルク算出部153は、算出された移動平均トルクTmav(n)を、寿命判定部154に送る。なお、上記においては5日分(5個)の平均トルクTavを用いて移動平均トルクTmavを算出したが、平均トルクTavの個数は5個に限定されるものではない。
Tmav(n)=(Tav(n−4)+Tav(n−3)+Tav(n−2)+Tav(n−1)+Tav(n))÷5 … (2)
Moving average
寿命判定部154は、定着装置40が寿命か否かを判定する。詳しくは、寿命判定部154は、移動平均トルクTmavに基づいて、定着装置40の寿命が到来したか否かを判定する。より詳しくは、寿命判定部154は、移動平均トルクTmavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する。
図6は、移動平均トルクTmavの経時変化を示した図である。
グラフ(図)の横軸は、日にちを表している。グラフの縦軸は、移動平均トルクTmavを表している。図6の例では、ある月の16日~21日までの移動平均トルク(Tmav(16)~Tmav(21))がプロットされている。
FIG. 6 is a diagram showing temporal changes in the moving average torque Tmav.
The horizontal axis of the graph (diagram) represents the date. The vertical axis of the graph represents the moving average torque Tmav. In the example of FIG. 6, moving average torques (Tmav(16) to Tmav(21)) from the 16th to the 21st of a month are plotted.
移動平均トルクTmavは、20日までは単調増加している。しかしながら、21日の移動平均トルクTmav(21)は、前日の20日の移動平均トルクTmav(20)よりも小さくなっている。すなわち、「Tmav(n-1)>Tmav(n)」の関係が成立している。 The moving average torque Tmav monotonously increases until the 20th day. However, the moving average torque Tmav(21) on the 21st is smaller than the moving average torque Tmav(20) on the 20th of the previous day. That is, the relationship "Tmav(n-1)>Tmav(n)" is established.
このため、寿命判定部154は、21日の時点(詳しくは、Tmav(21)を算出した時点)で、定着装置40が寿命であると判定する。寿命判定部154は、寿命と判定すると、表示制御部155に所定の通知をする。
Therefore, the
表示制御部155は、所定の通知を寿命判定部154から受け付けると、所定の警告画面を操作パネル102に表示させる。
When the
図7は、操作パネル102に表示される警告画面の例を表した図である。
典型的には、操作パネル102のタッチスクリーン120には、所定の警告画面1201がポップアップ表示される。これにより、画像形成装置100のユーザーは、定着装置40の交換時期が到来したことを知ることができる。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a warning screen displayed on the
Typically, a
再び、図6に戻り、寿命判定部154は、制御装置101にて予め定められた設定がなされている場合には、通信制御部156にも所定の通知を行う。通信制御部156は、外部ネットワークに接続されている。これにより、画像形成装置100は、外部の機器に対して、定着装置40が寿命であることを通知できる。
Returning to FIG. 6 again, the
上記においては、トルク取得部151が、画像形成装置100のウォームアップ後に検出されるトルクTqを、駆動装置410から取得する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、記録材上への定着後に検出されるトルクTqを駆動装置410から取得するように制御装置101を構成してもよい。
In the above description, a configuration in which
また、制御装置101は、典型的には、定着装置40が寿命であると判定した場合、以後の画像形成を中止する。ただし、このような制御に限定されず、定着装置40が寿命であると判定された場合、第1の用紙種別の用紙を用いた画像形成を許可し、かつ第1の用紙種別の用紙よりも坪量が少ない第2の用紙種別の用紙を用いた画像形成を許可しないように、制御装置101を構成してもよい。坪量が大きい用紙Sは、坪量が小さい用紙Sよりもニップ領域でのスリップが発生しにくいためである。
Further, the
<D.小括>
画像形成装置100は、画像形成装置の動作を制御する制御装置101と、用紙S(記録材)上の未定着画像を用紙S上に定着させる定着装置40とを備える。
<D. Summary>
The
定着装置40は、記録材を搬送経路の下流側に搬送する方向に回転可能な加圧ローラー408と、加圧ローラー408を回転させるモーター409と、モーター409を駆動させる駆動装置410と、加圧ローラー408の回転に従動して回転する無端状の定着ベルト402と、定着ベルト402の内側面から定着ベルト402を摺動可能に支持する定着部材490とを含む。定着部材490は、定着ベルト402を支持した位置にて加圧ローラー408によって加圧される。
The fixing
駆動装置410は、制御装置101からの指令に基づき、加圧ローラー408の回転速度を一定に維持するようにモーター409を駆動する。駆動装置410は、モーター409の駆動時のトルクTqを検出する。
制御装置101は、駆動装置410から、検出されたトルクTqを取得する。制御装置101は、トルクTg(本例の場合には、トルクTqに基づいて算出された移動平均トルクTmav)の経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する。
詳しくは、制御装置101は、所定の期間(本例の場合1日)が経過する毎に、駆動装置410からトルクTqを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクTqの平均値(平均トルクTav)を算出する。制御装置101は、算出された平均トルクTavと、少なくとも前回算出された平均トルクTavとを用いて移動平均値(移動平均トルクTmav)を算出する。制御装置101は、算出された移動平均トルクTmavが前回算出された移動平均トルクTmavよりも小さくなった場合に、定着装置40が寿命であると判定する。
Specifically, the
定着装置40では、定着ベルト402が回転することによって、摺動部である摺動シート406が徐々に摩耗し、定着ベルト402が回転する際に定着ベルト402と摺動シート406との間の負荷が徐々に増加する。このため、加圧ローラー408の速度を一定に保つためには、加圧ローラー408を回転させるモーター409のトルクTqを高める必要がある。このため、加圧ローラー408のトルクTqの値は、使用日数の経過とともに、徐々に増加する。トルクTqの値が高くなると、移動平均トルクTmavの値も高くなる。
In the fixing
しかしながら、トルクTqの値が高くなると、定着装置40(詳しくは、ニップ領域)において、用紙Sがスリップする現象が発生する。 However, when the value of the torque Tq increases, a phenomenon occurs in which the sheet S slips in the fixing device 40 (specifically, the nip area).
用紙Sがスリップすると、加圧ローラー408が用紙Sを下流側に送る速度が低下する。このため、加圧ローラー408が用紙Sを下流側に送る速度が、定着装置40の上流側の二次転写ローラー33が用紙Sを定着装置40に送る速度よりも遅くなる。
When the paper S slips, the speed at which the
その結果、二次転写ローラー33と定着装置40との間で、「逆ループ」と呼ばれる現象が発生する。逆ループが発生すると画像が劣化する。なお、ループおよび逆ループは、用紙Sが撓った状態をいう。なお、「ループ」は、正常時に起こる用紙Sの撓りである。逆ループは、ループ時とは撓り方向が逆方向の用紙Sの撓りをいう。
As a result, a phenomenon called “reverse loop” occurs between the
上記のように、用紙Sがスリップすると、検出されるトルクTqの値が小さくなる。それゆえ、算出される移動平均トルクTmavも小さくなる。 As described above, when the paper S slips, the value of the detected torque Tq decreases. Therefore, the calculated moving average torque Tmav also becomes small.
そこで、画像形成装置100では、移動平均トルクTmavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する。このような構成によれば、逆ループが発生する前に定着装置40の寿命を判定可能となる。
Therefore, the
また、上記の構成によれば、寿命判定に用いる加圧ローラー408のトルクの閾値を一意に定める構成に比べて、定着装置40の寿命を延ばすことができる。
Moreover, according to the above configuration, the life of the fixing
さらに、本例では、移動平均トルクTmavを利用した寿命判定を行う。したがって、トルクにノイズが乗ったとしても、ノイズの影響を低減できる。すなわち、単にトルクTqに基づいて判定を行う場合よりも、精度の高い寿命判定が可能となる。 Furthermore, in this example, life determination is performed using the moving average torque Tmav. Therefore, even if noise is added to the torque, the influence of the noise can be reduced. That is, it is possible to determine the service life with higher accuracy than when the determination is simply based on the torque Tq.
また、制御装置101は、所定の期間(本例の場合、1日)が経過する毎に、非通紙時の空転トルクを駆動装置410から取得する。詳しくは、制御装置101は、画像形成装置100のウォームアップ後または用紙S上への定着後に検出されるトルクTqを駆動装置410から取得する。
Further, the
このようなタイミングでは、画像形成が行われていない。それゆえ、駆動装置410にて検出されるトルクTqの値は、用紙S上の未定着画像Gの内容によって左右さることがない。したがって、制御装置101は、このようなタイミングのときのトルクTqを取得することにより、精度の高い寿命判定が可能となる。
At such timing, image formation is not performed. Therefore, the value of the torque Tq detected by the driving
<E.制御構造>
図8は、画像形成装置100で実行される処理の流れを説明するためのフロー図である。
<E. Control structure>
FIG. 8 is a flowchart for explaining the flow of processing executed by the
制御装置101は、ステップS1において、定着装置40の寿命判定モードとして、トルク判定許可モードが設定されているか否かを判定する。トルク判定許可モードとは、上述したように、トルクTg(本例では、移動平均トルクTmav)の経時変化に基づき、定着装置40の寿命を判定するモードである。なお、典型的には、当該トルク判定許可モードの設定は、サービスマンによってなされる。
In step S<b>1 , the
制御装置101は、トルク判定許可モードが設定されていると判定すると(ステップS1においてYES)、ステップS2において、移動平均トルクTmavに基づき、定着装置40が寿命であるか否かを判定する。
When
制御装置101は、トルク判定許可モードが設定されていないと判定すると(ステップS1においてNO)、ステップS3において、画像形成装置100での印刷枚数および加圧ローラー408の走行距離に基づいて、定着装置40が寿命であるか否かを判定する。典型的には、制御装置101は、印刷枚数が予め設定された基準枚数を超えた場合、または加圧ローラー408の走行距離が予め設定された距離を超えた場合に、定着装置40が寿命であると判定する。すなわち、制御装置101は、印刷枚数の条件および走行距離の条件のいずれか一方の条件が成立すると、定着装置40が寿命であると判定する。
When
図9は、図8のステップS2の処理の詳細を説明するためのフロー図である。
ステップS21において、定着装置40が加圧ローラー408のトルクTqを逐次検出する。ステップS22において、制御装置101は、各日において、所定のタイミングのときのトルクTqを、定着装置40から取得する。上述したように、制御装置101は、たとえば画像形成装置100のウォームアップ後に検出されるトルクTqを、駆動装置410から取得する。
FIG. 9 is a flowchart for explaining the details of the processing in step S2 of FIG.
In step S<b>21 , fixing
ステップS23において、制御装置101は、同日の最大5回のトルクTqの平均値(平均トルクTav)を算出する。具体的には、制御装置101は、上述した式(1)の演算を実行する。ステップS24において、制御装置101は、連続する5回分の平均値を用いて、移動平均トルクTmavを算出する。
In step S23, the
ステップS25において、制御装置101は、移動平均トルクTmavの現在値(変数の値)を、ステップS24で算出された値で更新する。ステップS26において、制御装置101は、移動平均トルクTmavが最大であれば、当該移動平均トルクTmavで移動平均トルクTmavの最大値(変数の値)を更新する。なお、移動平均トルクTmavが最大値は、定着装置40を交換した後にリセット(典型的には、ゼロに設定)される。このため、最大値は、定着装置40を交換した後の最大値となる。
In step S25,
ステップS27において、制御装置101は、算出された移動平均トルクTmavと、前日の移動平均トルクTmav_old(1)とを比較し、定着装置40が寿命であるか否かを判定する。
In step S27, the
なお、式(2)を参照して、算出された移動平均トルクTmavを、Tmav(n)とすると、前日の移動平均トルクTmav_old(1)は、以下の式(3)で求められる。 If the calculated moving average torque Tmav is Tmav(n) with reference to the equation (2), the previous day's moving average torque Tmav_old(1) is obtained by the following equation (3).
Tmav_old(1)=Tmav(n-1)=(Tav(n-5)+Tav(n-4)+Tav(n-3)+Tav(n-2)+Tav(n-1))÷5 … (3)
図10は、図9のステップS27の処理の詳細を説明するためのフロー図である。
Tmav_old(1)=Tmav(n−1)=(Tav(n−5)+Tav(n−4)+Tav(n−3)+Tav(n−2)+Tav(n−1))÷5 … (3)
FIG. 10 is a flowchart for explaining the details of the process of step S27 in FIG.
制御装置101は、ステップS271において、移動平均トルクTmavが前日の移動平均トルクTmav_old(1)よりも小さいか否かを判定する。制御装置101は、小さいと判定した場合(ステップS271においてYES)、ステップS272において、定着装置40が寿命であると判定する。制御装置101は、ステップS273において、図7に示したように、操作パネル102に警告画面を表示する。
In step S271, the
制御装置101は、小さくないと判定した場合(ステップS271においてNO)、ステップS274において、定着装置40は未だ寿命でないと判定する。
When
<F.変形例>
以下では、制御装置101の寿命判定処理の変形例について説明する。
<F. Variation>
A modified example of the life determination process of the
(f1.第1の変形例)
図11は、移動平均トルクの経時変化を示した図である。
(f1. First modification)
FIG. 11 is a diagram showing temporal changes in moving average torque.
制御装置101は、移動平均トルクTmavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合において、移動平均トルクTmavが予め定められた閾値Th1以上であることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。すなわち、制御装置101は、移動平均トルクTmavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合であっても、移動平均トルクTmavが予め定められた閾値Th1未満であるときには、定着装置40の寿命とは判定しない。
The
閾値Th1を用いた上記判定を行う理由は、移動平均トルクTmavがニップ領域において用紙Sのスリップが発生すると考えられる値(数値範囲)よりも十分に小さいにもかかわらず、ノイズ等により移動平均トルクTmavの値が下降に転じる場合もあり得るからある。 The reason for performing the above determination using the threshold value Th1 is that although the moving average torque Tmav is sufficiently smaller than the value (numerical range) at which slippage of the paper S occurs in the nip area, the moving average torque This is because the value of Tmav may turn downward.
図12は、本変形例において、図9のステップS27の処理の詳細を説明するためのフロー図である。 FIG. 12 is a flowchart for explaining the details of the process of step S27 in FIG. 9 in this modification.
図12のフロー図は、ステップS275を有する点において、図10に示したフロー図と異なっている。すなわち、制御装置101は、ステップS271において小さいと判定すると(ステップS271においてYES)、ステップS275において、移動平均トルクTmavは閾値Th1以上であるか否かを判定する。なお、閾値Th1は正の値とする。
The flowchart of FIG. 12 differs from the flowchart shown in FIG. 10 in that step S275 is included. That is, when
制御装置101は、移動平均トルクTmavが閾値Th1以上であると判定した場合(ステップS275においてYES)、処理をステップS272に進める。制御装置101は、移動平均トルクTmavが閾値Th1未満であると判定した場合(ステップS275においてNO)、処理をステップS274に進める。
When
(f2.第2の変形例)
図13は、移動平均トルクの経時変化を示した図である。
(f2. Second modification)
FIG. 13 is a diagram showing temporal changes in moving average torque.
制御装置101は、移動平均トルクTmavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合において、下降量ΔTmavが閾値Th2以上であることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。すなわち、制御装置101は、移動平均トルクTmavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合であっても、下降量ΔTmavが閾値Th2以上未満であるときには、定着装置40の寿命とは判定しない。
The
閾値Th2を用いた上記判定を行う理由は、ノイズ等により移動平均トルクTmavの値が下降に転じる場合もあり得るからある。 The reason for performing the determination using the threshold Th2 is that the value of the moving average torque Tmav may turn downward due to noise or the like.
図14は、図9のステップS27の処理の詳細を説明するためのフロー図である。
図14のフロー図は、ステップS276を有する点において、図12に示したフロー図と異なっている。すなわち、制御装置101は、ステップS275において閾値Th1以上であると判定すると(ステップS275においてYES)、ステップS276において、移動平均トルクTmavと移動平均トルクTmav_old(1)との差(すなわち、移動平均トルクTmavの下降量ΔTmav)が閾値Th2以上であるか否かを判定する。なお、当該差は絶対値とする。閾値Th2は正の値とする。
FIG. 14 is a flowchart for explaining the details of the process of step S27 in FIG.
The flowchart of FIG. 14 differs from the flowchart shown in FIG. 12 in that step S276 is included. That is, when
制御装置101は、下降量ΔTmavが閾値Th2以上であると判定した場合(ステップS276においてYES)、処理をステップS272に進める。制御装置101は、下降量ΔTmavが閾値Th2未満であると判定した場合(ステップS276においてNO)、処理をステップS274に進める。
When
なお、ステップS275の判定処理を省略してもよい。すなわち、制御装置101は、ステップS271において小さいと判定された場合(ステップS271においてYES)、処理を直接ステップS276に進めてもよい。
Note that the determination process in step S275 may be omitted. That is, when it is determined in step S271 that it is small (YES in step S271),
(f3.第3の変形例)
図15は、移動平均トルクの経時変化を示した図である。
(f3. Third modification)
FIG. 15 is a diagram showing temporal changes in moving average torque.
制御装置101は、移動平均トルクTmavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合(すなわち、算出された移動平均トルクが前回算出された移動平均トルクよりも小さくなった場合)において、前回算出された移動平均トルクが前々回算出された移動平均トルクよりも小さくなっていることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。すなわち、制御装置101は、移動平均トルクTmavが2回連続して下降したことを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。このような判定処理により、定着装置40の寿命判定の精度を向上させることができる。
When the change over time of the moving average torque Tmav changes from an upward change to a downward change (that is, when the calculated moving average torque becomes smaller than the moving average torque calculated last time), the
図16は、本変形例において、図9のステップS27の処理の詳細を説明するためのフロー図である。 FIG. 16 is a flowchart for explaining the details of the process of step S27 in FIG. 9 in this modification.
図16のフロー図は、ステップS277を有する点において、図10に示したフロー図と異なっている。すなわち、制御装置101は、ステップS271において小さいと判定すると(ステップS271においてYES)、ステップS277において、前日の移動平均トルクTmav_old(1)が前々日の移動平均トルクTmav_old(2)よりも小さいか否かを判定する。
The flow chart of FIG. 16 differs from the flow chart shown in FIG. 10 in that step S277 is included. That is, when
制御装置101は、移動平均トルクTmav_old(1)が移動平均トルクTmav_old(2)よりも小さいと判定した場合(ステップS277においてYES)、処理をステップS272に進める。制御装置101は、移動平均トルクTmav_old(1)が移動平均トルクTmav_old(2)よりも小さくないと判定した場合(ステップS277においてNO)、処理をステップS274に進める。
When
(f4.第4の変形例)
上記の例では、寿命判定の精度を高める観点から、移動平均トルクTmavの経時変化に着目した。すなわち、制御装置101は、移動平均トルクTmavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定した。
(f4. Fourth modification)
In the above example, from the viewpoint of improving the accuracy of life determination, attention is paid to the change over time of the moving average torque Tmav. That is, the
しかしながら、判定に用いるトルクは、移動平均トルクTmavに限定されるものではない。移動平均トルクTmavの代わりに、平均トルクTavを用いてもよい。あるいは、移動平均トルクTmavの代わりに、トルクTqを用いてもよい。 However, the torque used for determination is not limited to the moving average torque Tmav. An average torque Tav may be used instead of the moving average torque Tmav. Alternatively, torque Tq may be used instead of moving average torque Tmav.
(1)平均トルクTavに基づく寿命判定
制御装置101の平均トルク算出部152は、上述した式(1)を用いて、5回のトルクの平均値(平均トルクTav)を求める。
(1) Life Determination Based on Average Torque Tav The
本変形例では、制御装置101の寿命判定部154は、トルクTg(本例の場合には、平均トルクTav)に基づいて、定着装置40の寿命が到来したか否かを判定する。詳しくは、寿命判定部154は、平均トルクTavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する。
In this modification, the
より詳しくは、制御装置101は、所定の期間(たとえば、1日)が経過する毎に、駆動装置410からトルクを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値(平均トルクTav)を算出する。制御装置101は、算出された平均トルクTavが前回算出された平均トルクTavよりも小さくなった場合に、定着装置40が寿命であると判定する。
More specifically,
上記のように、平均トルクTavの経時変化に基づき定着装置40の寿命判定を行う場合であっても、上述したような、第1の変形例、第2の変形例、第3の変形例と同様の処理を適用可能である。
As described above, even when the life span of the fixing
第1の変形例を本例に適用した場合には、以下のとおりである。制御装置101は、平均トルクTavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合において、平均トルクTavが予め定められた閾値Th1’以上であることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。
When the first modified example is applied to this example, it is as follows. When the change over time of the average torque Tav turns from an upward change to a downward change, the
第2の変形例を本例に適用した場合には、以下のとおりである。制御装置101は、平均トルクTavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合において、下降量ΔTavが閾値Th2’以上であることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。なお、この場合の下降量ΔTavは、平均トルクTavと前日の平均トルクTav_old(1)との差である。
When the second modified example is applied to this example, it is as follows. The
第3の変形例を本例に適用した場合には、以下のとおりである。制御装置101は、平均トルクTavの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合(すなわち、算出された平均トルクTavが前回算出された平均トルクTavよりも小さくなった場合)において、前回算出された平均トルクTavが前々回算出された平均トルクTavよりも小さくなっていることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。
When the third modified example is applied to this example, it is as follows. When the change over time of the average torque Tav changes from an upward change to a downward change (that is, when the calculated average torque Tav becomes smaller than the average torque Tav calculated last time), the
なお、本例の場合には、移動平均トルクTmavの算出は不要であるために、制御装置101は、図5に示した移動平均トルク算出部153を備える必要はない。
In the case of this example, since calculation of moving average torque Tmav is unnecessary,
(2)トルクTqに基づく寿命判定
本変形例では、制御装置101の寿命判定部154は、トルクTg(本例の場合には、トルクTq)に基づいて、定着装置40の寿命が到来したか否かを判定する。詳しくは、寿命判定部154は、トルクTqの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する。
(2) Life Determination Based on Torque Tq In this modification,
より詳しくは、制御装置101は、所定の期間(たとえば、1日)が経過する毎に、駆動装置410からトルクを1回取得する。制御装置101は、トルクTqが前回のトルクTq(前日のトルクTq)よりも小さくなった場合に、定着装置40が寿命であると判定する。
More specifically,
上記のように、トルクTqの経時変化に基づき定着装置40の寿命判定を行う場合であっても、上述したような、第1の変形例、第2の変形例、第3の変形例と同様の処理を適用可能である。
As described above, even when the life span of the fixing
第1の変形例を本例に適用した場合には、以下のとおりである。制御装置101は、トルクTqの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合において、トルクTqが予め定められた閾値Th1”以上であることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。
When the first modified example is applied to this example, it is as follows. The
第2の変形例を本例に適用した場合には、以下のとおりである。制御装置101は、トルクTqの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合において、下降量ΔTqが閾値Th2”以上であることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。なお、この場合の下降量ΔTqは、トルクTqと前日のトルクTq_old(1)との差である。
When the second modified example is applied to this example, it is as follows. The
第3の変形例を本例に適用した場合には、以下のとおりである。制御装置101は、トルクTqの経時変化が上昇変化から下降変化に転じた場合(すなわち、検出されたトルクTqが前回取得されたトルクTqよりも小さくなった場合)において、前回取得されたトルクTqが前々回取得されたトルクTqよりも小さくなっていることを条件に、定着装置40が寿命であると判定する。
When the third modified example is applied to this example, it is as follows. When the torque Tq changes over time from an upward change to a downward change (that is, when the detected torque Tq becomes smaller than the previously acquired torque Tq), the
なお、本例の場合には、平均トルクTavと移動平均トルクTmavとの算出は不要であるために、制御装置101は、図5に示した平均トルク算出部152と移動平均トルク算出部153とを備える必要はない。
In the case of this example, since it is not necessary to calculate the average torque Tav and the moving average torque Tmav, the
[実施の形態2]
以下、本実施の形態に係る画像形成装置について、実施の形態1と異なる点について説明する。本実施の形態に係る画像形成装置は、実施の形態1の画像形成装置100と同様のハードウェア構成を有する。制御装置101によって実行されるデータ処理が実施の形態1のデータ処理と異なる。したがって、以下では、制御装置101によって実行されるデータ処理に着目して説明する。
[Embodiment 2]
The image forming apparatus according to the present embodiment will be described below with respect to the differences from the first embodiment. The image forming apparatus according to this embodiment has the same hardware configuration as the
実施の形態1においては、制御装置101は、所定の期間(たとえば、1日)が経過する毎に、駆動装置410からトルクTqを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクTqの平均値(平均トルクTav)を算出した。
In the first embodiment,
本実施の形態では、加圧ローラー408の走行距離が所定の距離伸びる毎に、駆動装置410からトルクTqを複数回取得し、かつ当該複数回にわたり取得されたトルクTqの平均値(本実施の形態でも、「平均トルクTav」と称する)を算出する。
In the present embodiment, each time the running distance of
走行距離は、以下のようにして算出される。まず、制御装置101は、加圧ローラー408の回転速度の情報を駆動装置410から取得する。その後、制御装置101は、回転速度に加圧ローラー408の回転時間を乗じることにより、走行距離を算出する。
The travel distance is calculated as follows. First, the
<A.機能的構成>
図17は、制御装置101の機能的構成を表した機能ブロック図である。
<A. Functional configuration>
FIG. 17 is a functional block diagram showing the functional configuration of the
画像形成装置100は、制御装置101と、駆動装置410と、操作パネル102とを備える。
The
制御装置101は、トルク取得部151Aと、平均トルク算出部152Aと、移動平均トルク算出部153Aと、寿命判定部154Aと、表示制御部155と、通信制御部156とを備える。
The
トルク取得部151Aは、駆動装置410からトルクTq(トルクの値)を取得する。具体的には、トルク取得部151Aは、加圧ローラー408の走行距離が所定の距離伸びる毎に駆動装置410で検出されたトルクTqを、駆動装置410から取得する。以下では、所定距離を「10km」とした場合を例に挙げて説明する。
トルク取得部151Aは、走行距離が10km伸びたことをトリガとして、駆動装置410からトルクTqを取得する。典型的には、トルク取得部151Aは、走行距離が10km伸びたことが検出された後、当該検出がなされた日内において、駆動装置410から最高5回のトルクを取得する。詳しくは、トルク取得部151Aは、図3のように加圧ローラー408が定着ベルト402に接した状態であって、かつ非通紙状態のときのトルクを駆動装置410から取得する。
より詳しくは、トルク取得部151Aは、実施の形態1のトルク取得部151と同様に、画像形成装置100のウォームアップ後に検出されるトルクTqを、駆動装置410から取得する。
More specifically,
以上のように、「予め定められた条件」は、本例の場合、「走行距離が10km伸びた」かつ「画像形成装置100のウォームアップ後」である。なお、実施の形態1でも述べたように、「画像形成装置100のウォームアップ後」の代わりに、用紙S上への定着後に検出されるトルクTqを駆動装置410から取得するように制御装置101を構成してもよい。
As described above, in this example, the "predetermined condition" is "the traveling distance has increased by 10 km" and "after the warm-up of the
トルク取得部151Aが駆動装置410から取得した5回分のトルク(トルク値)を、Tq(m[1]),Tq(m[2]),Tq(m[3]),Tq(m[4]),Tq(m[5])と称する。なお、mは、10キロ毎の距離を互いに識別するための変数である。走行距離が10km増える度に、mの値が1つ増加する。
The five torques (torque values) acquired by the
トルク取得部151Aは、取得された5回分のトルクを平均トルク算出部152Aに送る。 151 A of torque acquisition parts send the acquired torque for 5 times to 152 A of average torque calculation parts.
平均トルク算出部152Aは、所定距離毎のトルクの平均値を求める。具体的には、平均トルク算出部152は、以下の式(4)に示すように、5回のトルクの平均値(以下、「平均トルクTav’」と称する)を求める。
The
Tav’(m)=(Tq(m[1])+Tq(m[2])+Tq(m[3])+Tq(m[4])+Tq(m[5]))÷5 … (4)
平均トルク算出部152Aは、算出された平均トルクTav’(m)を、移動平均トルク算出部153Aに送る。
Tav′(m)=(Tq(m[1])+Tq(m[2])+Tq(m[3])+Tq(m[4])+Tq(m[5]))÷5 (4)
The
移動平均トルク算出部153Aは、5回分の平均トルクTav’を用いて、移動平均トルクTmav’(移動平均値)を算出する。詳しくは、移動平均トルク算出部153Aは、当日の平均トルクTav’(m)と、直近の4回分の平均トルク(Tav’(m-4),Tav’(m-3),Tav’(m-2),Tav’(m-1))とを用いて、移動平均トルクTmav’(n)を算出する。具体的には、移動平均トルク算出部153Aは、以下の式(5)に示す演算を行う。
The moving average
Tmav’(m)=(Tav’(m-4)+Tav’(m-3)+Tav’(m-2)+Tav’(m-1)+Tav’(m))÷5 … (5)
移動平均トルク算出部153Aは、算出された移動平均トルクTmav’(m)を、寿命判定部154Aに送る。なお、上記においては5回分(5個)の平均トルクTav’を用いて移動平均トルクTmav’を算出したが、平均トルクTav’の個数は5個に限定されるものではない。
Tmav′(m)=(Tav′(m−4)+Tav′(m−3)+Tav′(m−2)+Tav′(m−1)+Tav′(m))÷5 … (5)
The moving average
寿命判定部154Aは、定着装置40が寿命か否かを判定する。詳しくは、寿命判定部154Aは、移動平均トルクTmav’に基づいて、定着装置40の寿命が到来したか否かを判定する。より詳しくは、寿命判定部154Aは、移動平均トルクTmav’の経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する。
The
図18は、移動平均トルクTmav’の経時変化を示した図である。
グラフ(図)の横軸は、走行距離(km)を表している。グラフの縦軸は、移動平均トルクTmav’を表している。
FIG. 18 is a diagram showing temporal changes in the moving average torque Tmav'.
The horizontal axis of the graph (figure) represents the running distance (km). The vertical axis of the graph represents the moving average torque Tmav'.
移動平均トルクTmav’は、距離L(m-1)までは単調増加している。しかしながら、距離L(m)の移動平均トルクTmav’(m)は、前回の距離L(m-1)の移動平均トルクTmav’(m-1)よりも小さくなっている。すなわち、「Tmav’(m-1)>Tmav’(m)」の関係が成立している。 The moving average torque Tmav' monotonously increases up to the distance L(m-1). However, the moving average torque Tmav'(m) for the distance L(m) is smaller than the moving average torque Tmav'(m-1) for the previous distance L(m-1). That is, the relationship "Tmav'(m-1)>Tmav'(m)" is established.
このため、寿命判定部154Aは、距離L(m)の時点(詳しくは、Tmav’(m)を算出した時点)で、定着装置40が寿命であると判定する。寿命判定部154Aは、寿命と判定すると、表示制御部155に所定の通知をする。
Therefore, the
表示制御部155は、所定の通知を寿命判定部154から受け付けると、所定の警告画面を操作パネル102に表示させる(図7参照)。
Upon receiving a predetermined notification from the
<B.小括>
駆動装置410は、制御装置101からの指令に基づき、加圧ローラー408の回転速度を一定に維持するようにモーター409を駆動する。駆動装置410は、モーター409の駆動時のトルクを検出する。
<B. Summary>
制御装置101は、駆動装置410から、検出されたトルクTqを取得する。制御装置101は、トルクTg(本例の場合には、移動平均トルクTmav’)の経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する。
詳しくは、制御装置101は、加圧ローラー408の走行距離が所定距離(本例の場合10km)伸びる毎に、駆動装置410からトルクTqを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクTqの平均値(平均トルクTav’)を算出する。制御装置101は、算出された平均トルクTav’と、少なくとも前回算出された平均トルクTav’とを用いて移動平均値(移動平均トルクTmav’)を算出する。制御装置101は、算出された移動平均トルクTmav’が前回算出された移動平均トルクTmav’よりも小さくなった場合に、定着装置40が寿命であると判定する。
Specifically,
このような構成によれば、本実施の形態においても、実施の形態1で述べた効果を得ることができる。 According to such a configuration, the effect described in the first embodiment can be obtained also in this embodiment.
<C.制御構造>
本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、図8に示した処理が行われる。
<C. Control structure>
Also in this embodiment, the processing shown in FIG. 8 is performed in the same manner as in the first embodiment.
図19は、図8のステップS2の処理の詳細を説明するためのフロー図である。
ステップS21において、定着装置40が、加圧ローラー408のトルクTqを逐次検出する。ステップS22Aにおいて、制御装置101は、加圧ローラー408の走行距離が所定の距離伸びる毎に、所定のタイミングのときのトルクTqを、定着装置40から取得する。上述したように、制御装置101は、たとえば画像形成装置100のウォームアップ後に検出されるトルクTqを、駆動装置410から取得する。
FIG. 19 is a flowchart for explaining the details of the process of step S2 in FIG.
In step S<b>21 , fixing
ステップS23Aにおいて、制御装置101は、同日の最大5回のトルクTqの平均値(平均トルクTav’)を算出する。具体的には、制御装置101は、上述した式(4)の演算を実行する。ステップS24Aにおいて、制御装置101は、連続する5回分の平均値を用いて、移動平均トルクTmav’を算出する。
In step S23A, the
ステップS25Aにおいて、制御装置101は、移動平均トルクTmav’の現在値(変数の値)を、ステップS24Aで算出された値で更新する。ステップS26Aにおいて、制御装置101は、移動平均トルクTmav’が最大であれば、当該移動平均トルクTmav’で移動平均トルクTmav’の最大値(変数の値)を更新する。なお、移動平均トルクTmav’が最大値は、定着装置40を交換した後にリセット(典型的には、ゼロに設定)される。このため、最大値は、定着装置40を交換した後の最大値となる。
In step S25A,
ステップS27Aにおいて、制御装置101は、算出された移動平均トルクTmav’と、前回の移動平均トルクTmav’_old(1)とを比較し、定着装置40が寿命であるか否かを判定する。
In step S27A, the
なお、式(5)を参照して、算出された移動平均トルクTmav’を、Tmav’(m)とすると、前回の移動平均トルクTmav’_old(1)は、以下の式(6)で求められる。 If the calculated moving average torque Tmav' is Tmav'(m) with reference to the equation (5), the previous moving average torque Tmav'_old(1) is obtained by the following equation (6). be done.
Tmav’_old(1)=Tmav’(m-1)=(Tav’(m-5)+Tav’(m-4)+Tav’(m-3)+Tav’(m-2)+Tav’(m-1))÷5… (6)
図20は、図19のステップS27Aの処理の詳細を説明するためのフロー図である。
Tmav′_old(1)=Tmav′(m−1)=(Tav′(m−5)+Tav′(m−4)+Tav′(m−3)+Tav′(m−2)+Tav′(m−1 ))÷5… (6)
FIG. 20 is a flowchart for explaining the details of the processing in step S27A of FIG.
制御装置101は、ステップS271Aにおいて、移動平均トルクTmav’が前回の移動平均トルクTmav’_old(1)よりも小さいか否かを判定する。制御装置101は、小さいと判定した場合(ステップS271AにおいてYES)、ステップS272において、定着装置40が寿命であると判定する。制御装置101は、ステップS273において、図7に示したように、操作パネル102に警告画面を表示する。
In step S271A,
制御装置101は、小さくないと判定した場合(ステップS271AにおいてNO)、ステップS274において、定着装置40は未だ寿命でないと判定する。
When
<D.変形例>
実施の形態1の「<F.変形例>」に示した各処理(第1の変形例~第4の変形例)を、本実施の形態においても適用可能である。
<D. Variation>
Each process (first to fourth modifications) shown in "<F. Modification>" of
たとえば、「(f4.第4の変形例)」の適用については、以下のとおりである。
算出された平均値(平均トルクTav’)が前回算出された平均値よりも小さくなった場合に、定着装置40が寿命であると判定するように、制御装置101を構成してもよい。
For example, the application of "(f4. fourth modification)" is as follows.
The
あるいは、取得されたトルクTqが前回取得されたトルクTqよりも小さくなった場合に、定着装置40が寿命であると判定するように、制御装置101を構成してもよい。
Alternatively, the
[実施の形態3]
本実施の形態では、トルク判定許可モードが設定されていると判定された後の寿命判定が、実施の形態1および実施の形態2とは異なる。以下、この点について説明する。
[Embodiment 3]
In the present embodiment, life determination after it is determined that the torque determination permission mode is set is different from that in the first and second embodiments. This point will be described below.
図21は、画像形成装置100で実行される処理の流れを説明するためのフロー図である。
FIG. 21 is a flowchart for explaining the flow of processing executed by the
制御装置101は、ステップS1において、定着装置40の寿命判定モードとして、トルク判定許可モードが設定されているか否かを判定する。
In step S<b>1 , the
制御装置101は、トルク判定許可モードが設定されていると判定すると(ステップS1においてYES)、ステップS2Aにおいて、画像形成装置100での印刷枚数および加圧ローラー408の走行距離と、移動平均トルクTmav’とに基づき、定着装置40が寿命であるか否かを判定する。
When
制御装置101は、トルク判定許可モードが設定されていないと判定すると(ステップS1においてNO)、ステップS3において、画像形成装置100での印刷枚数および加圧ローラー408の走行距離に基づいて、定着装置40が寿命であるか否かを判定する。
When
ステップS2Aに示したように、本実施の形態では、トルク判定許可モードが設定されている場合には、移動平均トルクTmav’だけではなく、印刷枚数および加圧ローラー408の走行距離を考慮して、定着装置40の寿命判定が行われる。したがって、制御装置101は、トルク判定許可モードにおいて、さらに精度の高い寿命判定を行うことができる。
As shown in step S2A, in the present embodiment, when the torque determination permission mode is set, not only the moving average torque Tmav′ but also the number of prints and the travel distance of the
[実施の形態4]
本実施の形態では、画像形成装置とサーバー装置(情報処理装置)とが協働して定着装置40の寿命判定を行う構成を説明する。
[Embodiment 4]
In the present embodiment, a configuration will be described in which an image forming apparatus and a server apparatus (information processing apparatus) work together to determine the life of the fixing
図22は、情報処理システム1のネットワーク構成を表した図である。
情報処理システム1は、画像形成装置100と、サーバー装置900とを備える。画像形成装置100と、サーバー装置900とは、ネットワーク901を介して通信可能に接続されている。なお、画像形成装置100は、通信制御部156(図5参照)によって、サーバー装置900と通信する。
FIG. 22 is a diagram showing the network configuration of the
The
情報処理システム1では、サーバー装置900が、駆動装置410にて検出されたトルクTqを、ネットワーク901を介して取得する。また、サーバー装置900は、平均トルクTav(または、Tav’)の算出と、移動平均トルクTmav(または、Tmav’)との算出を行う。さらに、サーバー装置900は、移動平均トルクTmav(または、Tmav’)に基づいた定着装置40の寿命判定を行う。
In the
このような構成によっても、実施の形態1~3で説明した効果と同様の効果を得られる。 Even with such a configuration, the same effects as those described in the first to third embodiments can be obtained.
なお、画像形成装置100が移動平均トルクTmav(または、Tmav’)を算出し、サーバー装置900が寿命判定を行うように、情報処理システム1を構成してもよい。
[実施の形態5]
上記の各実施の形態1~4では、駆動装置410がモーター409の駆動時のトルクを検出したが、これに限定されるものではない。たとえば、制御装置101がモーター409の駆動時のトルクを検出してもよい。あるいは、画像形成装置100内の図示しない装置がモーター409の駆動時のトルクを検出してもよい。
[Embodiment 5]
In each of the first to fourth embodiments described above,
少なくとも、画像形成装置100が、モーター409の駆動時のトルクを検出する機能を備えていればよい。具体的には、図4に示したトルク検出部413が、画像形成装置100のどこかに備えられていればよい。すなわち、トルク検出部413は、定着装置40内に存在してもよいし、定着装置40外に存在してもよい。なお、このようなトルクを検出する機能は、たとえば、少なくとも1つのプロセッサを用いて実現することができる。
At least the
(1)特に実施の形態1~3の場合には、制御装置101は、予め定められた条件が成立する毎に、モーター409の駆動時のトルクを取得し、かつ、取得されたトルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する構成であればよい。小括すると、画像形成装置100は、以下の構成を有するとも言える。
(1) Especially in the case of the first to third embodiments, the
画像形成装置100は、少なくとも用紙S(記録材)上の未定着画像Gを用紙S上に定着させる定着装置40を有し、用紙Sに画像を形成する。
The
画像形成装置100は、モーター409によって、定着装置40において用紙Sを搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する加圧ローラー(加圧部材)408と、加圧ローラー408と対抗して未定着画像Gを定着するニップ領域を形成し、かつ、加圧ローラー408の回転に従動して回転する定着ベルト402と、定着ベルト402の内側に配置され、加圧ローラー408の加圧に対抗すべく、加圧ローラー408と対向する位置において定着ベルト402を摺動可能に支持する定着部材(支持部材)490と、予め定められた条件が成立する毎に、モーター409の駆動時のトルクを取得し、取得したトルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する制御装置(制御部)101とを備える。
In the
このような構成であっても、上述した効果を得ることができる。当該構成によれば、少なくも、定着装置40の寿命判定の精度を高めることができる。
Even with such a configuration, the effects described above can be obtained. According to this configuration, it is possible to at least improve the accuracy of life determination of the fixing
(2)特に実施の形態4の場合には、サーバー装置(情報処理装置)900は、予め定められた条件が成立する毎に、画像形成装置100からモーター409の駆動時のトルクを取得し、かつ、取得されたトルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する構成であればよい。小括すると、画像形成装置100は、以下の構成を有すると言える。
(2) Especially in the case of the fourth embodiment, the server device (information processing device) 900 acquires the driving torque of the
情報処理システム1は、少なくとも用紙S(記録材)上の未定着画像Gを用紙S上に定着させる定着装置40を有し、用紙Sに画像を形成する画像形成装置100と、サーバー装置(情報処理装置)900とを備える。
The
画像形成装置100は、モーター409によって、定着装置40において用紙Sを搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する加圧ローラー(加圧部材)408と、加圧ローラー408と対抗して未定着画像Gを定着するニップ領域を形成し、かつ、加圧ローラー408の回転に従動して回転する定着ベルト402と、定着ベルト402の内側に配置され、加圧ローラー408の加圧に対抗すべく、加圧ローラー408と対向する位置において定着ベルト402を摺動可能に支持する定着部材(支持部材)490とを有する。画像形成装置100は、モーター409の駆動時のトルクを検出する。
In the
サーバー装置900は、予め定められた条件が成立する毎に、モーター409の駆動時のトルクを画像形成装置100から取得する。サーバー装置900は、取得されたトルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、定着装置40が寿命であると判定する。
The
このような構成であっても、上述した効果を得ることができる。当該構成によれば、少なくも、定着装置40の寿命判定の精度を高めることができる。
Even with such a configuration, the effects described above can be obtained. According to this configuration, it is possible to at least improve the accuracy of life determination of the fixing
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of the claims.
1 情報処理システム、1C,1K,1M,1Y イメージングユニット、10 感光体、11 帯電ローラー、12 露光部、13 現像器、14 現像ローラー、15,15B,15C,15K,15M,15Y トナーボトル、17,53 クリーニングブレード、30 中間転写ベルト、31 一次転写ローラー、33 二次転写ローラー、37 カセット、40 定着装置、48 トレー、100 画像形成装置、101 制御装置、102 操作パネル、120 タッチスクリーン、121 タッチパネル、122 ディスプレイ、134 フラッシュメモリ、151,151A トルク取得部、152,152A 平均トルク算出部、153,153A 移動平均トルク算出部、154,154A 寿命判定部、155 表示制御部、156 通信制御部、401 加熱部材、402 定着ベルト、403 保持部材、405 ニップ形成部材、406 摺動シート、407 曲率付与部材、408 加圧ローラー、409 モーター、410 駆動装置、411 モーター用制御装置、412 ドライバー、413 トルク検出部、420 ロータリーエンコーダー、451 ハロゲンヒーター、452 筐体、454 連結軸、490 定着部材、900 サーバー装置、901 ネットワーク、1201 警告画面、G 未定着画像、S 用紙。
1
Claims (21)
モーターによって、前記定着装置において前記記録材を搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する加圧部材と、
前記加圧部材と対抗して前記未定着画像を定着するニップ領域を形成し、前記加圧部材の回転に従動して回転する定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配置され、前記加圧部材の加圧に対抗すべく、前記加圧部材と対向する位置において前記定着ベルトを摺動可能に支持する支持部材と、
予め定められた条件が成立する毎に、前記モーターの駆動時のトルクを取得し、取得した前記トルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、前記定着装置が寿命であると判定する制御部とを備える画像形成装置。 An image forming apparatus having a fixing device for fixing at least an unfixed image on a recording material onto the recording material, and forming an image on the recording material,
a pressure member that is rotated by a motor in a direction in which the recording material is conveyed to the downstream side of the conveying path in the fixing device;
a fixing belt forming a nip area for fixing the unfixed image against the pressure member and rotating following the rotation of the pressure member;
a support member disposed inside the fixing belt and slidably supporting the fixing belt at a position facing the pressure member so as to oppose the pressure applied by the pressure member;
Each time a predetermined condition is satisfied, the torque during driving of the motor is acquired, and it is determined that the fixing device has reached the end of its service life when the time-dependent change in the acquired torque changes from an upward change to a downward change. an image forming apparatus comprising a control unit for
前記制御部は、
前記加圧部材の走行距離が所定の距離伸びる毎に、前記トルクを取得し、
取得された前記トルクが前回取得された前記トルクよりも小さくなった場合に、前記定着装置が寿命であると判定する、請求項1に記載の画像形成装置。 the predetermined condition is that the traveling distance of the pressure member has increased by a predetermined distance;
The control unit
obtaining the torque each time the traveling distance of the pressure member increases by a predetermined distance;
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein it is determined that the fixing device has reached the end of its service life when the acquired torque becomes smaller than the previously acquired torque.
前記制御部は、
前記加圧部材の走行距離が所定の距離伸びる毎に、前記トルクを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値を算出し、
算出された前記平均値が前回算出された前記平均値よりも小さくなった場合に、前記定着装置が寿命であると判定する、請求項1に記載の画像形成装置。 the predetermined condition is that the traveling distance of the pressure member has increased by a predetermined distance;
The control unit
each time the travel distance of the pressure member increases by a predetermined distance, the torque is obtained a plurality of times and an average value of the torques obtained over the plurality of times is calculated;
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the calculated average value becomes smaller than the average value calculated last time, it is determined that the life of the fixing device has expired.
前記制御部は、
前記加圧部材の走行距離が所定の距離伸びる毎に、前記トルクを複数回取得し、かつ当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値を算出し、
算出された前記平均値と、少なくとも前回算出された前記平均値とを用いて移動平均値を算出し、
算出された前記移動平均値が前回算出された前記移動平均値よりも小さくなった場合に、前記定着装置が寿命であると判定する、請求項1に記載の画像形成装置。 the predetermined condition is that the traveling distance of the pressure member has increased by a predetermined distance;
The control unit
obtaining the torque a plurality of times each time the travel distance of the pressure member increases by a predetermined distance, and calculating an average value of the torques obtained over the plurality of times;
Calculate a moving average value using the calculated average value and at least the average value calculated last time,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the calculated moving average value becomes smaller than the moving average value calculated last time, it is determined that the life of the fixing device has expired.
前記制御部は、
前記所定の期間が経過する毎に、前記トルクを取得し、
取得された前記トルクが前回取得された前記トルクよりも小さくなった場合に、前記定着装置が寿命であると判定する、請求項1に記載の画像形成装置。 The predetermined condition is that a predetermined period of time has elapsed,
The control unit
obtaining the torque each time the predetermined period elapses;
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein it is determined that the fixing device has reached the end of its service life when the acquired torque becomes smaller than the previously acquired torque.
前記制御部は、
前記所定の期間が経過する毎に、前記トルクを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値を算出し、
算出された前記平均値が前回算出された前記平均値よりも小さくなった場合に、前記定着装置が寿命であると判定する、請求項1に記載の画像形成装置。 The predetermined condition is that a predetermined period of time has elapsed,
The control unit
each time the predetermined period elapses, the torque is obtained a plurality of times and an average value of the torques obtained over the plurality of times is calculated;
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the calculated average value becomes smaller than the average value calculated last time, it is determined that the life of the fixing device has expired.
前記制御部は、
前記所定の期間が経過する毎に、前記トルクを複数回取得するとともに当該複数回にわたり取得されたトルクの平均値を算出し、
算出された前記平均値と、少なくとも前回算出された前記平均値とを用いて移動平均値を算出し、
算出された前記移動平均値が前回算出された前記移動平均値よりも小さくなった場合に、前記定着装置が寿命であると判定する、請求項1に記載の画像形成装置。 The predetermined condition is that a predetermined period of time has elapsed,
The control unit
each time the predetermined period elapses, the torque is obtained a plurality of times and an average value of the torques obtained over the plurality of times is calculated;
Calculate a moving average value using the calculated average value and at least the average value calculated last time,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the calculated moving average value becomes smaller than the moving average value calculated last time, it is determined that the life of the fixing device has expired.
前記加圧部材の回転速度の情報を取得し、
前記回転速度に前記加圧部材の回転時間を乗じることにより、前記走行距離を算出する、請求項2~4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 The control unit
Acquiring information about the rotational speed of the pressure member;
5. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the travel distance is calculated by multiplying the rotation speed by the rotation time of the pressing member.
前記制御部は、前記定着装置が寿命であると判定した場合、前記操作パネルに所定の画像を表示させる、請求項1から18のいずれか1項に記載の画像形成装置。 Equipped with an operation panel,
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 18, wherein the controller displays a predetermined image on the operation panel when determining that the fixing device has reached the end of its life.
画像形成装置は、
モーターによって、前記定着装置において前記記録材を搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する加圧部材と、
前記加圧部材と対抗して前記未定着画像を定着するニップ領域を形成し、前記加圧部材の回転に従動して回転する定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配置され、前記加圧部材の加圧に対抗すべく、前記加圧部材と対向する位置において前記定着ベルトを摺動可能に支持する支持部材とを有し、
前記画像形成装置は、前記モーターの駆動時のトルクを検出し、
前記情報処理装置は、
予め定められた条件が成立する毎に、前記モーターの駆動時のトルクを前記画像形成装置から取得し、
取得した前記トルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、前記定着装置が寿命であると判定する、情報処理システム。 An information processing system comprising: an image forming apparatus for forming an image on the recording material;
The image forming device
a pressure member that is rotated by a motor in a direction in which the recording material is conveyed to the downstream side of the conveying path in the fixing device;
a fixing belt forming a nip area for fixing the unfixed image against the pressure member and rotating following the rotation of the pressure member;
a support member disposed inside the fixing belt and slidably supporting the fixing belt at a position facing the pressure member so as to oppose the pressure applied by the pressure member;
The image forming apparatus detects torque when the motor is driven,
The information processing device is
each time a predetermined condition is satisfied, the torque during driving of the motor is acquired from the image forming apparatus;
An information processing system that determines that the fixing device has reached the end of its life when the acquired torque changes over time from an upward change to a downward change.
前記画像形成装置は、制御部と、モーターによって、前記定着装置において前記記録材を搬送経路の下流側に搬送する方向に回転する加圧部材と、前記加圧部材と対抗して前記未定着画像を定着するニップ領域を形成し、前記加圧部材の回転に従動して回転する定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配置され、前記加圧部材の加圧に対抗すべく、前記加圧部材と対向する位置において前記定着ベルトを摺動可能に支持する支持部材とを含み、
前記情報処理方法は、
前記制御部が、予め定められた条件が成立する毎に、前記モーターの駆動時のトルクを取得するステップと、
前記制御部が、取得した前記トルクの経時変化が上昇変化から下降変化に転じたことにより、前記定着装置が寿命であると判定するステップとを備える、情報処理方法。
An information processing method in an image forming apparatus having a fixing device for fixing at least an unfixed image on a recording material and forming an image on the recording material, comprising:
The image forming apparatus includes a control unit, a pressure member that rotates in the fixing device in a direction in which the recording material is conveyed downstream of the conveying path by a motor, and the unfixed image that opposes the pressure member. and a fixing belt that rotates following the rotation of the pressure member, and the pressure member that is disposed inside the fixing belt and resists the pressure applied by the pressure member. a support member that slidably supports the fixing belt at a position facing the
The information processing method includes:
a step in which the control unit acquires the torque during driving of the motor each time a predetermined condition is satisfied;
and determining, by the control unit, that the fixing device has reached the end of its service life when the obtained change over time of the torque changes from an upward change to a downward change.
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