回転部材劣化判定装置、定着装置及び画像形成装置
【課題】定着装置に備えられた、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像を記録媒体に定着させる回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮して判定する劣化判定装置、この劣化判定装置による回転部材の劣化判定に基づいて所定の動作を行う定着装置、かかる劣化判定装置、かかる定着装置を備えた画像形成装置の提供。
【解決手段】回転部材９２の幅方向における記録媒体Ｓの端部の通過位置を検知する端部位置検知手段６４と、前記通過位置における回転部材９２の劣化度を、同通過位置を通過した記録媒体Ｓの数によって累積して算出する劣化度算出手段６４と、前記劣化度の、前記幅方向における全幅での和の平均値を算出する平均値算出手段６４と、前記劣化度と、前記平均値との差分の絶対値を、所定の閾値と比較することで、回転部材９２の劣化を判断する劣化度判断手段６４とを用いる。
【解決手段】回転部材９２の幅方向における記録媒体Ｓの端部の通過位置を検知する端部位置検知手段６４と、前記通過位置における回転部材９２の劣化度を、同通過位置を通過した記録媒体Ｓの数によって累積して算出する劣化度算出手段６４と、前記劣化度の、前記幅方向における全幅での和の平均値を算出する平均値算出手段６４と、前記劣化度と、前記平均値との差分の絶対値を、所定の閾値と比較することで、回転部材９２の劣化を判断する劣化度判断手段６４とを用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置に備えられた回転部材、すなわち、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像をかかる記録媒体に定着させる回転部材の劣化を判定する回転部材劣化判定装置、この回転部材劣化判定装置による回転部材の劣化判定に基づいて所定の動作を行う定着装置、かかる回転部材劣化判定装置、かかる定着装置を備えたかかる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、いわゆる電子写真プロセス方式を採用した画像形成装置は、たとえば感光ドラムユニット、現像装置、転写装置、定着装置等を備えている。これらのユニットあるいは装置は、画像形成装置の種類によっては、経時的に交換され得ることを前提とした言わば消耗品として設計されていることから、長期にわたって安定して高品位なプリント画像をユーザに提供するには、このように設計された構成の寿命を適切に設定し、ユーザ等に対して寿命予告を行うことや交換を促すことが重要である。
【０００３】
ところで、定着装置は、これを構成する部品の寿命を超えて使用し続けると、その部品の劣化によって定着不良さらには画像不良が発生する。
たとえば、定着装置は一般に、画像を担持した用紙等の記録媒体を回転により搬送しながら、画像をかかる記録媒体に定着させる定着ベルト等の回転部材を備えている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）が、この回転部材は、記録媒体を搬送する際に記録媒体のエッジ部分の当接によって劣化し、この劣化によって定着性が低下して画像の劣化を発生させてしまう場合がある。
すなわち、かかる回転部材には加圧ローラ等の対向部材が圧接され、定着の際には回転部材と対向部材との間に画像を担持した記録媒体を通過させるが、このとき、記録媒体のエッジ部分ではせん断力が発生し、回転部材表面を磨耗させる。記録媒体が厚紙である場合など、厚みのある記録媒体ではせん断力が発生し、磨耗の度合いも大きくなる。回転部材の寿命は、かかるせん断力に起因する、回転部材の幅方向における部分的磨耗によるところが大きい。そして、回転部材の表面が磨耗すると、その磨耗部分における定着性が低下し、画像の劣化が発生してしまうのである。
この問題を解決し得る技術として、記録媒体の厚みにより定着ベルトの走行制御を変更し、厚みが所定よりも厚い場合は記録媒体の通過中に定着ベルトの走行をスイングさせる技術が提案されている（たとえば、〔特許文献２〕参照）が、この技術を実現するには定着ベルトの走行を正確にスイングさせるために構造が複雑化、大型化、高価格化すると考えられる。
【０００４】
よって、構造の複雑化、高価格化を回避しつつ、かかる問題を未然に防止するには、定着装置の劣化や寿命を正確に検知あるいは判定し、上述したように、ユーザ等に対して予告等することが重要である。定着装置の劣化や寿命を検知する方法としては、記録媒体の通紙枚数や通紙時間をモニターする方法が一般的で容易であり、またこのような方法では、所定の通紙枚数若しくは通紙時間を超えた時点で、寿命予告や定着装置交換等のメッセージが画像形成装置本体や接続しているＰＣ側に示されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、記録媒体のサイズや種類が異なる複数の通紙モードを有する画像形成装置においては、通紙モードによって定着装置に与える熱的ダメージの度合いが異なるため、通紙モードによって定着装置の寿命枚数が異なる場合がある。ところが、このような場合があるにもかかわらず、実際の市場において使用される通紙モードの種類とその使用比率はユーザによって異なるため、定着装置の寿命枚数は大きくばらついてしまうこととなる。よって、定着装置の寿命検知として単純に通紙枚数をモニターするだけでは、正確に定着装置の寿命を検知できないという問題があった。
【０００６】
このような問題を回避する方策として、定着装置の寿命枚数を最も厳しい通紙条件での最短寿命枚数に設定することが挙げられるが、全てのユーザがこのような厳しい条件で使用することは稀である。従って、このような方策では普通に使用しているユーザに対して非常に早い寿命予告を示す場合があり、定着装置が寿命寸前まで有効に使用されなくなるという問題があった。
【０００７】
そこで、従来、通紙モード、通紙状態により定着装置の寿命枚数に差が生じることに着目して、通紙モード及び通紙状態に応じて重み付けをした通紙枚数を積算していくことにより寿命を判断する技術が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、かかる技術においては、上述の事情、すなわち回転部材が記録媒体のエッジ部分の当接によって劣化し、この劣化によって定着性が低下して画像の劣化を発生させてしまう場合があるという事情が考慮されていない。よって、かかる技術では、回転部材の寿命を正確に検知することができるとは言い難い。
【０００９】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置に備えられた、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像をかかる記録媒体に定着させる回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮して判定する回転部材劣化判定装置、この回転部材劣化判定装置による回転部材の劣化判定に基づいて所定の動作を行う定着装置、かかる回転部材劣化判定装置、かかる定着装置を備えたかかる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像を同記録媒体に定着させる回転部材の幅方向における同記録媒体の端部の通過位置を検知する端部位置検知手段と、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置における前記回転部材の劣化度を、同通過位置を通過した記録媒体の数によって累積して算出する劣化度算出手段と、この劣化度算出手段によって算出された前記劣化度の、前記回転部材の前記幅方向における全幅での和の同全幅における平均値を算出する平均値算出手段と、前記劣化度算出手段によって算出された前記劣化度と、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値との差分の絶対値を、所定の閾値と比較することにより、前記回転部材の劣化を判断する劣化度判断手段とを有する回転部材劣化判定装置にある。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度算出手段は、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置をその端部が通過する記録媒体の大きさを、同記録媒体の厚みと種類とに応じて重み付けすることにより、前記劣化度を算出することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度算出手段は、前記厚みを示す数値としてメートル坪量を用いることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度算出手段は、記録媒体の材料に応じて定められた数値を前記種類を示す数値として用いることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復不能の程度であるか否かの基準となる第１の閾値を用いて同劣化を判断することを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復可能の程度であるか否かの基準となる第２の閾値を用いて同劣化を判断することを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、前記回転部材と、前記幅方向において記録媒体の通過領域を含む幅で前記回転部材に摩擦抵抗を与える摩擦抵抗付与部材とを有し、請求項６記載の前記回転部材劣化判定装置により前記回転部材が回復可能の程度で劣化したと判定されたとき、前記摩擦抵抗付与手段によって前記回転部材に摩擦抵抗を与える定着装置にある。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の定着装置において、画像を担持した記録媒体に同画像を定着させるときに前記回転部材との間で同記録媒体に圧力を印加する圧力印加部材を有し、前記摩擦抵抗付与部材が、前記圧力印加部材であることを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置、および／または、請求項７または８記載の定着装置を有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像を同記録媒体に定着させる回転部材の幅方向における同記録媒体の端部の通過位置を検知する端部位置検知手段と、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置における前記回転部材の劣化度を、同通過位置を通過した記録媒体の数によって累積して算出する劣化度算出手段と、この劣化度算出手段によって算出された前記劣化度の、前記回転部材の前記幅方向における全幅での和の同全幅における平均値を算出する平均値算出手段と、前記劣化度算出手段によって算出された前記劣化度と、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値との差分の絶対値を、所定の閾値と比較することにより、前記回転部材の劣化を判断する劣化度判断手段とを有する回転部材劣化判定装置にあるので、回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことを適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２０】
前記劣化度算出手段は、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置をその端部が通過する記録媒体の大きさを、同記録媒体の厚みと種類とに応じて重み付けすることにより、前記劣化度を算出することとすれば、回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮することおよびかかる劣化の度合いを左右する記録媒体の厚みと種類とによって劣化度を重み付けすることで高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことを適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２１】
前記劣化度算出手段は、前記厚みを示す数値としてメートル坪量を用いることとすれば、回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮することおよびかかる劣化の度合いを左右する記録媒体の厚みを示すメートル坪量と記録媒体の種類とによって劣化度を重み付けすることで高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことを適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２２】
前記劣化度算出手段は、記録媒体の材料に応じて定められた数値を前記種類を示す数値として用いることとすれば、回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮することおよびかかる劣化の度合いを左右する記録媒体の厚みと記録媒体の材料に応じて定められた記録媒体の種類を示す数値とによって劣化度を重み付けすることで高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことを適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２３】
前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復不能の程度であるか否かの基準となる第１の閾値を用いて同劣化を判断することとすれば、回転部材の劣化を判断する劣化度判断手段とを有する回転部材劣化判定装置にあるので、回転部材の劣化を、第１の閾値を用いて、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことのうちとくに後者を適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２４】
前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復可能の程度であるか否かの基準となる第２の閾値を用いて同劣化を判断することとすれば、回転部材の劣化を、第２の閾値を用いて、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことのうちとくに前者を適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２５】
本発明は、前記回転部材と、前記幅方向において記録媒体の通過領域を含む幅で前記回転部材に摩擦抵抗を与える摩擦抵抗付与部材とを有し、かかる前記回転部材劣化判定装置により前記回転部材が回復可能の程度で劣化したと判定されたとき、前記摩擦抵抗付与手段によって前記回転部材に摩擦抵抗を与える定着装置にあるので、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定された回転部材の劣化に基づいて、適切なタイミングで定着性を向上させることが可能であり、これによって定着を良好に行うことが可能となるとともに、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な定着装置を提供することができる。
【００２６】
画像を担持した記録媒体に同画像を定着させるときに前記回転部材との間で同記録媒体に圧力を印加する圧力印加部材を有し、前記摩擦抵抗付与部材が、前記圧力印加部材であることとすれば、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定された回転部材の劣化に基づいて、適切なタイミングで、圧力印加部材を利用した、複雑化、大型化、高価格化が防止ないし抑制された構造によって、定着性を向上させることが可能であり、これによって定着を良好に行うことが可能となるとともに、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な定着装置を提供することができる。
【００２７】
本発明は、かかる回転部材劣化判定装置、および／または、かかる定着装置を有する画像形成装置にあるので、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で回転部材の劣化が判定されることを利用して、適切なタイミングで定着性を向上させることが可能であり、これによって定着を良好に行うことが可能となるとともに、高品位の画像形成を安定して行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた定着装置の概略正断面図である。
【図３】図２に示した定着装置の一部の概略正面図である。
【図４】図２に示した定着装置の他の一部を含む制御ブロック図である。
【図５】図１に示した画像形成装置の概略的な制御ブロック図である。
【図６】図２に示した定着装置に備えられた回転部材の幅方向における位置を表す定着ベルト領域を示した概念図である。
【図７】図６に示した定着ベルト領域と、記録媒体の厚みを示す用紙連量とによって表される要素によって形成される２次元状の記録領域である定着ベルト寿命アレイおよび定着ベルト領域ごとの要素の値の合計値を示した概念図である。
【図８】図１に示した画像形成装置における制御を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状部材であるシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００３０】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な第１の像担持体としての潜像担持体である感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００３１】
表面移動部材たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持され、第２の像担持体としての中間転写体である転写ベルト１１の移動方向であって図１において時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００３２】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像としての有色トナー像であるトナー像を形成するための有色トナー像形成手段としての画像形成部である画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００３３】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトとして構成された転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００３４】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体であるシートとしての転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって画像形成装置１００はタンデム型のプリンタであって中間転写方式の画像形成装置となっている。
【００３５】
転写ベルト１１は、その上側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写部５８を形成している。
【００３６】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に表面移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写手段である１次転写装置としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００３７】
転写ベルト１１は、ベース層を伸びの少ない材質で構成し、ベース層の表面を平滑性の良い材質によって覆ったコート層とし、ベース層にコート層を重ねて形成した多層構造となっている。ベース層の材質としては、たとえばフッ素樹脂、ＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂が挙げられる。コート層の材質としては、たとえばフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００３８】
転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、図１における紙面と垂直な何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。
【００３９】
画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの下方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、図１における転写ベルト１１の下側において転写ベルト１１に対向して配設された２次転写装置５とを有している。
【００４０】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、転写ベルト１１と２次転写装置５との間の２次転写部５７に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、２次転写部５７に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００４１】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、２次転写部５７を経た記録紙Ｓを定着装置６に搬送するベルト搬送装置８７と、定着済みの転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排出ローラである排紙ローラ対としての排紙ローラ７と、本排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙部としての排紙トレイ１７と、本体９９の上部に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫとを有している。
【００４２】
画像形成装置１００はまた、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動装置と、画像形成装置１００の動作全般を制御する制御部としての制御手段６４と、画像形成装置１００の操作、画像形成装置１００への各種入力等を行う操作部としての操作パネル６５とを有している。
【００４３】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられ張架した、駆動部材である張架ローラとしての駆動ローラ７２および張架ローラとしてのクリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架した支持ローラとしての張架ローラ３３、６６、６７、７５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１表面をクリーニングするクリーニング手段としての中間転写体クリーニング装置である中間転写ベルトクリーナたるクリーニング装置１３とを有している。
【００４４】
転写ベルトユニット１０はまた、Ａ１方向において１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫよりも下流側において転写ベルト１１に対向して配置され、転写ベルト１１状に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段としての画像検出手段９０と、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに１次転写バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段としての電源及びバイアス制御手段とを有している。
【００４５】
クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ３３、６６、６７、７５は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、張架ローラ７５相互間に張り渡した部分において形成されている。張架ローラ７５は、１次転写ニップを安定化する機能を有する。
【００４６】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００４７】
張架ローラ３３は、Ａ１方向において画像検出手段９０の下流側で転写ベルト１１を張架し、転写ベルト１１を介して２次転写装置５を当接されており、２次転写部５７を形成している。なお、張架ローラ３３も２次転写装置５の一部を構成する部材として把握可能である。
張架ローラ６６は、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
【００４８】
クリーニング装置１３は、Ａ１方向において張架ローラ３３の下流側で転写ベルト１１に対向配置されている。クリーニング装置１３は、クリーニング対向ローラ７４に対向する位置で転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブレード７６と、Ａ１方向においてクリーニングブレード７６より上流側においてクリーニング対向ローラ７４に対向する転写ベルト１１に対向して配設されたブラシローラ６８と、クリーニングブレード７６及びブラシローラ６８をその内部に収容したケース７７とを有している。
【００４９】
クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の転写残トナー言い換えると残留トナー等の異物をブラシローラ６８及びクリーニングブレード７６で掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングする。
【００５０】
シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部において多段で配設されている。多段のシート給送装置６１により、本体９９の底部にペーパーバンク３１が形成されている。
【００５１】
各シート給送装置６１は、最上位の転写紙Ｓの上面に押圧される給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が所定のタイミングで反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。各シート給送装置６１は、中央基準で転写紙Ｓを給送することを基準状態としている。各シート給送装置６１は、端部基準で転写紙Ｓを給送することも可能であるが、以下の説明では、この基準状態で転写紙Ｓの給送が行われるものとする。
シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓは、給紙路３２を経てレジストローラ対４に至り、レジストローラ対４のローラ間に挟まれる。
【００５２】
２次転写装置５は、張架ローラ３３に対向して配置されている。２次転写装置５は、張架ローラ３３に対向する位置で転写ベルト１１に当接し、張架ローラ３３との間で転写ベルト１１を挟むように配設された当接部材としての２次転写ローラ６９と、２次転写ローラを駆動する図示しない駆動装置と、２次転写ローラ６９に２次転写を行うための電圧を印加し転写ベルト１１との間に所定の転写電流を流す図示しない電源とを有している。
【００５３】
２次転写装置５は、２次転写ローラ６９を転写ベルト１１に当接させることによって、２次転写部５７であるニップ部を形成するようになっており、このニップ部である２次転写部５７に転写紙Ｓを通し、２次転写ローラ６９による転写ニップ圧と転写電流とにより、転写ベルト１１上のトナー像を転写紙Ｓに転写するようになっている。
【００５４】
トナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、重合トナーであって、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた現像装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫに補給される。
【００５５】
図１または図２に示すように、定着装置６は、画像であるトナー像を担持した転写紙Ｓを回転により搬送しながらトナー像を転写紙Ｓに定着させる第１の回転部材たる回転部材である定着部材としての無端ベルトである定着ベルト９２と、定着ベルト９２を巻き掛け懸架した回転部材であるベルト懸架手段としての、加熱回転部材としての加熱ローラ９１、定着ローラ９３および補助ローラ９５と、トナー像を担持した転写紙Ｓにそのトナー像を定着させるときに定着ローラ９３との間で定着ベルト９２に圧力を印加するニップ部Ｎを形成した圧力印加部材としての第２の回転部材たる回転部材である加圧部材としての加圧ローラ９４とを有している。
【００５６】
定着装置６はまた、図２に示すように、加圧ローラ９４の回転方向におけるニップ部Ｎの下流側すなわち転写紙Ｓの排出側に配設され、先端が加圧ローラ９４に当接してニップ部Ｎを通過した転写紙Ｓを加圧ローラ９４から剥離し加圧ローラ９４への転写紙Ｓの巻き付を防止するための分離爪９６と、定着ベルト９２の回転方向におけるニップ部Ｎの下流側すなわち転写紙Ｓの排出側に配設され、先端が定着ベルト９２に近接してニップ部Ｎを通過した転写紙Ｓの転写ベルト９２への巻き付を防止するための分離爪９７とを有している。
【００５７】
定着装置６はまた、定着ベルト９２のクリーニングを行うために定着ベルト９２に押し付けられたクリーニングウェブ９８ａを有するクリーニング機構９８と、定着ベルト９２の走行方向に直交する幅方向における定着ベルト９２の走行位置を検出するベルト位置検出部５９と、ニップ部Ｎに転写紙Ｓを案内するガイド部材５１と、加圧ローラ９４の温度を検知する温度検知手段としてのセンサ５２と、ニップ部Ｎを通過した転写紙Ｓを定着装置６外に排出する排出ローラ対５３と、加圧ローラ９４を定着ベルト９２に接離させ、加圧脱圧を行う加圧脱圧手段としての図３に示す接離手段４１とを有している。
【００５８】
定着装置６はまた、図４に示すように、定着ローラ９３の駆動源である定着部材回転手段たる第１の駆動機構としての定着ベルト駆動機構５５と、加圧ローラ９４の駆動源である加圧部材回転手段たる第２の駆動機構としての加圧ローラ駆動機構５６と、以上述べた各構成を囲繞した筐体としてのフレームである図２に示す定着カバー５４とを有している。
【００５９】
図２に示すように、加熱ローラ９１は、外形４０ｍｍで厚み１ｍｍ以下のアルミ製の中空円筒すなわち中空ローラ９１ａと、中空ローラ９１ａの内部に内蔵された熱源であるハロゲンヒータであるヒータ９１ｂと、定着ベルト９２の幅方向に一致する、加熱ローラ９１の長手方向である図２にける紙面に垂直な方向に沿って、中空ローラ９１ａの肉厚部分に中空ローラ９１ａの円周方向に均等に埋め込まれた複数のヒートパイプ９１ｃとを有している。
【００６０】
加熱ローラ９１は、ヒートパイプ９１ｃを有することにより、ヒータ９１ｂからの熱の、中空ローラ９１ａ表面への熱伝達が向上し、定着ベルト９２の速く均一な加熱に寄与している。中空ローラ９１ａは鉄製であっても良い。熱源はハロゲンヒータに限らず、誘導加熱機構いわゆるＩＨを用いたものであっても良い。
【００６１】
定着ベルト９２は、無端ベルトであり、内径８０ｍｍの基体と、この基体の表層に形成されたシリコンゴム製の弾性層とを有する断面構造の２層構造となっている。基層の材質は、ニッケル、ステンレス、ポリイミド等から選択される。弾性層に換えてＰＦＡチューブによって形成された離型僧を有していても良い。
【００６２】
定着ローラ９３は、金属製の芯金と、芯金上に備えられたシリコンゴムと、回転中心をなす図４に示す軸部９３ａと、軸部９３ａの先端部に配設され定着ベルト駆動機構５５に噛合し回転駆動されることで定着ローラ９３全体を回転駆動し定着ベルト９２を回転駆動する定着ローラギアとしてのギア９３ｂとを有している。シリコンゴムとしては、ウォームアップ時間の短縮のため、定着ベルト９２の熱を吸収しにくい発泡のシリコンゴムを用いても良い。
【００６３】
加圧ローラ９４は、アルミ製の図示しない円筒形状の芯金と、芯金の内部に内蔵された熱源であるハロゲンヒータである図２に示すヒータ９４ａと、芯金を覆ったシリコンゴム製の図示しない弾性層と、回転中心をなす図４に示す軸部９４ｂと、軸部９４ｂの先端部に配設され加圧ローラ駆動機構５６に噛合し回転駆動されることで加圧ローラ９４全体を回転駆動する加圧ローラギアとしてのギア９４ｃとを有している。加圧ローラ９４は、定着の際など必要なときに、ヒータ９４ａの発熱により、センサ５２による検知温度に基づいて、所定の温度まで加熱される。芯金は鉄製であっても良い。
【００６４】
加圧ローラ９４は、定着ベルト９２の下側から定着ベルト９２に対し回動可能に圧接する部材であり、定着ベルト９２に圧接した状態において定着ベルト９２を介して定着ローラ９３に対して４ｍｍ食い込み、ニップ部Ｎをその回転方向に沿っておよそ１６ｍｍのニップ幅で形成している。
【００６５】
補助ローラ９５は、定着ベルト９２の内側から定着ベルト９２に当接して定着ベルト９２に張力を付与することで定着ベルト９２のテンションを一定に保つテンションローラとして機能するとともに、定着ベルト９２の幅方向における走行位置を補正する補正ローラとして機能するものである。
【００６６】
定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６はそれぞれ、制御手段６４による制御のもとにおいて、定着ローラ９３、加圧ローラ９４を互いに独立して駆動するようになっている。すなわち、定着ローラ９３と加圧ローラ９４とはそれぞれ別の定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６によって速度制御されている。 よって、定着ローラ９３と加圧ローラ９４とはそれぞれ互いに異なる線速で回転することが可能となっている。
【００６７】
接離手段４１は、定着装置６の外側の本体９９側から駆動源である図示しないモータを含む図５に示す接離駆動源４８によって入力される駆動力によって回転する図３に示す加圧カム４２と、加圧カム４２に上方から当接した第１加圧アーム４３と、第１加圧アーム４３を回転自在に支持した、定着カバー５４に固定された支持軸４４と、第１加圧アーム４３とともに支持軸４４によって回転自在に支持された第２加圧アーム４５（同図中着色部）と、第１加圧アーム４３の、支持軸４４によって支持された側と反対側の端部に固定された弾性部材４６と、第２加圧アーム４５の、支持軸４４によって支持された側と反対側の端部に固定され、弾性部材４６の上面に当接した弾性部材４７とを有している。
【００６８】
第１加圧アーム４３は、加圧カム４２に上方から当接した回転自在のコマ４３ａを有している。
第２加圧アーム４５は、支持軸４４に支持された部分と弾性部材４７を固定された部分との間の中間部分に配設され加圧ローラ９４の軸部９４ｂに下方から当接する加圧部４５ａを有している。
【００６９】
このような構成の接離手段４１は、加圧ローラ９４が定着ベルト９２に圧接した加圧状態である第１の状態を形成する加圧動作と、加圧ローラ９４が定着ベルト９２から離間した離間状態言い換えると脱圧状態である第２の状態を形成する脱圧動作とを行うことが可能となっている。これにより、加圧ローラ９４は、定着ベルト９２に当接した加圧状態と、定着ベルト９２から離間した脱圧状態との切替えが行われる。このような動作は、接離駆動源４８が制御手段６４によって駆動制御されることによって行われる。この点、制御手段６４は、接離制御手段として機能する。
【００７０】
接離制御手段として機能する制御手段６４は、画像形成装置１００において画像形成動作が行われ定着装置６において定着動作が行われる動作時に第１の状態が形成された状態となるように定着動作に先立って加圧動作を行い、画像形成装置１００において画像形成動作が停止され定着装置６において定着動作が停止される待機時に脱圧動作を行って第２の状態を形成する。
【００７１】
以下、加圧動作、脱圧動作のそれぞれについて説明する。
なお、分離爪９６は、第１の状態においては加圧ローラ９４に当接し、第２の状態においては加圧ローラ９４から離間するようになっている。
【００７２】
（加圧動作）
接離制御手段として機能する制御手段６４によって接離駆動源４８が駆動され、加圧カム４２が図中矢印方向に一定の回転角だけ回転されると、加圧カム４２がコマ４３ａを押し上げる。すると、第１加圧アーム４３は支持軸４４を中心軸として図３における反時計回り方向に回転し、またこれにともなって弾性部材４６が上方に変位し、弾性部材４６が一定の圧力で弾性部材４７を介して第２加圧アーム４５の端部を押し上げる。
第２加圧アーム４５は、弾性部材４７側の端部が押し上げられると、支持軸４４を中心軸として回転する同図における反時計回り方向に回転し、加圧部４５ａが加圧ローラ９４の軸９４ｂに当接し、下方から押し上げて、加圧ローラ９４を定着ローラ９３、定着ベルト９２方向に押すように作用する。
これにより、加圧ローラ９４が定着ベルト９２に当接して押圧するとともに、定着ベルト９２を介して定着ローラ９３を押圧し、弾性部材４６、４７の弾性力に基づいた一定の圧力で加圧する状態となりニップ部Ｎを形成する。
このようにして、定着装置６が駆動するときすなわち定着を行うときには、接離手段４１により加圧ローラ９４が定着ベルト９２の方向へ押されることで、加圧ローラ９４の定着ベルト９２への押し当てが一定の圧力で行われる。
【００７３】
（脱圧動作）
接離制御手段として機能する制御手段６４によって接離駆動源４８が駆動され、加圧カム４２が第１の状態のときの角度位置からさらに一定の回転角だけ回転されると、加圧カム４２がコマ４３ａを押し上げることが解除される。すると、ニップ部Ｎ、加圧部５４ａ、弾性部材４７、弾性部材４６の順で経由した反発力により、第１加圧アーム４３は支持軸４４を中心軸として加圧の場合とは反対方向の、同図における時計回り方向に回転する。
この回転により、弾性部材４６、さらには弾性部材４７が加圧の場合と反対方向に引張られる作用を受け、これによって、第２加圧アーム４５は、支持軸４４を中心軸として加圧の場合とは反対方向である同図における時計回り方向に回転する。
これにより、加圧部５４ａが加圧の場合とは反対方向である下方に変位して加圧ローラ９４の軸９４ｂから離れる方向に移動するため、加圧ローラ９４は、下方から押圧される作用が解除され、定着ローラ９３、定着ベルト９２から離間する方向に移動し、定着ニップ部Ｎの形成は解消されて脱圧状態となる。
このようにして、定着装置６の駆動が停止されるときすなわち定着が停止されるときには、接離手段４１により加圧ローラ９４の定着ベルト９２への押し当てが解除されて、加圧ローラ９４は定着ベルト９２から離間する。
【００７４】
以上のような構成の定着装置６においては、第１の状態において、定着ベルト９２、加圧ローラ９４が回転駆動され、ヒータ９１ｂ、ヒータ９４ａの駆動によって定着ベルト９２、加圧ローラ９４の表面が所定の温度まで加熱された状態で、図２における右方からガイド部材５１によって案内されてきた、未定着トナー像を担持した転写紙Ｓが、ニップ部Ｎすなわち定着ベルト９２と加圧ローラ９４との圧接部である定着部に通され、未定着トナー像とともにニップ部Ｎにおいて加熱および加熱されることで、この熱と圧力との作用により、担持した未定着トナー像がその表面に熱融着されて定着されるようになっている。
【００７５】
定着装置６のその余については後述する。
なお、圧力印加部材は、加圧ローラ９４のようなローラ状でなく、たとえば複数のローラ等に架け渡された、無端ベルト状であっても良い。
【００７６】
操作パネル６５は、図示しない液晶タッチパネル、ボタン等の入力手段を備えており、制御手段６４に接続され、ユーザ等の画像形成装置１００の使用者によって入力手段から入力された、諸条件等に対応した各種データを制御手段６４に入力するとともに、制御手段６４から入力された各種情報を、出力手段としても機能する液晶タッチパネルに表示する。
【００７７】
入力手段によって入力する情報としては、たとえば、画像形成に使用する転写紙Ｓの種類、大きさ、厚み等が挙げられる。なお、転写紙Ｓの大きさには、通紙方向が含まれるものとする。
出力手段によって表示する情報としては、定着装置６が回復可能な程度に劣化したこと、定着装置６が回復不能の程度に劣化したこと、定着装置６のメンテナンスを行うべきこと、定着装置６の交換を行うべきこと等が挙げられる。
なお、画像形成装置１００は、ＰＣ等の外部入力装置、あるいはこれに加えてＰＣ等に接続されたモニタ等の外部出力装置を接続されるようになっている。外部入力装置から入力される情報は、入力手段によって入力する上述の情報並びに形成すべき画像の情報である画像情報および画像を形成する回数である。外部出力装置によって表示する情報は、出力手段によって表示する上述の情報と同様である。
【００７８】
図５に示すように、制御手段６４は、演算装置であるＣＰＵ６４ａ、データの読み出し、保存を行うＲＡＭ６４ｂ、固定データを保存しておくＲＯＭ６４ｃとを有している。ＲＡＭ６４ｂには、後述する定着ベルト寿命アレイのデータを保存する領域が確保されている。制御手段６４は、接離駆動源４８、定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６と接続されている。制御手段６４は、定着ベルト寿命アレイに保存される値から算出される結果を参照しながら、定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６の駆動を制御する。
【００７９】
また、制御手段６４は、各シート給送装置６１に積載されている転写紙Ｓの大きさを認識しているとともに、入力手段、外部入力装置によって入力された情報に応じて、各シート給送装置６１のうちのいずれから転写紙Ｓを給送して画像形成に使用するかを判断する。よって、制御手段６４は、画像形成に使用する転写紙Ｓの大きさを認識する。その他、制御手段６４は、画像形成に使用する転写紙Ｓの種類、厚み等も認識する。
【００８０】
画像形成ユニット６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット６０ＢＫの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニットの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＢＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃが付されたものはそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【００８１】
画像形成ユニット６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図１中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置８０Ｙと、除電手段としての除電装置７８Ｙと、帯電手段としての帯電装置７９Ｙと、露光手段としての書込装置８Ｙと、電位検知手段としての電位センサ７３Ｙと、２成分現像剤により現像を行う現像手段としての現像装置７１Ｙとを有している。
【００８２】
感光体ドラム２０Ｙは、駆動装置によって駆動されＢ１方向に所定の周速度で回転する。
クリーニング装置８０Ｙは感光体ドラム２０Ｙに当接した図示しないクリーニングブレードを備えており、１次転写ローラ１２Ｙによる１次転写後に感光体ドラム２０Ｙ上に残留している転写残トナー等をクリーニングブレードによって感光体ドラム２０Ｙから掻き落として除去し感光体ドラム２０Ｙをクリーニングすることで感光体クリーナとして機能する。
【００８３】
除電装置７８Ｙは、感光体ドラム２０Ｙ表面に一様に除電光を照射することでクリーニング装置８０Ｙによりクリーニングされた感光体ドラム２０Ｙ表面に残留している電荷を除去し、非静電潜像部分を除去することにより感光体ドラム２０Ｙの表面電位を初期化する除電ランプを備えたイレーズである。
【００８４】
帯電装置７９Ｙは、スコロトロンチャージャからなる非接触式帯電器であり、スコロトロンチャージャのグリット電圧Ｖｇを、所定のマイナス電位とされた目標帯電電位に設定し、帯電バイアスを印加することで、除電装置７８Ｙによって除電された感光体ドラム２０Ｙ表面の電位をかかる目標帯電電位で一様に帯電するものである。なお、帯電装置７９Ｙは、他の非接触式帯電器や、接触式帯電器であっても良い。
【００８５】
書込装置８Ｙは、光源としてＬＤすなわちレーザーダイオードを用い、画像形成装置１００の外部から入力される画像情報に従って断続的な書き込み光、すなわち繰り返しパルス状の書き込み光ＬＹを感光体ドラム２０Ｙ表面に照射することで、感光体ドラム２０Ｙ表面上に１ドットごとの静電潜像である１ドット静電潜像を形成する。これにより、書込装置８Ｙは、潜像形成手段としての光書込みユニット光である露光装置として機能する。
【００８６】
書込装置８Ｙは、１ドット静電潜像を形成する際の露光時間すなわち単位露光時間を変更することで、１ドット静電潜像に付着するトナー付着量を制御して階調制御を行うことが可能となっている。具体的には、最大単位露光時間を１５分割し、それぞれの単位露光時間を露光デューティとしたとき、露光デューティを、露光しない場合の０から、最大単位露光時間の１５までの間の１６段階で用いることで、１６階調の階調制御が可能となっている。
【００８７】
なお、画像形成装置１００が複写機である場合には、その複写機に備えられた原稿読取装置におけるコンタクトガラス上にセット等された原稿が、コピースイッチの押下などをトリガーとして、光学的に読み取られ、これによって生成された画像情報に従って、書込装置８Ｙは、書き込み光ＬＹを感光体ドラム２０Ｙに照射し、静電潜像を形成する。
【００８８】
現像装置７１Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向配置された現像剤担持体としての現像ローラを備えており、所定の帯電極性具体的にはマイナス極性に帯電したトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を現像ローラ上に担持させて、感光体ドラム２０Ｙ表面にトナーを供給する。現像ローラには、絶対値が露光部電位ＶＬよりも十分に大きくかつ帯電電位Ｖｄよりも十分に小さい現像バイアスＶｂを印加されている。これにより感光体ドラム２０Ｙ表面と現像ローラとが対向する現像領域において、書込装置８Ｙによる露光部である感光体ドラム２０Ｙ表面の静電潜像に向けてトナーを移動させ、かつ、書込装置８Ｙによる非露光部である感光体ドラム２０Ｙ表面の非静電潜像にはトナーが移動しないような電界を形成する。この電界により静電潜像にトナーを付着し、静電潜像がトナーで現像され、感光体ドラム２０Ｙ表面にトナー像が形成される。
【００８９】
このような構成の画像形成装置１００において、カラー画像を形成すべき旨の信号が入力されると、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ３３、６６、６７、７５が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。
【００９０】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫにより表面を一様に帯電され、書込装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫからの書き込み光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫの露光により、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによって帯電された感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ表面の露光部の電位の絶対値が下がることによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫによりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーにより現像され、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像によって構成された単色画像が形成される。この現像においては、具体的には、現像ローラに対し、上述した現像バイアスＶｂを印加することで、マイナス極性に帯電したトナーが静電的に感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ表面の静電潜像に付着させる。
【００９１】
現像により得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、順次、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによって、Ａ１方向に回転している転写ベルト１１上の同じ位置に転写され、転写ベルト１１上には合成カラー画像が形成される。
【００９２】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、転写後に、転写ベルト１１に転写されずに残留した転写残トナーをクリーニング装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫにより除去されて回収され、除電装置７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８ＢＫによって除電され、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによる次の帯電に供される。
【００９３】
一方、カラー画像を形成すべき旨の信号の入力、あるいは画像形成装置１００が複写機である場合にはコピースイッチの押下等に伴い、ペーパーバンク３１に備えられたシート給送装置６１のいずれかが選択され、選択されたシート給送装置６１に備えられた給送ローラ３が回転して転写紙Ｓを繰り出すとともに１枚ずつ分離して給紙路３２に送り込み、給紙路３２に送り込まれた転写紙Ｓは図示しない搬送ローラでさらに搬送されレジストローラ対４に突き当てられた状態で停止する。
【００９４】
転写ベルト１１上に重ね合わされた合成カラー画像が転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴って２次転写部５７まで移動するタイミングに合わせて、レジストローラ対４が回転し、２次転写部５７では、合成カラー画像が、２次転写部５７に送り込まれた転写紙Ｓに密着し、ニップ圧及び電源によって形成されたバイアスの作用によって転写紙Ｓに２次転写され、記録される。
【００９５】
２次転写を終えた２次転写部５７通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブレード７６によって、転写後に残留している転写残トナーが回収されること等によってその表面をクリーニングされ、次の転写に備える。
【００９６】
２次転写によってトナー像を転写され担持した転写紙Ｓはベルト搬送装置８７によって定着装置６に送り込まれ、定着装置６において定着ベルト９２と加圧ローラ９４との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像すなわち合成カラー画像を定着される。このとき、制御手段６４は、定着ベルト９２と加圧ローラ９４とが同じ速度で回転するように、定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６の駆動を制御している。
【００９７】
定着装置６を通過した、合成カラー画像を定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て本体９９外に排出され、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。これにより、一連のプロセスが終了する。
【００９８】
このような画像形成を繰り返し行うと、定着装置６においては、定着ベルト９２が劣化し、定着性が低下して画質が劣化する。これを回避するには、定着ベルト９２が劣化した場合にこれを交換することが適しているが、そのためには、定着ベルト９２の劣化を精度よく検出することを要する。そして、定着ベルト９２の劣化が、転写紙Ｓの端部との当接によるせん断力が作用することで進行しやすいという上述の事情に鑑みれば、定着ベルト９２の劣化を精度よく検出するには、転写紙Ｓの端部位置を考慮して、定着ベルト９２の劣化を検出する必要がある。またその際には、かかるせん断力が、転写紙Ｓの厚みによって変化することをも考慮することが望ましい。
【００９９】
そこで、画像形成装置１００においては、制御手段６４において認識している転写紙Ｓの大きさに基づいて、制御手段６４により、ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの端部の、定着ベルト９２の幅方向における通過位置を検知するようになっている。この点、制御手段は、端部位置検知手段として機能する。
【０１００】
端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、具体的には、図６に示すように、定着ベルト９２の幅方向における一方の端縁を９２ａ、他方の端縁を９２ｂとしたとき、端縁９２ａから端縁９２ｂまでの長さを等分して形成される各領域の何れを、ニップＮを通過する転写紙Ｓの端縁が通過するかを判断し認識する。同図に示している場合においては、端縁９２ａから端縁９２ｂまでの長さが３６０ｍｍであり、これを幅方向に１．０ｍｍの長さ３６０等分して、言い換えると１．０ｍｍ単位で区分して、幅方向において１ｍｍの領域を３６０個形成している。各領域に、端縁９２ａ側から端縁９２ｂ側に向けて１から順に番号を振ると、端縁９２ａに最も近い領域は領域１となり、端縁９２ｂに最も近い領域は領域３６０となる。またたとえば、端縁９２ａから１４．０ｍｍ〜１５．０ｍｍの領域は領域１５となる。これら領域１から３６０までの各領域のうち、ニップＮを通過する転写紙Ｓの端縁が通過する領域を、定着ベルト領域とすると、端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、制御手段６４において認識している転写紙Ｓの大きさに基づいて、定着ベルト領域を検知する。
【０１０１】
よって、ニップ部Ｎを通過する転写紙ＳがＡ４横サイズであるとすると、転写紙Ｓが中央基準で搬送されるため、ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの端部は、幅方向の中心位置から対称の位置を通過することとなり、転写ベルト９２の幅方向に沿った転写紙Ｓの長辺の長さが２９７ｍｍであることから、転写紙Ｓの各端部は、端縁９２ａからの距離に換算すると３１．５ｍｍ、３２８．５ｍｍの位置をそれぞれ通過することとなるため、端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、定着ベルト領域を、領域３２、領域３２９と検知する。
【０１０２】
なお、画像形成装置１００において、ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの最大幅は、１３インチすなわち約３３０ｍｍとなっている。また、加圧ローラ９４は、定着ベルト９２の幅方向における定着ベルト９２の幅よりも長く、定着ベルト９２の幅方向において定着ベル９２の全体に当接するように配設されており、最大幅の転写紙Ｓがニップ部Ｎを通過するときの、定着ベルト９２の幅方向における転写紙Ｓの通過領域を含むように配設されている。定着ローラ９３も同様である。また、端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、転写紙Ｓが端部基準で搬送されるときは、これに応じて、転写紙Ｓの各端部の通過位置を定着ベルト領域として検知するようになっている。
【０１０３】
制御手段６４は、すでに述べたように、転写紙Ｓの厚み言い換えると用紙厚も認識している。具体的には、制御手段６４は、転写紙Ｓの厚みを、区分１（用紙連量８０ｇｓｍ以下）、区分２（８１〜１２７ｇｓｍ)、区分３(１２８〜１５７ｇｓｍ)、区分４（１５８〜２２０ｇｓｍ）、区分５（２２１〜２５６ｇｓｍ）、区分６（２５７ｇｓｍ以上）という６個の区分で認識している。この点、制御手段６４は、用紙厚検知手段として機能する。転写紙Ｓの厚みと各区分との対応関係は、用紙連量、すなわちメートル坪量相当での値を用いて、用紙厚検知手段として機能する制御手段６４によって形成される。また、用紙厚検知手段として機能する制御手段６４は、各区分に対応するように、転写紙Ｓの厚みを表す数値である用紙連量係数を決定する。具体的には、用紙厚検知手段として機能する制御手段６４は、区分１：１〜１．２、区分２：１．１〜１．５、区分３：１．２〜１．７、区分４：１．５〜２．０、区分５：１．８〜３．０、区分６：２．５〜３．０の範囲で設定された値で用紙連量係数を決定する。したがって、用紙厚検知手段として機能する制御手段６４は、転写紙Ｓの厚みを表す数値である用紙連量係数を、液晶表示パネル、外部入力装置によって入力された転写紙Ｓの厚みに基づき、メートル坪量相当での値に基づいて決定し、これを転写紙Ｓの厚みとして検知するようになっている。
【０１０４】
かかる区分の番号をｉ、定着ベルト領域の番号をｊとし、これを２次元配列状に表したとき、ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの用紙厚とこの転写紙Ｓの端部の通過する領域とを示す２次元配列を定着ベルト寿命アレイと定義付ければ、この定着ベルト寿命アレイの各要素Ｐは、図７に示すように、Ｐ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１、２、・・・、６の行要素，ｊ＝１、２、・・・３６０の列要素）で表される。これら各要素Ｐには、後述するようにして算出される区分劣化度が記憶される。区分劣化度の初期値は、各要素Ｐにおいて０とされている。
【０１０５】
制御手段６４はまた、すでに述べたように、転写紙Ｓの種類言い換えると紙種も認識している。具体的には、制御手段６４は、転写紙Ｓの種類を、普通紙：１〜１．１、コート紙１：０．７〜０．８、コート紙２：０．９〜１．０、マット紙１：０．９〜１．２、マット紙２：１．２〜１．４、特殊紙１：０．６〜０．９、特殊紙２：１．５〜２．０の範囲で設定された値で表される紙種係数で認識している。この点、制御手段６４は、紙種検知手段として機能する。転写紙Ｓの種類を表す数値としては、かかる紙種係数、すなわち転写紙Ｓの種類に応じて定められた数値が用いられ、紙種検知手段として機能する検知手段６４は、液晶表示パネル、外部入力装置によって入力された転写紙Ｓの種類に基づき、紙種係数を決定し、これを転写紙Ｓの種類として検知するようになっている。
【０１０６】
制御手段６４はまた、制御手段６４において認識している転写紙Ｓの大きさに基づいて、上述した定着ベルト領域を通過する転写紙Ｓの長さを認識する。具体的には、制御手段６４は、かかる長さを、Ａ４横で通紙するときに定着ベルト９２の回転方向に沿って定着ベルト領域を通過する転写紙Ｓの長さを基準とした長さ係数で認識している。この点、制御手段６４は、長さ検知手段として機能する。長さ係数は、実際にニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの、定着ベルト９２の回転方向に沿った１枚あたりの長さを、Ａ４サイズの短辺の長さで除した値として、長さ検知手段として機能する制御手段６４によって算出され、これによって検知されるようになっている。
【０１０７】
各要素Ｐに記憶される区分劣化度は、次に説明する加算値Ｔを各要素Ｐに累積して加算することによって算出される。加算値Ｔは、以上述べたようにして検知された用紙連量係数と、紙種係数と、長さ係数と、ニップ部Ｎに通される転写紙Ｓの枚数との積によって、制御手段６４によって算出される。この点、制御手段６４は、加算値算出手段として機能する。
【０１０８】
区分劣化度は、画像形成ジョブの終了後に、加算値算出手段として機能する制御手段によって算出された当該画像形成ジョブにおける加算値Ｔを、各要素Ｐにすでに記憶されている区分劣化度に加算することによって算出される。この動作は制御手段６４によって行われる。この点、制御手段６４は、区分劣化度算出手段として機能する。
【０１０９】
区分劣化度算出手段として機能する制御手段６４によって算出された区分劣化度は、各要素Ｐの具体値として、ＲＡＭ６４ｂに、定着ベルト寿命アレイのデータとして記憶される。この点、ＲＡＭ６４ｂは、区分劣化度記憶手段として機能する。
【０１１０】
各定着ベルト領域における定着ベルト９２の劣化度は、制御手段６４により、各定着ベルト領域のそれぞれにおいて、区分劣化度を、各定着ベルト領域を通過した転写紙Ｓの数によって累積することで算出される。この点、制御手段６４は、劣化度算出手段として機能する。具体的には、劣化度算出手段として機能する制御手段６４は、要素Ｐを、定着ベルト領域ごとに加算した、図７に示す合計値Ｓ（ｉ）を、各定着ベルト領域における劣化度として算出する。よって、劣化度は、下式（１）によって与えられる。
【０１１１】
【数１】
【０１１２】
このように、劣化度算出手段として機能する制御手段６４は、各定着ベルト領域をその端部が通過する各転写紙Ｓの大きさすなわち定着ベルト９２の回転方向に沿った長さを、この転写紙Ｓの厚みと種類とに応じて重み付けして求められる特性値、すなわち転写紙Ｓの１枚毎の区分劣化度を、各定着ベルト領域をその端部が通過する転写紙Ｓの数によって累積することすなわち各定着ベルト領域をその端部が通過するすべての転写紙Ｓについて累積することで、劣化度を算出する。
【０１１３】
言い換えると、劣化度算出手段として機能する制御手段６４は、用紙連量係数と紙種係数との積算によって算出される特性値である、定着ベルト９２の回転方向に沿った転写紙Ｓの長さを除く劣化特性値を実質的に算出する、劣化特性値算出手段として機能するとともに、この劣化特性値算出手段によって算出された劣化特性値に、転写紙Ｓのかかる長さに関する値を、積算、累積することで、劣化度を算出するようになっている。
【０１１４】
このようにして劣化度算出手段として機能する制御手段６４によって算出される劣化度は、当該定着ベルト領域における定着ベルト６２の磨耗の度合いすなわち磨耗度を示している。
【０１１５】
ところで、定着ベルト９２の劣化による画質の劣化は、ある特定の定着ベルト領域の磨耗度が、他の領域の磨耗度よりも所定程度大きくなった場合、すなわち定着ベルト９２の幅方向において定着ベルト９２の磨耗の偏在が生じた場合に現れることが、本発明者の知見によって得られた。そこで、各定着ベルト領域における劣化度を定着ベルト領域の全領域にわたって加算した値を劣化度積算値とし、この劣化度積算値を定着ベルト領域の全領域数で除算した値である平均値すなわち定着ベルト９２の幅方向における全幅での劣化度の和のこの全幅における平均値を劣化度平均値とすると、劣化度積算値ｔｏｔ＿Ｓ、劣化度平均値ａｖｅ＿Ｓはそれぞれ次の式（２）、（３）で与えられるとともに、定着ベルト９２の劣化の進行度すなわち劣化進行度ｐｒｇ＿Ｓは、劣化度と劣化度平均値との差分の絶対値により、各定着ベルト領域について、次の式（４）で与えられる。なお、式（３）において、ｊｍａｘは、上述した列要素の最大値、言い換えると端縁９２ａから端縁９２ｂまでの長さを等分した値である。
【０１１６】
【数２】
【０１１７】
【数３】
【０１１８】
【数４】
【０１１９】
これら劣化度積算値、劣化度平均値、劣化進行度の算出は、制御手段６４によって行われる。この点、制御手段６４ｇは、劣化度積算値算出手段としての積算値算出手段、劣化度平均値算出手段としての平均値算出手段、劣化進行度算出手段としての進行度算出手段として機能する。
【０１２０】
このようにして算出された劣化進行度は、定着ベルト９２の劣化の進行度を表すものであり、この値が大きいほど画質の劣化が生じるため、劣化進行度の大きさによって、定着ベルト９２の劣化の判断を行う。
【０１２１】
具体的には、劣化進行度と、所定の閾値とを比較することにより、定着ベルト９２の劣化を判断する。所定の閾値としては、定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であるか否かに関する基準となる指標である第１の閾値αと、定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度であるか否かに関する基準となる指標である、閾値αよりも小さい第２の閾値βとを用いる。そして、劣化進行度が、閾値βを超えている場合には定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度であると判断するとともに、閾値β以下である場合には定着ベルト９２の劣化は生じていないと判断し、また、閾値αを超えている場合には定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であると判断する。
【０１２２】
これら判断は、制御手段６４によって行われる。この点、制御手段６４は、劣化度判断手段として機能する。ここで、閾値α、βはそれぞれ、定着ベルト９２、定着装置６ないし画像形成装置１００に固有の値であって、予め求められた定着ベルト寿命判定値、定着ベルト劣化判定値である。
【０１２３】
なお、この判断によれば、劣化進行度が閾値αを超え、定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であると判断されるべき場合であっても、劣化進行度と閾値βとの比較のみが行われた場合には、定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度で発生していると判断されることとなるが、後述するように、実際の制御においては、閾値αと比較される劣化進行度の値と閾値βと比較される劣化進行度の値とは異なる値とされるため、かかる判断による不都合は生じないようになっている。
【０１２４】
そして、以上述べた各手段のうち、少なくとも、端部位置検知手段として機能する制御手段６４、劣化度算出手段として機能する制御手段６４、平均値算出手段として機能する制御手段６４、劣化度判断手段として機能する制御手段６４とにより、定着ベルト９２の劣化が生じているか否かの判定を行う回転部材劣化判定装置が構成されている。
【０１２５】
用紙連量係数、紙種係数について補足する。以上述べた事項から判るように、これらの係数は、画像形成枚数等との積等により、劣化度積算値を決定するものであり、また、劣化度積算値が大きいほど劣化進行度が大きくなる傾向にあるため、これら係数は、大きいほど、定着ベルト９２の劣化を進行させる傾向にあることを意味する。
【０１２６】
この点、用紙連量係数は、転写紙Ｓの厚みに関する指標であり、この厚みは、厚いほど定着ベルト９２にかかるせん断力を増大させ、同じ回数の画像形成を行ったとしても、定着ベルト９２の劣化をより進行させるものであるため、転写紙Ｓの厚みが厚いほど、すなわち区分の番号が大きいほど、対応する用紙連量係数は大きくなっている。
【０１２７】
また、紙種係数は、転写紙Ｓの種類に対応した指標であり、転写紙Ｓの密度が大きいほど、小さな値をとるようになっている。これは、転写紙Ｓの密度が大きければ、用紙連量言い換えるとメートル坪量が同じである場合、転写紙Ｓの厚さは薄くなり、定着ベルト９２にかかるせん断力が減少し、同じ回数の画像形成を行ったとしても、定着ベルト９２の劣化をより生じにくくするものであるためである。よって、紙種係数は、転写紙Ｓの紙種が、密度が大きいものであるほど、小さくなるように設定されている。
【０１２８】
画像形成装置１００においては、回転部材劣化判定装置として機能する制御手段６４により、定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であるとの判定が行われたときは、制御手段６４は、操作パネル、外部出力装置に、間もなく定着ベルト９２が寿命となる旨の定着ベルト寿命予告の表示を行わせ、ユーザ等に、定着装置６の交換を促す。なお、かかる表示は、すでに定着ベルト９２が寿命である旨の定着ベルト寿命の表示であっても良い。このように、回転部材劣化判定装置として機能する制御手段６４は、定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であるか否かの判定、すなわち定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断を行うようになっている。
【０１２９】
また、回転部材劣化判定装置として機能する制御手段６４により、定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度であるとの判定が行われたときは、制御手段６４は、定着ベルト９２の幅方向における定着ベルト９２の磨耗の偏在を緩和する動作である磨耗跡低減動作を、定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６の駆動を制御することで開始する。
【０１３０】
具体的には、定着ベルト９２の回転速度よりも、加圧ローラ９４の回転速度が小さくなるように、定着ベルト駆動機構５５の駆動による定着ベルト９２の回転速度を定着時の回転速度と同速に維持するように制御するとともに、加圧ローラ駆動機構５６の駆動による定着ベルト９２の回転速度を定着時の回転速度より低下する態様で変更するように制御することで、これらの回転速度に速度差を生じさせ、定着ベルト９２をその幅方向全幅にわたって加圧ローラ９４で擦り、摩擦抵抗を与えて磨耗させることにより、幅方向における定着ベルト９２の磨耗の偏在を緩和する。この点、加圧ローラ９４は、定着ベルト９２の幅方向において定着ベルト９２の全体を含み転写紙Ｓの通過領域の全体を含む幅で、ニップ部Ｎにて定着ベルト９２に摩擦抵抗を与える摩擦抵抗付与部材として機能する。このように、回転部材劣化判定装置として機能する制御手段６４は、定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度であるか否かの判定、すなわち磨耗跡低減動作をおこうか否かの判断を行うようになっている。
【０１３１】
磨耗跡低減動作は、後述するように定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断に先立って行われるようになっている。磨耗跡低減動作が行われると、定着ベルト９２が磨耗し、劣化するため、区分劣化度算出手段として機能する制御手段６４は、定着ベルト寿命アレイの各要素Ｐ（ｉ，ｊ）のうち、加算値Ｔを加算しなかった要素Ｐに、磨耗跡低減動作による劣化に対応した所定値Ｒを加算し、区分劣化度記憶手段として機能するＲＡＭ６４ｂにすでに記憶されている区分劣化度の値を更新する。したがって、定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断に用いられる劣化進行度の値は、磨耗跡低減動作を行うか否かの判断に用いられる劣化進行度の値と異なっており、この劣化進行度の値よりも大きくなっている。
【０１３２】
以上述べた、回転部材劣化検出装置として機能する制御手段６４による定着ベルト９２の劣化の判定に関する、かかる制御手段６４等の動作、制御、および、この判定の結果に基づく画像形成装置１００の動作について、図８を参照して説明する。
【０１３３】
画像形成の条件としては、転写紙ＳとしてＡ４横サイズで坪量８０ｇ／ｍ２の普通紙を用い、この転写紙Ｓ１００枚に画像形成を行うものとする。なお坪量８０ｇ／ｍ２は区分１に相当する。本形態における区分１の用紙連量係数は１．２であるものとし、普通紙の紙種係数は１．０であるものとする。
【０１３４】
操作パネルあるいは外部入力装置により、プリント要求すなわち画像形成ジョブの入力がなされると、制御手段６４はこれを受信して、画像形成に用いる転写紙Ｓのサイズ、厚さ、種類、画像形成枚数に関するデータを取得し、認識する（Ｓ１）。
【０１３５】
次いで、制御手段６４は、加算値算出手段として機能し、かかるデータに基づいて、用紙連量係数と、紙種係数と、長さ係数とをそれぞれ１．２、１．０、１．０の各数値として取得し、これらと画像形成枚数である１００との積によって、加算値Ｔを１．２と算出する（Ｓ３）。
【０１３６】
制御手段６４は、区分劣化度算出手段として機能するのに先立ち、加算値算出手段として機能する制御手段６４によって算出された加算値Ｔを、定着ベルト寿命アレイの各要素Ｐ（ｉ，ｊ）の何れに加算するかを判断するにあたり、端部位置検知手段として機能する。端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、定着ベルト領域を、領域３２、領域３２９と検知するため、区分劣化度算出手段として機能する制御手段６４によって加算値Ｔである１２０が加算される、定着ベルト寿命アレイの要素は、Ｐ（１、３２）、（１、３２９）となる（Ｓ３）。
【０１３７】
このようにして加算値Ｔを加算する定着ベルト寿命アレイが端部位置検知手段として機能する制御手段６４によって判断されると、画像形成が行われる（Ｓ４）。よって、画像形成動作は、どの定着ベルト領域にどの程度磨耗するかの予測がなされた状態で行われることとなる。
【０１３８】
画像形成動作が終了すると、制御手段６４が区分劣化度算出手段として機能し、定着ベルト寿命アレイの要素Ｐ（１、３２）、（１、３２９）の、区分劣化度記憶手段として機能するＲＡＭ６４ｂにすでに記憶されている区分劣化度の値に、加算値Ｔである１２０を加算し（Ｓ５）、かかるＲＡＭ６４ｂに記憶されている区分劣化度の値を更新する。制御手段６４が区分劣化度算出手段として機能するタイミングが画像形成動作終了後であるのは、かりに画像形成動作開始前に区分劣化度を更新すると、たとえばジャム、用紙切れ等の何らかの原因によって、入力された画像形成ジョブが中断ないし行われなかった場合に、区分劣化度を元に戻す手間がかかるためである。なお、定着ベルト寿命アレイの他の要素Ｐには加算が行われず、区分劣化度の値は維持される。
【０１３９】
次いで、制御手段６４は、順次、劣化度算出手段、積算値算出手段、平均値算出手段、進行度算出手段として機能し、進行度算出手段として機能する制御手段６４によって算出された劣化進行度は、劣化度判断手段として機能する制御手段６４により、閾値βと比較されることで、磨耗跡低減動作の動作判定が行われる。
【０１４０】
かかる劣化進行度が閾値βを超えているときは、磨耗跡低減動作条件を満たす、すなわち磨耗跡低減動作を要すると判断されて、磨耗跡低減動作が行われ（Ｓ７）、すでに述べたように、制御手段６４が区分劣化度算出手段として機能し、定着ベルト寿命アレイの各要素Ｐ（ｉ，ｊ）のうち、加算値Ｔを加算しなかった要素Ｐに、磨耗跡低減動作による劣化に対応した所定値Ｒを加算し、区分劣化度記憶手段として機能するＲＡＭ６４ｂにすでに記憶されている区分劣化度の値を更新して（Ｓ８）、定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断が行われる（Ｓ９）。
【０１４１】
かかる劣化進行度が閾値β以下であるときは、磨耗跡低減動作条件を満たさない、すなわち磨耗跡低減動作が不要であると判断されて、定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断を行う（Ｓ９）。
【０１４２】
定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断を行うにあたっては、制御手段６４は再度、順次、劣化度算出手段、積算値算出手段、平均値算出手段、進行度算出手段として機能し、進行度算出手段として機能する制御手段６４によって算出された劣化進行度が、劣化度判断手段として機能する制御手段６４により、閾値αと比較される。
【０１４３】
かかる劣化進行度が閾値αを超えているときは、定着ベルト９２が寿命であると判断されて、制御手段６４は、操作パネル、外部出力装置に、定着ベルト寿命予告の表示を行わせ（Ｓ１０）、動作を終了する。かかる劣化進行度が閾値α以下であるときは、制御手段６４はそのまま動作を終了する。
【０１４４】
以上述べた判断、判定、動作、制御は、各プリント要求について行われる。これにより、定着ベルト９２の劣化、寿命が、転写紙Ｓの端部の、定着ベルト９２の幅方向における通過位置、転写紙Ｓの厚み等に応じて精度良く判断され、適切な時期にユーザに定着ベルト９２の寿命が知らされ、定着装置６の交換が促され、またこれによってダウンタイムの低減に対する貢献がなされる。
【０１４５】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１４６】
たとえば、回転部材劣化検出装置は、回転部材の劣化を判断するのに必要な情報が得られるのであれば、画像形成装置に備えられた構成に限らず、画像形成装置にネットワーク等を通じて接続された、独立したあるいはＰＣ等の一機能として実現される装置であって、かかるネットワーク等を通じてかかる情報を取得する装置であっても良い。
【０１４７】
回転部材劣化検出装置は、定着装置の構成として備えられたものであっても良い。
劣化度を算出するにあたって、紙種係数は必須ではない。
長さ係数も、使用される記録媒体の大きさが不変であれば不要である。
摩擦抵抗付与部材は、圧力印加部材であれば他の部材を用いなくても済むが、圧力印加部材と異なり、必要に応じて回転部材に摩擦抵抗を与えることが可能に形成された部材であっても良い。
【０１４８】
また、以上述べた形態においては、２成分現像剤を用いているが、現像剤は、１成分現像剤であってもよい。また、本発明は、画像形成装置１００のようないわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができ、また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも適用することができる。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙等に直接転写しても良い。
【０１４９】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１５０】
６ 定着装置
６４ 端部位置検知手段、劣化度算出手段、平均値算出手段、劣化度判断手段、回転部材劣化検出装置
９２ 回転部材
９４ 摩擦抵抗付与部材、圧力印加部材
１００ 画像形成装置
Ｓ 記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５１】
【特許文献１】特開２０００−１３１９７８号公報
【特許文献２】特開２００９−３００９１１号公報
【特許文献３】特開２００７−２２６００９号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置に備えられた回転部材、すなわち、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像をかかる記録媒体に定着させる回転部材の劣化を判定する回転部材劣化判定装置、この回転部材劣化判定装置による回転部材の劣化判定に基づいて所定の動作を行う定着装置、かかる回転部材劣化判定装置、かかる定着装置を備えたかかる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、いわゆる電子写真プロセス方式を採用した画像形成装置は、たとえば感光ドラムユニット、現像装置、転写装置、定着装置等を備えている。これらのユニットあるいは装置は、画像形成装置の種類によっては、経時的に交換され得ることを前提とした言わば消耗品として設計されていることから、長期にわたって安定して高品位なプリント画像をユーザに提供するには、このように設計された構成の寿命を適切に設定し、ユーザ等に対して寿命予告を行うことや交換を促すことが重要である。
【０００３】
ところで、定着装置は、これを構成する部品の寿命を超えて使用し続けると、その部品の劣化によって定着不良さらには画像不良が発生する。
たとえば、定着装置は一般に、画像を担持した用紙等の記録媒体を回転により搬送しながら、画像をかかる記録媒体に定着させる定着ベルト等の回転部材を備えている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）が、この回転部材は、記録媒体を搬送する際に記録媒体のエッジ部分の当接によって劣化し、この劣化によって定着性が低下して画像の劣化を発生させてしまう場合がある。
すなわち、かかる回転部材には加圧ローラ等の対向部材が圧接され、定着の際には回転部材と対向部材との間に画像を担持した記録媒体を通過させるが、このとき、記録媒体のエッジ部分ではせん断力が発生し、回転部材表面を磨耗させる。記録媒体が厚紙である場合など、厚みのある記録媒体ではせん断力が発生し、磨耗の度合いも大きくなる。回転部材の寿命は、かかるせん断力に起因する、回転部材の幅方向における部分的磨耗によるところが大きい。そして、回転部材の表面が磨耗すると、その磨耗部分における定着性が低下し、画像の劣化が発生してしまうのである。
この問題を解決し得る技術として、記録媒体の厚みにより定着ベルトの走行制御を変更し、厚みが所定よりも厚い場合は記録媒体の通過中に定着ベルトの走行をスイングさせる技術が提案されている（たとえば、〔特許文献２〕参照）が、この技術を実現するには定着ベルトの走行を正確にスイングさせるために構造が複雑化、大型化、高価格化すると考えられる。
【０００４】
よって、構造の複雑化、高価格化を回避しつつ、かかる問題を未然に防止するには、定着装置の劣化や寿命を正確に検知あるいは判定し、上述したように、ユーザ等に対して予告等することが重要である。定着装置の劣化や寿命を検知する方法としては、記録媒体の通紙枚数や通紙時間をモニターする方法が一般的で容易であり、またこのような方法では、所定の通紙枚数若しくは通紙時間を超えた時点で、寿命予告や定着装置交換等のメッセージが画像形成装置本体や接続しているＰＣ側に示されるようになっている。
【０００５】
しかしながら、記録媒体のサイズや種類が異なる複数の通紙モードを有する画像形成装置においては、通紙モードによって定着装置に与える熱的ダメージの度合いが異なるため、通紙モードによって定着装置の寿命枚数が異なる場合がある。ところが、このような場合があるにもかかわらず、実際の市場において使用される通紙モードの種類とその使用比率はユーザによって異なるため、定着装置の寿命枚数は大きくばらついてしまうこととなる。よって、定着装置の寿命検知として単純に通紙枚数をモニターするだけでは、正確に定着装置の寿命を検知できないという問題があった。
【０００６】
このような問題を回避する方策として、定着装置の寿命枚数を最も厳しい通紙条件での最短寿命枚数に設定することが挙げられるが、全てのユーザがこのような厳しい条件で使用することは稀である。従って、このような方策では普通に使用しているユーザに対して非常に早い寿命予告を示す場合があり、定着装置が寿命寸前まで有効に使用されなくなるという問題があった。
【０００７】
そこで、従来、通紙モード、通紙状態により定着装置の寿命枚数に差が生じることに着目して、通紙モード及び通紙状態に応じて重み付けをした通紙枚数を積算していくことにより寿命を判断する技術が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、かかる技術においては、上述の事情、すなわち回転部材が記録媒体のエッジ部分の当接によって劣化し、この劣化によって定着性が低下して画像の劣化を発生させてしまう場合があるという事情が考慮されていない。よって、かかる技術では、回転部材の寿命を正確に検知することができるとは言い難い。
【０００９】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置に備えられた、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像をかかる記録媒体に定着させる回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮して判定する回転部材劣化判定装置、この回転部材劣化判定装置による回転部材の劣化判定に基づいて所定の動作を行う定着装置、かかる回転部材劣化判定装置、かかる定着装置を備えたかかる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像を同記録媒体に定着させる回転部材の幅方向における同記録媒体の端部の通過位置を検知する端部位置検知手段と、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置における前記回転部材の劣化度を、同通過位置を通過した記録媒体の数によって累積して算出する劣化度算出手段と、この劣化度算出手段によって算出された前記劣化度の、前記回転部材の前記幅方向における全幅での和の同全幅における平均値を算出する平均値算出手段と、前記劣化度算出手段によって算出された前記劣化度と、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値との差分の絶対値を、所定の閾値と比較することにより、前記回転部材の劣化を判断する劣化度判断手段とを有する回転部材劣化判定装置にある。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度算出手段は、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置をその端部が通過する記録媒体の大きさを、同記録媒体の厚みと種類とに応じて重み付けすることにより、前記劣化度を算出することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度算出手段は、前記厚みを示す数値としてメートル坪量を用いることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度算出手段は、記録媒体の材料に応じて定められた数値を前記種類を示す数値として用いることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復不能の程度であるか否かの基準となる第１の閾値を用いて同劣化を判断することを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置において、前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復可能の程度であるか否かの基準となる第２の閾値を用いて同劣化を判断することを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、前記回転部材と、前記幅方向において記録媒体の通過領域を含む幅で前記回転部材に摩擦抵抗を与える摩擦抵抗付与部材とを有し、請求項６記載の前記回転部材劣化判定装置により前記回転部材が回復可能の程度で劣化したと判定されたとき、前記摩擦抵抗付与手段によって前記回転部材に摩擦抵抗を与える定着装置にある。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の定着装置において、画像を担持した記録媒体に同画像を定着させるときに前記回転部材との間で同記録媒体に圧力を印加する圧力印加部材を有し、前記摩擦抵抗付与部材が、前記圧力印加部材であることを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置、および／または、請求項７または８記載の定着装置を有する画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像を同記録媒体に定着させる回転部材の幅方向における同記録媒体の端部の通過位置を検知する端部位置検知手段と、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置における前記回転部材の劣化度を、同通過位置を通過した記録媒体の数によって累積して算出する劣化度算出手段と、この劣化度算出手段によって算出された前記劣化度の、前記回転部材の前記幅方向における全幅での和の同全幅における平均値を算出する平均値算出手段と、前記劣化度算出手段によって算出された前記劣化度と、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値との差分の絶対値を、所定の閾値と比較することにより、前記回転部材の劣化を判断する劣化度判断手段とを有する回転部材劣化判定装置にあるので、回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことを適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２０】
前記劣化度算出手段は、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置をその端部が通過する記録媒体の大きさを、同記録媒体の厚みと種類とに応じて重み付けすることにより、前記劣化度を算出することとすれば、回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮することおよびかかる劣化の度合いを左右する記録媒体の厚みと種類とによって劣化度を重み付けすることで高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことを適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２１】
前記劣化度算出手段は、前記厚みを示す数値としてメートル坪量を用いることとすれば、回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮することおよびかかる劣化の度合いを左右する記録媒体の厚みを示すメートル坪量と記録媒体の種類とによって劣化度を重み付けすることで高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことを適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２２】
前記劣化度算出手段は、記録媒体の材料に応じて定められた数値を前記種類を示す数値として用いることとすれば、回転部材の劣化を、記録媒体の端部の通過位置を考慮することおよびかかる劣化の度合いを左右する記録媒体の厚みと記録媒体の材料に応じて定められた記録媒体の種類を示す数値とによって劣化度を重み付けすることで高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことを適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２３】
前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復不能の程度であるか否かの基準となる第１の閾値を用いて同劣化を判断することとすれば、回転部材の劣化を判断する劣化度判断手段とを有する回転部材劣化判定装置にあるので、回転部材の劣化を、第１の閾値を用いて、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことのうちとくに後者を適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２４】
前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復可能の程度であるか否かの基準となる第２の閾値を用いて同劣化を判断することとすれば、回転部材の劣化を、第２の閾値を用いて、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定することが可能であり、構造の複雑化、大型化、高価格化を防止ないし抑制しつつ、回転部材の劣化、回転部材を交換すべきことのうちとくに前者を適切なタイミングで知らせることに寄与可能であるとともに、定着を良好に行うこと、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な回転部材劣化判定装置を提供することができる。
【００２５】
本発明は、前記回転部材と、前記幅方向において記録媒体の通過領域を含む幅で前記回転部材に摩擦抵抗を与える摩擦抵抗付与部材とを有し、かかる前記回転部材劣化判定装置により前記回転部材が回復可能の程度で劣化したと判定されたとき、前記摩擦抵抗付与手段によって前記回転部材に摩擦抵抗を与える定着装置にあるので、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定された回転部材の劣化に基づいて、適切なタイミングで定着性を向上させることが可能であり、これによって定着を良好に行うことが可能となるとともに、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な定着装置を提供することができる。
【００２６】
画像を担持した記録媒体に同画像を定着させるときに前記回転部材との間で同記録媒体に圧力を印加する圧力印加部材を有し、前記摩擦抵抗付与部材が、前記圧力印加部材であることとすれば、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で判定された回転部材の劣化に基づいて、適切なタイミングで、圧力印加部材を利用した、複雑化、大型化、高価格化が防止ないし抑制された構造によって、定着性を向上させることが可能であり、これによって定着を良好に行うことが可能となるとともに、高品位の画像形成を安定して行うことに寄与可能な定着装置を提供することができる。
【００２７】
本発明は、かかる回転部材劣化判定装置、および／または、かかる定着装置を有する画像形成装置にあるので、記録媒体の端部の通過位置を考慮して高い精度で回転部材の劣化が判定されることを利用して、適切なタイミングで定着性を向上させることが可能であり、これによって定着を良好に行うことが可能となるとともに、高品位の画像形成を安定して行うことが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた定着装置の概略正断面図である。
【図３】図２に示した定着装置の一部の概略正面図である。
【図４】図２に示した定着装置の他の一部を含む制御ブロック図である。
【図５】図１に示した画像形成装置の概略的な制御ブロック図である。
【図６】図２に示した定着装置に備えられた回転部材の幅方向における位置を表す定着ベルト領域を示した概念図である。
【図７】図６に示した定着ベルト領域と、記録媒体の厚みを示す用紙連量とによって表される要素によって形成される２次元状の記録領域である定着ベルト寿命アレイおよび定着ベルト領域ごとの要素の値の合計値を示した概念図である。
【図８】図１に示した画像形成装置における制御を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザプリンタであるが、他のタイプのプリンタ、ファクシミリ、複写機、複写機とプリンタとの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状部材であるシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００３０】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な第１の像担持体としての潜像担持体である感光体たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００３１】
表面移動部材たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持され、第２の像担持体としての中間転写体である転写ベルト１１の移動方向であって図１において時計回り方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００３２】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像としての有色トナー像であるトナー像を形成するための有色トナー像形成手段としての画像形成部である画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００３３】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端のベルトとして構成された転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００３４】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体であるシートとしての転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。よって画像形成装置１００はタンデム型のプリンタであって中間転写方式の画像形成装置となっている。
【００３５】
転写ベルト１１は、その上側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写部５８を形成している。
【００３６】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に表面移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写手段である１次転写装置としての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００３７】
転写ベルト１１は、ベース層を伸びの少ない材質で構成し、ベース層の表面を平滑性の良い材質によって覆ったコート層とし、ベース層にコート層を重ねて形成した多層構造となっている。ベース層の材質としては、たとえばフッ素樹脂、ＰＶＤシート、ポリイミド系樹脂が挙げられる。コート層の材質としては、たとえばフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００３８】
転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、図１における紙面と垂直な何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。
【００３９】
画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの下方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、図１における転写ベルト１１の下側において転写ベルト１１に対向して配設された２次転写装置５とを有している。
【００４０】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、転写ベルト１１と２次転写装置５との間の２次転写部５７に向けて搬送される転写紙Ｓを多数枚積載可能な給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録紙Ｓを、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、２次転写部５７に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００４１】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、２次転写部５７を経た記録紙Ｓを定着装置６に搬送するベルト搬送装置８７と、定着済みの転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排出ローラである排紙ローラ対としての排紙ローラ７と、本排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙部としての排紙トレイ１７と、本体９９の上部に配設され、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫとを有している。
【００４２】
画像形成装置１００はまた、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動装置と、画像形成装置１００の動作全般を制御する制御部としての制御手段６４と、画像形成装置１００の操作、画像形成装置１００への各種入力等を行う操作部としての操作パネル６５とを有している。
【００４３】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられ張架した、駆動部材である張架ローラとしての駆動ローラ７２および張架ローラとしてのクリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架した支持ローラとしての張架ローラ３３、６６、６７、７５と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１表面をクリーニングするクリーニング手段としての中間転写体クリーニング装置である中間転写ベルトクリーナたるクリーニング装置１３とを有している。
【００４４】
転写ベルトユニット１０はまた、Ａ１方向において１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫよりも下流側において転写ベルト１１に対向して配置され、転写ベルト１１状に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検出手段としての画像検出手段９０と、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに１次転写バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段としての電源及びバイアス制御手段とを有している。
【００４５】
クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ３３、６６、６７、７５は、駆動ローラ７２によって回転駆動される転写ベルト１１に連れ回りする従動ローラとなっている。１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。この１次転写ニップは、転写ベルト１１の、張架ローラ７５相互間に張り渡した部分において形成されている。張架ローラ７５は、１次転写ニップを安定化する機能を有する。
【００４６】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００４７】
張架ローラ３３は、Ａ１方向において画像検出手段９０の下流側で転写ベルト１１を張架し、転写ベルト１１を介して２次転写装置５を当接されており、２次転写部５７を形成している。なお、張架ローラ３３も２次転写装置５の一部を構成する部材として把握可能である。
張架ローラ６６は、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
【００４８】
クリーニング装置１３は、Ａ１方向において張架ローラ３３の下流側で転写ベルト１１に対向配置されている。クリーニング装置１３は、クリーニング対向ローラ７４に対向する位置で転写ベルト１１に当接するように配設されたクリーニングブレード７６と、Ａ１方向においてクリーニングブレード７６より上流側においてクリーニング対向ローラ７４に対向する転写ベルト１１に対向して配設されたブラシローラ６８と、クリーニングブレード７６及びブラシローラ６８をその内部に収容したケース７７とを有している。
【００４９】
クリーニング装置１３は、転写ベルト１１上の転写残トナー言い換えると残留トナー等の異物をブラシローラ６８及びクリーニングブレード７６で掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングする。
【００５０】
シート給送装置６１は、転写紙Ｓを複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部において多段で配設されている。多段のシート給送装置６１により、本体９９の底部にペーパーバンク３１が形成されている。
【００５１】
各シート給送装置６１は、最上位の転写紙Ｓの上面に押圧される給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が所定のタイミングで反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の転写紙Ｓをレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。各シート給送装置６１は、中央基準で転写紙Ｓを給送することを基準状態としている。各シート給送装置６１は、端部基準で転写紙Ｓを給送することも可能であるが、以下の説明では、この基準状態で転写紙Ｓの給送が行われるものとする。
シート給送装置６１から送り出された転写紙Ｓは、給紙路３２を経てレジストローラ対４に至り、レジストローラ対４のローラ間に挟まれる。
【００５２】
２次転写装置５は、張架ローラ３３に対向して配置されている。２次転写装置５は、張架ローラ３３に対向する位置で転写ベルト１１に当接し、張架ローラ３３との間で転写ベルト１１を挟むように配設された当接部材としての２次転写ローラ６９と、２次転写ローラを駆動する図示しない駆動装置と、２次転写ローラ６９に２次転写を行うための電圧を印加し転写ベルト１１との間に所定の転写電流を流す図示しない電源とを有している。
【００５３】
２次転写装置５は、２次転写ローラ６９を転写ベルト１１に当接させることによって、２次転写部５７であるニップ部を形成するようになっており、このニップ部である２次転写部５７に転写紙Ｓを通し、２次転写ローラ６９による転写ニップ圧と転写電流とにより、転写ベルト１１上のトナー像を転写紙Ｓに転写するようになっている。
【００５４】
トナーボトル９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９ＢＫ内のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーは、重合トナーであって、図示しない搬送経路を経て、所定の補給量だけ、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた現像装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫに補給される。
【００５５】
図１または図２に示すように、定着装置６は、画像であるトナー像を担持した転写紙Ｓを回転により搬送しながらトナー像を転写紙Ｓに定着させる第１の回転部材たる回転部材である定着部材としての無端ベルトである定着ベルト９２と、定着ベルト９２を巻き掛け懸架した回転部材であるベルト懸架手段としての、加熱回転部材としての加熱ローラ９１、定着ローラ９３および補助ローラ９５と、トナー像を担持した転写紙Ｓにそのトナー像を定着させるときに定着ローラ９３との間で定着ベルト９２に圧力を印加するニップ部Ｎを形成した圧力印加部材としての第２の回転部材たる回転部材である加圧部材としての加圧ローラ９４とを有している。
【００５６】
定着装置６はまた、図２に示すように、加圧ローラ９４の回転方向におけるニップ部Ｎの下流側すなわち転写紙Ｓの排出側に配設され、先端が加圧ローラ９４に当接してニップ部Ｎを通過した転写紙Ｓを加圧ローラ９４から剥離し加圧ローラ９４への転写紙Ｓの巻き付を防止するための分離爪９６と、定着ベルト９２の回転方向におけるニップ部Ｎの下流側すなわち転写紙Ｓの排出側に配設され、先端が定着ベルト９２に近接してニップ部Ｎを通過した転写紙Ｓの転写ベルト９２への巻き付を防止するための分離爪９７とを有している。
【００５７】
定着装置６はまた、定着ベルト９２のクリーニングを行うために定着ベルト９２に押し付けられたクリーニングウェブ９８ａを有するクリーニング機構９８と、定着ベルト９２の走行方向に直交する幅方向における定着ベルト９２の走行位置を検出するベルト位置検出部５９と、ニップ部Ｎに転写紙Ｓを案内するガイド部材５１と、加圧ローラ９４の温度を検知する温度検知手段としてのセンサ５２と、ニップ部Ｎを通過した転写紙Ｓを定着装置６外に排出する排出ローラ対５３と、加圧ローラ９４を定着ベルト９２に接離させ、加圧脱圧を行う加圧脱圧手段としての図３に示す接離手段４１とを有している。
【００５８】
定着装置６はまた、図４に示すように、定着ローラ９３の駆動源である定着部材回転手段たる第１の駆動機構としての定着ベルト駆動機構５５と、加圧ローラ９４の駆動源である加圧部材回転手段たる第２の駆動機構としての加圧ローラ駆動機構５６と、以上述べた各構成を囲繞した筐体としてのフレームである図２に示す定着カバー５４とを有している。
【００５９】
図２に示すように、加熱ローラ９１は、外形４０ｍｍで厚み１ｍｍ以下のアルミ製の中空円筒すなわち中空ローラ９１ａと、中空ローラ９１ａの内部に内蔵された熱源であるハロゲンヒータであるヒータ９１ｂと、定着ベルト９２の幅方向に一致する、加熱ローラ９１の長手方向である図２にける紙面に垂直な方向に沿って、中空ローラ９１ａの肉厚部分に中空ローラ９１ａの円周方向に均等に埋め込まれた複数のヒートパイプ９１ｃとを有している。
【００６０】
加熱ローラ９１は、ヒートパイプ９１ｃを有することにより、ヒータ９１ｂからの熱の、中空ローラ９１ａ表面への熱伝達が向上し、定着ベルト９２の速く均一な加熱に寄与している。中空ローラ９１ａは鉄製であっても良い。熱源はハロゲンヒータに限らず、誘導加熱機構いわゆるＩＨを用いたものであっても良い。
【００６１】
定着ベルト９２は、無端ベルトであり、内径８０ｍｍの基体と、この基体の表層に形成されたシリコンゴム製の弾性層とを有する断面構造の２層構造となっている。基層の材質は、ニッケル、ステンレス、ポリイミド等から選択される。弾性層に換えてＰＦＡチューブによって形成された離型僧を有していても良い。
【００６２】
定着ローラ９３は、金属製の芯金と、芯金上に備えられたシリコンゴムと、回転中心をなす図４に示す軸部９３ａと、軸部９３ａの先端部に配設され定着ベルト駆動機構５５に噛合し回転駆動されることで定着ローラ９３全体を回転駆動し定着ベルト９２を回転駆動する定着ローラギアとしてのギア９３ｂとを有している。シリコンゴムとしては、ウォームアップ時間の短縮のため、定着ベルト９２の熱を吸収しにくい発泡のシリコンゴムを用いても良い。
【００６３】
加圧ローラ９４は、アルミ製の図示しない円筒形状の芯金と、芯金の内部に内蔵された熱源であるハロゲンヒータである図２に示すヒータ９４ａと、芯金を覆ったシリコンゴム製の図示しない弾性層と、回転中心をなす図４に示す軸部９４ｂと、軸部９４ｂの先端部に配設され加圧ローラ駆動機構５６に噛合し回転駆動されることで加圧ローラ９４全体を回転駆動する加圧ローラギアとしてのギア９４ｃとを有している。加圧ローラ９４は、定着の際など必要なときに、ヒータ９４ａの発熱により、センサ５２による検知温度に基づいて、所定の温度まで加熱される。芯金は鉄製であっても良い。
【００６４】
加圧ローラ９４は、定着ベルト９２の下側から定着ベルト９２に対し回動可能に圧接する部材であり、定着ベルト９２に圧接した状態において定着ベルト９２を介して定着ローラ９３に対して４ｍｍ食い込み、ニップ部Ｎをその回転方向に沿っておよそ１６ｍｍのニップ幅で形成している。
【００６５】
補助ローラ９５は、定着ベルト９２の内側から定着ベルト９２に当接して定着ベルト９２に張力を付与することで定着ベルト９２のテンションを一定に保つテンションローラとして機能するとともに、定着ベルト９２の幅方向における走行位置を補正する補正ローラとして機能するものである。
【００６６】
定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６はそれぞれ、制御手段６４による制御のもとにおいて、定着ローラ９３、加圧ローラ９４を互いに独立して駆動するようになっている。すなわち、定着ローラ９３と加圧ローラ９４とはそれぞれ別の定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６によって速度制御されている。 よって、定着ローラ９３と加圧ローラ９４とはそれぞれ互いに異なる線速で回転することが可能となっている。
【００６７】
接離手段４１は、定着装置６の外側の本体９９側から駆動源である図示しないモータを含む図５に示す接離駆動源４８によって入力される駆動力によって回転する図３に示す加圧カム４２と、加圧カム４２に上方から当接した第１加圧アーム４３と、第１加圧アーム４３を回転自在に支持した、定着カバー５４に固定された支持軸４４と、第１加圧アーム４３とともに支持軸４４によって回転自在に支持された第２加圧アーム４５（同図中着色部）と、第１加圧アーム４３の、支持軸４４によって支持された側と反対側の端部に固定された弾性部材４６と、第２加圧アーム４５の、支持軸４４によって支持された側と反対側の端部に固定され、弾性部材４６の上面に当接した弾性部材４７とを有している。
【００６８】
第１加圧アーム４３は、加圧カム４２に上方から当接した回転自在のコマ４３ａを有している。
第２加圧アーム４５は、支持軸４４に支持された部分と弾性部材４７を固定された部分との間の中間部分に配設され加圧ローラ９４の軸部９４ｂに下方から当接する加圧部４５ａを有している。
【００６９】
このような構成の接離手段４１は、加圧ローラ９４が定着ベルト９２に圧接した加圧状態である第１の状態を形成する加圧動作と、加圧ローラ９４が定着ベルト９２から離間した離間状態言い換えると脱圧状態である第２の状態を形成する脱圧動作とを行うことが可能となっている。これにより、加圧ローラ９４は、定着ベルト９２に当接した加圧状態と、定着ベルト９２から離間した脱圧状態との切替えが行われる。このような動作は、接離駆動源４８が制御手段６４によって駆動制御されることによって行われる。この点、制御手段６４は、接離制御手段として機能する。
【００７０】
接離制御手段として機能する制御手段６４は、画像形成装置１００において画像形成動作が行われ定着装置６において定着動作が行われる動作時に第１の状態が形成された状態となるように定着動作に先立って加圧動作を行い、画像形成装置１００において画像形成動作が停止され定着装置６において定着動作が停止される待機時に脱圧動作を行って第２の状態を形成する。
【００７１】
以下、加圧動作、脱圧動作のそれぞれについて説明する。
なお、分離爪９６は、第１の状態においては加圧ローラ９４に当接し、第２の状態においては加圧ローラ９４から離間するようになっている。
【００７２】
（加圧動作）
接離制御手段として機能する制御手段６４によって接離駆動源４８が駆動され、加圧カム４２が図中矢印方向に一定の回転角だけ回転されると、加圧カム４２がコマ４３ａを押し上げる。すると、第１加圧アーム４３は支持軸４４を中心軸として図３における反時計回り方向に回転し、またこれにともなって弾性部材４６が上方に変位し、弾性部材４６が一定の圧力で弾性部材４７を介して第２加圧アーム４５の端部を押し上げる。
第２加圧アーム４５は、弾性部材４７側の端部が押し上げられると、支持軸４４を中心軸として回転する同図における反時計回り方向に回転し、加圧部４５ａが加圧ローラ９４の軸９４ｂに当接し、下方から押し上げて、加圧ローラ９４を定着ローラ９３、定着ベルト９２方向に押すように作用する。
これにより、加圧ローラ９４が定着ベルト９２に当接して押圧するとともに、定着ベルト９２を介して定着ローラ９３を押圧し、弾性部材４６、４７の弾性力に基づいた一定の圧力で加圧する状態となりニップ部Ｎを形成する。
このようにして、定着装置６が駆動するときすなわち定着を行うときには、接離手段４１により加圧ローラ９４が定着ベルト９２の方向へ押されることで、加圧ローラ９４の定着ベルト９２への押し当てが一定の圧力で行われる。
【００７３】
（脱圧動作）
接離制御手段として機能する制御手段６４によって接離駆動源４８が駆動され、加圧カム４２が第１の状態のときの角度位置からさらに一定の回転角だけ回転されると、加圧カム４２がコマ４３ａを押し上げることが解除される。すると、ニップ部Ｎ、加圧部５４ａ、弾性部材４７、弾性部材４６の順で経由した反発力により、第１加圧アーム４３は支持軸４４を中心軸として加圧の場合とは反対方向の、同図における時計回り方向に回転する。
この回転により、弾性部材４６、さらには弾性部材４７が加圧の場合と反対方向に引張られる作用を受け、これによって、第２加圧アーム４５は、支持軸４４を中心軸として加圧の場合とは反対方向である同図における時計回り方向に回転する。
これにより、加圧部５４ａが加圧の場合とは反対方向である下方に変位して加圧ローラ９４の軸９４ｂから離れる方向に移動するため、加圧ローラ９４は、下方から押圧される作用が解除され、定着ローラ９３、定着ベルト９２から離間する方向に移動し、定着ニップ部Ｎの形成は解消されて脱圧状態となる。
このようにして、定着装置６の駆動が停止されるときすなわち定着が停止されるときには、接離手段４１により加圧ローラ９４の定着ベルト９２への押し当てが解除されて、加圧ローラ９４は定着ベルト９２から離間する。
【００７４】
以上のような構成の定着装置６においては、第１の状態において、定着ベルト９２、加圧ローラ９４が回転駆動され、ヒータ９１ｂ、ヒータ９４ａの駆動によって定着ベルト９２、加圧ローラ９４の表面が所定の温度まで加熱された状態で、図２における右方からガイド部材５１によって案内されてきた、未定着トナー像を担持した転写紙Ｓが、ニップ部Ｎすなわち定着ベルト９２と加圧ローラ９４との圧接部である定着部に通され、未定着トナー像とともにニップ部Ｎにおいて加熱および加熱されることで、この熱と圧力との作用により、担持した未定着トナー像がその表面に熱融着されて定着されるようになっている。
【００７５】
定着装置６のその余については後述する。
なお、圧力印加部材は、加圧ローラ９４のようなローラ状でなく、たとえば複数のローラ等に架け渡された、無端ベルト状であっても良い。
【００７６】
操作パネル６５は、図示しない液晶タッチパネル、ボタン等の入力手段を備えており、制御手段６４に接続され、ユーザ等の画像形成装置１００の使用者によって入力手段から入力された、諸条件等に対応した各種データを制御手段６４に入力するとともに、制御手段６４から入力された各種情報を、出力手段としても機能する液晶タッチパネルに表示する。
【００７７】
入力手段によって入力する情報としては、たとえば、画像形成に使用する転写紙Ｓの種類、大きさ、厚み等が挙げられる。なお、転写紙Ｓの大きさには、通紙方向が含まれるものとする。
出力手段によって表示する情報としては、定着装置６が回復可能な程度に劣化したこと、定着装置６が回復不能の程度に劣化したこと、定着装置６のメンテナンスを行うべきこと、定着装置６の交換を行うべきこと等が挙げられる。
なお、画像形成装置１００は、ＰＣ等の外部入力装置、あるいはこれに加えてＰＣ等に接続されたモニタ等の外部出力装置を接続されるようになっている。外部入力装置から入力される情報は、入力手段によって入力する上述の情報並びに形成すべき画像の情報である画像情報および画像を形成する回数である。外部出力装置によって表示する情報は、出力手段によって表示する上述の情報と同様である。
【００７８】
図５に示すように、制御手段６４は、演算装置であるＣＰＵ６４ａ、データの読み出し、保存を行うＲＡＭ６４ｂ、固定データを保存しておくＲＯＭ６４ｃとを有している。ＲＡＭ６４ｂには、後述する定着ベルト寿命アレイのデータを保存する領域が確保されている。制御手段６４は、接離駆動源４８、定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６と接続されている。制御手段６４は、定着ベルト寿命アレイに保存される値から算出される結果を参照しながら、定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６の駆動を制御する。
【００７９】
また、制御手段６４は、各シート給送装置６１に積載されている転写紙Ｓの大きさを認識しているとともに、入力手段、外部入力装置によって入力された情報に応じて、各シート給送装置６１のうちのいずれから転写紙Ｓを給送して画像形成に使用するかを判断する。よって、制御手段６４は、画像形成に使用する転写紙Ｓの大きさを認識する。その他、制御手段６４は、画像形成に使用する転写紙Ｓの種類、厚み等も認識する。
【００８０】
画像形成ユニット６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット６０ＢＫの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニットの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＢＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃが付されたものはそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【００８１】
画像形成ユニット６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、図１中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのクリーニング装置８０Ｙと、除電手段としての除電装置７８Ｙと、帯電手段としての帯電装置７９Ｙと、露光手段としての書込装置８Ｙと、電位検知手段としての電位センサ７３Ｙと、２成分現像剤により現像を行う現像手段としての現像装置７１Ｙとを有している。
【００８２】
感光体ドラム２０Ｙは、駆動装置によって駆動されＢ１方向に所定の周速度で回転する。
クリーニング装置８０Ｙは感光体ドラム２０Ｙに当接した図示しないクリーニングブレードを備えており、１次転写ローラ１２Ｙによる１次転写後に感光体ドラム２０Ｙ上に残留している転写残トナー等をクリーニングブレードによって感光体ドラム２０Ｙから掻き落として除去し感光体ドラム２０Ｙをクリーニングすることで感光体クリーナとして機能する。
【００８３】
除電装置７８Ｙは、感光体ドラム２０Ｙ表面に一様に除電光を照射することでクリーニング装置８０Ｙによりクリーニングされた感光体ドラム２０Ｙ表面に残留している電荷を除去し、非静電潜像部分を除去することにより感光体ドラム２０Ｙの表面電位を初期化する除電ランプを備えたイレーズである。
【００８４】
帯電装置７９Ｙは、スコロトロンチャージャからなる非接触式帯電器であり、スコロトロンチャージャのグリット電圧Ｖｇを、所定のマイナス電位とされた目標帯電電位に設定し、帯電バイアスを印加することで、除電装置７８Ｙによって除電された感光体ドラム２０Ｙ表面の電位をかかる目標帯電電位で一様に帯電するものである。なお、帯電装置７９Ｙは、他の非接触式帯電器や、接触式帯電器であっても良い。
【００８５】
書込装置８Ｙは、光源としてＬＤすなわちレーザーダイオードを用い、画像形成装置１００の外部から入力される画像情報に従って断続的な書き込み光、すなわち繰り返しパルス状の書き込み光ＬＹを感光体ドラム２０Ｙ表面に照射することで、感光体ドラム２０Ｙ表面上に１ドットごとの静電潜像である１ドット静電潜像を形成する。これにより、書込装置８Ｙは、潜像形成手段としての光書込みユニット光である露光装置として機能する。
【００８６】
書込装置８Ｙは、１ドット静電潜像を形成する際の露光時間すなわち単位露光時間を変更することで、１ドット静電潜像に付着するトナー付着量を制御して階調制御を行うことが可能となっている。具体的には、最大単位露光時間を１５分割し、それぞれの単位露光時間を露光デューティとしたとき、露光デューティを、露光しない場合の０から、最大単位露光時間の１５までの間の１６段階で用いることで、１６階調の階調制御が可能となっている。
【００８７】
なお、画像形成装置１００が複写機である場合には、その複写機に備えられた原稿読取装置におけるコンタクトガラス上にセット等された原稿が、コピースイッチの押下などをトリガーとして、光学的に読み取られ、これによって生成された画像情報に従って、書込装置８Ｙは、書き込み光ＬＹを感光体ドラム２０Ｙに照射し、静電潜像を形成する。
【００８８】
現像装置７１Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに対向配置された現像剤担持体としての現像ローラを備えており、所定の帯電極性具体的にはマイナス極性に帯電したトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を現像ローラ上に担持させて、感光体ドラム２０Ｙ表面にトナーを供給する。現像ローラには、絶対値が露光部電位ＶＬよりも十分に大きくかつ帯電電位Ｖｄよりも十分に小さい現像バイアスＶｂを印加されている。これにより感光体ドラム２０Ｙ表面と現像ローラとが対向する現像領域において、書込装置８Ｙによる露光部である感光体ドラム２０Ｙ表面の静電潜像に向けてトナーを移動させ、かつ、書込装置８Ｙによる非露光部である感光体ドラム２０Ｙ表面の非静電潜像にはトナーが移動しないような電界を形成する。この電界により静電潜像にトナーを付着し、静電潜像がトナーで現像され、感光体ドラム２０Ｙ表面にトナー像が形成される。
【００８９】
このような構成の画像形成装置１００において、カラー画像を形成すべき旨の信号が入力されると、駆動ローラ７２が駆動され、転写ベルト１１、クリーニング対向ローラ７４、張架ローラ３３、６６、６７、７５が従動回転するとともに、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫがＢ１方向に回転駆動される。
【００９０】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫにより表面を一様に帯電され、書込装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫからの書き込み光ＬＹ、ＬＭ、ＬＣ、ＬＢＫの露光により、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによって帯電された感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ表面の露光部の電位の絶対値が下がることによってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した静電潜像を形成され、この静電潜像を現像装置７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１ＢＫによりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーにより現像され、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像によって構成された単色画像が形成される。この現像においては、具体的には、現像ローラに対し、上述した現像バイアスＶｂを印加することで、マイナス極性に帯電したトナーが静電的に感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ表面の静電潜像に付着させる。
【００９１】
現像により得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像は、順次、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによって、Ａ１方向に回転している転写ベルト１１上の同じ位置に転写され、転写ベルト１１上には合成カラー画像が形成される。
【００９２】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、転写後に、転写ベルト１１に転写されずに残留した転写残トナーをクリーニング装置８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０ＢＫにより除去されて回収され、除電装置７８Ｙ、７８Ｍ、７８Ｃ、７８ＢＫによって除電され、帯電装置７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９ＢＫによる次の帯電に供される。
【００９３】
一方、カラー画像を形成すべき旨の信号の入力、あるいは画像形成装置１００が複写機である場合にはコピースイッチの押下等に伴い、ペーパーバンク３１に備えられたシート給送装置６１のいずれかが選択され、選択されたシート給送装置６１に備えられた給送ローラ３が回転して転写紙Ｓを繰り出すとともに１枚ずつ分離して給紙路３２に送り込み、給紙路３２に送り込まれた転写紙Ｓは図示しない搬送ローラでさらに搬送されレジストローラ対４に突き当てられた状態で停止する。
【００９４】
転写ベルト１１上に重ね合わされた合成カラー画像が転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴って２次転写部５７まで移動するタイミングに合わせて、レジストローラ対４が回転し、２次転写部５７では、合成カラー画像が、２次転写部５７に送り込まれた転写紙Ｓに密着し、ニップ圧及び電源によって形成されたバイアスの作用によって転写紙Ｓに２次転写され、記録される。
【００９５】
２次転写を終えた２次転写部５７通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブレード７６によって、転写後に残留している転写残トナーが回収されること等によってその表面をクリーニングされ、次の転写に備える。
【００９６】
２次転写によってトナー像を転写され担持した転写紙Ｓはベルト搬送装置８７によって定着装置６に送り込まれ、定着装置６において定着ベルト９２と加圧ローラ９４との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像すなわち合成カラー画像を定着される。このとき、制御手段６４は、定着ベルト９２と加圧ローラ９４とが同じ速度で回転するように、定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６の駆動を制御している。
【００９７】
定着装置６を通過した、合成カラー画像を定着済みの転写紙Ｓは、排紙ローラ７を経て本体９９外に排出され、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。これにより、一連のプロセスが終了する。
【００９８】
このような画像形成を繰り返し行うと、定着装置６においては、定着ベルト９２が劣化し、定着性が低下して画質が劣化する。これを回避するには、定着ベルト９２が劣化した場合にこれを交換することが適しているが、そのためには、定着ベルト９２の劣化を精度よく検出することを要する。そして、定着ベルト９２の劣化が、転写紙Ｓの端部との当接によるせん断力が作用することで進行しやすいという上述の事情に鑑みれば、定着ベルト９２の劣化を精度よく検出するには、転写紙Ｓの端部位置を考慮して、定着ベルト９２の劣化を検出する必要がある。またその際には、かかるせん断力が、転写紙Ｓの厚みによって変化することをも考慮することが望ましい。
【００９９】
そこで、画像形成装置１００においては、制御手段６４において認識している転写紙Ｓの大きさに基づいて、制御手段６４により、ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの端部の、定着ベルト９２の幅方向における通過位置を検知するようになっている。この点、制御手段は、端部位置検知手段として機能する。
【０１００】
端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、具体的には、図６に示すように、定着ベルト９２の幅方向における一方の端縁を９２ａ、他方の端縁を９２ｂとしたとき、端縁９２ａから端縁９２ｂまでの長さを等分して形成される各領域の何れを、ニップＮを通過する転写紙Ｓの端縁が通過するかを判断し認識する。同図に示している場合においては、端縁９２ａから端縁９２ｂまでの長さが３６０ｍｍであり、これを幅方向に１．０ｍｍの長さ３６０等分して、言い換えると１．０ｍｍ単位で区分して、幅方向において１ｍｍの領域を３６０個形成している。各領域に、端縁９２ａ側から端縁９２ｂ側に向けて１から順に番号を振ると、端縁９２ａに最も近い領域は領域１となり、端縁９２ｂに最も近い領域は領域３６０となる。またたとえば、端縁９２ａから１４．０ｍｍ〜１５．０ｍｍの領域は領域１５となる。これら領域１から３６０までの各領域のうち、ニップＮを通過する転写紙Ｓの端縁が通過する領域を、定着ベルト領域とすると、端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、制御手段６４において認識している転写紙Ｓの大きさに基づいて、定着ベルト領域を検知する。
【０１０１】
よって、ニップ部Ｎを通過する転写紙ＳがＡ４横サイズであるとすると、転写紙Ｓが中央基準で搬送されるため、ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの端部は、幅方向の中心位置から対称の位置を通過することとなり、転写ベルト９２の幅方向に沿った転写紙Ｓの長辺の長さが２９７ｍｍであることから、転写紙Ｓの各端部は、端縁９２ａからの距離に換算すると３１．５ｍｍ、３２８．５ｍｍの位置をそれぞれ通過することとなるため、端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、定着ベルト領域を、領域３２、領域３２９と検知する。
【０１０２】
なお、画像形成装置１００において、ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの最大幅は、１３インチすなわち約３３０ｍｍとなっている。また、加圧ローラ９４は、定着ベルト９２の幅方向における定着ベルト９２の幅よりも長く、定着ベルト９２の幅方向において定着ベル９２の全体に当接するように配設されており、最大幅の転写紙Ｓがニップ部Ｎを通過するときの、定着ベルト９２の幅方向における転写紙Ｓの通過領域を含むように配設されている。定着ローラ９３も同様である。また、端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、転写紙Ｓが端部基準で搬送されるときは、これに応じて、転写紙Ｓの各端部の通過位置を定着ベルト領域として検知するようになっている。
【０１０３】
制御手段６４は、すでに述べたように、転写紙Ｓの厚み言い換えると用紙厚も認識している。具体的には、制御手段６４は、転写紙Ｓの厚みを、区分１（用紙連量８０ｇｓｍ以下）、区分２（８１〜１２７ｇｓｍ)、区分３(１２８〜１５７ｇｓｍ)、区分４（１５８〜２２０ｇｓｍ）、区分５（２２１〜２５６ｇｓｍ）、区分６（２５７ｇｓｍ以上）という６個の区分で認識している。この点、制御手段６４は、用紙厚検知手段として機能する。転写紙Ｓの厚みと各区分との対応関係は、用紙連量、すなわちメートル坪量相当での値を用いて、用紙厚検知手段として機能する制御手段６４によって形成される。また、用紙厚検知手段として機能する制御手段６４は、各区分に対応するように、転写紙Ｓの厚みを表す数値である用紙連量係数を決定する。具体的には、用紙厚検知手段として機能する制御手段６４は、区分１：１〜１．２、区分２：１．１〜１．５、区分３：１．２〜１．７、区分４：１．５〜２．０、区分５：１．８〜３．０、区分６：２．５〜３．０の範囲で設定された値で用紙連量係数を決定する。したがって、用紙厚検知手段として機能する制御手段６４は、転写紙Ｓの厚みを表す数値である用紙連量係数を、液晶表示パネル、外部入力装置によって入力された転写紙Ｓの厚みに基づき、メートル坪量相当での値に基づいて決定し、これを転写紙Ｓの厚みとして検知するようになっている。
【０１０４】
かかる区分の番号をｉ、定着ベルト領域の番号をｊとし、これを２次元配列状に表したとき、ニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの用紙厚とこの転写紙Ｓの端部の通過する領域とを示す２次元配列を定着ベルト寿命アレイと定義付ければ、この定着ベルト寿命アレイの各要素Ｐは、図７に示すように、Ｐ（ｉ，ｊ）（ｉ＝１、２、・・・、６の行要素，ｊ＝１、２、・・・３６０の列要素）で表される。これら各要素Ｐには、後述するようにして算出される区分劣化度が記憶される。区分劣化度の初期値は、各要素Ｐにおいて０とされている。
【０１０５】
制御手段６４はまた、すでに述べたように、転写紙Ｓの種類言い換えると紙種も認識している。具体的には、制御手段６４は、転写紙Ｓの種類を、普通紙：１〜１．１、コート紙１：０．７〜０．８、コート紙２：０．９〜１．０、マット紙１：０．９〜１．２、マット紙２：１．２〜１．４、特殊紙１：０．６〜０．９、特殊紙２：１．５〜２．０の範囲で設定された値で表される紙種係数で認識している。この点、制御手段６４は、紙種検知手段として機能する。転写紙Ｓの種類を表す数値としては、かかる紙種係数、すなわち転写紙Ｓの種類に応じて定められた数値が用いられ、紙種検知手段として機能する検知手段６４は、液晶表示パネル、外部入力装置によって入力された転写紙Ｓの種類に基づき、紙種係数を決定し、これを転写紙Ｓの種類として検知するようになっている。
【０１０６】
制御手段６４はまた、制御手段６４において認識している転写紙Ｓの大きさに基づいて、上述した定着ベルト領域を通過する転写紙Ｓの長さを認識する。具体的には、制御手段６４は、かかる長さを、Ａ４横で通紙するときに定着ベルト９２の回転方向に沿って定着ベルト領域を通過する転写紙Ｓの長さを基準とした長さ係数で認識している。この点、制御手段６４は、長さ検知手段として機能する。長さ係数は、実際にニップ部Ｎを通過する転写紙Ｓの、定着ベルト９２の回転方向に沿った１枚あたりの長さを、Ａ４サイズの短辺の長さで除した値として、長さ検知手段として機能する制御手段６４によって算出され、これによって検知されるようになっている。
【０１０７】
各要素Ｐに記憶される区分劣化度は、次に説明する加算値Ｔを各要素Ｐに累積して加算することによって算出される。加算値Ｔは、以上述べたようにして検知された用紙連量係数と、紙種係数と、長さ係数と、ニップ部Ｎに通される転写紙Ｓの枚数との積によって、制御手段６４によって算出される。この点、制御手段６４は、加算値算出手段として機能する。
【０１０８】
区分劣化度は、画像形成ジョブの終了後に、加算値算出手段として機能する制御手段によって算出された当該画像形成ジョブにおける加算値Ｔを、各要素Ｐにすでに記憶されている区分劣化度に加算することによって算出される。この動作は制御手段６４によって行われる。この点、制御手段６４は、区分劣化度算出手段として機能する。
【０１０９】
区分劣化度算出手段として機能する制御手段６４によって算出された区分劣化度は、各要素Ｐの具体値として、ＲＡＭ６４ｂに、定着ベルト寿命アレイのデータとして記憶される。この点、ＲＡＭ６４ｂは、区分劣化度記憶手段として機能する。
【０１１０】
各定着ベルト領域における定着ベルト９２の劣化度は、制御手段６４により、各定着ベルト領域のそれぞれにおいて、区分劣化度を、各定着ベルト領域を通過した転写紙Ｓの数によって累積することで算出される。この点、制御手段６４は、劣化度算出手段として機能する。具体的には、劣化度算出手段として機能する制御手段６４は、要素Ｐを、定着ベルト領域ごとに加算した、図７に示す合計値Ｓ（ｉ）を、各定着ベルト領域における劣化度として算出する。よって、劣化度は、下式（１）によって与えられる。
【０１１１】
【数１】
【０１１２】
このように、劣化度算出手段として機能する制御手段６４は、各定着ベルト領域をその端部が通過する各転写紙Ｓの大きさすなわち定着ベルト９２の回転方向に沿った長さを、この転写紙Ｓの厚みと種類とに応じて重み付けして求められる特性値、すなわち転写紙Ｓの１枚毎の区分劣化度を、各定着ベルト領域をその端部が通過する転写紙Ｓの数によって累積することすなわち各定着ベルト領域をその端部が通過するすべての転写紙Ｓについて累積することで、劣化度を算出する。
【０１１３】
言い換えると、劣化度算出手段として機能する制御手段６４は、用紙連量係数と紙種係数との積算によって算出される特性値である、定着ベルト９２の回転方向に沿った転写紙Ｓの長さを除く劣化特性値を実質的に算出する、劣化特性値算出手段として機能するとともに、この劣化特性値算出手段によって算出された劣化特性値に、転写紙Ｓのかかる長さに関する値を、積算、累積することで、劣化度を算出するようになっている。
【０１１４】
このようにして劣化度算出手段として機能する制御手段６４によって算出される劣化度は、当該定着ベルト領域における定着ベルト６２の磨耗の度合いすなわち磨耗度を示している。
【０１１５】
ところで、定着ベルト９２の劣化による画質の劣化は、ある特定の定着ベルト領域の磨耗度が、他の領域の磨耗度よりも所定程度大きくなった場合、すなわち定着ベルト９２の幅方向において定着ベルト９２の磨耗の偏在が生じた場合に現れることが、本発明者の知見によって得られた。そこで、各定着ベルト領域における劣化度を定着ベルト領域の全領域にわたって加算した値を劣化度積算値とし、この劣化度積算値を定着ベルト領域の全領域数で除算した値である平均値すなわち定着ベルト９２の幅方向における全幅での劣化度の和のこの全幅における平均値を劣化度平均値とすると、劣化度積算値ｔｏｔ＿Ｓ、劣化度平均値ａｖｅ＿Ｓはそれぞれ次の式（２）、（３）で与えられるとともに、定着ベルト９２の劣化の進行度すなわち劣化進行度ｐｒｇ＿Ｓは、劣化度と劣化度平均値との差分の絶対値により、各定着ベルト領域について、次の式（４）で与えられる。なお、式（３）において、ｊｍａｘは、上述した列要素の最大値、言い換えると端縁９２ａから端縁９２ｂまでの長さを等分した値である。
【０１１６】
【数２】
【０１１７】
【数３】
【０１１８】
【数４】
【０１１９】
これら劣化度積算値、劣化度平均値、劣化進行度の算出は、制御手段６４によって行われる。この点、制御手段６４ｇは、劣化度積算値算出手段としての積算値算出手段、劣化度平均値算出手段としての平均値算出手段、劣化進行度算出手段としての進行度算出手段として機能する。
【０１２０】
このようにして算出された劣化進行度は、定着ベルト９２の劣化の進行度を表すものであり、この値が大きいほど画質の劣化が生じるため、劣化進行度の大きさによって、定着ベルト９２の劣化の判断を行う。
【０１２１】
具体的には、劣化進行度と、所定の閾値とを比較することにより、定着ベルト９２の劣化を判断する。所定の閾値としては、定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であるか否かに関する基準となる指標である第１の閾値αと、定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度であるか否かに関する基準となる指標である、閾値αよりも小さい第２の閾値βとを用いる。そして、劣化進行度が、閾値βを超えている場合には定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度であると判断するとともに、閾値β以下である場合には定着ベルト９２の劣化は生じていないと判断し、また、閾値αを超えている場合には定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であると判断する。
【０１２２】
これら判断は、制御手段６４によって行われる。この点、制御手段６４は、劣化度判断手段として機能する。ここで、閾値α、βはそれぞれ、定着ベルト９２、定着装置６ないし画像形成装置１００に固有の値であって、予め求められた定着ベルト寿命判定値、定着ベルト劣化判定値である。
【０１２３】
なお、この判断によれば、劣化進行度が閾値αを超え、定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であると判断されるべき場合であっても、劣化進行度と閾値βとの比較のみが行われた場合には、定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度で発生していると判断されることとなるが、後述するように、実際の制御においては、閾値αと比較される劣化進行度の値と閾値βと比較される劣化進行度の値とは異なる値とされるため、かかる判断による不都合は生じないようになっている。
【０１２４】
そして、以上述べた各手段のうち、少なくとも、端部位置検知手段として機能する制御手段６４、劣化度算出手段として機能する制御手段６４、平均値算出手段として機能する制御手段６４、劣化度判断手段として機能する制御手段６４とにより、定着ベルト９２の劣化が生じているか否かの判定を行う回転部材劣化判定装置が構成されている。
【０１２５】
用紙連量係数、紙種係数について補足する。以上述べた事項から判るように、これらの係数は、画像形成枚数等との積等により、劣化度積算値を決定するものであり、また、劣化度積算値が大きいほど劣化進行度が大きくなる傾向にあるため、これら係数は、大きいほど、定着ベルト９２の劣化を進行させる傾向にあることを意味する。
【０１２６】
この点、用紙連量係数は、転写紙Ｓの厚みに関する指標であり、この厚みは、厚いほど定着ベルト９２にかかるせん断力を増大させ、同じ回数の画像形成を行ったとしても、定着ベルト９２の劣化をより進行させるものであるため、転写紙Ｓの厚みが厚いほど、すなわち区分の番号が大きいほど、対応する用紙連量係数は大きくなっている。
【０１２７】
また、紙種係数は、転写紙Ｓの種類に対応した指標であり、転写紙Ｓの密度が大きいほど、小さな値をとるようになっている。これは、転写紙Ｓの密度が大きければ、用紙連量言い換えるとメートル坪量が同じである場合、転写紙Ｓの厚さは薄くなり、定着ベルト９２にかかるせん断力が減少し、同じ回数の画像形成を行ったとしても、定着ベルト９２の劣化をより生じにくくするものであるためである。よって、紙種係数は、転写紙Ｓの紙種が、密度が大きいものであるほど、小さくなるように設定されている。
【０１２８】
画像形成装置１００においては、回転部材劣化判定装置として機能する制御手段６４により、定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であるとの判定が行われたときは、制御手段６４は、操作パネル、外部出力装置に、間もなく定着ベルト９２が寿命となる旨の定着ベルト寿命予告の表示を行わせ、ユーザ等に、定着装置６の交換を促す。なお、かかる表示は、すでに定着ベルト９２が寿命である旨の定着ベルト寿命の表示であっても良い。このように、回転部材劣化判定装置として機能する制御手段６４は、定着ベルト９２の劣化が回復不能の程度であるか否かの判定、すなわち定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断を行うようになっている。
【０１２９】
また、回転部材劣化判定装置として機能する制御手段６４により、定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度であるとの判定が行われたときは、制御手段６４は、定着ベルト９２の幅方向における定着ベルト９２の磨耗の偏在を緩和する動作である磨耗跡低減動作を、定着ベルト駆動機構５５、加圧ローラ駆動機構５６の駆動を制御することで開始する。
【０１３０】
具体的には、定着ベルト９２の回転速度よりも、加圧ローラ９４の回転速度が小さくなるように、定着ベルト駆動機構５５の駆動による定着ベルト９２の回転速度を定着時の回転速度と同速に維持するように制御するとともに、加圧ローラ駆動機構５６の駆動による定着ベルト９２の回転速度を定着時の回転速度より低下する態様で変更するように制御することで、これらの回転速度に速度差を生じさせ、定着ベルト９２をその幅方向全幅にわたって加圧ローラ９４で擦り、摩擦抵抗を与えて磨耗させることにより、幅方向における定着ベルト９２の磨耗の偏在を緩和する。この点、加圧ローラ９４は、定着ベルト９２の幅方向において定着ベルト９２の全体を含み転写紙Ｓの通過領域の全体を含む幅で、ニップ部Ｎにて定着ベルト９２に摩擦抵抗を与える摩擦抵抗付与部材として機能する。このように、回転部材劣化判定装置として機能する制御手段６４は、定着ベルト９２の劣化が回復可能の程度であるか否かの判定、すなわち磨耗跡低減動作をおこうか否かの判断を行うようになっている。
【０１３１】
磨耗跡低減動作は、後述するように定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断に先立って行われるようになっている。磨耗跡低減動作が行われると、定着ベルト９２が磨耗し、劣化するため、区分劣化度算出手段として機能する制御手段６４は、定着ベルト寿命アレイの各要素Ｐ（ｉ，ｊ）のうち、加算値Ｔを加算しなかった要素Ｐに、磨耗跡低減動作による劣化に対応した所定値Ｒを加算し、区分劣化度記憶手段として機能するＲＡＭ６４ｂにすでに記憶されている区分劣化度の値を更新する。したがって、定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断に用いられる劣化進行度の値は、磨耗跡低減動作を行うか否かの判断に用いられる劣化進行度の値と異なっており、この劣化進行度の値よりも大きくなっている。
【０１３２】
以上述べた、回転部材劣化検出装置として機能する制御手段６４による定着ベルト９２の劣化の判定に関する、かかる制御手段６４等の動作、制御、および、この判定の結果に基づく画像形成装置１００の動作について、図８を参照して説明する。
【０１３３】
画像形成の条件としては、転写紙ＳとしてＡ４横サイズで坪量８０ｇ／ｍ２の普通紙を用い、この転写紙Ｓ１００枚に画像形成を行うものとする。なお坪量８０ｇ／ｍ２は区分１に相当する。本形態における区分１の用紙連量係数は１．２であるものとし、普通紙の紙種係数は１．０であるものとする。
【０１３４】
操作パネルあるいは外部入力装置により、プリント要求すなわち画像形成ジョブの入力がなされると、制御手段６４はこれを受信して、画像形成に用いる転写紙Ｓのサイズ、厚さ、種類、画像形成枚数に関するデータを取得し、認識する（Ｓ１）。
【０１３５】
次いで、制御手段６４は、加算値算出手段として機能し、かかるデータに基づいて、用紙連量係数と、紙種係数と、長さ係数とをそれぞれ１．２、１．０、１．０の各数値として取得し、これらと画像形成枚数である１００との積によって、加算値Ｔを１．２と算出する（Ｓ３）。
【０１３６】
制御手段６４は、区分劣化度算出手段として機能するのに先立ち、加算値算出手段として機能する制御手段６４によって算出された加算値Ｔを、定着ベルト寿命アレイの各要素Ｐ（ｉ，ｊ）の何れに加算するかを判断するにあたり、端部位置検知手段として機能する。端部位置検知手段として機能する制御手段６４は、定着ベルト領域を、領域３２、領域３２９と検知するため、区分劣化度算出手段として機能する制御手段６４によって加算値Ｔである１２０が加算される、定着ベルト寿命アレイの要素は、Ｐ（１、３２）、（１、３２９）となる（Ｓ３）。
【０１３７】
このようにして加算値Ｔを加算する定着ベルト寿命アレイが端部位置検知手段として機能する制御手段６４によって判断されると、画像形成が行われる（Ｓ４）。よって、画像形成動作は、どの定着ベルト領域にどの程度磨耗するかの予測がなされた状態で行われることとなる。
【０１３８】
画像形成動作が終了すると、制御手段６４が区分劣化度算出手段として機能し、定着ベルト寿命アレイの要素Ｐ（１、３２）、（１、３２９）の、区分劣化度記憶手段として機能するＲＡＭ６４ｂにすでに記憶されている区分劣化度の値に、加算値Ｔである１２０を加算し（Ｓ５）、かかるＲＡＭ６４ｂに記憶されている区分劣化度の値を更新する。制御手段６４が区分劣化度算出手段として機能するタイミングが画像形成動作終了後であるのは、かりに画像形成動作開始前に区分劣化度を更新すると、たとえばジャム、用紙切れ等の何らかの原因によって、入力された画像形成ジョブが中断ないし行われなかった場合に、区分劣化度を元に戻す手間がかかるためである。なお、定着ベルト寿命アレイの他の要素Ｐには加算が行われず、区分劣化度の値は維持される。
【０１３９】
次いで、制御手段６４は、順次、劣化度算出手段、積算値算出手段、平均値算出手段、進行度算出手段として機能し、進行度算出手段として機能する制御手段６４によって算出された劣化進行度は、劣化度判断手段として機能する制御手段６４により、閾値βと比較されることで、磨耗跡低減動作の動作判定が行われる。
【０１４０】
かかる劣化進行度が閾値βを超えているときは、磨耗跡低減動作条件を満たす、すなわち磨耗跡低減動作を要すると判断されて、磨耗跡低減動作が行われ（Ｓ７）、すでに述べたように、制御手段６４が区分劣化度算出手段として機能し、定着ベルト寿命アレイの各要素Ｐ（ｉ，ｊ）のうち、加算値Ｔを加算しなかった要素Ｐに、磨耗跡低減動作による劣化に対応した所定値Ｒを加算し、区分劣化度記憶手段として機能するＲＡＭ６４ｂにすでに記憶されている区分劣化度の値を更新して（Ｓ８）、定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断が行われる（Ｓ９）。
【０１４１】
かかる劣化進行度が閾値β以下であるときは、磨耗跡低減動作条件を満たさない、すなわち磨耗跡低減動作が不要であると判断されて、定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断を行う（Ｓ９）。
【０１４２】
定着ベルト９２が寿命であるか否かの判断を行うにあたっては、制御手段６４は再度、順次、劣化度算出手段、積算値算出手段、平均値算出手段、進行度算出手段として機能し、進行度算出手段として機能する制御手段６４によって算出された劣化進行度が、劣化度判断手段として機能する制御手段６４により、閾値αと比較される。
【０１４３】
かかる劣化進行度が閾値αを超えているときは、定着ベルト９２が寿命であると判断されて、制御手段６４は、操作パネル、外部出力装置に、定着ベルト寿命予告の表示を行わせ（Ｓ１０）、動作を終了する。かかる劣化進行度が閾値α以下であるときは、制御手段６４はそのまま動作を終了する。
【０１４４】
以上述べた判断、判定、動作、制御は、各プリント要求について行われる。これにより、定着ベルト９２の劣化、寿命が、転写紙Ｓの端部の、定着ベルト９２の幅方向における通過位置、転写紙Ｓの厚み等に応じて精度良く判断され、適切な時期にユーザに定着ベルト９２の寿命が知らされ、定着装置６の交換が促され、またこれによってダウンタイムの低減に対する貢献がなされる。
【０１４５】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１４６】
たとえば、回転部材劣化検出装置は、回転部材の劣化を判断するのに必要な情報が得られるのであれば、画像形成装置に備えられた構成に限らず、画像形成装置にネットワーク等を通じて接続された、独立したあるいはＰＣ等の一機能として実現される装置であって、かかるネットワーク等を通じてかかる情報を取得する装置であっても良い。
【０１４７】
回転部材劣化検出装置は、定着装置の構成として備えられたものであっても良い。
劣化度を算出するにあたって、紙種係数は必須ではない。
長さ係数も、使用される記録媒体の大きさが不変であれば不要である。
摩擦抵抗付与部材は、圧力印加部材であれば他の部材を用いなくても済むが、圧力印加部材と異なり、必要に応じて回転部材に摩擦抵抗を与えることが可能に形成された部材であっても良い。
【０１４８】
また、以上述べた形態においては、２成分現像剤を用いているが、現像剤は、１成分現像剤であってもよい。また、本発明は、画像形成装置１００のようないわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができ、また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも適用することができる。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙等に直接転写しても良い。
【０１４９】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１５０】
６ 定着装置
６４ 端部位置検知手段、劣化度算出手段、平均値算出手段、劣化度判断手段、回転部材劣化検出装置
９２ 回転部材
９４ 摩擦抵抗付与部材、圧力印加部材
１００ 画像形成装置
Ｓ 記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１５１】
【特許文献１】特開２０００−１３１９７８号公報
【特許文献２】特開２００９−３００９１１号公報
【特許文献３】特開２００７−２２６００９号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像を同記録媒体に定着させる回転部材の幅方向における同記録媒体の端部の通過位置を検知する端部位置検知手段と、
前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置における前記回転部材の劣化度を、同通過位置を通過した記録媒体の数によって累積して算出する劣化度算出手段と、
この劣化度算出手段によって算出された前記劣化度の、前記回転部材の前記幅方向における全幅での和の同全幅における平均値を算出する平均値算出手段と、
前記劣化度算出手段によって算出された前記劣化度と、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値との差分の絶対値を、所定の閾値と比較することにより、前記回転部材の劣化を判断する劣化度判断手段とを有する回転部材劣化判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度算出手段は、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置をその端部が通過する記録媒体の大きさを、同記録媒体の厚みと種類とに応じて重み付けすることにより、前記劣化度を算出することを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項３】
請求項２記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度算出手段は、前記厚みを示す数値としてメートル坪量を用いることを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度算出手段は、記録媒体の材料に応じて定められた数値を前記種類を示す数値として用いることを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復不能の程度であるか否かの基準となる第１の閾値を用いて同劣化を判断することを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復可能の程度であるか否かの基準となる第２の閾値を用いて同劣化を判断することを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項７】
前記回転部材と、
前記幅方向において記録媒体の通過領域を含む幅で前記回転部材に摩擦抵抗を与える摩擦抵抗付与部材とを有し、
請求項６記載の前記回転部材劣化判定装置により前記回転部材が回復可能の程度で劣化したと判定されたとき、前記摩擦抵抗付与手段によって前記回転部材に摩擦抵抗を与える定着装置。
【請求項８】
請求項７記載の定着装置において、
画像を担持した記録媒体に同画像を定着させるときに前記回転部材との間で同記録媒体に圧力を印加する圧力印加部材を有し、
前記摩擦抵抗付与部材が、前記圧力印加部材であることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置、および／または、請求項７または８記載の定着装置を有する画像形成装置。
【請求項１】
画像を担持した記録媒体を回転により搬送しながら画像を同記録媒体に定着させる回転部材の幅方向における同記録媒体の端部の通過位置を検知する端部位置検知手段と、
前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置における前記回転部材の劣化度を、同通過位置を通過した記録媒体の数によって累積して算出する劣化度算出手段と、
この劣化度算出手段によって算出された前記劣化度の、前記回転部材の前記幅方向における全幅での和の同全幅における平均値を算出する平均値算出手段と、
前記劣化度算出手段によって算出された前記劣化度と、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値との差分の絶対値を、所定の閾値と比較することにより、前記回転部材の劣化を判断する劣化度判断手段とを有する回転部材劣化判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度算出手段は、前記端部位置検知手段によって検知された前記通過位置をその端部が通過する記録媒体の大きさを、同記録媒体の厚みと種類とに応じて重み付けすることにより、前記劣化度を算出することを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項３】
請求項２記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度算出手段は、前記厚みを示す数値としてメートル坪量を用いることを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度算出手段は、記録媒体の材料に応じて定められた数値を前記種類を示す数値として用いることを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復不能の程度であるか否かの基準となる第１の閾値を用いて同劣化を判断することを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置において、
前記劣化度判断手段は、所定の閾値として、前記回転部材の劣化が回復可能の程度であるか否かの基準となる第２の閾値を用いて同劣化を判断することを特徴とする回転部材劣化判定装置。
【請求項７】
前記回転部材と、
前記幅方向において記録媒体の通過領域を含む幅で前記回転部材に摩擦抵抗を与える摩擦抵抗付与部材とを有し、
請求項６記載の前記回転部材劣化判定装置により前記回転部材が回復可能の程度で劣化したと判定されたとき、前記摩擦抵抗付与手段によって前記回転部材に摩擦抵抗を与える定着装置。
【請求項８】
請求項７記載の定着装置において、
画像を担持した記録媒体に同画像を定着させるときに前記回転部材との間で同記録媒体に圧力を印加する圧力印加部材を有し、
前記摩擦抵抗付与部材が、前記圧力印加部材であることを特徴とする定着装置。
【請求項９】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の回転部材劣化判定装置、および／または、請求項７または８記載の定着装置を有する画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８９６８８（Ｐ２０１２−１８９６８８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１６１１（Ｐ２０１１−５１６１１）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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