画像形成装置
【課題】実際の使用状況に応じて定着部の寿命、つまり、交換時期を適切に診断して利用効率を高めることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体及び前記回転体と圧接してニップ部を形成する加圧回転体を備えた定着部と、前記回転体及び加圧回転体を駆動するモータ２４の起動時の突入電流を検出する電流検出部１０と、前記電流検出部１０により検出される突入電流の程度に基づいて前記定着部の交換時期を診断し、交換時期に到達したと診断すると、その後の印刷を禁止する寿命診断部５を備えて構成されている。
【解決手段】トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体及び前記回転体と圧接してニップ部を形成する加圧回転体を備えた定着部と、前記回転体及び加圧回転体を駆動するモータ２４の起動時の突入電流を検出する電流検出部１０と、前記電流検出部１０により検出される突入電流の程度に基づいて前記定着部の交換時期を診断し、交換時期に到達したと診断すると、その後の印刷を禁止する寿命診断部５を備えて構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体と、この回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体を備えた定着部の寿命を適正に診断し得る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用したプリンタ、複写機及び複合機等に設けられた定着器の寿命到来を診断し、その交換を促す装置が各種提案されている。
例えば、特許文献１に示す画像形成装置は、定着器を構成する定着ローラと、この定着ローラに当接してクリーニングするクリーニングウェブと、このクリーニングウェブの略終端部を検出する終端部センサーと、画像形成部や定着ユニットを制御するコントローラ等を備えて構成されている。
【０００３】
このコントローラは、終端部センサーからクリーニングウェブの略終端を検出する信号が送出されてきたとき、前記定着器の寿命を予告する信号を発生して表示器に表示させるとともに画像形成枚数をカウントし、このカウント値が所定の枚数になったときに初めて定着器の寿命と判断する。
これにより、ユーザーは予告表示があった後、交換可能な定着器を用意できるまでの時間的余裕が生じ、利便性が高められる。
【０００４】
また、特許文献２に示す画像形成装置は、定着装置の交換に関してユーザビリティの向上を図ることを目的としている。
この画像形成装置は、プリンタに適用されたもので、現像装置による可視画像を記録媒体に転写する転写ローラや可視画像を未定着画像として担持した記録媒体に定着処理する定着装置等を備えている。
【０００５】
そして、このプリンタの動作を制御するＣＰＵが、定着装置の交換時期を判定する手段を兼ねる構成になっている。
このＣＰＵは、ヒータ電源回路からヒータへの通電の継続時間を積算した後、得られた積算時間と定着装置交換時期の指標たる基準時間との比較結果に基づいて定着装置の交換時期を判定し、その判定結果を外部装置に出力するようになっている。
【０００６】
このように、ＣＰＵが定着装置の履歴に基づいて交換時期を判定すると、その判定結果を外部装置によりチェック可能となるので、ユーザーやサービスマンが定着装置の寿命が尽きる前に交換時期を知ることができ、定着装置の交換に関するユーザビリティが向上するというものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平８―０９５４３８
【特許文献２】特開平１１−３０５５７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１に記載された画像形成装置は、不揮発メモリに記憶した枚数が所定枚数に到達したときに定着器の交換時期と判定し、定着器自体の使用状態等により変動する劣化度合を基準に交換時期を判断するものではない。
よって、定着器がまだ本来の寿命到来まで使用可能な場合でも、一定の画像形成枚数になれば画像形成が禁止されるので、新しい定着器に交換する必要があり、定着器の利用効率を高めることができない。
【０００９】
また、上記特許文献２の画像形成装置は、交換時期判定手段であるＣＰＵが、基準時間との比較結果により定着装置の交換時期を判定するので、やはり、定着装置の本来の寿命到来に関係なく新しい定着装置と交換する必要がある。
この結果、単に印刷累積枚数の到来で定着器の交換時期を判定していた上記特許文献１の画像形成装置と同じく、定着装置の本来の寿命が不明な故に、ヒータへの通電積算時間が基準時間に達した時点で交換時期が到来したと判定するので、定着装置の利用効率を高められず、ランニングコストを低減できないという欠点があった。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、実際の使用状況に応じて定着部の寿命、つまり、交換時期を適切に診断して利用効率を高めることができる画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体及び前記回転体と圧接してニップ部を形成する加圧回転体を備えた定着部と、前記回転体及び加圧回転体を駆動するモータの起動時の突入電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出される突入電流の程度に基づいて前記定着部の交換時期を診断し、交換時期に到達したと診断すると、その後の印刷を禁止する寿命診断部を備えて構成されている点にある。
【００１２】
前記寿命診断部は、トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体及び前記回転体を駆動させるモータの起動時に、電流検出部により検出される突入電流の程度に基づいて定着部の交換時期を診断する。即ち、回転体の表面の劣化や駆動機構の摩耗等が進行すると、起動時のトルクが著しく増大する傾向があり、この点に着目して本来の寿命に至ったと判断するのである。
【００１３】
従って、定着部の本来の寿命が到来するまでの間は、使用を継続することができるので、予め設定された制限枚数以上に印刷することも可能となり、定着部の利用効率が高められる。
また、定着部が交換時期に到達したと診断されると、その後の印刷を禁止するので、定着部の周辺機器を保護することができる。
【００１４】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記寿命診断部は、前記定着部を通過した記録材の累積枚数を計数し、累積枚数が所定の制限枚数に達すると、前記定着部の交換時期が近づいた旨のメッセージを出力するように構成されている点にある。
【００１５】
前記寿命診断部は、累積枚数が所定の制限枚数に達したときに、前記定着部の交換時期が近づいた旨のメッセージを出力するので、このメッセージに基づきユーザーやサービスマンが交換部品等を準備することができる。
【００１６】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記寿命診断部は、前記寿命診断部により診断された交換時期までに印刷された累積枚数に基づいて、前記定着部の交換後の前記制限枚数を補正するように構成されている点にある。
【００１７】
前記定着部の実際の交換時期に基づいて印刷制限枚数を補正するので、定着部の使用状況に応じた適切なタイミングでメッセージを出力できるようになる。
【００１８】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から三の何れかの特徴構成に加えて、前記電流検出部は、前記モータへ電力を供給するＤＣ電源ラインに並列接続された抵抗分圧回路により構成され、前記抵抗分圧回路により前記突入電流が電流／電圧変換された分圧が寿命診断部に入力されるように構成されている点にある。
【００１９】
前記電流検出部が、モータへ電力を供給するＤＣ電源ラインに抵抗分圧回路を並列接続する簡単な構成なので、部品点数を少なくすることができ、電流検出部を含む回路の設計及び製作が容易になる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明した通り、本発明によれば、実際の使用状況に応じて定着部の寿命、つまり、交換時期を適切に診断して利用効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の画像形成装置が組み込まれた画像形成装置の一例であるカラープリンタについて説明する。
【００２２】
図１に示すように、電子写真方式を採用したカラープリンタ１は、マンマシンインターフェースであり、液晶画面やプリント条件等を入力する操作キー等が配置された操作部１１と、ネットワークを介してパーソナルコンピュータ等から入力された画像データに基づいてトナー像を形成する画像形成部１２と、用紙収容部１４から搬送された用紙に画像形成部１２が形成したトナー像を転写する転写部１３と、転写部１３により転写されたトナー像を用紙に溶融定着する定着装置である定着部２等と、これらを制御して所定の画像形成プロセスを実行する制御部４と、この制御部４等に必要な電力を供給する電源部３を備えている。
【００２３】
画像形成部１２は、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のトナー色毎に設けられた感光体ユニットと、各感光体ユニットの感光体表面を一様に帯電する帯電装置と、入力された画像データに基づきレーザビームを走査して感光体表面を露光し静電潜像を形成する露光ユニットと、形成された静電潜像をトナー像として顕像化する現像装置等を備えている。
【００２４】
転写部１３は、画像形成部１２の各感光体ユニットで形成された複数色のトナー像を重畳して担持する中間転写ベルト１３２と、中間転写ベルト１３２を回転支持する支持ローラ１３１と、中間転写ベルト１３２に担持されたトナー像を用紙収容部１４から搬送された用紙に転写する転写ローラ１３３と、中間転写ベルト１３２の残留トナーを除去するブレード１３４等を備えている。
【００２５】
定着部２は、内挿したヒータ２１の熱により被加熱媒体である用紙を加熱する定着ローラ２０と、定着ローラ２０に圧接されて定着ローラ２０と共に用紙を挟持搬送する加圧ローラ２２を備えている。定着ローラ２０は、定着モータ２４により回転駆動されるようになっている。
【００２６】
図２に示すように、定着モータ２４は、制御部４からの制御信号を受けるドライバ２５によって回転が制御される。この定着モータ２４のシャフトには、ギャ２６が固設されており、定着ローラ２０側のギャ２７と噛合している。これにより、定着モータ２４が回転駆動したとき、ギャ２６，２７が連動して定着ローラ２０が回転するようになっている。
【００２７】
また、この定着ローラ２０は、ギャ２７側の一端部から他端部まで軸心方向に沿って中空部が形成されており、この中空部内にヒータ２１が収納されている。このヒータ２１は、一方の接続端が電源部３に接続される一方、他方の接続端がトライアック８を介して電源部３に接続されている。このトライアック８には、制御部４からの制御信号が導かれており、ＯＮ指令信号に応じてヒータ２１を点灯動作させる一方、ＯＦＦ指令信号により点灯動作を停止させる。
【００２８】
さらに、この定着ローラ２０の一端部には、サーミスタＴｈが接触配置されている。このサーミスタＴｈは、定着ローラ２０の温度を検出するもので、出力が制御部４に接続されている。この制御部４は、サーミスタＴｈの検出温度に基づいてヒータ２１を制御し、定着ローラ２０を目標温度に制御するようになっている。
【００２９】
図３に示すように、電源部３は、商用電源ラインから入力された交流電圧を降圧し、降圧した交流電圧を直流電圧Ｖｄｃ２にＡＣ／ＤＣ変換して制御部４に供給する電源回路３０３を備えている。また、この電源部３は、図示省略しているが、商用電源ラインの入力側に設けられたノイズフィルタと、電源スイッチとを備えている。この電源スイッチの後段には、前記ヒータ２１へ給電する給電ラインが分岐接続されている。
【００３０】
電源回路３０３は、商用電源から入力されたＡＣ１００Ｖの交流電圧が一次側に入力され、降圧した交流電圧ＡＣ２６Ｖと交流電圧ＡＣ１２Ｖを二次側から出力する電源トランスＴ３０と、交流電圧ＡＣ２６ＶをＡＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ２４Ｖ（＝Ｖｄｃ１）を出力する第一直流電圧出力部３１と、交流電圧ＡＣ１２ＶをＡＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ５Ｖ（＝Ｖｄｃ２）を出力する第二直流電圧出力部３５等が基板に配置されている。
【００３１】
第一直流電圧出力部３１は、整流器３２により交流電圧ＡＣ２６Ｖを全波整流し、平滑用コンデンサＣ３３で平滑化し、ＤＣレギュレータ３４でＤＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ２４Ｖを出力するように構成されている。
【００３２】
第二直流電圧出力部３５は、整流器３６により交流電圧ＡＣ１２Ｖを全波整流し、平滑用コンデンサＣ３７で平滑化し、ＤＣレギュレータ３８でＤＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ５Ｖを出力するように構成されている。そして、このＤＣレギュレータ３８の出力端子に、制御部４が接続されている。
【００３３】
前記ＤＣレギュレータ３４の出力端子には、カバースイッチ９を介して電流検出部１０が接続されている。また、この電流検出部１０の接続端には、定着モータ２４、各感光体ユニットのドラム用モータ及び転写部１３の転写モータといった複数の回転駆動部が接続されている。
【００３４】
定着モータ２４は、トランジスタ回路からなるドライバ２５に接続されている。このドライバ２５には、制御部４からの制御信号が導かれており、ＯＮ指令信号に応じて、定着モータ２４にＤＣレギュレータ３４の出力電圧を供給させて回転駆動させる。一方、ＯＦＦ指令信号により、供給電圧を遮断して定着モータ２４を停止させるようになっている。
【００３５】
カバースイッチ９は、プリンタ１の本体前面に装着されたドアカバーと本体との間に取り付けられている。このカバースイッチ９は、ドアカバーが閉じられたときにＯＮ動作し、ＤＣレギュレータ３４の直流電圧ＤＣ２４Ｖを定着モータ２４等の回転駆動部や電流検出部１０に供給する一方、ドアカバーが開けられたときにＯＦＦ動作して供給電圧を遮断する。
【００３６】
電流検出部１０は、前記ドアカバーの開閉検知と定着モータ２４の突入電流検出を兼ねるもので、抵抗Ｒ１とＲ２との抵抗分圧回路により構成されている。この電流検出部１０は、カバースイッチ９の出力端と接地側との間に並列接続され、抵抗Ｒ１とＲ２との分圧点が制御部４のＡ／Ｄポートに接続されている。
【００３７】
これにより、ＤＣレギュレータ３４からカバースイッチ９を介して定着モータ２４側に直流電圧Ｖｄｃ１が供給されると、電流検出部１０による分圧値が制御部４に入力する。よって、この分圧値を制御部４でチェックすることにより、ドアカバーの開閉状態の検知及び定着モータ２４の寿命診断が可能になる。
【００３８】
この制御部４は、ＣＰＵとＣＰＵにより実行される動作プログラムを格納したＲＯＭとＣＰＵの作業領域としてのＲＡＭ（メモリ）と入出力回路等を備えたマイクロコンピュータであり、その周辺回路を設けた基板により構成されている。
【００３９】
この制御部４は、ネットワークを介して入力する指令信号や操作部１１からの指令に応じたモードに移行して回路各部の動作を制御する。画像形成モードでは、前記定着モータ２４、各感光体ドラム用モータ及び転写モータといった複数の駆動部を所定のタイミングで駆動させて、印刷紙に印刷させる。
また、この制御部４は、電流検出部１０からの検出信号に基づいて定着部２の寿命診断及びドアカバーの開閉状態検知を行う構成となっている。
【００４０】
即ち、電流検出部１０の検出信号は、抵抗Ｒ１とＲ２との抵抗分圧値であり、この分圧値がＡ／Ｄポートに入力すると、ディジタル変換されたデータを制御部４がチェックする。また、この制御部４は、並列接続の抵抗値と入力分圧値とから電流値を算出して、定着モータ２４の突入電流並びに負荷電流のディジタルデータをチェックし、前記寿命診断や開閉状態検知するようになっている。
【００４１】
この制御部４は、電流検出部１０により検出される負荷電流の変化からドアカバーの開閉状態を検知し、ドアカバーが開けられたと検知したとき、ドアカバーの開状態及び危険注意のサインを操作部１１の液晶画面に表示させる。また、制御部４は、ドアカバーの開放時にカバースイッチ９がＯＦＦ動作して、ＤＣレギュレータ３４の供給電圧を遮断するに伴い、前記各種駆動部の動作停止制御を実行する。
【００４２】
さらに、この制御部４は、電流検出部１０により検出される突入電流の程度に基づいて定着部２の交換時期を診断し、交換時期に到達したと診断すると、その後の印刷を禁止して操作部１１の液晶画面に交換時期の到来を表示させる動作制御を行う。
このような定着部２の寿命診断及びドアカバーの開閉状態検知においては、制御部４に予め閾値（Ｓ，Ｓ１）を設定して判断基準としている（図５参照）。
【００４３】
本実施例のプリンタ１を含む画像形成装置は、通常、画像形成動作時に定着モータ２４を最初に回転駆動させるので、この定着モータ２４の突入電流が電流検出部１０により検出されて制御部４に入力する。
この突入電流は、１／１００秒単位の瞬間的な変化であり、この突入電流に応じた入力電圧が制御部４でチェックされる。
ここで、制御部４は、突入電流のレベルを閾値（Ｓ）と比較すると共に、入力電圧を閾値（Ｓ１）と比較し、各閾値（Ｓ，Ｓ１）に達するか否かによって異常の有無を判断する。
【００４４】
電流検出部１０からの入力電圧が閾値（Ｓ１）よりも高いときは、カバースイッチ９がＯＮ動作状態であって、ドアカバーが閉じられていると判断する。
一方、入力電圧が閾値（Ｓ１）よりも低いときは、カバースイッチ９がＯＦＦ動作状態にあり、ドアカバーが開けられていると判断する。
このときは、制御部４が定着モータ２４を含む駆動部を停止させて、ユーザーが不意に内部へ手を入れて駆動部分に触れる危険を回避し、さらに、ドアカバーの開放状態を警告表示させる。
【００４５】
また、突入電流が閾値（Ｓ）よりも多いときは、定着部２が未だ寿命に至っていない状態にあり、閾値（Ｓ）に達したときに異常な突入電流による電圧降下の発生で、寿命が到来したと判断する。
この際は、制御部４が印刷を禁止して操作部１１の液晶画面に交換時期の到来を表示させ、ユーザーやサービスマンに定着部２の交換を促す。
【００４６】
ところで、定着部２の寿命は、定着ローラ２０の劣化度合と定着モータ２４の負荷トルクの大きさに関係している。定着ローラ２０は、印刷枚数が増すに伴って表面の荒れが進み、劣化が進行する。
定着ローラ２０の表面が劣化すると、この定着ローラ２０と加圧ローラ２２との摩擦抵抗が大きくなることから、ギヤ等の駆動系部品に負担がかかり、定着モータ２４の回転時における負荷トルクが大となる。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、定着モータ２４の負荷トルクが大になると、ある時点で定着部２の寿命が到来する。
この寿命診断は、普及型のプリンタ１の場合、印刷紙の耐刷枚数（累積枚数）が８万枚から１０万枚に達したときを目安とするのが一般的である。
本実施例においては、制御部４が定着モータ２４の負荷トルクが異常に大きいとき、突入電流が瞬時に増加する変化を判断し、定着部２の劣化による寿命診断を行うようになっている。
【００４８】
図４（ｂ）に示すように、降下電圧、つまり電流検出部１０の出力電圧のレベル低下に伴って定着部２の劣化度合が進んでいることを示す関係から、この降下電圧を検知することにより、劣化度合を知ることができる。
また、この劣化度合は、前述のように負荷電流の異常な増加を判断することにより、定着モータ２４の負荷トルクが大きく変化して、寿命が到来している状態を診断できる。
【００４９】
しかしながら、定着モータ２４は、画像形成動作に応じて負荷電流も増減するので、回転駆動時における負荷電流の増加が定着ローラ２０の劣化に起因するか否かは判別し難い。
そこで、図４（ｃ）に示すように、定着モータ２４の起動時における突入電流の変化を検知することにより、定着部２の劣化度合を適切に判断することが可能である。
【００５０】
図５に示すように、定着モータ２４の突入電流は、定着部２の使用開始当初、実線（Ａ）のような特性を示すが、定着ローラ２０の劣化が進むと鎖線（Ａ１）のように大きく変化する。
この突入電流が大きくなると、ＤＣレギュレータ３４の出力電圧が降下するので、電流検出部１０を介して制御部４に入力する分圧値も変化する。この制御部４は、定着モータ２４の起動時における瞬間的な入力分圧値を判断することにより、定着ローラ２０の劣化度合ならびに定着部２の寿命を診断する。
【００５１】
この定着部２の具体的な寿命診断に際しては、前述のように、その診断基準となる閾値（Ｓ）を設定してあり、このレベルに鎖線（Ａ１）で示す突入電流が達したか否かを判別することにより、定着部２の寿命診断を行う。
即ち、突入電流（Ａ１）に応じて降下電圧も鎖線（Ｖ１）のように変化するので、突入電流検出側の閾値（Ｓ）に対応する閾値（Ｓ）に達したか否かを判別することによっても、定着部２の寿命診断が行うことができる。
【００５２】
但し、ＤＣレギュレータ３４からの出力電圧の低下には、他の原因も考えられるので、この閾値（Ｓ）はテスト結果に基づく経験則によって設定している。
電流検出部１０の前段には、前記カバースイッチが設けられており、ドアカバーの開閉に応じてカバースイッチ９がＯＮ／ＯＦＦすると、ＤＣレギュレータ３４からの直流電圧Ｖｄｃ１が大きく変動する。
これに伴い、電流検出部１０への入力電圧も変動するので、制御部４に入力する分圧値も変化する。
【００５３】
例えば、ドアカバーが閉じられているときは、カバースイッチ９がＯＮとなっており、直流電圧Ｖｄｃ１が電流検出部１０にそのまま印加されるが、ドアカバーが開けられると、カバースイッチ９がＯＦＦとなるので、降下電圧が鎖線（Ｖ１）のように大きく変化し、電流検出部１０からの分圧値が０Ｖまで低下する。
すると、制御部４への入力値が閾値（Ｓ）よりも低くなって、定着ローラ２０が劣化していない状態であっても、寿命が到来したと診断されることになる。
【００５４】
そこで、この診断ミスを回避するために、前記の如くドアカバーが開けられたか否かを判別するための閾値（Ｓ１）を設定し、定着ローラ２０の劣化診断時の閾値（Ｓ）と区別可能にしている。
本実施形態では、ドアカバーが閉じられているときの入力値が３．０Ｖであるのに対し、２．５Ｖ以下をドアカバーの開けられた判断レベル（Ｓ１）とし、この２．５Ｖと３．０Ｖとの中間を劣化診断時の閾値（Ｓ）としている。これにより、種々の原因に基づく電圧変動による寿命診断ミスを回避することができる。
【００５５】
以下、本実施例のカラープリンタに係る定着器の寿命診断動作について、図６及び図７に示すフローチャートを用いて説明する。
ユーザーによりカラープリンタ１の電源がＯＮにされると（ＳＡ１）、制御部４が起動される。この制御部４は、まず初期化の設定処理を行う（ＳＡ２）。
【００５６】
つぎに、制御部４は、ドライバ２５を介して定着モータ２４を起動させる（ＳＡ３）。
そして、電流検出部１０の出力信号を検出し（ＳＡ４）、定着モータ２４の起動時における突入電流が異常値か否かを判別する（ＳＡ５）。
ここで、突入電流が図５に示す閾値（Ｓ）よりも多いときは、異常電流が検出されたとして図７に示すステップＳＡ１６に進み、定着部２が寿命に達していると判断する。そして、プリント動作を停止して操作部１１の液晶画面にエラーを表示させ（ＳＡ１７）、定着部２の寿命診断及びプリント動作を終了する。
【００５７】
一方、突入電流が異常なレベルでなければ、ヒータ２１をＯＮにして目標温度になるよう加熱動作を制御する（ＳＡ６）。この時点では、定着モータ２４がプリント待機モードにある。
続いて、印刷時の画像濃度を調整するために、現像バイアス電圧を調整する、所謂キャリブレーション処理を行う（ＳＡ７）。
この後、プリントが可能か否かを判別し（ＳＡ８）、未だプリントが可能でなければ、ステップＳＡ６に戻り、ヒータ２１の加熱制御を続行する。
【００５８】
一方、プリントが可能であれば、ネットワークを介してプリントリクエストが入力されたか否かを判別する（ＳＡ９）。ここで、プリントリクエストがあれば、制御部４が定着モータ２４を起動させて（ＳＡ１０）、プリント動作に入る。
【００５９】
これに伴い、制御部４は、定着モータ２４の起動時における電流を検出する（ＳＡ１１）。このときも、制御部４に入力する検出信号を予め設定された閾値（Ｓ）と比較し、検出電流が閾値（Ｓ）よりも多いか否かを判別する（ＳＡ１２）。
【００６０】
この際、突入電流が閾値（Ｓ）よりも多いときは、異常電流が検出されたとしてステップＳＡ１６に進み、定着部２が寿命に達していると判断する。そして、プリント動作を停止して操作部１１の液晶画面にエラーを表示させ（ＳＡ１７）、定着部２の寿命診断及びプリント動作を終了する。
【００６１】
一方、検出電流が閾値（Ｓ）よりも少なければ、定着モータ２４が劣化しておらず、定着部２が寿命に達していないと判断し（ＳＡ１３）、プリント動作を制御する（ＳＡ１４）。これにより、画像形成動作に伴って、印刷紙に印刷がなされる。
この後、プリントが終了したか否かを判別し（ＳＡ１５）、プリントが終わった時点で、一連の動作を終了する。
【００６２】
以上のように、本実施例の制御部４は、定着モータ２４の起動時に電流検出部１０で検出される突入電流の程度に基づいて定着部２の交換時期を診断する。
よって、定着部２の交換時期の診断がくだされない間は、使用を継続することができるので、予め設定された制限枚数以上に印刷することも可能となり、定着部２の利用効率が高められる。
また、交換時期到来の診断をくだした場合は、その後の印刷を禁止するので、定着部２の構成部品であるギヤ等の駆動系を保護することができる。
【００６３】
なお、前記制御部４の寿命診断動作に加えて、メモリに予め印刷制限枚数を記憶しておいた後、プリントカウンタの印刷枚数をチェックすることにより、定着部２を通過した印刷紙の累積枚数を計数し、累積枚数が所定の制限枚数に達すると、定着部２の交換時期が近づいた旨のメッセージを液晶画面に出力する構成としてもよい。
これにより、このメッセージを視認するユーザーやサービスマンに対し交換部品等を準備させることができる。
【００６４】
また、前記メモリに定着部２の寿命が診断された交換時期までに印刷された累積枚数を記憶しておき、制御部４がこの累積枚数に基づいて定着部２の交換後の制限枚数を補正する構成としてもよい。
【００６５】
例えば、１０万枚がカラープリンタ１の定着部２の標準交換枚数である場合、ある設置場所の実際の交換時期が９万枚と診断されたときは、制御部４がその約１０００枚前を印刷制限枚数と補正して液晶画面にメッセージを出力する。
このように、定着部２の実際の交換時期に基づいて印刷制限枚数を補正し、定着部２の使用状況に応じた適切なタイミングでメッセージを出力すると、ユーザーやサービスマンが事前に交換時期を認識して対処することができる。
【００６６】
なお、上述の実施形態では、本発明を画像形成装置の一例であるカラープリンタ１に適用した場合について説明したが、画像形成装置としてはプリンタ機能、ファクシミリ機能、複写機能といった複数の機能を備えた所謂複合機や、単一の機能を備えたファクシミリや複写機等であって、定着ローラまたは定着フィルムにより構成される定着部を備えた本発明の画像形成装置に広く適用することができる。
【００６７】
また、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】カラープリンタの機能ブロック図
【図２】定着部の説明図
【図３】電源部及び電流検出部の電気回路の説明図
【図４】（ａ）は負荷トルクと定着部の劣化との関係を示すグラフ、（ｂ）は降下電圧と定着部の劣化度合の関係を示すグラフ、（ｃ）はモータ突入電流と定着部の劣化度合の関係を示すグラフ
【図５】モータ突入電流及び降下電圧の変化を示すグラフ
【図６】定着部の寿命診断動作を説明するフローチャート
【図７】図６に連続するフローチャート
【符号の説明】
【００６９】
２：定着部
５：寿命診断部（制御部）
１０：電流検出部
２４：モータ（定着モータ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体と、この回転体に圧接してニップ部を形成する加圧回転体を備えた定着部の寿命を適正に診断し得る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用したプリンタ、複写機及び複合機等に設けられた定着器の寿命到来を診断し、その交換を促す装置が各種提案されている。
例えば、特許文献１に示す画像形成装置は、定着器を構成する定着ローラと、この定着ローラに当接してクリーニングするクリーニングウェブと、このクリーニングウェブの略終端部を検出する終端部センサーと、画像形成部や定着ユニットを制御するコントローラ等を備えて構成されている。
【０００３】
このコントローラは、終端部センサーからクリーニングウェブの略終端を検出する信号が送出されてきたとき、前記定着器の寿命を予告する信号を発生して表示器に表示させるとともに画像形成枚数をカウントし、このカウント値が所定の枚数になったときに初めて定着器の寿命と判断する。
これにより、ユーザーは予告表示があった後、交換可能な定着器を用意できるまでの時間的余裕が生じ、利便性が高められる。
【０００４】
また、特許文献２に示す画像形成装置は、定着装置の交換に関してユーザビリティの向上を図ることを目的としている。
この画像形成装置は、プリンタに適用されたもので、現像装置による可視画像を記録媒体に転写する転写ローラや可視画像を未定着画像として担持した記録媒体に定着処理する定着装置等を備えている。
【０００５】
そして、このプリンタの動作を制御するＣＰＵが、定着装置の交換時期を判定する手段を兼ねる構成になっている。
このＣＰＵは、ヒータ電源回路からヒータへの通電の継続時間を積算した後、得られた積算時間と定着装置交換時期の指標たる基準時間との比較結果に基づいて定着装置の交換時期を判定し、その判定結果を外部装置に出力するようになっている。
【０００６】
このように、ＣＰＵが定着装置の履歴に基づいて交換時期を判定すると、その判定結果を外部装置によりチェック可能となるので、ユーザーやサービスマンが定着装置の寿命が尽きる前に交換時期を知ることができ、定着装置の交換に関するユーザビリティが向上するというものである。
【０００７】
【特許文献１】特開平８―０９５４３８
【特許文献２】特開平１１−３０５５７９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１に記載された画像形成装置は、不揮発メモリに記憶した枚数が所定枚数に到達したときに定着器の交換時期と判定し、定着器自体の使用状態等により変動する劣化度合を基準に交換時期を判断するものではない。
よって、定着器がまだ本来の寿命到来まで使用可能な場合でも、一定の画像形成枚数になれば画像形成が禁止されるので、新しい定着器に交換する必要があり、定着器の利用効率を高めることができない。
【０００９】
また、上記特許文献２の画像形成装置は、交換時期判定手段であるＣＰＵが、基準時間との比較結果により定着装置の交換時期を判定するので、やはり、定着装置の本来の寿命到来に関係なく新しい定着装置と交換する必要がある。
この結果、単に印刷累積枚数の到来で定着器の交換時期を判定していた上記特許文献１の画像形成装置と同じく、定着装置の本来の寿命が不明な故に、ヒータへの通電積算時間が基準時間に達した時点で交換時期が到来したと判定するので、定着装置の利用効率を高められず、ランニングコストを低減できないという欠点があった。
【００１０】
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、実際の使用状況に応じて定着部の寿命、つまり、交換時期を適切に診断して利用効率を高めることができる画像形成装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、本発明による画像形成装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体及び前記回転体と圧接してニップ部を形成する加圧回転体を備えた定着部と、前記回転体及び加圧回転体を駆動するモータの起動時の突入電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出される突入電流の程度に基づいて前記定着部の交換時期を診断し、交換時期に到達したと診断すると、その後の印刷を禁止する寿命診断部を備えて構成されている点にある。
【００１２】
前記寿命診断部は、トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体及び前記回転体を駆動させるモータの起動時に、電流検出部により検出される突入電流の程度に基づいて定着部の交換時期を診断する。即ち、回転体の表面の劣化や駆動機構の摩耗等が進行すると、起動時のトルクが著しく増大する傾向があり、この点に着目して本来の寿命に至ったと判断するのである。
【００１３】
従って、定着部の本来の寿命が到来するまでの間は、使用を継続することができるので、予め設定された制限枚数以上に印刷することも可能となり、定着部の利用効率が高められる。
また、定着部が交換時期に到達したと診断されると、その後の印刷を禁止するので、定着部の周辺機器を保護することができる。
【００１４】
同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記寿命診断部は、前記定着部を通過した記録材の累積枚数を計数し、累積枚数が所定の制限枚数に達すると、前記定着部の交換時期が近づいた旨のメッセージを出力するように構成されている点にある。
【００１５】
前記寿命診断部は、累積枚数が所定の制限枚数に達したときに、前記定着部の交換時期が近づいた旨のメッセージを出力するので、このメッセージに基づきユーザーやサービスマンが交換部品等を準備することができる。
【００１６】
同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記寿命診断部は、前記寿命診断部により診断された交換時期までに印刷された累積枚数に基づいて、前記定着部の交換後の前記制限枚数を補正するように構成されている点にある。
【００１７】
前記定着部の実際の交換時期に基づいて印刷制限枚数を補正するので、定着部の使用状況に応じた適切なタイミングでメッセージを出力できるようになる。
【００１８】
同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第一から三の何れかの特徴構成に加えて、前記電流検出部は、前記モータへ電力を供給するＤＣ電源ラインに並列接続された抵抗分圧回路により構成され、前記抵抗分圧回路により前記突入電流が電流／電圧変換された分圧が寿命診断部に入力されるように構成されている点にある。
【００１９】
前記電流検出部が、モータへ電力を供給するＤＣ電源ラインに抵抗分圧回路を並列接続する簡単な構成なので、部品点数を少なくすることができ、電流検出部を含む回路の設計及び製作が容易になる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明した通り、本発明によれば、実際の使用状況に応じて定着部の寿命、つまり、交換時期を適切に診断して利用効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明の画像形成装置が組み込まれた画像形成装置の一例であるカラープリンタについて説明する。
【００２２】
図１に示すように、電子写真方式を採用したカラープリンタ１は、マンマシンインターフェースであり、液晶画面やプリント条件等を入力する操作キー等が配置された操作部１１と、ネットワークを介してパーソナルコンピュータ等から入力された画像データに基づいてトナー像を形成する画像形成部１２と、用紙収容部１４から搬送された用紙に画像形成部１２が形成したトナー像を転写する転写部１３と、転写部１３により転写されたトナー像を用紙に溶融定着する定着装置である定着部２等と、これらを制御して所定の画像形成プロセスを実行する制御部４と、この制御部４等に必要な電力を供給する電源部３を備えている。
【００２３】
画像形成部１２は、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のトナー色毎に設けられた感光体ユニットと、各感光体ユニットの感光体表面を一様に帯電する帯電装置と、入力された画像データに基づきレーザビームを走査して感光体表面を露光し静電潜像を形成する露光ユニットと、形成された静電潜像をトナー像として顕像化する現像装置等を備えている。
【００２４】
転写部１３は、画像形成部１２の各感光体ユニットで形成された複数色のトナー像を重畳して担持する中間転写ベルト１３２と、中間転写ベルト１３２を回転支持する支持ローラ１３１と、中間転写ベルト１３２に担持されたトナー像を用紙収容部１４から搬送された用紙に転写する転写ローラ１３３と、中間転写ベルト１３２の残留トナーを除去するブレード１３４等を備えている。
【００２５】
定着部２は、内挿したヒータ２１の熱により被加熱媒体である用紙を加熱する定着ローラ２０と、定着ローラ２０に圧接されて定着ローラ２０と共に用紙を挟持搬送する加圧ローラ２２を備えている。定着ローラ２０は、定着モータ２４により回転駆動されるようになっている。
【００２６】
図２に示すように、定着モータ２４は、制御部４からの制御信号を受けるドライバ２５によって回転が制御される。この定着モータ２４のシャフトには、ギャ２６が固設されており、定着ローラ２０側のギャ２７と噛合している。これにより、定着モータ２４が回転駆動したとき、ギャ２６，２７が連動して定着ローラ２０が回転するようになっている。
【００２７】
また、この定着ローラ２０は、ギャ２７側の一端部から他端部まで軸心方向に沿って中空部が形成されており、この中空部内にヒータ２１が収納されている。このヒータ２１は、一方の接続端が電源部３に接続される一方、他方の接続端がトライアック８を介して電源部３に接続されている。このトライアック８には、制御部４からの制御信号が導かれており、ＯＮ指令信号に応じてヒータ２１を点灯動作させる一方、ＯＦＦ指令信号により点灯動作を停止させる。
【００２８】
さらに、この定着ローラ２０の一端部には、サーミスタＴｈが接触配置されている。このサーミスタＴｈは、定着ローラ２０の温度を検出するもので、出力が制御部４に接続されている。この制御部４は、サーミスタＴｈの検出温度に基づいてヒータ２１を制御し、定着ローラ２０を目標温度に制御するようになっている。
【００２９】
図３に示すように、電源部３は、商用電源ラインから入力された交流電圧を降圧し、降圧した交流電圧を直流電圧Ｖｄｃ２にＡＣ／ＤＣ変換して制御部４に供給する電源回路３０３を備えている。また、この電源部３は、図示省略しているが、商用電源ラインの入力側に設けられたノイズフィルタと、電源スイッチとを備えている。この電源スイッチの後段には、前記ヒータ２１へ給電する給電ラインが分岐接続されている。
【００３０】
電源回路３０３は、商用電源から入力されたＡＣ１００Ｖの交流電圧が一次側に入力され、降圧した交流電圧ＡＣ２６Ｖと交流電圧ＡＣ１２Ｖを二次側から出力する電源トランスＴ３０と、交流電圧ＡＣ２６ＶをＡＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ２４Ｖ（＝Ｖｄｃ１）を出力する第一直流電圧出力部３１と、交流電圧ＡＣ１２ＶをＡＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ５Ｖ（＝Ｖｄｃ２）を出力する第二直流電圧出力部３５等が基板に配置されている。
【００３１】
第一直流電圧出力部３１は、整流器３２により交流電圧ＡＣ２６Ｖを全波整流し、平滑用コンデンサＣ３３で平滑化し、ＤＣレギュレータ３４でＤＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ２４Ｖを出力するように構成されている。
【００３２】
第二直流電圧出力部３５は、整流器３６により交流電圧ＡＣ１２Ｖを全波整流し、平滑用コンデンサＣ３７で平滑化し、ＤＣレギュレータ３８でＤＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ５Ｖを出力するように構成されている。そして、このＤＣレギュレータ３８の出力端子に、制御部４が接続されている。
【００３３】
前記ＤＣレギュレータ３４の出力端子には、カバースイッチ９を介して電流検出部１０が接続されている。また、この電流検出部１０の接続端には、定着モータ２４、各感光体ユニットのドラム用モータ及び転写部１３の転写モータといった複数の回転駆動部が接続されている。
【００３４】
定着モータ２４は、トランジスタ回路からなるドライバ２５に接続されている。このドライバ２５には、制御部４からの制御信号が導かれており、ＯＮ指令信号に応じて、定着モータ２４にＤＣレギュレータ３４の出力電圧を供給させて回転駆動させる。一方、ＯＦＦ指令信号により、供給電圧を遮断して定着モータ２４を停止させるようになっている。
【００３５】
カバースイッチ９は、プリンタ１の本体前面に装着されたドアカバーと本体との間に取り付けられている。このカバースイッチ９は、ドアカバーが閉じられたときにＯＮ動作し、ＤＣレギュレータ３４の直流電圧ＤＣ２４Ｖを定着モータ２４等の回転駆動部や電流検出部１０に供給する一方、ドアカバーが開けられたときにＯＦＦ動作して供給電圧を遮断する。
【００３６】
電流検出部１０は、前記ドアカバーの開閉検知と定着モータ２４の突入電流検出を兼ねるもので、抵抗Ｒ１とＲ２との抵抗分圧回路により構成されている。この電流検出部１０は、カバースイッチ９の出力端と接地側との間に並列接続され、抵抗Ｒ１とＲ２との分圧点が制御部４のＡ／Ｄポートに接続されている。
【００３７】
これにより、ＤＣレギュレータ３４からカバースイッチ９を介して定着モータ２４側に直流電圧Ｖｄｃ１が供給されると、電流検出部１０による分圧値が制御部４に入力する。よって、この分圧値を制御部４でチェックすることにより、ドアカバーの開閉状態の検知及び定着モータ２４の寿命診断が可能になる。
【００３８】
この制御部４は、ＣＰＵとＣＰＵにより実行される動作プログラムを格納したＲＯＭとＣＰＵの作業領域としてのＲＡＭ（メモリ）と入出力回路等を備えたマイクロコンピュータであり、その周辺回路を設けた基板により構成されている。
【００３９】
この制御部４は、ネットワークを介して入力する指令信号や操作部１１からの指令に応じたモードに移行して回路各部の動作を制御する。画像形成モードでは、前記定着モータ２４、各感光体ドラム用モータ及び転写モータといった複数の駆動部を所定のタイミングで駆動させて、印刷紙に印刷させる。
また、この制御部４は、電流検出部１０からの検出信号に基づいて定着部２の寿命診断及びドアカバーの開閉状態検知を行う構成となっている。
【００４０】
即ち、電流検出部１０の検出信号は、抵抗Ｒ１とＲ２との抵抗分圧値であり、この分圧値がＡ／Ｄポートに入力すると、ディジタル変換されたデータを制御部４がチェックする。また、この制御部４は、並列接続の抵抗値と入力分圧値とから電流値を算出して、定着モータ２４の突入電流並びに負荷電流のディジタルデータをチェックし、前記寿命診断や開閉状態検知するようになっている。
【００４１】
この制御部４は、電流検出部１０により検出される負荷電流の変化からドアカバーの開閉状態を検知し、ドアカバーが開けられたと検知したとき、ドアカバーの開状態及び危険注意のサインを操作部１１の液晶画面に表示させる。また、制御部４は、ドアカバーの開放時にカバースイッチ９がＯＦＦ動作して、ＤＣレギュレータ３４の供給電圧を遮断するに伴い、前記各種駆動部の動作停止制御を実行する。
【００４２】
さらに、この制御部４は、電流検出部１０により検出される突入電流の程度に基づいて定着部２の交換時期を診断し、交換時期に到達したと診断すると、その後の印刷を禁止して操作部１１の液晶画面に交換時期の到来を表示させる動作制御を行う。
このような定着部２の寿命診断及びドアカバーの開閉状態検知においては、制御部４に予め閾値（Ｓ，Ｓ１）を設定して判断基準としている（図５参照）。
【００４３】
本実施例のプリンタ１を含む画像形成装置は、通常、画像形成動作時に定着モータ２４を最初に回転駆動させるので、この定着モータ２４の突入電流が電流検出部１０により検出されて制御部４に入力する。
この突入電流は、１／１００秒単位の瞬間的な変化であり、この突入電流に応じた入力電圧が制御部４でチェックされる。
ここで、制御部４は、突入電流のレベルを閾値（Ｓ）と比較すると共に、入力電圧を閾値（Ｓ１）と比較し、各閾値（Ｓ，Ｓ１）に達するか否かによって異常の有無を判断する。
【００４４】
電流検出部１０からの入力電圧が閾値（Ｓ１）よりも高いときは、カバースイッチ９がＯＮ動作状態であって、ドアカバーが閉じられていると判断する。
一方、入力電圧が閾値（Ｓ１）よりも低いときは、カバースイッチ９がＯＦＦ動作状態にあり、ドアカバーが開けられていると判断する。
このときは、制御部４が定着モータ２４を含む駆動部を停止させて、ユーザーが不意に内部へ手を入れて駆動部分に触れる危険を回避し、さらに、ドアカバーの開放状態を警告表示させる。
【００４５】
また、突入電流が閾値（Ｓ）よりも多いときは、定着部２が未だ寿命に至っていない状態にあり、閾値（Ｓ）に達したときに異常な突入電流による電圧降下の発生で、寿命が到来したと判断する。
この際は、制御部４が印刷を禁止して操作部１１の液晶画面に交換時期の到来を表示させ、ユーザーやサービスマンに定着部２の交換を促す。
【００４６】
ところで、定着部２の寿命は、定着ローラ２０の劣化度合と定着モータ２４の負荷トルクの大きさに関係している。定着ローラ２０は、印刷枚数が増すに伴って表面の荒れが進み、劣化が進行する。
定着ローラ２０の表面が劣化すると、この定着ローラ２０と加圧ローラ２２との摩擦抵抗が大きくなることから、ギヤ等の駆動系部品に負担がかかり、定着モータ２４の回転時における負荷トルクが大となる。
【００４７】
図４（ａ）に示すように、定着モータ２４の負荷トルクが大になると、ある時点で定着部２の寿命が到来する。
この寿命診断は、普及型のプリンタ１の場合、印刷紙の耐刷枚数（累積枚数）が８万枚から１０万枚に達したときを目安とするのが一般的である。
本実施例においては、制御部４が定着モータ２４の負荷トルクが異常に大きいとき、突入電流が瞬時に増加する変化を判断し、定着部２の劣化による寿命診断を行うようになっている。
【００４８】
図４（ｂ）に示すように、降下電圧、つまり電流検出部１０の出力電圧のレベル低下に伴って定着部２の劣化度合が進んでいることを示す関係から、この降下電圧を検知することにより、劣化度合を知ることができる。
また、この劣化度合は、前述のように負荷電流の異常な増加を判断することにより、定着モータ２４の負荷トルクが大きく変化して、寿命が到来している状態を診断できる。
【００４９】
しかしながら、定着モータ２４は、画像形成動作に応じて負荷電流も増減するので、回転駆動時における負荷電流の増加が定着ローラ２０の劣化に起因するか否かは判別し難い。
そこで、図４（ｃ）に示すように、定着モータ２４の起動時における突入電流の変化を検知することにより、定着部２の劣化度合を適切に判断することが可能である。
【００５０】
図５に示すように、定着モータ２４の突入電流は、定着部２の使用開始当初、実線（Ａ）のような特性を示すが、定着ローラ２０の劣化が進むと鎖線（Ａ１）のように大きく変化する。
この突入電流が大きくなると、ＤＣレギュレータ３４の出力電圧が降下するので、電流検出部１０を介して制御部４に入力する分圧値も変化する。この制御部４は、定着モータ２４の起動時における瞬間的な入力分圧値を判断することにより、定着ローラ２０の劣化度合ならびに定着部２の寿命を診断する。
【００５１】
この定着部２の具体的な寿命診断に際しては、前述のように、その診断基準となる閾値（Ｓ）を設定してあり、このレベルに鎖線（Ａ１）で示す突入電流が達したか否かを判別することにより、定着部２の寿命診断を行う。
即ち、突入電流（Ａ１）に応じて降下電圧も鎖線（Ｖ１）のように変化するので、突入電流検出側の閾値（Ｓ）に対応する閾値（Ｓ）に達したか否かを判別することによっても、定着部２の寿命診断が行うことができる。
【００５２】
但し、ＤＣレギュレータ３４からの出力電圧の低下には、他の原因も考えられるので、この閾値（Ｓ）はテスト結果に基づく経験則によって設定している。
電流検出部１０の前段には、前記カバースイッチが設けられており、ドアカバーの開閉に応じてカバースイッチ９がＯＮ／ＯＦＦすると、ＤＣレギュレータ３４からの直流電圧Ｖｄｃ１が大きく変動する。
これに伴い、電流検出部１０への入力電圧も変動するので、制御部４に入力する分圧値も変化する。
【００５３】
例えば、ドアカバーが閉じられているときは、カバースイッチ９がＯＮとなっており、直流電圧Ｖｄｃ１が電流検出部１０にそのまま印加されるが、ドアカバーが開けられると、カバースイッチ９がＯＦＦとなるので、降下電圧が鎖線（Ｖ１）のように大きく変化し、電流検出部１０からの分圧値が０Ｖまで低下する。
すると、制御部４への入力値が閾値（Ｓ）よりも低くなって、定着ローラ２０が劣化していない状態であっても、寿命が到来したと診断されることになる。
【００５４】
そこで、この診断ミスを回避するために、前記の如くドアカバーが開けられたか否かを判別するための閾値（Ｓ１）を設定し、定着ローラ２０の劣化診断時の閾値（Ｓ）と区別可能にしている。
本実施形態では、ドアカバーが閉じられているときの入力値が３．０Ｖであるのに対し、２．５Ｖ以下をドアカバーの開けられた判断レベル（Ｓ１）とし、この２．５Ｖと３．０Ｖとの中間を劣化診断時の閾値（Ｓ）としている。これにより、種々の原因に基づく電圧変動による寿命診断ミスを回避することができる。
【００５５】
以下、本実施例のカラープリンタに係る定着器の寿命診断動作について、図６及び図７に示すフローチャートを用いて説明する。
ユーザーによりカラープリンタ１の電源がＯＮにされると（ＳＡ１）、制御部４が起動される。この制御部４は、まず初期化の設定処理を行う（ＳＡ２）。
【００５６】
つぎに、制御部４は、ドライバ２５を介して定着モータ２４を起動させる（ＳＡ３）。
そして、電流検出部１０の出力信号を検出し（ＳＡ４）、定着モータ２４の起動時における突入電流が異常値か否かを判別する（ＳＡ５）。
ここで、突入電流が図５に示す閾値（Ｓ）よりも多いときは、異常電流が検出されたとして図７に示すステップＳＡ１６に進み、定着部２が寿命に達していると判断する。そして、プリント動作を停止して操作部１１の液晶画面にエラーを表示させ（ＳＡ１７）、定着部２の寿命診断及びプリント動作を終了する。
【００５７】
一方、突入電流が異常なレベルでなければ、ヒータ２１をＯＮにして目標温度になるよう加熱動作を制御する（ＳＡ６）。この時点では、定着モータ２４がプリント待機モードにある。
続いて、印刷時の画像濃度を調整するために、現像バイアス電圧を調整する、所謂キャリブレーション処理を行う（ＳＡ７）。
この後、プリントが可能か否かを判別し（ＳＡ８）、未だプリントが可能でなければ、ステップＳＡ６に戻り、ヒータ２１の加熱制御を続行する。
【００５８】
一方、プリントが可能であれば、ネットワークを介してプリントリクエストが入力されたか否かを判別する（ＳＡ９）。ここで、プリントリクエストがあれば、制御部４が定着モータ２４を起動させて（ＳＡ１０）、プリント動作に入る。
【００５９】
これに伴い、制御部４は、定着モータ２４の起動時における電流を検出する（ＳＡ１１）。このときも、制御部４に入力する検出信号を予め設定された閾値（Ｓ）と比較し、検出電流が閾値（Ｓ）よりも多いか否かを判別する（ＳＡ１２）。
【００６０】
この際、突入電流が閾値（Ｓ）よりも多いときは、異常電流が検出されたとしてステップＳＡ１６に進み、定着部２が寿命に達していると判断する。そして、プリント動作を停止して操作部１１の液晶画面にエラーを表示させ（ＳＡ１７）、定着部２の寿命診断及びプリント動作を終了する。
【００６１】
一方、検出電流が閾値（Ｓ）よりも少なければ、定着モータ２４が劣化しておらず、定着部２が寿命に達していないと判断し（ＳＡ１３）、プリント動作を制御する（ＳＡ１４）。これにより、画像形成動作に伴って、印刷紙に印刷がなされる。
この後、プリントが終了したか否かを判別し（ＳＡ１５）、プリントが終わった時点で、一連の動作を終了する。
【００６２】
以上のように、本実施例の制御部４は、定着モータ２４の起動時に電流検出部１０で検出される突入電流の程度に基づいて定着部２の交換時期を診断する。
よって、定着部２の交換時期の診断がくだされない間は、使用を継続することができるので、予め設定された制限枚数以上に印刷することも可能となり、定着部２の利用効率が高められる。
また、交換時期到来の診断をくだした場合は、その後の印刷を禁止するので、定着部２の構成部品であるギヤ等の駆動系を保護することができる。
【００６３】
なお、前記制御部４の寿命診断動作に加えて、メモリに予め印刷制限枚数を記憶しておいた後、プリントカウンタの印刷枚数をチェックすることにより、定着部２を通過した印刷紙の累積枚数を計数し、累積枚数が所定の制限枚数に達すると、定着部２の交換時期が近づいた旨のメッセージを液晶画面に出力する構成としてもよい。
これにより、このメッセージを視認するユーザーやサービスマンに対し交換部品等を準備させることができる。
【００６４】
また、前記メモリに定着部２の寿命が診断された交換時期までに印刷された累積枚数を記憶しておき、制御部４がこの累積枚数に基づいて定着部２の交換後の制限枚数を補正する構成としてもよい。
【００６５】
例えば、１０万枚がカラープリンタ１の定着部２の標準交換枚数である場合、ある設置場所の実際の交換時期が９万枚と診断されたときは、制御部４がその約１０００枚前を印刷制限枚数と補正して液晶画面にメッセージを出力する。
このように、定着部２の実際の交換時期に基づいて印刷制限枚数を補正し、定着部２の使用状況に応じた適切なタイミングでメッセージを出力すると、ユーザーやサービスマンが事前に交換時期を認識して対処することができる。
【００６６】
なお、上述の実施形態では、本発明を画像形成装置の一例であるカラープリンタ１に適用した場合について説明したが、画像形成装置としてはプリンタ機能、ファクシミリ機能、複写機能といった複数の機能を備えた所謂複合機や、単一の機能を備えたファクシミリや複写機等であって、定着ローラまたは定着フィルムにより構成される定着部を備えた本発明の画像形成装置に広く適用することができる。
【００６７】
また、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】カラープリンタの機能ブロック図
【図２】定着部の説明図
【図３】電源部及び電流検出部の電気回路の説明図
【図４】（ａ）は負荷トルクと定着部の劣化との関係を示すグラフ、（ｂ）は降下電圧と定着部の劣化度合の関係を示すグラフ、（ｃ）はモータ突入電流と定着部の劣化度合の関係を示すグラフ
【図５】モータ突入電流及び降下電圧の変化を示すグラフ
【図６】定着部の寿命診断動作を説明するフローチャート
【図７】図６に連続するフローチャート
【符号の説明】
【００６９】
２：定着部
５：寿命診断部（制御部）
１０：電流検出部
２４：モータ（定着モータ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体及び前記回転体と圧接してニップ部を形成する加圧回転体を備えた定着部と、前記回転体及び加圧回転体を駆動するモータの起動時の突入電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出される突入電流の程度に基づいて前記定着部の交換時期を診断し、交換時期に到達したと診断すると、その後の印刷を禁止する寿命診断部を備えている画像形成装置。
【請求項２】
前記寿命診断部は、前記定着部を通過した記録材の累積枚数を計数し、累積枚数が所定の制限枚数に達すると、前記定着部の交換時期が近づいた旨のメッセージを出力する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記寿命診断部は、前記寿命診断部により診断された交換時期までに印刷された累積枚数に基づいて、前記定着部の交換後の前記制限枚数を補正する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電流検出部は、前記モータへ電力を供給するＤＣ電源ラインに並列接続された抵抗分圧回路により構成され、前記抵抗分圧回路により前記突入電流が電流／電圧変換された分圧が寿命診断部に入力される請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像が担持された記録材を加熱定着する回転体及び前記回転体と圧接してニップ部を形成する加圧回転体を備えた定着部と、前記回転体及び加圧回転体を駆動するモータの起動時の突入電流を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出される突入電流の程度に基づいて前記定着部の交換時期を診断し、交換時期に到達したと診断すると、その後の印刷を禁止する寿命診断部を備えている画像形成装置。
【請求項２】
前記寿命診断部は、前記定着部を通過した記録材の累積枚数を計数し、累積枚数が所定の制限枚数に達すると、前記定着部の交換時期が近づいた旨のメッセージを出力する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記寿命診断部は、前記寿命診断部により診断された交換時期までに印刷された累積枚数に基づいて、前記定着部の交換後の前記制限枚数を補正する請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電流検出部は、前記モータへ電力を供給するＤＣ電源ラインに並列接続された抵抗分圧回路により構成され、前記抵抗分圧回路により前記突入電流が電流／電圧変換された分圧が寿命診断部に入力される請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−９７０３３（Ｐ２０１０−９７０３３Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６８３６０（Ｐ２００８−２６８３６０）
【出願日】平成２０年１０月１７日（２００８．１０．１７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１７日（２００８．１０．１７）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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