(57)【要約】【課題】画像形成装置におけるベルトユニットの寿命を予測する技術を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、転写部１０７と、ヒーター２０２が配置された加熱ローラー２０１の外周に接するように配置された定着ベルト２０３と、定着ベルト２０３を回転させる加圧ローラー２０６と、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間でニップ圧が発生するように、定着ベルト２０３をガイドする定着ガイド２０５と、定着ベルト２０３の回転方向の移動量を測定するセンサー４０１と、定着ベルト２０３の回転方向の速度に関する閾値データを記憶する記憶部１１１と、制御部１１０とを備える。制御部１１０は、定着ベルト２０３の回転方向の移動量に基づきその回転方向の速度を求め、当該回転方向の速度と閾値データとを比較し、当該回転方向の速度が閾値データを下回った場合は、少なくとも定着ベルト２０３を含むユニットが劣化していると判定する。【選択図】図１２
2020052251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置であって、
トナー像を用紙に転写する転写部と、
内部にヒーターが配置された加熱ローラーと、
前記加熱ローラーの外周に接するように配置された定着ベルトと、
前記定着ベルトを回転させるための加圧ローラーと、
前記定着ベルトと前記加圧ローラーとの間でニップ圧が発生するように、前記定着ベルトをガイドする定着ガイドと、
前記定着ベルトの回転方向の移動量を測定するセンサーと、
前記定着ベルトの回転方向の速度に関する閾値データを記憶するための記憶部と、
前記画像形成装置を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記定着ベルトの回転方向の移動量に基づき前記定着ベルトの回転方向の速度を求め、前記定着ベルトの回転方向の速度と前記閾値データとを比較し、前記定着ベルトの回転方向の速度が前記閾値データを下回った場合は、少なくとも前記定着ベルトを含むユニットが劣化していると判定する、画像形成装置。
【請求項２】
前記加圧ローラーの位置を変化させることにより前記定着ベルトと前記加圧ローラーとのニップ圧を調整する調整機構をさらに備え、
前記制御部は、前記調整機構を用いて前記定着ベルトと前記加圧ローラーとのニップ圧を用紙の定着処理を行う場合のニップ圧より小さくなるように前記加圧ローラーの位置を調整してから、前記定着ベルトの回転方向の移動量に基づき前記定着ベルトの回転方向の速度を求める、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、用紙の定着処理を行わず、かつ、前記定着ベルトの回転方向の速度を求めない場合は、前記調整機構を用いて前記定着ベルトと前記加圧ローラーとが接触しないように前記加圧ローラーの位置を調整する、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記加圧ローラーの回転速度を用紙の定着処理を行う場合の前記加圧ローラーの回転速度よりも高速にしてから、前記定着ベルトの回転方向の移動量に基づき前記定着ベルトの回転方向の速度を求める、請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱ローラーの冷却用の冷却ファンをさらに備え、
前記制御部は、前記冷却ファンを用いて前記加熱ローラーの端部および中央部を冷却してから、前記定着ベルトの回転方向の移動量に基づき前記定着ベルトの回転方向の速度を求める、請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記冷却ファンの送風による前記加熱ローラーの冷却エリアを調整するダクトをさらに備え、
前記ダクトは複数の通風路と、前記複数の通風路のそれぞれを開閉する開閉口を含み、
前記制御部は、用紙の定着処理を行う場合は前記開閉口の一部を閉じ、前記定着ベルトの回転方向の速度を求める場合は前記開閉口の全てを開く、請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
情報を提示する表示部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定の結果に基づいて、前記表示部に前記定着ベルトの交換を促す表示をする、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記判定の結果を外部のサーバーに送信する、請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記センサーは、発光部と、前記発光部から発せられた光の反射光を受光する受光部とを含み、
前記定着ベルトの表面には、前記発光部から発せられた光を反射させるためのマークが、前記定着ベルトの回転方向に一定間隔で配置されており、
前記制御部は、前記受光部が前記マークからの反射光を受光したタイムスタンプに基づいて、前記定着ベルトの回転方向の速度を求める、請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記マークは、前記定着ベルトの表面にレーザーを照射することによって変色した領域である、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記閾値データは、前記加圧ローラーの回転開始から、前記センサーが１つ目の前記マークを読み取るまでの許容時間を含み、
前記比較することは、前記加圧ローラーの回転の開始から前記センサーによる１つ目のマークを読み取るまでの時間を計測することと、前記１つ目のマークを読み取るまでの時間と前記閾値データとの比較の結果に基づいて、前記定着ベルトの回転方向の速度が前記閾値データを下回ったか否かを判定することとを含む、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記閾値データは、前記センサーが、前記マークを読み取ってから次の前記マークを読み取るまでの許容時間を含み、
前記比較することは、前記センサーによる第１のマークを読み取ってから、第２のマークを読み取るまでの時間を計測することと、前記第２のマークを読み取るまでの時間と前記閾値データとの比較の結果に基づいて、前記定着ベルトの回転方向の速度が前記閾値データを下回ったか否かを判定することとを含む、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
画像形成装置の部品の寿命を判定するための方法であって、
内部にヒーターが配置された加熱ローラーの外周に接するように配置された定着ベルトを回転させるステップと、
前記定着ベルトの回転方向の移動量を測定するステップと、
前記定着ベルトの回転方向の移動量に基づき前記定着ベルトの回転方向の速度を求めるステップと、
前記定着ベルトの回転方向の速度に関する閾値データにアクセスするステップと、
前記定着ベルトの回転方向の速度と前記閾値データとを比較するステップと、
前記定着ベルトの回転方向の速度が前記閾値データを下回った場合に少なくとも前記定着ベルトを含むユニットが劣化していると判定するステップとを含む、方法。
【請求項１４】
前記定着ベルトの回転方向の速度を求める前に、前記定着ベルトと接することでニップ圧を発生させる加圧ローラーの位置を、用紙の定着処理を行う場合よりも前記定着ベルトと前記加圧ローラーとのニップ圧が小さくなるように調整するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
用紙の定着処理を行わず、かつ、前記定着ベルトの回転方向の速度を求めない場合において、前記定着ベルトと前記加圧ローラーとが接触しないように前記加圧ローラーの位置を変更するステップをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記定着ベルトの回転方向の速度を求める前に、用紙の定着処理を行う場合よりも高速に前記定着ベルトを回転させるステップをさらに含む、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記定着ベルトの回転方向の速度を求める前に、前記加熱ローラーの端部および中央部を冷却するステップをさらに含む、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
用紙の定着処理を行う場合は前記中央部の冷却を停止し、前記定着ベルトの回転方向の速度を求める場合は前記端部および前記中央部を冷却するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記判定の結果に基づいて、前記定着ベルトの交換を促す表示をするステップをさらに含む、請求項１３から１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記判定の結果を外部のサーバーに送信するステップをさらに含む、請求項１３から１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像形成装置に関し、より特定的には、画像形成装置の部品の寿命を予測する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナーが、感光体ドラム等の転写像担持体上に画像を形成する。そして、チャージャーが、転写像担持体上のトナーを紙等の転写媒体に転写させる。転写後、転写媒体は、加熱用のベルトユニットと加圧ローラーとの間を通過することにより、転写媒体の表面のトナーが、ベルトユニットの熱により定着する。
【０００３】
ベルトユニットは、通紙経路において、加圧ニップに荷重が発生するように加圧ローラーと接しており、ベルトユニットの表面と加圧ローラーの表面との間の摩擦により回転する。ベルトユニットは、転写媒体の表面に付着したトナーの定着を繰り返すことにより、次第に劣化していく。そのため、壊れる前にベルトユニットの寿命を予測することが望ましい。
【０００４】
ベルトユニットの寿命予測に関し、例えば、特開２０１８−３１８３６号公報（特許文献１）は「加熱ベルト方式の画像加熱装置において、摺動部材であるベルトの交換時期を精度良く、且つ異常が発生する前に予測できる装置」を開示している（「要約」参照）。
【０００５】
また、特開２０１８−４７８７号公報（特許文献２）は、「駆動手段が停止した状態から駆動を開始してからの時間を計測する場合に比べ、駆動手段又は負荷部のトルク上昇の予測精度を高くすることができる画像形成装置」を開示している（「要約」参照）。
【０００６】
また、特開２００６−２８４６２９号公報（特許文献３）は、「精度良くフィルム状の回転体の寿命時期を予測可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置」を開示している（「要約」参照）。
【０００７】
その他、特開２００６−１６３０１７号公報（特許文献４）は「定着ヒータ等の加熱手段への通電時間や投入電力をモニタし、その総量があらかじめ規定した値に達したら寿命到達とする」方法を開示している（「要約」参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１８−３１８３６号公報
【特許文献２】特開２０１８−４７８７号公報
【特許文献３】特開２００６−２８４６２９号公報
【特許文献４】特開２００６−１６３０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１から４に開示された技術では、ベルトユニットの表面の摩擦低下による劣化に関しては直接的に計測できず正確な寿命予測ができない。したがって、ベルトユニットの表面の回転方向の摩擦低下による劣化を直接的に検出するための技術が必要とされている。
【００１０】
本開示は、上記のような背景に鑑みてなされたものであって、ある局面における目的は、ベルトユニットの回転方向における表面の摩擦低下による劣化を計測し、ベルトユニットの寿命を予測する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ある局面に従う画像形成装置は、トナー像を用紙に転写する転写部と、内部にヒーターが配置された加熱ローラーと、加熱ローラーの外周に接するように配置された定着ベルトと、定着ベルトを回転させるための加圧ローラーと、定着ベルトと加圧ローラーとの間でニップ圧が発生するように、定着ベルトをガイドする定着ガイドと、定着ベルトの回転方向の移動量を測定するセンサーと、定着ベルトの回転方向の速度に関する閾値データを記憶するための記憶部と、画像形成装置を制御する制御部とを備える。制御部は、定着ベルトの回転方向の移動量に基づき定着ベルトの回転方向の速度を求め、定着ベルトの回転方向の速度と閾値データとを比較し、定着ベルトの回転方向の速度が閾値データを下回った場合は、少なくとも定着ベルトを含むユニットが劣化していると判定する。
【００１２】
ある局面において、画像形成装置は、加圧ローラーの位置を変化させることにより定着ベルトと加圧ローラーとのニップ圧を調整する調整機構をさらに備える。制御部は、調整機構を用いて、定着ベルトと加圧ローラーとのニップ圧が用紙の定着処理を行う場合のニップ圧より小さくなるように加圧ローラーの位置を調整してから、定着ベルトの回転方向の移動量に基づき定着ベルトの回転方向の速度を求める。
【００１３】
ある局面において、制御部は、用紙の定着処理を行わず、かつ、定着ベルトの回転方向の速度を求めない場合は、調整機構を用いて定着ベルトと加圧ローラーとが接触しないように加圧ローラーの位置を調整する。
【００１４】
ある局面において、制御部は、加圧ローラーの回転速度を用紙の定着処理を行う場合の加圧ローラーの回転速度よりも高速にしてから、定着ベルトの回転方向の移動量に基づき定着ベルトの回転方向の速度を求める。
【００１５】
ある局面において、画像形成装置は、加熱ローラーの冷却用の冷却ファンをさらに備える。制御部は、冷却ファンを用いて加熱ローラーの端部および中央部を冷却してから、定着ベルトの回転方向の移動量に基づき定着ベルトの回転方向の速度を求める。
【００１６】
ある局面において、画像形成装置は、冷却ファンの送風による加熱ローラーの冷却エリアを調整するダクトをさらに備える。ダクトは、複数の通風路と、複数の通風路のそれぞれを開閉する開閉口とを含む。制御部は、用紙の定着処理を行う場合は開閉口の一部を閉じ、定着ベルトの回転方向の速度を求める場合は開閉口の全てを開く。
【００１７】
ある局面において、画像形成装置は、情報を提示する表示部をさらに備える。制御部は、判定の結果に基づいて、表示部に定着ベルトの交換を促す表示をする。
【００１８】
ある局面において、制御部は、判定の結果を外部のサーバーに送信する。
ある局面において、センサーは、発光部と、発光部から発せられた光の反射光を受光する受光部とを含む。定着ベルトの表面には、発光部から発せられた光を反射させるためのマークが、定着ベルトの回転方向に一定間隔で配置されている。制御部は、受光部がマークからの反射光を受光したタイムスタンプに基づいて、定着ベルトの回転方向の速度を求める。
【００１９】
ある局面において、マークは、定着ベルトの表面にレーザーを照射することによって変色した領域である。
【００２０】
ある局面において、閾値データは、加圧ローラーの回転開始から、センサーが１つ目のマークを読み取るまでの許容時間を含む。比較することは、加圧ローラーの回転の開始からセンサーによる１つ目のマークを読み取るまでの時間を計測することと、１つ目のマークを読み取るまでの時間と閾値データとの比較の結果に基づいて、定着ベルトの回転方向の速度が閾値データを下回ったか否かを判定することとを含む。
【００２１】
ある局面において、閾値データは、センサーが、マークを読み取ってから次のマークを読み取るまでの許容時間を含む。比較することは、センサーによる第１のマークを読み取ってから、第２のマークを読み取るまでの時間を計測することと、第２のマークを読み取るまでの時間と閾値データとの比較の結果に基づいて、定着ベルトの回転方向の速度が閾値データを下回ったか否かを判定することとを含む。
【００２２】
他の実施の形態に従うと、画像形成装置における制御方法が提供される。この制御方法は、内部にヒーターが配置された加熱ローラーの外周に接するように配置された定着ベルトを回転させるステップと、定着ベルトの回転方向の移動量を測定するステップと、定着ベルトの回転方向の移動量に基づき定着ベルトの回転方向の速度を求めるステップと、定着ベルトの回転方向の速度に関する閾値データにアクセスするステップと、定着ベルトの回転方向の速度と閾値データとを比較するステップと、定着ベルトの回転方向の速度が閾値データを下回った場合に少なくとも定着ベルトを含むユニットが劣化していると判定するステップとを含む。
【００２３】
ある局面において、当該制御方法は、定着ベルトの回転方向の速度を求める前に、定着ベルトと接することでニップ圧を発生させる加圧ローラーの位置を、用紙の定着処理を行う場合よりも定着ベルトと加圧ローラーとのニップ圧が小さくなるように調整するステップをさらに含む。
【００２４】
ある局面において、当該制御方法は、用紙の定着処理を行わず、かつ、定着ベルトの回転方向の速度を求めない場合において、定着ベルトと加圧ローラーとが接触しないように加圧ローラーの位置を変更するステップをさらに含む。
【００２５】
ある局面において、当該制御方法は、定着ベルトの回転方向の速度を求める前に、用紙の定着処理を行う場合よりも高速に定着ベルトを回転させるステップをさらに含む。
【００２６】
ある局面において、当該制御方法は、定着ベルトの回転方向の速度を求める前に、加熱ローラーの端部および中央部を冷却するステップをさらに含む。
【００２７】
ある局面において、当該制御方法は、用紙の定着処理を行う場合は中央部の冷却を停止し、定着ベルトの回転方向の速度を求める場合は端部および中央部を冷却するステップをさらに含む。
【００２８】
ある局面において、当該制御方法は、判定の結果に基づいて、定着ベルトの交換を促す表示をするステップをさらに含む。
【００２９】
ある局面において、当該制御方法は、判定の結果を外部のサーバーに送信するステップをさらに含む。
【００３０】
この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【発明の効果】
【００３１】
本技術によれば、ベルトユニットと加圧ローラーとの間での摩擦の低下を検出して、ベルトユニットの寿命を予測することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に従う定着部１０８の一構成例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に従う定着ベルト２０３にかかる摩擦の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に従う定着ベルト２０３を含む定着部１０８の寿命を予測する一構成例を示す図である。
【図５】定着ベルト２０３の表面に対するマーク４０２のつけ方の一例を示す図である。
【図６】反射型センサー４０１によるセンサー入力のグラフの一例を示す図である。
【図７】許容周期時間６０２内にマークの検出に失敗した場合のグラフの一例を示す図である。
【図８】許容開始時間６０１内に１つ目のマークの検出に失敗した場合のグラフの一例を示す図である。
【図９】第１の実施の形態に従う定着ベルト２０３の非通紙部４０３の一例を示す図である。
【図１０】図９の定着ベルト２０３を用いた検出結果の一例を示す図である。
【図１１】許容開始時間６０１に基づく、図９の定着ベルト２０３の異常の有無の検出の例である。
【図１２】第２の実施の形態に従う定着部１０８の一構成例を示す図である。
【図１３】圧接カム１２０３の圧接角度が２７０度のときの正常な測定結果のグラフを示す図である。
【図１４】圧接カム１２０３の圧接角度が２７０度のときの正常ではない測定結果のグラフを示す図である。
【図１５】圧接カム１２０３の圧接角度が１８０度のときの定着部１０８の状態を示す図である。
【図１６】圧接カム１２０３の圧接角度が１８０度のときの、定着ベルト２０３の正常ではない測定結果のグラフを示す図である。
【図１７】圧接カム１２０３の圧接角度が９０度のときの定着部１０８の状態を示す図である。
【図１８】各荷重における許容周期時間６０２を用いた定着ベルト２０３の計測結果のグラフの一例を示す図である。
【図１９】各荷重における許容開始時間６０１を用いた定着ベルト２０３の計測結果の一例を示す図である。
【図２０】第３の実施の形態に従う定着部１０８の冷却機構の一構成例を示す図である。
【図２１】小サイズの用紙の定着処理時のシャッター２００３の状態を示す図である。
【図２２】極小サイズの用紙の定着処理時のシャッター２００３の状態を示す図である。
【図２３】定着ベルト２０３の検査時のシャッター２００３の状態を示す図である。
【図２４】定着ベルト２０３の回転速度の計測に透過型センサーを用いた一構成例を示す図である。
【図２５】定着ベルト２０３の回転速度の計測にエンコーダーを用いた一構成例を示す図である。
【図２６】定着ベルト２６０１の回転速度の計測に温度センサーを用いた一構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照しつつ、本開示に係る技術思想の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００３４】
［第１の実施の形態］
＜Ａ．画像形成装置の装置構成＞
まず、本実施の形態に従う画像形成装置１００の装置構成について説明する。典型例として、複合機（ＭＦＰ：Multi-Functional Peripheral）として実装されるカラー画像形成装置である画像形成装置１００について説明するが、本実施の形態に係る技術思想は、カラー画像形成装置に限定されるわけではなく、モノクロ画像形成装置にも適用可能である。
【００３５】
図１は、本実施の形態に従う画像形成装置１００の一構成例を示す図である。図１を参照して、画像形成装置１００は、手差しトレー１０１と、給紙カセット１０２と、給紙ローラー１０３と、レジストローラー１０４と、イメージングユニット１０５と、中間転写ベルト１０６と、転写ローラー１０７と、定着部１０８と、排出トレー１０９と、制御部１１０と、記憶部１１１とを含む。イメージングユニット１０５は、感光体と、帯電部と、露光部と、現像部とを備える。
【００３６】
本実施の形態に従う画像形成装置１００は、一例として、イメージングユニット１０５が生成したトナー像を、中間転写ベルト１０６を介して被転写部材に転写する構成を採用する。なお、図１では、トナー像を中間転写ベルト１０６に一旦転写した後、被転写部材に転写する構成について例示するが、感光体上のトナー像を被転写部材に直接転写するようにしてもよい。
【００３７】
用紙は手差しトレー１０１もしくは給紙カセット１０２のいずれかに載置される。給紙ローラー１０３は手差しトレー１０１もしくは給紙カセット１０２に載置された用紙を１枚ずつ、用紙搬送経路に搬送する。レジストローラー１０４は、給紙ローラー１０３によって搬送された用紙をさらに下流に搬送する。転写ローラー１０７は、搬送されてきた用紙に中間転写ベルト１０６上の転写像を転写する。定着部１０８は、用紙の表面に転写されたトナーを溶かして用紙に定着させる。定着処理まで完了した用紙は排出トレー１０９に排出される。制御部１１０は、画像形成装置１００の全体の動作を制御している。記憶部１１１は、制御部１１０によって使用されるデータを格納する。
【００３８】
＜Ｂ．定着部の構成＞
図２は、本実施の形態に従う定着部１０８の一構成例を示す図である。図２を参照して、定着部１０８は、加熱ローラー２０１と、ヒーター２０２と、定着ベルト２０３と、分離パッド２０４と、定着パッド２０５と、加圧ローラー２０６と、支持板金２０７とを備える。
【００３９】
加熱ローラー２０１は、ヒーター２０２によって加熱され、表面の温度が上昇する。定着ベルト２０３は、加熱ローラー２０１の表面と接することにより加熱される。定着ベルト２０３は、支持板金２０７によって固定されている分離パッド２０４と定着パッド２０５とを経由して、加熱ローラー２０１まで一周する。また、定着ベルト２０３は、定着パッド２０５と加圧ローラー２０６との間にニップ圧が発生するように挟まれている。加圧ローラー２０６は、モーター等（図示しない）により回転し、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の摩擦を利用して、定着ベルト２０３を回転させる。なお、定着部１０８は、定着パッド２０５の代わりにローラーを備えてもよい。
【００４０】
固定された定着パッド２０５を備える方式の定着部１０８は、小型化とコストダウンが容易である反面、定着ベルト２０３を回転させるために大きいトルクが必要になる。そのため、定着ベルト２０３や加圧ローラー２０６の劣化や摩耗により、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の摩擦が十分でなくなると、摩擦力不足により、定着ベルト２０３が加圧ローラー２０６の回転によって正常に回転しない、いわゆる、スリップが発生することがある。ここでのスリップとは、加圧ローラー２０６が回転しているにもかかわらず、定着ベルト２０３が、加圧ローラー２０６の回転速度よりも遅く回転する、もしくは、回転しないことをいう。
【００４１】
定着ベルト２０３のスリップは、画像のズレや、紙詰まりを発生させる原因となるため、可能な限り、定着ベルト２０３のスリップが発生する前に、摩耗した定着ベルト２０３を交換することが望ましい。
【００４２】
＜Ｃ．定着ベルト２０３に加わる力＞
図３は、本実施の形態に従う定着ベルト２０３にかかる摩擦の一例を示す図である。加圧ローラー２０６が、矢印３０１の方向に回転する場合、加圧ローラー２０６は、定着ベルト２０３に対して、矢印３０１の方向に駆動力Ｆを加える。定着ベルト２０３には、駆動力Ｆを妨げる方向に、負荷Ｌ１、負荷Ｌ２および負荷Ｌ３が加わる。負荷Ｌ１は、定着ベルト２０３自身のゆがみによる負荷である。負荷Ｌ２は、定着ベルト２０３と定着パッド２０５との間に発生する摩擦による負荷である。負荷Ｌ３は、定着ベルト２０３と加熱ローラー２０１との間に発生する摩擦による負荷である。
【００４３】
定着ベルト２０３が正常に回転するためには、駆動力Ｆが、負荷Ｌ１、負荷Ｌ２および負荷Ｌ３の合計よりも大きい必要がある。定着部１０８が、定着処理を何度も繰り返すと、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の劣化により、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の摩擦が小さくなり、駆動力Ｆも小さくなることがある。また、逆に、負荷Ｌ１、負荷Ｌ２および負荷Ｌ３が大きくなることことがある。
【００４４】
そして、定着ベルト２０３を含む定着部１０８が劣化し続けると、駆動力Ｆが、定着ベルト２０３の表面の全体もしくは一部分において、負荷Ｌ１、負荷Ｌ２および負荷Ｌ３の合計よりも小さくなる場合がある。駆動力Ｆが、負荷Ｌ１、負荷Ｌ２および負荷Ｌ３の合計よりも小さくなるとスリップが発生する。そのため、駆動力Ｆが、定着ベルト２０３の表面の全体において、負荷Ｌ１、負荷Ｌ２および負荷Ｌ３の合計よりも常に大きいことが望ましい。
【００４５】
＜Ｄ．定着部１０８の寿命予測方法＞
図４は、本実施の形態に従う定着ベルト２０３を含む定着部１０８の寿命を予測する一構成例を示す図である。反射型センサー４０１は、発光部と受光部を含み、定着ベルト２０３に近接する位置に配置される。反射型センサー４０１は、発光部を用いて、定着ベルト２０３の端部にある非通紙部４０３に光を照射し、受光部を用いて、反射光を受光する。なお、定着ベルト２０３の非通紙部４０３以外を通紙部４０４という。
【００４６】
定着ベルト２０３の非通紙部４０３の表面には、反射型センサー４０１でセンシングするためのマーク４０２が一定間隔で並んでいる。非通紙部４０３の表面のマーク４０２がある部分と、マーク４０２の無い部分では反射光が異なり、制御部１１０は、反射型センサー４０１の受光部によって受光する反射光の変化に基づいて、定着ベルト２０３が回転していることを検出する。
【００４７】
また、制御部１１０は、反射型センサー４０１により読み取ったマーク４０２の個数をカウントすることにより、定着ベルト２０３の回転方向に対する移動量を計測することができる。さらに、連続する２つのマーク４０２のそれぞれのセンシング時のタイムスタンプの差分を求めることにより、定着ベルト２０３のある地点における回転速度を計測することができる。
【００４８】
図５は、定着ベルト２０３の表面に対するマーク４０２のつけ方の一例を示す図である。定着ベルト２０３の表面にはフッ素樹脂の層５０１がある。このフッ素樹脂の層５０１の表面にレーザー光５０２を照射することにより、フッ素樹脂の層５０１が変色してマーク４０２が形成される。なお、レーザー光５０２の照射以外の方法を用いてもよい。シールを定着ベルト２０３の表面に貼り付けてもよいし、定着ベルト２０３の表面を何らかの塗料などで塗装してもよい。
【００４９】
図６は、反射型センサー４０１によるセンサー入力のグラフの一例を示す図である。図６のグラフの横軸は時間軸を表す。図６のグラフの縦軸は、制御部１１０が反射型センサー４０１から読み取るセンサー出力の値である。センサー出力の値は、通常は、反射型センサー４０１から制御部１１０に出力される電圧の値である。なお、センサー出力の値は必ずしも電圧の値ではなく、デジタルデータでもよい。
【００５０】
許容開始時間６０１は、制御部１１０が、加圧ローラー２０６の回転を開始させてから、反射型センサー４０１による１つ目のマークの検出を行うまでの許容時間である。制御部１１０が、加圧ローラー２０６の回転開始６０３から、反射型センサー４０１による１つ目のマークの検出を行うまでの時間が、許容開始時間６０１以内であれば、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常に回転していると判定する。逆に、制御部１１０が加圧ローラー２０６の回転を開始させてから、反射型センサー４０１による１つ目のマークの検出を行うまでの時間が、許容開始時間６０１を超えた場合、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常に回転しておらず、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の経年劣化によるスリップが発生していると判定する。
【００５１】
許容開始時間６０１を用いた定着ベルト２０３の異常の検出は、定着ベルト２０３の回転開始時しか実行できないが、定着ベルト２０３の回転開始時は負荷Ｌ１、負荷Ｌ２および負荷Ｌ３が大きいため、定着ベルト２０３のスリップが発生しやすい。すなわち、反射型センサー４０１による異常検出が行いやすい期間であるといえる。
【００５２】
許容周期時間６０２は、制御部１１０が、反射型センサー４０１によるマークの検出をしてから、次のマークの検出を行うまでの許容時間である。制御部１１０が、反射型センサー４０１によりマークを検出してから、次のマークの検出を行うまでの時間が、許容周期時間６０２以内であれば、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常に回転していると判定する。逆に、制御部１１０が、反射型センサー４０１によるマークの検出をしてから、次のマークの検出を行うまでの時間が、許容周期時間６０２を超えた場合、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常に回転しておらず、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の経年劣化によるスリップが発生していると判定する。
【００５３】
許容周期時間６０２を用いた定着ベルト２０３を含む定着部１０８の異常の検出に関し、許容開始時間６０１を用いた定着ベルト２０３を含む定着部１０８の異常の検出と比較すると、異常検出の感度は低くなるが、定着ベルト２０３の回転中は常に行うことができるという利点がある。
【００５４】
図６のグラフを例にすると、制御部１１０は、許容開始時間６０１の範囲内で反射型センサー４０１による１つ目のマークの検出を行っている。また、制御部１１０は、許容周期時間６０２の範囲内で反射型センサー４０１によるマークの検出を行っている。そのため、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常に回転しており、異常は発生していないと判定する。
【００５５】
図７は、許容周期時間６０２内にマークの検出に失敗した場合のグラフの一例を示した図である。図７のグラフでは、制御部１１０は、許容開始時間６０１内に１つ目のマークの検出には成功しているが、許容周期時間６０２の範囲内で反射型センサー４０１による２個目のマークの検出を完了していない。そのため、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常に回転しておらず、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の経年劣化によるスリップが発生していると判定する。
【００５６】
図８は、許容開始時間６０１内に１つ目のマークの検出に失敗した場合のグラフの一例を示した図である。図８のグラフでは、制御部１１０は、許容開始時間６０１の範囲内で反射型センサー４０１による１つ目のマークの検出を完了していない。そのため、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常に回転しておらず、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の経年劣化によるスリップが発生していると判定する。
【００５７】
図６〜図８の例のように、制御部１１０は、検出したマークの周期に基づいて、マーク１周期毎に、定着ベルト２０３を含む定着部１０８に異常があるか否かを検出可能である。なお、定着ベルト２０３の回転中のゆがみ等により検出にばらつきが出ることがあるため、定着ベルト２０３の１周単位で異常の有無を検出してもよい。次に、図９および図１０を用いて、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の１周単位での異常の有無の検出の例を説明する。
【００５８】
図９は、本実施の形態に従う定着ベルト２０３の非通紙部４０３の一例を示した図である。図９の例では、定着ベルト２０３の１周の長さ９０１は９４．２ｍｍである。定着ベルト２０３の進行方向（回転方向）に対するマーク４０２の長さ９０２は５．９ｍｍであり、マーク間の長さ９０３は５．９ｍｍである。マーク４０２の周期はマーク４０２の長さ９０２とマーク間の長さ９０３との和になるため１１．８ｍｍとなる。したがって、定着ベルト２０３の１周の中に８個のマークが存在することになる。また、定着ベルト２０３の回転速度を１２０ｍｍ／ｓとする。そうすると、反射型センサー４０１がマーク４０２を読み取る周期は１１．８／１２０＝０．０９８（以下簡略化のため「０．１」とする）になる。
【００５９】
図１０は、図９の定着ベルト２０３を用いた検出結果の一例を示す図である。定着ベルト２０３が１回転するのにかかる時間は、理想的には０．８秒となる。制御部１１０は、理想的な定着ベルト２０３の１回転するのにかかる時間を基に閾値を設けて、定着ベルト２０３の１回転の計測に要した時間と閾値とを比較して、定着ベルト２０３を含む定着部１０８に異常があるか否かを判定する。
【００６０】
図１０の例では、閾値は０．８２秒となっている。制御部１１０は、反射型センサー４０１による計測に基づき、定着ベルト２０３が１回転する時間が０．８２秒以下であれば正常回転として判定し、定着ベルト２０３が１回転する時間が０．８３秒以上であれば正常に回転しておらず、スリップしていると判定する。ここでの定着ベルト２０３の１回転とは、反射型センサー４０１によるマーク４０２の周期の検出を８周期分繰り返した時間である。
【００６１】
図１０の検出結果１では、定着ベルト２０３が１周する時間が０．８２秒である。よって、制御部１１０は、定着ベルト２０３を含む定着部１０８は正常であると判定する。しかし、検出結果２、３および４では、定着ベルト２０３が１周する時間がいずれも０．８３秒以上となっている。そのため、制御部１１０は、定着ベルト２０３を含む定着部１０８に異常があると判定する。
【００６２】
また、制御部１１０は、計測した定着ベルト２０３の回転時間が、定着ベルト２０３の１周分（もしくは、１個のマーク単位の周期）の閾値からどれだけ差異があるかによって、液晶画面等を用いた使用者に対する表示を変更してもよい。例えば、図１０の検出結果２の段階であれば、使用者に対して定着ベルト２０３の予備の準備を提案し、検出結果４の段階であれば、速やかな定着ベルト２０３の交換を提案してもよい。また、制御部１１０は、判定結果を外部サーバー等に送信して、サポート業務に役立てる等してもよい。
【００６３】
制御部１１０は、定着ベルト２０３が１回転するのに要した時間を検出して、理想的な定着ベルト２０３の１回転の時間とどれだけ差があるかに基づいて、定着ベルト２０３の寿命を予測する。なお、制御部１１０が予測する定着ベルト２０３の寿命は、具体的な時間でもよいし、部品交換の緊急度が「低」、「中」、「高」のような段階を示すものであってもよい。また、図１０の例では、定着ベルト２０３の１回転単位での検出結果であるが、１マーク単位で計測してもよいし、１マーク単位での計測を複数個所で行ってもよい。
【００６４】
図１１は、許容開始時間６０１に基づく、図９の定着ベルト２０３の異常の有無の検出の例である。定着ベルト２０３の回転開始から、１つ目のマークを検出するまでの理想的な時間は０．１秒であるとする。制御部１１０は、この理想的な時間を基に例えば０．１５秒を閾値（許容開始時間６０１）として定着ベルト２０３に異常があるか否かを判定する。検出結果１の場合、定着ベルト２０３の回転開始から１つ目のマークを検出するのに要した時間は０．１５秒なので、閾値以下となり、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常であると判定する。検出結果２〜４に関しては、いずれも定着ベルト２０３の回転開始から１つ目のマークを検出するのに要した時間は０．１５秒を超えており、制御部１１０は、定着ベルト２０３に異常があると判定する。
【００６５】
許容開始時間６０１に基づく定着ベルト２０３の異常の有無の検出においても、制御部１１０は、検出結果が閾値からどれだけ差異があるかによって、液晶画面等を用いた使用者に対する表示を変更してもよい。また、制御部１１０は、判定結果を外部サーバー等に送信して、サポート業務に役立てる等してもよい。なお、制御部１１０は、必要に応じて許容開始時間６０１、許容周期時間６０２および閾値を記憶部１１１から読み出して使用してもよい。
【００６６】
本実施の形態によれば、定着ベルト２０３の回転方向における速度変化により、スリップの程度を調べることで、適切な時期に定着ベルト２０３を交換できるように使用者に情報を提示することが可能となる。
【００６７】
［第２の実施の形態］
＜Ｅ．定着ベルト２０３の早期の寿命予測方法＞
以下、第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る画像形成装置１００のハードウェアは、図１２の構成を除いて、第１の実施の形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成と同じである。したがって、第１の実施の形態で説明したハードウェア構成の説明は繰り返さない。
【００６８】
図１２は、第２の実施の形態に従う定着部１０８の一構成例を示す図である。図１２を参照して、定着部１０８は、加圧ローラー軸１２０１と、圧接バネ１２０２と、圧接カム１２０３とを備える。
【００６９】
加圧ローラー軸１２０１は、加圧ローラー２０６の回転軸上に位置する。圧接バネ１２０２は、加圧ローラー軸１２０１を定着ベルト２０３の方向に押し出すことにより、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間に加圧ニップにかかる荷重を発生させる。圧接カム１２０３は、サーボモーター等（図示しない）により回転して、圧接カム１２０３の角度を変えることで、加圧ローラー軸１２０１を圧接バネ１２０２の方向に押し返すことにより、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の加圧ニップにかかる荷重を調整する。なお、加圧ローラー軸１２０１は、ブッシュやベアリング等を介して、圧接バネ１２０２および圧接カム１２０３と接していてもよい。
【００７０】
図１２の例では、圧接カム１２０３のＡの位置から、加圧ローラー２０６に最も近い位置Ｂまでの時計回りの角度（以降、「圧接角度」という）が２７０度になっている。この場合、圧接カム１２０３と加圧ローラー軸１２０１とは非接触になる。そのため、圧接バネ１２０２は、加圧ローラー軸１２０１を定着ベルト２０３の方向に対し最大限押し出すことになる（荷重＝１００％）。すなわち、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の摩擦は最大となる。用紙の定着処理を行う場合は、圧接カム１２０３の圧接角度は２７０度になる。
【００７１】
図１３は、圧接カム１２０３の圧接角度が２７０度のときの正常な測定結果を示す図である。制御部１１０は、許容開始時間６０１内に１つ目のマークの検出を完了しており、また、それ以降も許容周期時間６０２内にマークの検出を完了している。そのため、制御部１１０は、定着ベルト２０３を含む定着部１０８は正常であると判定する。
【００７２】
図１４は、圧接カム１２０３の圧接角度が２７０度のときの正常ではない測定結果を示す図である。制御部１１０は、許容開始時間６０１内に１つ目のマークの検出を完了できておらず、また、それ以降も許容周期時間６０２内にマークの検出ができていない。そのため、制御部１１０は、定着ベルト２０３は正常に回転しておらず、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の経年劣化によるスリップが発生していると判定する。
【００７３】
本実施の形態によれば、図１２の例のように、用紙の定着処理を行う場合の加圧ニップにかかる荷重になるように、圧接角度を調整して、定着ベルト２０３の異常検出を行ってもよい。また、後述するように、圧接カム１２０３の圧接角度を調節してして、用紙の定着処理を行う場合よりも、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の加圧ニップにかかる荷重を下げて、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の異常検出を行うと、効果が一層高くなる。
【００７４】
図１５は、圧接カム１２０３の圧接角度が１８０度のときの定着部１０８の状態を示す図である。圧接カム１２０３の圧接角度が１８０度の場合において、圧接バネ１２０２から加圧ローラー軸１２０１にかかる荷重は、圧接角度が２７０度のときの半分になる（荷重＝５０％）。すなわち、図１５の例における、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の加圧ニップにかかる荷重は、通常時の半分になる。
【００７５】
通常時（圧接角度が２７０度で、定着処理を行う場合）よりも、加圧ニップにかかる荷重をあえて低くして摩擦を減らすことにより、スリップを起こしやすい状況を作り、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の異常検出を行うことが可能となる。こうすることで、実際の定着処理に影響が出る少し前の段階で、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の異常を検出し、対処することができる。
【００７６】
図１６は、圧接カム１２０３の圧接角度が１８０度のときの、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の正常ではない測定結果を示す図である。例えば、図１６の例のように、圧接カム１２０３の圧接角度が１８０度のときの計測結果で、制御部１１０は、許容開始時間６０１内に１つ目のマークの検出を完了できておらず、また、それ以降も許容周期時間６０２内にマークの検出ができていないとする。これに対し、圧接カム１２０３の圧接角度が２７０度のときの計測結果が、図１３であったとする。この場合、通常の使用時においてはまだ影響は出ていないが、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の摩耗による劣化自体は進んでおり、いずれは、通常時にも影響を及ぼす可能性があることがわかる。この段階で、定着ベルト２０３を新しいものと交換する等の対応をとれば、紙詰まりや印刷ズレ等の問題を回避することが可能となる。
【００７７】
図１７は、圧接カム１２０３の圧接角度が９０度のときの定着部１０８の状態を示す図である。圧接カム１２０３の圧接角度が９０度の場合において、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間には隙間ができる（荷重＝０％）。そのため、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の加圧ニップにかかる荷重は０となる。制御部１１０は、定着処理と、定着ベルト２０３の回転速度の計測とを行わない場合は、圧接カム１２０３の圧接角度を９０度にしておくことで、定着ベルト２０３、定着パッド２０５および加圧ローラー２０６の変形を抑制することができる。
【００７８】
なお、圧接カム１２０３の角度調整は９０度単位でなくてもよい。また、圧接カム１２０３の形状は必ずしも本実施の形態に限られるわけではなく、また、各圧接角度における荷重は、設計時に適宜設定すればよい。
【００７９】
図１８は、各荷重における許容周期時間６０２を用いた定着ベルト２０３を含む定着部１０８の計測結果の一例を示す図である。表８００は、圧接バネ１２０２から加圧ローラー２０６に対する荷重が、全荷重（通常時の荷重）、１／２荷重、１／３荷重および１／４荷重におけるそれぞれの計測結果を表している。表８００の例では、制御部１１０は、定着ベルト２０３が１周するのにかかる時間が０．８３秒以下で正常と判定し、０．８４秒以上で異常と判定する。
【００８０】
４００ｋ（４００，０００枚印刷した時点）の列では、１／４荷重の計測結果のみ「０．８４秒以上」であり、定着ベルト２０３を含む定着部１０８が少し劣化していることがわかる。また、推定寿命の「４０％」が経過したことがわかる。
【００８１】
また、８００ｋ（８００，０００枚印刷した時点）の列では、１／２荷重、１／３荷重および１／４荷重の計測結果が「０．８４秒以上」であり、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の劣化がかなり進んでおり、早目に定着ベルト２０３を新品と交換したほうがよいことがわかる。また、推定寿命の「７０％」が経過したことがわかる。
【００８２】
推定寿命は、予め製品テスト等において、１／４荷重の計測で異常が出た場合は推定寿命の「４０％」が経過、１／３荷重の計測で異常が出た場合は推定寿命の「５０％」が経過等の相関関係を調べておくことでわかる。制御部１１０は、記憶部１１１に記憶された計測結果と、推定寿命の関連情報と、実際の定着ベルト２０３を含む定着部１０８の計測結果とに基づいて、現在の定着ベルト２０３を含む定着部１０８の寿命を推定できる。
【００８３】
図１９は、各荷重における許容開始時間６０１を用いた定着ベルト２０３を含む定着部１０８の計測結果の一例を示す図である。表９００は、圧接バネ１２０２から加圧ローラー２０６に対する荷重が、全荷重（通常時の荷重）、１／２荷重、１／３荷重および１／４荷重におけるそれぞれの計測結果を表している。表９００の例では、制御部１１０は、定着ベルト２０３の回転開始から、１つ目のマークを検出するまでにかかる時間が０．１５秒以下で正常とみなし、０．１６秒以上で異常とみなす。
【００８４】
４００ｋ（４００，０００枚印刷した時点）の列では、１／４荷重の計測結果のみ「０．１６秒以上」であり、定着ベルト２０３を含む定着部１０８が少し劣化していることがわかる。また、推定寿命の「４０％」が経過したことがわかる。
【００８５】
また、８００ｋ（８００，０００枚印刷した時点）の列では、１／２荷重、１／３荷重および１／４荷重の計測結果が「０．１６秒以上」であり、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の劣化がかなり進んでおり、早目に定着ベルト２０３を新品と交換したほうがよいことがわかる。また、推定寿命の「７０％」が経過したことがわかる。なお、現在の定着ベルト２０３を含む定着部１０８の寿命の推定方法は、図１８の例と同様である。
【００８６】
本実施の形態によれば、定着ベルト２０３と加圧ローラー２０６との間の加圧ニップにかかる荷重を意図的に下げて、定着ベルト２０３を含む定着部１０８の劣化を調べることにより、より早期に定着ベルト２０３を含む定着部１０８の劣化の発見と寿命の推定が可能となる。なお、制御部１１０は、必要に応じて記憶部１１１から推定寿命および閾値を読み出して使用してもよい。
【００８７】
また、図１８および図１９の例のように、複数の荷重において計測を行うことで、より詳細な定着ベルト２０３を含む定着部１０８の寿命の推定が可能となる。本実施の形態に従う計測は、定着処理を行わない時間帯に定期的に実行されるか、外部から何等かのトリガーを受けて実行されてもよい。
【００８８】
［第３の実施の形態］
＜Ｆ．冷却を用いた定着ベルト２０３を含む定着部１０８の寿命予測方法＞
以下、第３の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る画像形成装置１００のハードウェアは、図２０の構成を除いて、第１の実施の形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成と同じである。したがって、第１の実施の形態で説明したハードウェア構成の説明は繰り返さない。
【００８９】
図２０は、第３の実施の形態に従う定着部１０８の冷却機構の一構成例を示す図である。図２０を参照して、冷却機構は、冷却ファン２００１と、送風ダクト２００２と、シャッター２００３Ａ、シャッター２００３Ｂ、シャッター２００３Ｃ、シャッター２００３Ｄ、シャッター２００３Ｅ（以降、「シャッター２００３」と総称することもある）と、中央温度センサー２００４と、中間温度センサー２００５と、端部温度センサー２００６とを備える。
【００９０】
中央温度センサー２００４および端部温度センサー２００６は、それぞれ加熱ローラー２０１の中央と端部の表面の温度を計測するためのセンサーである。中間温度センサー２００５は、加熱ローラー２０１の中央と端部との中間地点の温度を計測するためのセンサーである。
【００９１】
制御部１１０は、中央温度センサー２００４、中間温度センサー２００５および端部温度センサー２００６を用いて、加熱ローラー２０１の各部位の表面温度を計測し、温度が高すぎる部分がある場合は、冷却ファン２００１により温度が高い部分を冷却する。なお、本実施の形態において、温度が高すぎるとは、加熱ローラー２０１の一部が用紙の定着に必要な温度以上になることをいう。送風ダクト２００２は、冷却ファン２００１の冷却風を、加熱ローラー２０１に送るためのものである。送風ダクト２００２は、加熱ローラー２０１の各部位を選択的に冷却可能にするために、内部で通路Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅに枝分かれしている。各通路にはシャッター２００３があり、それぞれ、シャッター２００３Ａ、シャッター２００３Ｂ、シャッター２００３Ｃ、シャッター２００３Ｄおよびシャッター２００３Ｅである。
【００９２】
シャッター２００３は、主に用紙の定着処理の際に、定着ベルト２０３の用紙が通過しない部分の温度上昇を抑えるために使用される。用紙が通過しない部分は、用紙によって熱が奪われないため、温度が高くなる傾向があるためである。図２０では、加熱ローラー２０１に向かって冷却ファン２００１の冷却風が送られている。定着ベルト２０３は、加熱ローラー２０１の表面に接して加熱されるので、定着ベルト２０３も冷却ファン２００１により冷却される。
【００９３】
図２０の例では、フルサイズ（すなわち、本実施例の画像形成装置１００で取り込める最大サイズ）の用紙の定着処理時のシャッター２００３の状態を示している。用紙２０１０は、定着ベルト２０３上で通過しない部分がないため、制御部１１０は、全てのシャッター２００３を閉じる。
【００９４】
図２１は、小サイズの用紙の定着処理時のシャッター２００３の状態を示す図である。図２１の例では、用紙２１０１は、定着ベルト２０３の端部を通過しない。そのため、制御部１１０は、シャッター２００３Ａおよび２００３Ｅを開いて、定着ベルト２０３の用紙が通過しない部分を冷却する。
【００９５】
図２２は、極小サイズの用紙の定着処理時のシャッター２００３の状態を示す図である。図２２の例では、用紙２２０１は、定着ベルト２０３の中間部及び端部は通過しない。そのため、制御部１１０は、シャッター２００３Ａ、２００３Ｂ、２００３Ｄおよび２００３Ｅを開いて、定着ベルト２０３の用紙が通過しない部分を冷却する。
【００９６】
図２３は、定着ベルト２０３の検査時のシャッター２００３の状態を示す図である。定着ベルト２０３を含む定着部１０８の検査時には、用紙２１０１は定着ベルト２０３を通過しない。そのため、制御部１１０は、全てのシャッター２００３を開ける。この状態で、制御部１１０は、第１または第２の実施の形態に基づいた定着ベルト２０３を含む定着部１０８の検査を行う。定着ベルト２０３を含む定着部１０８の計測の際に、冷却ファン２００１の冷却風で、定着ベルト２０３全体を冷やすことにより、定着ベルト２０３と、定着ベルト２０３および定着パッド２０５の間のグリスとが固くなり、摩擦抵抗力が増大することで、通常時よりもスリップが起こりやすい状況を作り出す。
【００９７】
本実施の形態によれば、加圧ローラー２０６の荷重の調整の代わりに定着ベルト２０３を冷却することで、よりスリップが起こりやすい状況を作り出している。これにより、通常よりも早期に定着ベルト２０３を含む定着部１０８の異常の発見と寿命の推定が可能となる。
【００９８】
［第４の実施の形態］
＜Ｇ．その他の定着ベルト２０３を含む定着部１０８の寿命予測方法＞
以下、第４の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態に係る画像形成装置１００のハードウェアは、図２４から図２６で説明する部分を除いて、第１の実施の形態における画像形成装置１００のハードウェアと同一である。したがって、当該ハードウェアの説明は繰り返さない。
【００９９】
第１から第３の実施の形態における、許容開始時間６０１を用いた計測において、定着ベルト２０３の回転速度を通常時よりも速い速度に設定してもよい。静止状態の定着ベルト２０３をより速い速度で回転させることにより、回転開始時の定着ベルト２０３の慣性力が高くなり、スリップが起こりやすくなる。その結果、スリップの検出感度が高くなる。
【０１００】
図２４は、定着ベルト２０３の回転速度の計測に透過型センサーを用いた一構成例を示す図である。定着ベルト２０３の非通紙部４０３に、マーク４０２の代わりに穴２４０１を等間隔にならべる。制御部１１０は、透過型センサー２４０２により、穴２４０１を読み取ることにより、定着ベルト２０３の回転速度を計測することができる。
【０１０１】
図２５は、定着ベルト２０３の回転速度の計測にエンコーダーを用いた一構成例を示す図である。マーク４０２の代わりに、定着ベルト２０３の非通紙部４０３と接する位置にエンコーダー２５０１を配置する。エンコーダー２５０１は、定着ベルト２０３から受ける摩擦により回転する。制御部１１０は、エンコーダー２５０１のスリットを透過型センサー２５０２で読み取ることにより、定着ベルト２０３の回転速度を計測することができる。
【０１０２】
図２６は、定着ベルト２０３の回転速度の計測に温度センサーを用いた一構成例を示す図である。図２６を参照して、定着部１０８は、定着ベルト２６０１と、ヒーター２６０２と、支持板金２６０３と、温度センサー２６０４と、定着パッド２６０５と、加圧ローラー２６０６とを備える。
【０１０３】
温度センサー２６０４は、ヒーター２６０２の加熱領域外に配置されており、定着ベルト２６０１が回転しない間は、ヒーター２６０２が加熱されても、温度センサー２６０４は急激な温度上昇を検知しない。
【０１０４】
ヒーター２６０２が定着ベルト２６０１を加熱する状態で、定着ベルト２６０１が、加圧ローラー２６０６により回転を開始すると、正常時であれば予め定められた時間以内に、温度センサー２６０４の入力値が上昇する。制御部１１０は、定着ベルト２６０１が回転を開始してから、温度センサー２６０４の入力値が上昇するまでにかかった時間が、予め定められた時間以内か否かを判定することで、定着ベルト２６０１を含む定着部１０８の各部の劣化を調べることができる。
【０１０５】
以上詳述したように、本実施の形態に係る画像形成装置１００によれば、定着ベルト２０３または定着ベルト２６０１の進行方向の速度変化を計測することにより、定着ベルト２０３または定着ベルト２６０１を含む定着部１０８の各部の劣化を検出できる。さらに、用紙の定着時よりもスリップが起こりやすい状態を作り出すことにより、より早期に定着部１０８の各部の劣化を検出することができる。
【０１０６】
なお、さらに別の局面において、上記の制御部による動作は、プロセッサが、一時的ではない不揮発性のコンピュータ読取可能なデータ記録媒体に格納された命令を有するプログラムを実行することによっても実現され得る。なお、当該コンピュータの構成は周知である。したがって、当該構成の説明は繰り返さない。
【０１０７】
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０８】
１００  画像形成装置、１０１  手差しトレー、１０２  給紙カセット、１０３  給紙ローラー、１０４  レジストローラー、１０５  イメージングユニット、１０６  中間転写ベルト、１０７  転写ローラー、１０８  定着部、１０９  排出トレー、１１０  制御部、１１１  記憶部、２０１  加熱ローラー、２０２，２６０２  ヒーター、２０３，２６０１  定着ベルト、２０４  分離パッド、２０５，２６０５  定着パッド、２０６，２６０６  加圧ローラー、２０７，２６０３  支持板金、４０１  反射型センサー、４０２  マーク、４０３  非通紙部、４０４  通紙部、５０１  フッ素樹脂の層、５０２  レーザー光、６０１  許容開始時間、６０２  許容周期時間、６０３  回転開始、１２０１  加圧ローラー軸、１２０２  圧接バネ、１２０３  圧接カム、２００１  冷却ファン、２００２  送風ダクト、２００３，２００３Ａ，２００３Ｂ，２００３Ｃ，２００３Ｄ，２００３Ｅ  シャッター、２００４  中央温度センサー、２００５  中間温度センサー、２００６  端部温度センサー、２０１０，２１０１，２２０１  用紙、２４０１  穴、２４０２，２５０２  透過型センサー、２５０１  エンコーダー、２６０４  温度センサー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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