(57)【要約】【課題】取得したいタイミングにおける定着温度が特定の温度ではなくても、特定の温度である場合のトルクを示す情報を取得する。【解決手段】画像形成装置は、定着ベルトを回転させるモータの測定し、設定温度が基準温度であるときの基準時トルクＴ０と、副基準温度であるときの副基準時トルクＴ１でありかつ基準時トルクＴ０との測定タイミングのずれΔが設定範囲Δｔｈ内である注目副基準時トルクＴ１’とに基づいて、基準時トルクＴ０と注目副基準時トルクＴ１’とのトルク相対値ＴＲを算出し、副基準時トルクＴ１が測定されたタイミングＬ４の以前におけるトルク相対値ＴＲの変化率ＴＲｒと当該副基準温度トルクＴ１’とに基づいて、定着器の経時変化を予測するための情報として、当該タイミングにおける基準時トルクＴ０（Ｌ４）を算出する。【選択図】図７
2020086202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを加熱する定着ベルトと当該定着ベルトを押さえるパッドとの間に潤滑剤を介在させたパッド式の定着器を有する画像形成装置であって、
定着温度を印刷モードに応じて設定される設定温度に保つように当該定着ベルトのヒータを制御する温度制御部と、
前記定着ベルトを回転させるモータの回転時のトルクを測定するトルク測定部と、
前記設定温度が基準温度であるときの前記トルクである基準時トルクと、前記設定温度が当該基準温度ではない副基準温度であるときの前記トルクである副基準時トルクでありかつ当該基準時トルクとの測定タイミングのずれが設定範囲内である注目副基準時トルクとに基づいて、当該基準時トルクと当該注目副基準時トルクとの比または差であるトルク相対値を算出する第１算出部と、
前記注目副基準時トルクではない前記副基準時トルクが測定されたタイミングの以前における前記定着ベルトの積算使用量の増加に伴う前記トルク相対値の変化率と当該副基準時トルクとに基づいて、前記定着器の経時変化を予測するための情報として、当該タイミングにおける前記基準時トルクを算出する第２算出部と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トルク相対値の変化が飽和したことを前記潤滑剤が欠乏した状態であると判定する判定部を有する、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２算出部は、前記潤滑剤が欠乏した状態と判定された以降においては、前記副基準時トルクを前記基準時トルクの算出結果として出力する、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記トルク測定部は、前記潤滑剤が欠乏した状態と判定された以降においては、前記トルクの測定の実施間隔を、前記潤滑剤が欠乏した状態と判定される以前よりも短くする、
請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記基準時トルクがしきい値を超えるときの前記積算使用量を前記定着ベルトの寿命として予測する寿命予測部を有する、
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記積算使用量は、前記定着ベルトの前記パッドに対する走行距離、または印刷枚数である、
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トルク測定部は、前記モータの捲線を流れる電流の値に基づいて前記トルクを測定する、
請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記定着ベルトの寿命を予測する外部の装置に、前記トルク測定部によって測定された前記基準時トルク、および前記第２算出部によって算出された基準時トルクを通知する送信処理部を有する、
請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項９】
シートを加熱する定着ベルトと当該定着ベルトを押さえるパッドとの間に潤滑剤を介在させたパッド式の定着器を有する画像形成装置の経時変化を予測するための情報取得方法であって、
定着温度を印刷モードに応じて設定される設定温度に保つように当該定着ベルトのヒータを制御しかつモータにより定着ベルトを定速回転させている状態における当該モータのトルクを複数の測定タイミングごとに測定し、
前記設定温度が基準温度であるときの前記トルクである基準時トルクと、前記設定温度が当該基準温度ではない副基準温度であるときの前記トルクである副基準時トルクでありかつ当該基準時トルクとの測定タイミングのずれが設定範囲内である注目副基準時トルクとに基づいて、当該基準時トルクと当該注目副基準時トルクとの比または差であるトルク相対値を算出し、
前記注目副基準時トルクではない前記副基準時トルクが測定されたタイミングの以前における前記定着ベルトの積算使用量の増加に伴う前記トルク相対値の変化率と当該副基準温度トルクとに基づいて、前記定着器の経時変化を予測するための情報として、当該タイミングにおける前記基準時トルクを算出する、
ことを特徴とする情報取得方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置およびその経時変化を予測するための情報取得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法によってシートに画像を印刷する画像形成装置は、トナー像が転写されたシートに熱と圧力とを加える定着器を有している。加熱と加圧とによって色材であるトナーが溶融してシートに定着する。
【０００３】
定着器の方式として、シートを挟む定着ニップをパッド（固定の押え部材）とローラとで構成するパッド式がある。このパッド式によると、一対のローラで定着ニップを構成するローラ方式よりも定着器の熱容量を小さくすることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【０００４】
パッド式では、パッドを周回するよう定着ベルトが設けられる。パッドとローラとの間に定着ベルトが介在し、定着ベルトとローラとの間をシートが通る。ローラの回転駆動によりシートが搬送され、シートの移動にともなって定着ベルトが回転する。このとき、パッドと定着ベルトとが摺動するので、この種の定着器では、定着ベルトの摩耗を防ぐために定着ベルトの内周面を被覆するように潤滑剤が塗布される。
【０００５】
定着ベルトに塗布された潤滑剤の粘度は、温度に依存する。一般に、温度が上昇するにつれて低くなる。特許文献１には、定着器のウォームアップ時において、定着ベルトを回転させるモータのトルクを低減するために、温度が上がるにつれてローラの駆動速度を速くすることが開示されている。
【０００６】
また、定着器を限界まで使用することで画像形成装置のランニングコストを低減するための先行技術として、特許文献２に記載の技術がある。
【０００７】
特許文献２には、プリント動作に際して、通紙終了後の後回転期間または通紙前の着状態の回転期間に、定着駆動モータのトルクを測定し、測定したトルクに基づいて定着器の交換時期であるか否かを判断する画像形成装置が開示されている。
【０００８】
なお、画像形成装置におけるモータと潤滑剤とに関わる他の先行技術として、特許文献３に記載の技術がある。特許文献３には、環境温度が所定値以下である場合は、油潤滑式軸受けを採用したスキャナモータを起動する際に、潤滑剤の粘性による回転不足をモータ電流の増加で補う代わりに、次に起動するユニットの起動までの待ち時間を変化させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２８６９２９号公報
【特許文献２】特開２００７−３０９９８０号公報
【特許文献３】特開２００５−２０８２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般に、定着のためにシートを加熱する温度、すなわち定着温度は、印刷モードに応じて設定される。例えば、色が異なる複数のトナー像を重ねた積層を定着させるカラーモードでは、単一のトナー像を定着させるモノクロモードよりも高い温度に設定される。その他、シートの厚さ、または印刷速度などに応じて最適な定着温度が設定される。
【００１１】
ところで、パッド式の定着器においては、定着ベルトの摺動面を覆う潤滑剤が次第に減少する経時変化がある。潤滑剤が枯渇しまたはそれに近い欠乏状態になると、定着ベルトの摩耗が始まる。摩耗が進行して定着ベルトの寿命が尽きる以前に、定着ベルトを交換する必要がある。
【００１２】
そこで、摩耗が始まるタイミング、すなわち潤滑剤が欠乏するタイミングを見極め、そのタイミング以降において、寿命が尽きるタイミングを見過ごすことのないよう適度な頻度で寿命が尽きるタイミングを予測することが考えられる。寿命の予測において、潤滑剤が欠乏してから短期間のうちに寿命が尽きる場合が有り得るので、潤滑剤が欠乏するタイミングを正確に見極めることが重要となる。
【００１３】
潤滑剤が欠乏したかまたは欠乏しそうであるか否かをモータのトルクの測定値に基づいて定期的に判定する場合には、毎回の測定を同じ温度条件で行う必要がある。温度条件が異なれば、潤滑剤の粘性が異なるので、潤滑剤の残存量が同じであってもトルクに差が生じてしまう。
【００１４】
しかし、定期的にトルクを測定する場合に毎回の測定タイミングにおける印刷モードが同じであるとは限らない。このため、所定の測定間隔ごとに定着ベルトが特定の温度である場合のトルクを示す情報を取得することができないおそれがあるという問題がある。
【００１５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、取得したいタイミングにおける定着温度が特定の温度ではなくても、特定の温度である場合のトルクを示す情報を取得することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、シートを加熱する定着ベルトと当該定着ベルトを押さえるパッドとの間に潤滑剤を介在させたパッド式の定着器を有する画像形成装置であって、定着温度を印刷モードに応じて設定される設定温度に保つように当該定着ベルトのヒータを制御する温度制御部と、前記定着ベルトを回転させるモータの回転時のトルクを測定するトルク測定部と、前記設定温度が基準温度であるときの前記トルクである基準時トルクと、前記設定温度が当該基準温度ではない副基準温度であるときの前記トルクである副基準時トルクでありかつ当該基準時トルクとの測定タイミングのずれが設定範囲内である注目副基準時トルクとに基づいて、当該基準時トルクと当該注目副基準時トルクとの比または差であるトルク相対値を算出する第１算出部と、前記注目副基準時トルクではない前記副基準時トルクが測定されたタイミングの以前における前記定着ベルトの積算使用量の増加に伴う前記トルク相対値の変化率と当該副基準温度トルクとに基づいて、前記定着器の経時変化を予測するための情報として、当該タイミングにおける前記基準時トルクを算出する第２算出部と、を有する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、取得したいタイミングにおける定着温度が特定の温度ではなくても、特定の温度である場合のトルクを示す情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の概要を示す図である。
【図２】定着器の構成を示す図である。
【図３】定着器における摺動部分の構造およびその経時変化の様相を模式的に示す図である。
【図４】定着モータのトルクの経時変化の様相を示す図である。
【図５】トルクおよびトルク相対値の温度依存性を示す図である。
【図６】制御回路の機能的構成を示す図である。
【図７】トルクおよびトルク相対値の経時変化を模式的に示す図である。
【図８】トルク相対値の他の例を示す図である。
【図９】係数テーブルの例を示す図である。
【図１０】モータ駆動回路の構成の例を示す図である。
【図１１】画像形成装置における処理の流れを示す図である。
【図１２】基準温度時の処理の流れを示す図である。
【図１３】副基準温度時の処理の流れを示す図である。
【図１４】残存状態の判定処理の流れを示す図である。
【図１５】制御回路の機能的構成の変形例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る画像形成システムの構成の例を示し図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１には本発明の実施形態に係る画像形成装置１の構成の概要が、図２には定着器１７の構成が、それぞれ示されている。
【００２０】
図１に示される画像形成装置１は、タンデム型のプリンタエンジン１０を備える電子写真方式のカラープリンタである。画像形成装置１は、ネットワークを介して外部のホスト装置から入力されるジョブに応じて、カラーまたはモノクロの画像を形成する。
【００２１】
画像形成装置１は、その動作を制御する制御回路１００を有している。制御回路１００は、制御プログラムを実行するプロセッサおよびその周辺デバイス（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）を備えている。また、ハウジンジングの上部の前面側に操作パネル５０が配置されている。操作パネル５０は、操作入力または状態表示のための画面を表示するタッチパネルディスプレイを有している。
【００２２】
プリンタエンジン１０は、４個のイメージングユニット３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋ、プリントヘッド６、および中間転写ベルト１２を有する。
【００２３】
イメージングユニット３ｙ〜３ｋは、それぞれ筒状の感光体４、帯電器５、現像器７、およびクリーナ８などを有している。イメージングユニット３ｙ〜３ｋの基本的な構成は同様である。
【００２４】
プリントヘッド６は、イメージングユニット３ｙ〜３ｋのそれぞれに対してパターン露光を行うためのレーザビーム６Ｂを射出する。プリントヘッド６において、感光体４の回転軸方向にレーザビーム６Ｂを偏向する主走査が行われる。この主走査と並行して、感光体４を定速回転させる副走査が行われる。
【００２５】
中間転写ベルト１２は、トナー像の一次転写における被転写部材である。中間転写ベルト１２は、一対のローラ間に巻回されて回転する。中間転写ベルト１２の内側には、イメージングユニット３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋごとに転写電圧を印加するための一次転写ローラ１１が配置されている。
【００２６】
カラー印刷モードにおいて、イメージングユニット３ｙ〜３ｋは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色のトナー像を並行して形成する。４色のトナー像は、回転中の中間転写ベルト１２に順次に一次転写される。最初にＹのトナー像が転写され、それに重なるようＭのトナー像、Ｃのトナー像、およびＫのトナー像が順次に転写される。
【００２７】
一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ１６と対向するとき、下方の給紙カセット１４から取り出されてタイミングローラ１５を経て搬送されてきたシート（記録媒体）２に二次転写される。そして、二次転写の後、パッド式の定着器１７の内部を通って上部の排紙トレイ１９へ送り出される。定着器１７を通過するとき、加熱および加圧によってトナー像がシート２に定着する。
【００２８】
モノクロ印刷モードにおいては、４個のイメージングユニット３ｙ〜３ｋのうち、二次転写位置に最も近いイメージングユニット３ｋによりＫのトナー像が形成される。他のイメージングユニット３ｙ〜３ｃはトナー像を形成しない。カラー印刷モードと同様に、一次転写、二次転写、および定着が行われてシート２にモノクロ画像が形成される。
【００２９】
図２に示す通り、定着器１７は、定着ベルト７１、加熱ローラ７２、定着ヒータ７３、パッド７４、および加圧ローラ７５などを備えている。定着器１７は、シート２を加熱する定着ベルト７１を固定配置されたパッド７４により押さえて定着ニップを形成するパッド式の定着器である。
【００３０】
定着ベルト７１は、耐熱性樹脂を基材として構成される可撓性のエンドレスベルト状の定着部材であり、加熱ローラ７２とパッド７４とに接しながらこれらを周回するよう回転可能に設けられている。
【００３１】
加熱ローラ７２は、これに内蔵された定着ヒータ７３により発熱し、これの周面と接する定着ベルト７１を加熱する。定着ヒータ７３は、例えば複数のハロゲンランプにより構成される。
【００３２】
パッド７４は、定着ベルト７１を介して加圧ローラ７５と対向するようステー７６に固定されている。パッド７４の構成は後で述べる。
【００３３】
加圧ローラ７５は、筒状の芯金とその周囲を覆う弾性体とから構成される。加圧ローラ７５は、パッド７４に対する押圧力の調整が可能となるよう径方向に移動可能に支持されている。加圧ローラ７５は、定着モータ３０により回転駆動される。定着モータ３０の回転駆動力は、ギヤ群３５により加圧ローラ７５に伝達される。
【００３４】
定着器１７の内部をシート２が通過する定着時において、加圧ローラ７５は、シート２をパッド７４に押し当てながら回転する。このとき、加圧ローラ７５の弾性体がパッド７４に沿うよう変形し、シート２を押圧する所定長さの定着ニップが形成される。加圧ローラ７５の回転によりシート２が搬送され、シート２に引き摺られて定着ベルト７１が回転する。
【００３５】
なお、定着ベルト７１が待機温度に加熱される待機時において、加圧ローラ７５は、定着ベルト７１にそれを回転させる最小限の押圧力（軽圧）が加わるよう径方向に位置決めされる。
【００３６】
定着ベルト７１が回転するとき、定着ベルト７１は、パッド７４に対して摺動する。摺動による定着ベルト７１の摩耗を防ぐために、定着ベルト７１の内周面に潤滑剤が塗布されている。定着器１７は、潤滑剤の枯渇を遅らせるために定着ベルト７１の内周面に潤滑剤を補給する潤滑剤貯留部７７を有している。
【００３７】
また、定着器１７は、定着ベルト７１の温度を検出する温度センサ７８を備えている。温度センサ７８は、定着ベルト７１の回転方向におけるパッド７４の上流側に配置されている。加熱ローラ７２の内部に温度センサ７８を配置して加熱ローラ７２の周面の温度を定着温度として検出してもよい。
【００３８】
図３には定着器１７における摺動部分の構造およびその経時変化の様相が模式的に示され、図４には定着モータ３０のトルクＴの経時変化の様相が示されている。
【００３９】
図３（Ａ）の通り、パッド７４は、本体７４０とその表面を覆う摺動シート７４１とから構成される。本体７４０は、例えば剛性のベースに弾性体を重ねて構成され、最大サイズのシート２の幅以上の長さを有する。摺動シート７４１は、基材７４２と、基材７４２の表面を保護するコーティング層７４３とから構成される。基材７４２は、例えばガラス繊維素材からなり、コーティング層７４３は、例えばフッ素樹脂からなる。
【００４０】
パッド７４と定着ベルト７１との間に介在させる潤滑剤８０として、シリコーングリスまたはフッ素グリスなどの合成潤滑油グリスが用いられる。オイルと比べて粘性の高いグリスを用いることにより、定着ベルト７１の幅方向の両側に潤滑剤８０がはみ出しにくくなる。
【００４１】
図３（Ｂ）に示すように、定着器１７においては、パッド７４と定着ベルト７１との間に介在する潤滑剤８０が次第に減少する。この経時変化は、定着ベルト７１の摺動にともなって潤滑剤８０が定着ベルト７１の幅方向の両側に徐々にはみ出ていくことにより起こる。
【００４２】
画像形成装置１が使用され始めた初期の状態Ｃ１では、摺動部分に潤滑剤８０が十分に存在する。経時変化が進んだ状態Ｃ２では、潤滑剤８０は、コーティング層７４３と定着ベルト７１とが接触し始める許容限界まで減少している。以下、この状態Ｃ２を「潤滑膜切れ状態」と記すことがある。さらに経時変化が進んだ状態Ｃ３では、潤滑剤８０は、実質的に枯渇しており、コーティング層７４３および定着ベルト７１の摩耗が進んでいる。
【００４３】
図４において、横軸の走行距離Ｌは、パッド７４と定着ベルト７１との相対移動距離であり、経時変化に関わる積算使用量に相当する。縦軸のトルクＴは、定速回転状態の定着モータ３０のトルク（出力トルク）Ｔである。
【００４４】
定着モータ３０の個体差、潤滑剤８０の塗布量のばらつき、および使用環境などにより経時変化に差異が生じるが、トルクＴの変化には図示のように変化の進行がある段階から速くなるという傾向がある。
【００４５】
詳しくは、定速回転時のトルクＴは、初期値のＴａから潤滑剤８０が減少するにつれてＴｂまで徐々に減少する。この緩やかな経時変化の要因としては、定着ベルト７１とパッド７４との間に介在する潤滑剤８０の層が薄くなることによる摺動抵抗（粘性抵抗）の低下が挙げられる。緩やかな経時変化は、上述の状態Ｃ２になるまで続く。そして、状態Ｃ２になった後は、トルクＴの変化が減少から増加に転じかつトルクＴは急峻に増大する。この急峻な増大の要因としては、定着ベルト７１とパッド７４との摩擦による負荷トルクが大きくなることが挙げられる。
【００４６】
トルクＴが寿命しきい値Ｔｔｈまで増大する頃には、定着ベルト７１の摩耗がかなり進んでいる。定着ベルト７１が破断するおそれがあるとともに、定着モータ３０の駆動電流が大きくなり過ぎるおそれもある。
【００４７】
したがって、トルクＴが寿命しきい値Ｔｔｈとなるときの走行距離Ｌ、つまり定着ベルト７１の寿命ＬＡを予測し、寿命ＬＡが尽きる直前で定着ベルト７１を新品に交換するのが望ましい。
【００４８】
また、寿命ＬＡが尽きてしまうのを確実に防ぐために、状態Ｃ２になった以降においては状態Ｃ２になる以前よりも頻繁に寿命ＬＡを予測するのが望ましい。このため、状態Ｃ２またはそれに近い状態になるまで経時変化が進むタイミング、すなわちトルクＴが例えばＴｂになるときの走行距離Ｌを予測して、その後の寿命予測の間隔を短くするのが好ましい。
【００４９】
なお、定着ベルト７１を長持ちさせて交換するべき時期を遅らせるために、状態Ｃ２になる前に潤滑剤８０を補給するメンテナンス作業を実施することが考えられる。その場合は、状態Ｃ２になるタイミングを予測することにより、早過ぎることも遅過ぎることもない適切なタイミングでメンテナンス作業を実施することができる。
【００５０】
図５にはトルクＴおよびトルク相対値ＴＲの温度依存性が示されている。
【００５１】
図５（Ａ）に示す通り、潤滑剤８０の量（グリス量）が多い場合、すなわち定着器１７が状態Ｃ１である場合は、潤滑剤８０の粘性の温度変化の影響が大きいことから、定着温度Ｈ（設定温度）が高いほどトルクＴは小さい。つまり、定着温度ＨとトルクＴとに逆相関（負の相関）の関係がある。
【００５２】
グリス量がやや少ない場合もグリス量が少ない場合も、定着温度が高いほどトルクＴは小さい。すなわちこれらの場合にも逆相関の関係がある。ただし、定着温度の差に対するトルクＴの差の割合は、グリス量が多い場合と比べて、グリス量がやや少ない場合は小さく、グリス量が少ない場合にはさらに小さい。
【００５３】
なお、グリス量が減少するにつれて、潤滑剤８０の粘性の温度変化の影響が小さくなってギヤなどの部材の熱膨張の影響が顕在化し、定着温度が高いほどトルクＴは大きい正の相関の関係に近づく。
【００５４】
このようにトルクＴは定着温度に依存するので、定期的に定着ベルト７１の経時変化を予測するために定期的にトルクＴを測定するにあたって、毎回の測定を同じ温度条件で行う必要がある。
【００５５】
しかし、画像形成装置１においては、定着ベルト７１の温度制御における定着温度Ｈの目標値（設定温度）が印刷モードに応じて変更される。印刷モードは、カラー／モノクロ、片面／両面、スマートプリント／通常プリント／コピーといった基本指定項目によって大別され、シート２の種類および画像濃度などのその他の項目によって細分化される。多種多様の印刷モードの中には、定着温度Ｈが他の印刷モードと同一であるものもあるが、異なるものもある。
【００５６】
したがって、例えば走行距離Ｌが所定量（例えば１０ｋｍ）増えるごとにトルクＴを測定するものとした場合に、前回の測定時と今回の測定時とで定着温度Ｈが互いに異なるという事態が起こり得る。
【００５７】
ところで、潤滑剤８０が残存している期間内の任意のタイミングにおいて、定着温度Ｈが異なる２つの場合のそれぞれのトルクＴどうしの相対関係は、これらの２つの場合の定着温度Ｈの差に依存する。この相対関係は、２つの場合のそれぞれのトルクＴどうしの比または差であるトルク相対値ＴＲによって表わすことができる。
【００５８】
図５（Ｂ）では、定着温度Ｈの上限値Ｈｍａｘと他の定着温度Ｈとのトルク相対値ＴＲが示されている。グリス量にかかわらず、他の定着温度Ｈが下限値Ｈｍｉｎであるときのトルク相対値ＴＲが最も大きく、他の定着温度Ｈが上限値Ｈｍａｘに近いほど、トルク相対値ＴＲは小さい。
【００５９】
画像形成装置１は、トルク相対値ＴＲの経時変化の変化率に基づいて、潤滑剤８０の残存の状態の判定に用いられる特定の温度におけるトルクＴを算出する機能を有している。
【００６０】
以下、この機能を中心に画像形成装置１の構成および動作を説明する。
【００６１】
図６には制御回路１００の機能的構成が示され、図７にはトルクＴおよびトルク相対値ＴＲの経時変化が模式的に示されている。図８にはトルク相対値ＴＲの他の例が、図９には係数テーブル６０の例が、それぞれ示されている。
【００６２】
図６において、制御回路１００は、メイン制御部１０１、温度制御部１７１、回転指令部１７２、トルク測定部１７３、記憶部１７４、第１算出部１７５、第２算出部１７６、判定部１７７、寿命予測部１７８、および報知処理部１７９などを有している。これらの機能は、ＣＰＵ(Central Processing Unit) を含む制御回路１００のハードウェア構成により、または制御プログラムがＣＰＵによって実行されることにより、またはこれらの組合せにより実現される。
【００６３】
メイン制御部１０１は、画像形成装置１の全体の制御を受け持つコントローラである。メイン制御部１０１は、通信インタフェース５２を介して外部のホスト装置からジョブが入力されると、そのジョブにより指定された枚数の印刷を行うようプリンタエンジン１０および搬送機構４０などを制御する。搬送機構４０には、定着器１７の加圧ローラ７５を径方向に移動させる圧接力可変機構が含まれる。
【００６４】
温度制御部１７１は、定着ヒータ７３を制御する。メイン制御部１０１から通知される印刷モードに応じて定着温度Ｈを目標温度として設定し、定着ヒータ７３を点灯させて定着ベルト７１を昇温させる。温度センサ７８の出力を監視して定着温度Ｈまで昇温させる。そして、定着温度Ｈに昇温した後は、定着ベルト７１を定着温度Ｈに保つよう定着ヒータ７３をオンオフする温調制御を行う。
【００６５】
回転指令部１７２は、定着モータ３０の回転を制御するベクトル制御部２３に対して速度指令ω＊を与える。速度指令ω＊は、印刷モードに応じた定着速度でシート２を搬送するよう加圧ローラ７５を回転させるための指令である。
【００６６】
回転指令部１７２とベクトル制御部２３とから構成されるモータ制御部１０３は、温度制御部１７１による定着ベルト７１の昇温の開始から定着温度Ｈに昇温するまでの立上げ期間にわたって、定着モータ３０を定速回転させる。ベクトル制御部２３の構成の例を後に挙げる。
【００６７】
トルク測定部１７３は、定着ベルト７１がシート２と接することなく定速回転しているときに、定着モータ３０のトルクＴを測定する。シート２が定着ニップを通過する期間、すなわち定着ベルト７１がシート２と接する期間は、通過していない期間と比べて搬送速度が不安定になりやすく、搬送速度の微妙な変化に伴ってトルクＴが変化するおそれがある。したがって、シート２が定着ニップを通過していないときにトルクＴを測定するのが望ましい。
【００６８】
定着温度Ｈに保つ温度制御および定着ベルト７１を定速回転させるモータ制御の両方が行われ、かつシート２が定着ニップを通過していない期間としては、例えば印刷ジョブの最終のシート２の定着が終わってから定着モータ３０を停止させるまでの期間がある。印刷ジョブにおいて、先行のシート２が定着ニップを通過し終えてから後続のシート２が定着ニップに進入するまでの期間、および印刷ジョブの途中で画像安定化処理を行う場合おいて画像安定化処理を行っている期間もある。
【００６９】
本実施形態においては、トルク測定部１７３は、トルクＴをベクトル制御部２３からのｑ軸電流値Ｉｑに基づいて測定データを得る。ｑ軸電流値Ｉｑを定着モータ３０に固有のトルク定数を用いてトルク値に換算してトルクＴの測定データとしてもよいし、ｑ軸電流値Ｉｑをトルク値に換算することなく測定データとしてもよい。
【００７０】
トルク測定部１７３は、例えばメイン制御部１０１からの定期測定指令Ｓ１７３に従って、トルクＴの測定を定期的に行う。定期測定指令Ｓ１７３は、例えば走行距離Ｌが設定値だけ増えるごとに、または所定枚数の印刷を行うごとに、トルク測定部１７３に与えられる。詳しくは、後に述べる基準時トルクＴ０を取得したい測定タイミングの少し前のタイミングから印刷ジョブを実行するごとに与えられる。つまり、トルク測定部１７３は、定期的に複数の印刷ジョブのそれぞれの実行時にトルクＴを測定することができるように、定期測定指令Ｓ１７３が発せられる。
【００７１】
この基準時トルクＴ０を取得したい測定タイミングは厳密である必要はなく、走行距離Ｌが設定値よりも若干少ない値または若干多い値まで増加したタイミングであってもよい。印刷ジョブの入力状況などに応じて適宜調整することができる。
【００７２】
また、後に述べるように潤滑剤８０が欠乏した状態であると判定された以降においては、トルクＴの測定の実施間隔（測定間隔ΔＬ’）をこの判定の以前の実施間隔（測定間隔ΔＬ）よりも短くするのが好ましい。したがって、測定の実施間隔は、定着ベルト７１の経時変化の段階に応じて変更される。
【００７３】
なお、トルク測定部１７３には、定期測定指令Ｓ１７３が与えられるとともに、そのときの走行距離Ｌがメイン制御部１０１から通知される。
【００７４】
記憶部１７４は、定着温度Ｈが基準温度Ｈ０であるときのトルクＴである基準時トルクＴ０の測定データをそのときの走行距離Ｌと対応づけて記憶する。また、定着温度Ｈが副基準温度Ｈ１であるときのトルクＴである副基準時トルクＴ１の測定データをそのときの走行距離Ｌと対応づけて記憶する。走行距離Ｌは、例えばトルク測定部１７３から取得する。
【００７５】
基準温度Ｈ０および副基準温度Ｈ１は、いずれも印刷モードに応じて選択的に設定される定着温度Ｈの選択肢である。基準温度Ｈ０は、測定時の温度条件を揃えてトルクＴの経時変化を示す測定データを収集するために当該温度条件として定められた温度である。副基準温度Ｈ１は、測定データを取得したいタイミングにおける定着温度Ｈが基準温度Ｈ０ではない場合に、基準温度Ｈ０でのトルクＴを算出（推定）するために定められた温度である。副基準温度Ｈ１は、１つだけで定めてもよいし、複数定めてもよい。複数の副基準温度Ｈ１を定める場合は、それぞれについてトルク相対値ＴＲを算出して蓄積する必要がある。
【００７６】
本実施形態では、シート２として普通紙を用いる標準のカラー印刷モードにおいて定着温度Ｈに設定される温度（例えば１６５℃）が基準温度Ｈ０とされている。また、標準のモノクロ印刷モードにおいて定着温度Ｈに設定される温度（例えば１４５℃）が副基準温度Ｈ１とされている。
【００７７】
ただし、例えば厚紙を用いる非標準のモノクロ印刷モードにおいて、定着温度Ｈが基準温度Ｈ０に設定される場合がある。逆に非標準のカラー印刷モードにおいて、定着温度Ｈが副基準温度Ｈ１に設定される場合があり得る。
【００７８】
図７も参照して、第１算出部１７５は、基準時トルクＴ０と、副基準時トルクＴ１でありかつ基準時トルクＴ０との測定タイミングのずれΔが設定範囲Δｔｈ内である注目副基準時トルクＴ１’とに基づいて、当該基準時トルクＴ０と当該注目副基準時トルクＴ１’とのトルク相対値ＴＲを算出する。そして、算出したトルク相対値ＴＲを記憶部１７４に記憶させる。
【００７９】
設定範囲Δｔｈは、基準時トルクＴ０と当該注目副基準時トルクＴ１’とを実質的に同じタイミングのトルクＴとみなすか否かを決める判断条件であり、走行距離Ｌのずれのしきい値と測定日時のずれのしきい値とで構成される。
【００８０】
例えば、モノクロ印刷を行って副基準時トルクＴ１を測定し、続けて数枚程度のカラー印刷を行って基準時トルクＴ０を測定した場合を想定する。この場合、測定タイミングのずれΔは、走行距離Ｌについては数枚程度のシート２に対応する僅かな値であり、測定日時については長くで数分程度でしかない。したがって、副基準時トルクＴ１を測定してから基準時トルクＴ０を測定するまでに、予測に影響する程の経時変化は生じていないと考えられる。この場合のずれΔが範囲内となるように設定範囲Δｔｈは定められている。
【００８１】
また、他の例として、副基準時トルクＴ１を測定した後、その日は印刷を行わず、あくる日の最初の印刷で基準時トルクＴ０を測定した場合を想定する。この場合は、走行距離Ｌのずれは僅かであっても、測定日時のずれは例えば半日以上になる。印刷が行われなかった半日の間に定着器１７の状態を無視できない程度に経時変化させる何らかアクシデントが発生したおそれがある。したがって、この場合のずれΔが範囲外となるように設定範囲Δｔｈは定められている。
【００８２】
図７の上側のグラフにおいて、白抜きの丸は副基準時トルクＴ１および注目副基準時トルクＴ１’を表わし、二重丸は基準時トルクＴ０を表わす。破線の二重丸は、測定ではなく算出により得られることを表わしている。
【００８３】
走行距離ＬがＬ０である使用開始時において、例えばカラー印刷とモノクロ印刷とを連続的に行うことにより、実質的に同一タイミングの基準時トルクＴ０（Ｌ０）と注目副基準時トルクＴ１’（Ｌ０）とが得られている。
【００８４】
走行距離ＬがＬ１，Ｌ２，Ｌ３であるタイミングにおいて、基準時トルクＴ０（Ｌ１），Ｔ０（Ｌ２），Ｔ０（Ｌ３）が得られている。そして、これらの基準時トルクＴ０が得られる以前に注目副基準時トルクＴ１’（Ｌ１），Ｔ１’（Ｌ２），Ｔ１’（Ｌ３）が得られている。ただし、基準時トルクＴ０が得られる以前に限らず、破線の白抜きの丸で示すように、基準時トルクＴ０を得た以後に得られた副基準時トルクＴ１を注目副基準時トルクＴ１’とすることもできる。
【００８５】
図７の下側のグラフにおいて、黒丸は、走行距離ＬがＬ０，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３であるときのトルク相対値ＴＲを表わす。図７の例において、トルク相対値ＴＲは、注目副基準時トルクＴ１’に対する注目副基準時トルクＴ１’と基準時トルクＴ０との差の比である。このトルク相対値ＴＲは、（１）式で表わされる。
【００８６】
ＴＲ＝（Ｔ１’−Ｔ０）／Ｔ１’    …（１）
ただし、これに限らない。図８（Ａ）の例において、トルク相対値ＴＲは、注目副基準時トルクＴ１’に対する基準時トルクＴ０の比であり、（２）式で表わされる。
【００８７】
ＴＲ＝Ｔ０／Ｔ１’    …（２）
図８（Ｂ）の例において、トルク相対値ＴＲは、注目副基準時トルクＴ１’と基準時トルクＴ０との差であり、（３）式で表わされる。
【００８８】
ＴＲ＝Ｔ１’−Ｔ０  またはＴＲ＝Ｔ０−Ｔ１’    …（３）
図６に戻って、第２算出部１７６は、基準時トルクＴ０を測定するべきタイミングにおいて副基準時トルクＴ１がトルク測定部１７３によって測定された場合に、定着ベルト７１の経時変化を予測するための情報として当該タイミングにおける基準時トルクＴＯを算出する。この算出は、記憶部１７４に記憶されている測定データを用いて副基準時トルクＴ１を補正するものである。詳しくは次の通りである。
【００８９】
再び図７を参照して、第２算出部１７６は、注目副基準時トルクＴ１’ではない副基準時トルクＴ１が測定されたタイミング（Ｌ４）におけるトルク相対値ＴＲ（Ｌ４）を推定する。なお、タイミング（Ｌ４）とは、走行距離ＬがＬ４であるタイミングである。
【００９０】
この推定では、当該タイミング（Ｌ４）の以前で直近の２以上のｎ回のトルクＴの測定で得られたｎ個のトルク相対値ＴＲの変化（各測定間隔ΔＬにおける変化率ＴＲｒの推移）を近似する関係式を求める。
【００９１】
例えば、３個以上のトルク相対値ＴＲに基づいて、最小二乗法により回帰曲線の式を求める。または、測定間隔ΔＬごとの変化率ＴＲｒ１２，ＴＲｒ２３の推移から当該タイミング（Ｌ４）の直前の測定間隔ΔＬ３４におけるトルク相対値ＴＲの変化を一次近似する。例えば変化率ＴＲｒ１２，ＴＲｒ２３が共にほぼ１％であった場合は、測定間隔ΔＬ３４の変化率ＴＲｒ３４が１％であるものとして、トルク相対値ＴＲの直近の変化を表わす一次関数を特定する。
【００９２】
次に、近似により得られた関係式を用いてタイミング（Ｌ４）におけるトルク相対値ＴＲ（Ｌ４）を算出し、算出したトルク相対値ＴＲ（Ｌ４）を係数化する。すなわち、副基準時トルクＴ１を補正する演算に用いる係数αを決める。この係数化には、図９に示す係数テーブル６０を用いる。ただし、所定の変換式を用意しておいて計算によりトルク相対値ＴＲ（Ｌ４）から係数αを算出してもよい。
【００９３】
図９の例において、トルク相対値ＴＲ（Ｌ４）が例えば４．５〜５．５％の範囲内の値であった場合、係数αは「０．５」と決まる。
【００９４】
係数αを決めると、第２算出部１７６は、次の（４）式を用いて基準時トルクＴＯを算出する。
【００９５】
ＴＯ＝Ｔ１×（１＋α）×Ｋ    …（４）
ＴＯ：基準時トルク
Ｔ１：副基準時トルク
α：トルク相対値に基づく係数
Ｋ：付加係数（Ｋ＞０）
（４）式中の付加係数Ｋは、算出した基準時トルクＴＯと実験により測定した基準時トルクＴＯとに未知の要因によるずれが生じる場合に、そのずれを補正するために付加した係数である。ずれが生じない場合は、Ｋは１に定められる。
【００９６】
このようにして基準時トルクＴＯ（推定値）を算出すると、第２算出部１７６は、算出した基準時トルクＴＯ（Ｌ４）と算出の過程で推定したトルク相対値ＴＲ（Ｌ４）とをタイミング（Ｌ４）における測定データとして記憶部１７４に記憶させる。
【００９７】
図６に示した判定部１７７は、例えば記憶部１７４に新たにトルク相対値ＴＲが記憶されるごとに、トルク相対値ＴＲに基づいて潤滑剤８０の残存の状態を判定する。例えば、直近の複数のトルク相対値ＴＲを比較し、トルク相対値ＴＲの経時変化が飽和したこと、つまり複数のトルク相対値ＴＲの差がほぼ０であることを、潤滑剤８０が欠乏した潤滑膜切れ状態であると判定する。または、最新のトルク相対値ＴＲが所定のしきい値以下であることを潤滑膜切れ状態であると判定してもよい。
【００９８】
寿命予測部１７８は、記憶部１７４により記憶されている複数の基準時トルクＴ０のうちの直近の複数個に基づいて、基準時トルクＴ０が寿命しきい値Ｔｔｈ（図４参照）になるまでの残り走行距離（余命ＬＢ）を予測する。
【００９９】
例えば、直近の２個の基準時トルクＴ０の変化率を求め、以後もこの変化率で基準時トルクＴＯが変化（この場合は増加）すると仮定し、基準時トルクＴＯが寿命しきい値ＴＯｔｈになるであろうタイミングの走行距離Ｌｔｈを算出する。そして、Ｌｔｈと現在の走行距離Ｌとの差を余命ＬＢとして算出する。
【０１００】
寿命予測部１７８は、このような予測を、潤滑膜切れ状態であると判定部１７７により最初に判定されたとき以降にのみ行う。つまり、潤滑剤８０の残存量が適量範囲内である間は、予測を省略して制御系の負担を軽減する。
【０１０１】
報知処理部１７９は、寿命予測部１７８により予測された余命ＬＢを操作パネル５０のタッチパネルディスプレイに表示させることでユーザに報知する。この報知に際して、サービスコールをユーザに薦めるメッセージを表示させてもよい。また、ユーザへの報知に加えてまたはそれに代えて、サービスセンターに画像形成装置１の経時変化の状態を通知するデータ送信処理を行ってもよい。
【０１０２】
図１０にはモータ駆動回路２１の構成の例が示されている。
【０１０３】
定着モータ３０として、ＤＣブラシレスモータ、例えばセンサレス型の永久磁石同期電動機（ＰＭＳＭ:Permanent Magnet Synchronous Motor)を用いることができる。
【０１０４】
定着モータ３０は、回転磁界を発生させる電機子としての固定子と、永久磁石を用いた回転子３２とを備えている。固定子３１は、１２０度間隔で配置されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコア、およびＹ結線された３つの捲線（コイル）３３，３４，３５を有している。
【０１０５】
モータ駆動回路２１は、定着モータ３０に対して、ｄ−ｑ座標系を基本とした制御モデルを用いて回転磁界の磁束の方向および大きさを決めるベクトル制御を行う。ベクトル制御では、捲線３３〜３５に流れる３相の交流電流を、回転子である永久磁石と同期して回転している２相の捲線に流す直流電流に変換して制御を簡単化する。
【０１０６】
制御モデルは、永久磁石の磁束方向をｄ軸とし、ｄ軸から電気角でπ／２［ｒａｄ］（９０°）進んだ方向をｑ軸とするものである。ｄ軸およびｑ軸はモデル軸である。Ｕ相の捲線３３を基準とすると、ｄ軸の進み角θは、Ｕ相の捲線３３に対する磁極の角度位置（磁極位置）を示す。ｄ−ｑ座標系は、Ｕ相の捲線３３を基準としてこれより角度θだけ進んだ位置にある。
【０１０７】
捲線３３〜３５に流す電流のうち、ｑ軸の方向に流れるｑ軸成分は、誘起電圧定数に応じて定着モータ３０を正転または逆転させる方向のトルク（回転トルク）に変換される。ｄ軸の方向に流れるｄ軸成分（ｄ軸電流）は、トルクには変換されず、捲線３３〜３５において熱として消費される。
【０１０８】
モータ駆動回路２１は、ベクトル制御部２３、速度推定部２４、磁極位置推定部２５、３相インバータ２６、電流検出部２７、および座標変換部２８などを有している。
【０１０９】
３相インバータ２６は、ベクトル制御部２３から入力される制御信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−に従って、捲線３３，３４，３５に電流を流して定着モータ３０を回転させる。
【０１１０】
電流検出部２７は、捲線３３，３４に流れる電流Ｉｕ，Ｉｖを検出する。Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０であるので、検出した電流Ｉｕ，Ｉｖの値から計算によって電流Ｉｗを求めることができる。なお、Ｗ相電流検出部を有してもよい。
【０１１１】
ベクトル制御部２３は、速度推定部２４から入力される推定速度ωｍおよび磁極位置推定部２５から入力される推定角度θｍに基づいて、目標速度ω＊で回転する回転磁界が生成されるよう３相インバータ２６を制御する。ベクトル制御部２３は、速度制御部２３１、電流制御部２３２、および電圧パターン生成部２３３を有する。
【０１１２】
速度制御部４１は、上述の回転指令部１７２からの速度指令値（目標速度）ω＊と速度推定部２４からの推定速度ωｍとの差を零に近づける比例積分制御（ＰＩ制御）のための演算を行い、ｄ−ｑ座標系の電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を決定する。
【０１１３】
電流制御部２３２は、電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊と座標変換部２８から入力される推定電流値Ｉｄ，Ｉｑとの差を零に近づける比例積分制御のための演算を行い、ｄ−ｑ座標系の電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を決定する。
【０１１４】
電圧パターン生成部２３３は、磁極位置推定部２５から入力される推定角度θｍに基づいて、電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をＵ相、Ｖ相、およびＷ相の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換する。そして、電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいて制御信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−のパターンを生成し、３相インバータ２６へ出力する。
【０１１５】
速度推定部２４は、第１演算部２４１および第２演算部２４２などを有し、回転子３２の捲線３３〜３５に流れる電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに基づいて回転子３２の回転速度を推定する。
【０１１６】
第１演算部２４１は、電圧パターン生成部４３により決定された電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいて、ｄ−ｑ座標系の電流値Ｉｄｂ，Ｉｑｂを算出する。
【０１１７】
第２演算部２４２は、座標変換部２８からの推定電流値Ｉｄ，Ｉｑと第１演算部２４１による電流値Ｉｄｂ，Ｉｄｂとの差に基づいて、いわゆる電圧電流方程式に従って推定速度（速度推定値）ωｍを求める。推定速度ωｍは、速度制御部２３１および磁極位置推定部２５に入力される。
【０１１８】
磁極位置推定部２５は、推定速度ωｍに基づいて定着モータ３０の回転子の磁極位置を推定する。すなわち、推定速度ωｍを積分することにより推定角度θｍを算出する。
【０１１９】
座標変換部２８は、電流検出部２７により検出されたＵ相の電流ＩｕおよびＶ相の電流Ｉｖの各値からＷ相の電流Ｉｗの値を算出する。そして、推定角度θｍと３相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの値とに基づいて、ｄ−ｑ座標系の推定電流値（ｄ軸電流値Ｉｄおよびｑ軸電流値Ｉｑ）を算出する。
【０１２０】
上に述べた通り、ｑ軸電流値Ｉｑは、トルクＴの大きさを示す検出情報としてトルク測定部１７３により取得される。
【０１２１】
図１１には画像形成装置における処理の流れが、図１２には基準温度時の処理の流れが、図１３には副基準温度時の処理の流れが、図１４には残存状態の判定処理の流れが、それぞれ示されている。
【０１２２】
図１１において、印刷ジョブにより指定された印刷を行い（＃３０１）、定着ベルト７１の経時変化の判定および予測のための測定データを取得するべき測定タイミング（定期測定タイミング）であるか否かをチェックする（＃３０１）。つまり、前回の定期測定からの走行距離Ｌの増加分が測定間隔ΔＬに相当する値になったか否かをチェックする。
【０１２３】
現在が定期測定タイミングである場合に（＃３０１でＹＥＳ）、今回の印刷の印刷モードをチェックする（＃３０３）。
【０１２４】
今回の印刷の印刷モードが定着温度Ｈを基準温度Ｈ０に設定するモード（例えば標準のカラー印刷モード）であれば、基準温度時の処理を行う（＃３０４）。今回の印刷の印刷モードが定着温度Ｈを副基準温度Ｈ１に設定するモード（例えば標準のモノクロ印刷モード）であれば、副基準温度時の処理を行う（＃３０５）。
【０１２５】
ステップ＃３０２でＮＯの場合、およびステップ＃３０２において今回の印刷の印刷モードが定着温度Ｈを基準温度Ｈ１でもなく副基準温度Ｈ１でもない温度に設定するモードであった場合は、直ちに図１１のフローの処理を終える。
【０１２６】
図１２に示すように基準温度時の処理において、基準時トルクＴ０を測定する（＃４０１）。その後、前回の印刷の印刷モードをチェックする（＃４０２）。
【０１２７】
前回の印刷の印刷モードが定着温度Ｈを副基準温度Ｈ１に設定するモードであれば、前回の印刷からの経過時間および積算印刷枚数の増加分がそれぞれのしきい値以下であるか否かをチェックする（＃４０３）。つまり、前回の印刷に際して測定した最新の副基準時トルクＴ１が注目副基準時トルクＴ１’であるか否かをチェックする。
【０１２８】
最新の副基準時トルクＴ１が注目副基準時トルクＴ１’である場合は（＃４０３でＹＥＳ））、ステップ＃４０１で測定した基準時トルクＴ０と最新の副基準時トルクＴ１とのトルク相対値ＴＲを算出する（＃４０４）。
【０１２９】
そして、算出したトルク相対値ＴＲと今回の測定時の走行距離Ｌとを対応付けて記憶する（＃４０５）。
【０１３０】
他方、前回の印刷の印刷モードが定着温度Ｈを基準温度Ｈ０に設定するモードである場合には、定着ベルト７１の寿命を予測するタイミングであるか否かをチェックする（＃４０６）。寿命を予測するタイミングであれば（＃４０６でＹＥＳ）、余命ＬＢを算出して必要に応じて報知する寿命予測処理を行う（＃４０７）。
【０１３１】
ステップ＃４０２において前回の印刷の印刷モードが定着温度Ｈを基準温度Ｈ１でもなく副基準温度Ｈ１でもない温度に設定するモードであった場合、ステップ＃４０３でＮＯの場合、およびステップ＃４０６でＮＯの場合は、直ちに図１１のフローに戻る。
【０１３２】
図１３に示すように副基準温度時の処理においては、まず、副基準時トルクＴ１を測定する（＃５０１）。
【０１３３】
続いて、図７に示したように、過去のトルク相対値ＴＲの変化を近似して今回の測定を行ったタイミングにおけるトルク相対値ＴＲを算出し（＃５０２）、算出したトルク相対値ＴＲに基づいて係数αを特定し、（４）式を用いて基準時トルクＴ０を算出する。そして、算出した基準時トルクＴ０およびトルク相対値ＴＲを、今回の測定時の走行距離Ｌと対応付けて記憶する。
【０１３４】
その後、残存状態の判定処理を行い（＃５０５）、寿命を予測するタイミングである場合に（＃５０６でＹＥＳ）、余命ＬＢを算出して必要に応じて報知する寿命予測処理を行う（＃５０７）。ステップ＃５０６でＮＯの場合は、寿命予測処理を行うことなく図１１のフローに戻る。
【０１３５】
図１４に示すよう残存状態の判定処理においては、トルク相対値ＴＲの変化率ＴＲｒが所定のしきい値以下であるか否かをチェックする（＃６０１）。このチェックの結果がＹＥＳである場合に、トルク相対値ＴＲの変化が飽和していると判断して潤滑剤８０の残存の状態を潤滑膜切れ状態であると判断する（＃６０２）。
【０１３６】
図１５には制御回路１００の機能的構成の変形例が示されている。図１５において、図６と同一の機能を有する要素には図６と同一の符合を付し、それらの説明を省略しまたは簡略化する。
【０１３７】
画像形成装置１ｂは、サービスセンターに設置されたサーバ９３とネットワーク９０を介して通信可能に接続される。ネットワーク９０は、例えば、インターネットまたはその他の広域ネットワークとそれに接続されるＬＡＮ（Local Area Network）と含んで構成される。
【０１３８】
画像形成装置１ｂは、図１の画像形成装置１と同様のハードウェアにより構成される。すなわち、画像形成装置１ｂは、電子写真方式のカラープリンタであって、プリンタエンジン１０とともに、定着ベルト７１を接触させてシート２を加熱する定着器１７、定着ベルト７１を回転させる定着モータ３０、および制御回路１００ｂを備えている。
【０１３９】
制御回路１００ｂと図６の制御回路１００との差異は、制御回路１００が有する寿命予測部１７８および報知処理部１７９に代えて、制御回路１００ｂが送信処理部１８０を有している点である。
【０１４０】
送信処理部１８０は、トルク測定部１７３によって基準時トルクＴ０が測定されると、当該基準時トルクＴ０をそれの測定タイミング（走行距離Ｌ）と対応づけてサーバ９３に送信する。このとき、基準時トルクＴ０を記憶部１７４を介して取得する。トルク測定部１７３から直接に取得するようにしてもよい。
【０１４１】
また、送信処理部１８０は、第２算出部１７６によって基準時トルクＴ０が算出されると、当該基準時トルクＴ０をそれの算出に用いた注目副基準時トルクＴ１’の測定タイミング（走行距離Ｌ）と対応づけてサーバ９３に送信する。
【０１４２】
サーバ９３は、画像形成装置１ｂから送られてきた基準時トルクＴ０と走行距離Ｌとの組を、定着ベルト７１の寿命を予測するための情報として蓄積する。
【０１４３】
サーバ９３には、蓄積した基準時トルクＴ０に基づいて定着ベルト７１の寿命ＬＡおよび余命ＬＢを予測する機能、および、予測の結果をサービスパーソンによる随時の閲覧が可能に保存する機能が設けられている。サービスパーソンは、基準時トルクＴ０の経時変化を解析し、定着ベルト７１の交換の要否を判断したりメンテナンスを行う訪問スケジュールを決めたりすることができる。
【０１４４】
図１６には本発明の実施形態に係る画像形成システム２００の構成が示されている。
【０１４５】
図１６に示すように、画像形成装置１ｃと、画像形成装置１ｃに印刷ジョブを入力するホスト装置９１と、画像形成装置１ｃを管理するためのサーバ９４とを、ネットワーク９０を介して接続し、画像形成システム２００を構築してもよい。
【０１４６】
画像形成装置１ｃは、画像形成装置１と同様のハードウェアにより構成される電子写真方式のカラープリンタである。画像形成装置１ｃは、画像形成装置１と同様に定着モータ３０のトルクＴを測定する機能、および測定した基準時トルクＴ０または副基準時トルクＴ１を測定時の走行距離Ｌとともに測定データとして逐次にサーバ９４に送信する機能を有している。
【０１４７】
サーバ９４は、画像形成装置１ｃから送られてきた測定データおよびそれに基づいて算出したトルク相対値ＴＲを蓄積し、定期的に潤滑剤８０の残存の状態を判定したり、定着ベルト７１の寿命を予測したりする。すなわち、サーバ９４は、画像形成装置１の記憶部１７４、第１算出部１７５、第２算出部１７６、判定部１７７、および寿命予測部１７８に相当する機能を有している。
【０１４８】
サーバ９４において判定された潤滑剤８０の残存の状態を画像形成装置１ｃに通知し、画像形成装置１ｃにおけるトルクＴの測定間隔ΔＬの設定に反映させることができる。サーバ９４において予測された寿命は、画像形成装置１ｃのメンテナンス管理に利用することができる。
【０１４９】
以上の実施形態によると、取得したいタイミングにおける定着温度Ｈが特定の温度としての基準温度Ｈ０ではなくても、基準温度Ｈ０である場合のトルクＴを示す情報として算出される基準時トルクＴ０を取得することができる。
【０１５０】
上に述べた実施形態によると、基準温度Ｈ０を算出する際にトルク相対値ＴＲを算出するので、トルクＴを定期的に測定するタイミングごとのトルク相対値ＴＲの蓄積の抜けを防ぎまたは起きにくくすることができる。これにより、トルク相対値ＴＲの推移に基づく潤滑剤８０の残量の判定の精度を高めることができる。
【０１５１】
上に述べた実施形態においては、ベクトル制御部２３からトルクを発生させるｑ軸電流成分の推定値（Ｉｑ）を取り出してトルクＴを示す情報として用いたが、定着モータ３０にトルクセンサを設け、その検出信号に基づいてトルクＴを測定してもよい。３相インバータ２６に電源回路から流れ込む電流、または定着モータ３０の捲線３３〜３５から３相インバータ２６へ流れる電流の検出信号に基づいてトルクＴを測定してもよい。
【０１５２】
定着ベルト７１の積算使用量を表わす数値データは、走行距離Ｌに限らない。例えば印刷枚数（積算印刷回数）を用いてトルクＴの測定タイミングを定めたり定着ベルト７１の寿命を定量化したりすることができる。
【０１５３】
上に述べた実施形態において、基準温度Ｈ０は、定着温度Ｈの設定における選択肢のいずれか１つに限らない。互いに値が近い複数の選択肢がある場合は、これらの選択肢をすべて基準温度Ｈ０に定めることができる。つまり、各温度でのトルクＴの差が誤差程度であるような互いに近い温度のグループを、基準温度Ｈ０として定めてもよい。この場合、グループに属する種々の温度が定着温度に設定される印刷モードにおいて、基準時トルクＴ０としてトルクＴが測定される。副基準温度Ｈ１についても同様にグループ化することができる。ただし、基準温度Ｈ０および副基準温度Ｈ１は、それらによるトルクＴの差が誤差範囲を超える十分に大きい差となるように選定する必要がある。
【０１５４】
その他、画像形成装置１，１ｂの全体または各部の構成、処理の内容、順序、またはタイミング、定着ベルト７１の加熱の方式、定着モータ３０の種類、モータ制御の方式などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１，１ｂ，１ｃ  画像形成装置
２  シート（記録媒体）
１７  定着器
３０  定着モータ（モータ）
３３，３４，３５  捲線
７１  定着ベルト（定着部材）
７３  定着ヒータ（熱源）
７４  パッド
８０  潤滑剤
９３  サーバ（外部の装置）
１７１  温度制御部
１７３  トルク測定部
１７５  第１算出部
１７７  判定部
１７８  寿命予測部
１８０  送信処理部
Ｈ  設定温度
Ｈ０  基準温度
Ｈ１  副基準温度
Ｉｑ  ｑ軸電流値（捲線を流れる電流の値）
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４  走行距離（測定タイミング、積算使用量）
ＬＡ  寿命
Ｔ  トルク
Ｔ０  基準時トルク
Ｔ１  副基準時トルク
Ｔ１’  注目副基準時トルク
ＴＲ  トルク相対値
ＴＲｒ  変化率
Ｔｔｈ  寿命しきい値（しきい値）
Δ  ずれ
ΔＬ，ΔＬ’  測定間隔（測定の実施間隔）
Δｔｈ  設定範囲
【図１】
2020086202.tif 000003
【図２】
2020086202.tif 000004
【図３】
2020086202.tif 000005
【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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