(57)【要約】【課題】簡易な構成で、放熱部材１１８ｆの交換時期又は清掃時期を必要とする寿命を容易かつ正確に把握することを可能とする。【解決手段】放熱部材１１８ｆの表面に付着したトナー等の付着物の量を検知し、その付着量の検知結果に基づいて前記放熱部材１１８ｆの交換時期又は清掃時期である寿命を判断する寿命判断手段１１８ｇ〜１１８ｐを付設し、個々のユーザー毎に異なる放熱部材の寿命に基づく交換時期又は清掃時期が、放熱部材１１８ｆの表面に付着した付着物の量を検知することによって容易かつ正確に予測するように構成したものである。【選択図】図２
2010026466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材に、熱伝導体からなる放熱部材を当接させた構成を有する定着装置において、
前記放熱部材の表面に付着した付着物を検知し、その検知結果に基づいて前記放熱部材の寿命を判断する寿命判断手段を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記寿命判断手段は、前記放熱部材又は前記加圧部材の一方に印加した一定の検知電圧に対応して前記放熱部材又は加圧部材の他方に流れる電流を測定する電流検知手段を有し、
その電流検知手段で測定された電流値に基づいて前記放熱部材の寿命を判断するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記寿命判断手段は、前記放熱部材から一定間隔だけ離して配置された導体からなる接触検知部材を有し、
前記放熱部材の表面に付着した付着物の層厚が前記一定間隔を越えて当該付着物が前記接触検知部材に接触したときに、前記放熱部材の寿命を判断するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記寿命判断手段は、前記放熱部材の回転速度を検出する回転検知手段を有し、
その回転検知手段により検出された回転速度に基づいて前記放熱部材の寿命を判断するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記回転検知手段は、前記放熱部材に取り付けた反射部からの反射光を受光するように構成された反射型センサーを含むように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱部材に当接する加圧部材の表面に熱伝導体からなる放熱部材を当接させることによって加圧部材を降温させるように構成された定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置などの各種装置において、熱及び圧力を付与することによって記録媒体上にトナー像を定着させる定着装置が広く用いられている。そのような定着装置において、近年、エネルギーの利用効率を高めるべく、定着フィルム等からなる加熱部材の熱容量を小さくし、その加熱部材を定着動作可能温度まで上昇させるまでのエネルギー（電力）を低減化する技術が数多く提案され実用化されている。
【０００３】
ところが、そのように小熱容量化を図った定着フィルム等の加熱部材では、熱伝導性が長手軸方向に低下する傾向があり、記録媒体が通過する通紙領域と、通過しない非通紙領域との間で温度差が生じて、長手軸方向の温度分布が不均一になる場合がある。すなわち、非通紙領域の温度が上昇することによって加熱部材（定着フィルム）の表面に形成されている高離型性層（一般にはＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂層あるいはＳｉゴム層）が熱劣化するおそれがある。
【０００４】
そのため、例えば図１２に示されているように、加熱部材としての定着フィルム１の下面側に加圧部材として当接配置されている加圧ローラ２の外周表面に、長手軸方向のほぼ全長にわたって熱伝導体からなる放熱ローラ３を放熱部材として当接させるようにした構成が従来から提案されている。このような放熱ローラ３を備えた定着装置によれば、記録媒体の通紙領域と非通紙領域の温度不均一を解消させることが可能となる。このとき、上述した定着フィルム（加熱部材）１と、加圧ローラ（加圧部材）２との接触部位には定着ニップ部Ｎが形成されているが、その定着ニップ部Ｎに対して前記放熱ローラ（放熱部材）３は、通常、前記定着フィルム１及び加圧ローラ２の回転移動方向の下流側、すなわち排紙側の領域に配置されている。これは、その放熱ローラ（放熱部材）３の交換作業を排紙側から容易に行うことができるようにするためである。
【０００５】
ところが、上述したように放熱ローラ（放熱部材）３が、定着ニップ部Ｎの下流側に配置されていると、定着動作に伴って発生する微量なオフセットトナーや、記録媒体から発生する紙粉（以下、トナー等という。）が、加圧ローラ（加圧部材）２を介して放熱ローラ３へ移行するようにして付着していき、定着動作が繰り返されているうちにトナー等が放熱ローラ３の表面上に徐々に蓄積されていく傾向がある。そして、そのように放熱ローラ３の表面上にトナー等が蓄積されることによって、当該放熱ローラ３の降温作用が次第に弱められていくとともに、その蓄積したトナー等が装置の内壁面に等に接触して回転駆動の負荷抵抗を増大させることによって、交換や清掃が必要な寿命に至ることとなる。
【０００６】
すなわち、上述したようにして寿命に至った放熱ローラ３（放熱部材）には、定期的な交換や清掃が必要となってくるが、その放熱ローラ３の表面に蓄積するトナー等の量には、ユーザーの使用状況（使用原稿、使用環境、使用用紙）によるバラツキがあり、交換や清掃が必要となる寿命の到来が個々のユーザー毎に異なることから画像形成枚数（プリント枚数）のみからでは推測することができないという問題がある。そのため、従来装置においては、放熱ローラ３の寿命が到来する前に早めに交換や清掃を行うことが多くなっているが、寿命の到来による交換時期又は清掃時期を逸して不具合が生じてから交換や清掃を行わねばならない場合もある。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３１５０２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで本発明は、簡易な構成で、加圧部材の放熱手段における寿命の到来を容易かつ正確に把握することができるようにした定着装置及びそれを備えた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】
【０００９】
上記目的を達成するため本発明では、加熱部材に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材に、熱伝導体からなる放熱部材を当接させた構成を有する定着装置において、前記放熱部材の表面に付着した付着物を検知し、その検知結果に基づいて前記放熱部材の寿命を判断する寿命判断手段を備えた構成が採用されている。
【００１０】
このような構成を有する本発明によれば、放熱部材の表面に付着したトナー等の付着物の量が寿命判断手段により検知されることによって、個々のユーザー毎に異なる放熱部材の寿命の到来による交換時期又は清掃時期が容易かつ正確に判断されることとなり、放熱部材の交換又は清掃が無駄なく良好に行われるようになっている。
【００１１】
また本発明における寿命判断手段は、前記放熱部材又は前記加圧部材の一方に印加した一定の検知電圧に対応して前記放熱部材又は加圧部材の他方に流れる電流を測定する電流検知手段を有し、その電流検知手段で測定された電流値に基づいて前記放熱部材の寿命を判断するように構成することが可能である。
【００１２】
また本発明におげる寿命判断手段は、前記放熱部材から一定間隔だけ離して配置された導体からなる接触検知部材を有し、前記放熱部材の表面に付着した付着物の層厚が前記一定間隔を越えて当該付着物が前記接触検知部材に接触したときに、前記放熱部材の寿命を判断するように構成することが可能である。
【００１３】
また本発明における寿命判断手段は、前記放熱部材の回転速度を検出する回転検知手段を有し、その回転検知手段により検出された回転速度に基づいて前記放熱部材の寿命を判断するように構成すれることが可能である。
【００１４】
このときの本発明における回転検知手段は、前記放熱部材に取り付けた反射部からの反射光を受光するように構成された反射型センサーを含むように構成されることが可能である。
【００１５】
このような各構成を有する本発明によれば、放熱部材の表面に付着したトナーの量を、簡易な構成の電気的検知手段を有する寿命判断手段で検知することによって、個々のユーザー毎に異なる放熱部材の寿命の到来による交換時期又は清掃時期が容易かつ正確に判断されるようになっている。
【００１６】
また本発明では、上述したいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置とすることが可能であり、このような構成を有する本発明によれば、画像形成装置において同様な作用が得られる。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように本発明にかかる定着装置及びそれを備えた画像形成装置は、放熱部材の表面に付着したトナーの量を検知し、その付着トナー量の検知結果に基づいて前記放熱部材の寿命の到来を判断する寿命判断手段を付設し、個々のユーザー毎に異なる寿命の到来による放熱部材の交換時期又は清掃時期を、放熱部材の表面に付着したトナーの量を検知することによって容易かつ正確に判断し、放熱部材の交換又は清掃を無駄なく良好に行われるように構成したものであるから、簡易な構成で、放熱部材の交換又は清掃を無駄なく行うことができ、定着装置及びそれを備えた画像形成装置の信頼性を安価かつ大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、定着装置及びそれを備えた画像形成装置としての複写機に本発明を適用した実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
先ず、本発明を適用した複写機の全体構成は、図１に示されているように、画像形成装置本体Ａの各部に、スキャナ部Ｂ、画像形成部Ｃ及びシートデッキＤを備えたものとなっている。そして、上記画像形成装置本体Ａの上部に、ブック原稿の画像情報を読み取る画像読取手段であるスキャナ部Ｂが配置されているとともに、その画像形成装置本体Ａの下部には画像形成手段となる画像形成部Ｃが設けられ、さらにその画像形成部Ｃの下部側にシートデッキＤが組み付けられている。
【００２０】
上述したスキャナ部Ｂは、走査系光源２０１、プラテンガラス２０２、画像形成装置本体Ａに対して開閉可能な原稿圧板２０３、ミラー２０４、受光素子（光電変換素子）２０５、及び画像処理部などの各部から構成されている。そして、前記プラテンガラス２０２上に、本、記録紙等からなるブック原稿又はシート状原稿などを原稿面を下向きにして載置して原稿圧板２０３により背面を押圧して静止状態にセットし、読取スタートキーを押すと、走査系光源２０１がプラテンガラス２０２の下部を矢印ａ方向に走査して原稿面の画像情報を読み取る。走査系光源２０１により読み取られた原稿の画像情報は画像処理部で処理され、電気信号に変換されて、画像形成部Ｃのレーザスキャナ１１１に伝送される。ここで、画像形成装置本体Ａは、画像形成部Ｃのレーザスキャナ１１１に画像処理部の処理信号を入力すれば複写機として機能し、外部装置（コンピュータ）の出力信号を入力すればプリンタとして機能する。また、画像形成装置本体Ａは、他のファクシミリ装置からの信号を受信したり、画像処理部の信号を他のファクシミリ装置に送信したりすれば、ファクシミリ装置としても機能する。
【００２１】
一方、上述した画像形成部Ｃの下部にはシートカセット１が装着されている。このシートカセット１は、下段カセット１ａと上段カセット１ｂの２個で１つの給送ユニットを構成しており、本実施形態では、２つの給送ユニットＵ１及びＵ２による計４個のカセットが装着可能になされている。そして、上方側に配置された１つの給送ユニットＵ１は、前記画像形成装置本体Ａに対して着脱可能に取り付けられ、下方側の給送ユニットＵ２は、シートデッキＤに対して着脱可能に取り付けられている。
【００２２】
このような下段カセット１ａ及び上段カセット１ｂの内部に収容されたシート状記録媒体（用紙）は、給送回転体となるピックアップローラ３により繰り出され、フィードローラ４とリタードローラ５との協動作用により１枚ずつ分離・給送された後、搬送ローラ１０４、１０５によってレジストローラ１０６まで搬送され、該レジストローラ１０６によって後述する画像形成動作に同期するようにして画像形成部Ｃへと給送される。また、前述したシートカセット１とは別に、手差しトレイ６が画像形成装置本体Ａの側面に配置されており、手差しトレイ６上のシートＳは手差し給紙ローラ７により、レジストローラ１０６へと繰り出される。
【００２３】
また、前記画像形成部Ｃは、電子写真感光ドラム１１２、画像書き込み光学系１１３、帯電ローラ１１６、現像器１１４及び転写帯電器１１５等を備えた構成になされている。そして、帯電ローラ１１６により一様に帯電された感光体ドラム１１２の表面に、レーザスキャナ１１１から射出された画像情報に対応するレーザ光が画像書き込み光学系１１３により走査されて静電潜像が形成され、その静電潜像が現像器１１４により現像されることによりトナー像が形成される。その感光体ドラム１１２上のトナー像は、当該感光体ドラム１１２の回転に同期して上記レジストローラ１０６から送り出されたシート状記録媒体（用紙）の第１面に、転写帯電器１１５が配置された転写部で転写されるようになっている。
【００２４】
ここで、図中の符号１１７は、上述したようにしてトナー像を形成されたシート状記録媒体を搬送する搬送部を示し、また符号１１８及び１１９は、定着装置及び排出ローラをそれぞれ示している。上記搬送部１１７は、トナー像を形成された被加熱材としてのシート状記録媒体（記録用紙）を搬送可能とする構成になされていて、トナー像を形成されたシート状記録媒体は、上記搬送部１１７により定着装置１１８に搬送され、そこで加熱及び加圧が行われることによってトナー像が表面に定着された後、排出ローラ１１９によって機外のトレイ１２０に向かって排出され積載される構成になされている。
【００２５】
また、シート状記録媒体（記録用紙）の両面に画像を記録する場合には、定着装置１１８から排出されたシート状記録媒体が排出ローラ１１９に挟持されて当該シート状記録媒体の後端が分岐点２０７を通過した時点で上記排出ローラ１１９が逆転方向に回転駆動される。それにより上記シート状記録媒体は両面トレイ１２１上に一旦載置され、その後に搬送ローラ１０４、１０５により搬送されてレジストローラ１０６に到達し、その反転されたシート状記録媒体の第２面に上述と同様にして画像が形成された後、トレイ１２０に排出・積載される構成になされている。
【００２６】
ここで、本実施形態における定着装置１１８は、加圧部材駆動型のフィルム加熱方式を採用した加熱装置により構成されたものであって、特に図２に示されているように、周知構造のヒータスティ１１８ａに保持されたフィルムガイド１１８ｂに、移動加熱部材としてのエンドレス耐熱性フィルム体（以下、定着フィルムと呼ぶ。）１１８ｃが装着されている。上記移動加熱部材としての定着フィルム１１８ｃの図示下面側には、加圧部材としての加圧ローラ１１８ｄが接触配置されており、その定着フィルム１１８ｃと加圧ローラ１１８ｄとが接触配置された部位に定着ニップ部Ｎが形成されている。そして、その定着ニップ部Ｎ内にシート状記録媒体が、入口ガイド１１７ａを通して挿通されることによってトナー像の定着が行われるようになっている。
【００２７】
上述した定着装置１１８のヒータスティ１１８ａに保持されたフィルムガイド１１８ｂは、横長形状をなす耐熱性樹脂製部材から形成されており、前記定着フィルム（移動加熱部材）１１８ｃの内面ガイド部材を構成しているとともに、当該フィルムガイド１１８ｂの図示下端面に加熱体としてのヒータ１１８ｅが下方側に向かって露出するように取り付けられている。本実施形態におけるヒータ１１８ｅは、１ｍｍのＡＬ２Ｏ３（アルミナ）基板に、銀（Ａｇ）の発熱抵抗体を所定の幅・厚みにスクリーン印刷し、発熱体表面に保護用のガラスをコートしたものが用いられており、上述したフィルムガイド１１８ｂに接着固定されている。
【００２８】
一方、定着フィルム（移動加熱部材）１１８ｃは、上述したように加熱体としてのヒータ１１８ｅに接触するようにして前記フィルムガイド１１８ｂに外嵌された無端環状体から形成されたものであって、その定着フィルム１１８ｃの内周長は、上記ヒータ１１８ｅを含むフィルムガイド１１８ｂの外周相当長に対して例えば３ｍｍ程度大きく形成されている。それによって、当該定着フィルム１１８ｃは、上記ヒータ１１８ｅを含むフィルムガイド１１８ｂに対して周長が余裕を持ったルーズな状態になされて環状に移動可能となるように構成されている。
【００２９】
本実施形態における定着フィルム１１８ｃは、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために膜厚が総厚で約５０μｍのポリイミド樹脂に、耐熱性、離型性、強度、耐久性等を考慮して約１０μｍのＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂に導電剤を添加したコート層が被着された構成になされており、本実施形態では直径が２４ｍｍ（φ）のものが用いられている。
【００３０】
一方、上述したように加圧ローラ１１８ｄは、前記定着フィルム１１８ｃを加圧しながら移動させる回転駆動体を構成するものであって、加熱部材としての定着フィルム１１８ｃに当接して定着ニップ部Ｎを形成する加圧部材を構成している。そして、その加圧ローラ１１８ｄは、前記ヒータ１１８ｅの加熱面に対して、上記定着フィルム１１８ｃを介して図示を省略した付勢手段により所定の圧力で当接されている。当該加圧ローラ１１８ｄは、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス等からなる金属芯軸と、その金属芯軸に外装された、ＡＳＫＥＲ／Ｃ硬度で５３度の離型性の良い導電性シリコンゴム等の耐熱ゴム弾性体からなるローラ部とを有しており、本実施形態では直径が２３ｍｍ（φ）のものが用いられている。さらに、この加圧ローラ１１８ｄの表面部分には、被加熱材としてのシート状記録媒体及び定着フィルム１１８ｃに対する搬送性、並びにトナーの汚れ防止等の理由から、高離型性層を有する表層、例えばフッ素樹脂を分散させたコート層として約５０μｍのＰＦＡチューブが装着されている。
【００３１】
このような加圧ローラ１１８ｄの金属芯軸の軸方向一端部は、定着装置駆動用モータ（図示省略）に適宜のギアを介して連結されており、当該加圧ローラ１１８ｄが図中の矢印で示されたように反時計方向に回転駆動されるように構成されている。そして、この加圧ローラ１１８ｄの回転駆動によって、上述した定着フィルム１１８ｃは、その内面が上記ヒータ１１８ｅの加熱表面（図示下面）に密着摺動しながら図中の矢印で示されたように時計方向に従動状態で回転駆動されることによりシート状記録媒体（記録用紙）を搬送するようになっている。
【００３２】
一方、前述したように加圧部材としての加圧ローラ１１８ｄは、加熱部材としての定着フィルム１１８ｃに当接して定着ニップ部Ｎを構成するものであるが、その加圧ローラ（加圧部材）１１８ｄに熱伝導体からなる放熱部材を当接させた構成、すなわち、加圧ローラ（加圧部材）１１８ｄの外周面に放熱ローラ１１８ｆを当接させた構成が採用されている。この放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆは、金属芯軸に対して、アルミ（ＡＬ）、銅（ＣＵ）などの金属、又はアルミナ等の良熱伝導性の材料からなる、例えば直径１２ｍｍ（φ）の金属ローラが取り付けられた構成になされている。この放熱ローラ１１８ｆは、上述した加圧ローラ１１８ｄの軸方向のほぼ全長にわたって当接するように接触配置されている。
【００３３】
この加圧ローラ１１８ｄに対する前記放熱ローラ１１８ｆの圧接状態は、図示を省略した付勢手段によって維持されており、前述した加圧ローラ１１８ｄの回転駆動に伴って受動的に回転する構成になされている。そして、そのように放熱部材としての放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆが加圧ローラ１１８ｄに当接されて従動回転されることによって、前記加圧ローラ１１８ｄを降温させるように構成されており、特に小サイズ紙を使用する際における軸方向両端部分における温度上昇、すなわち端部昇温を緩和して軸方向における温度分布を均一化させる機能を有している。
【００３４】
このとき、上記放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆには、加圧ローラ１１８ｄの外周表面上に残留するオフセットトナーが回収されるようにして付着したり、シート状記録媒体から発生した紙粉が付着し、それらのトナー等の付着物が徐々に蓄積していく傾向があり、そのようなトナー等の付着物の蓄積による寿命の到来に対応して放熱ローラ１１８ｆには定期的な清掃や交換が必要となる。そこで、本実施形態においては、放熱ローラ１１８ｆに対して次のような寿命判断手段が付設されている。
【００３５】
すなわち、前記寿命判断手段は、上述した放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの表面に付着したトナー等の付着物の量を検知し、その付着量の検知結果に基づいて当該放熱ローラ１１８ｆの寿命を判断するように構成されており、放熱ローラ１１８ｆの交換時期又は清掃時期を良好に予測するようにしている。そして、図２に示されている第１の実施形態にかかる寿命判断手段は、前記放熱部材としての放熱ローラ１１８ｆに印加した一定の検知電圧に対応して前記加圧ローラ（加圧部材）１１８ｄに流れる電流を測定する電流検知手段を有している。
【００３６】
具体的には、本実施形態における電流検知手段は、前記放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの金属芯軸に一定の検知電圧を印加するＡＣ電源１１８ｇを有している。また、前記放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆが当接している前記加圧ローラ（加圧部材）１１８ｄの金属芯軸は、グランド接続されており、そのグランド回路の途中に、電流検知手段としての電流計１１８ｉが配置されている。そして、前記ＡＣ電源１１８ｇから放熱ローラ１１８ｆに印加された一定の検知電圧に対応して加圧ローラ１１８ｄには所定の電流が流されることとなるが、その加圧ローラ１１８ｄに流れる電流が、上述した電流計（電流検知手段）１１８ｉにより測定される構成になされている。
【００３７】
また、前記電流検知手段としての電流計１１８ｉは、図示を省略したＣＰＵ（中央演算装置）を有するＤＣコントローラに接続されており、上述したようにして電流計（電流検知手段）１１８ｉで測定された電流値が、上記ＤＣコントローラに予め閾値として設定されている規定量未満となっているときに前記放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの寿命が到来したものと判断し、その放熱ローラ１１８ｆの交換又は清掃を促す警告を発するように構成されている。
【００３８】
このように本実施形態の寿命判断手段は、上述した放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの表面上に付着するトナー等の付着物の蓄積量を、前記加圧ローラ１１８ｄに流れ込む電流量の変化で判定するように構成されたものである。その判定手順が、例えば図３に示されている。すなわち、まず上述したようにして放熱ローラ１１８ｆから加圧ローラ１１８ｄに流れ込む電流ａ（ステップ１）が、ＤＣコントローラ（図示省略）に設定された閾値ｂと比較され（ステップ２）、当該放熱ローラ１１８ｆから加圧ローラ１１８ｄに流れ込む電流ａにおける前記閾値ｂに対する上下関係が判定される（ステップ３）。そして、上記電流ａが閾値ｂを下回っている場合、つまり測定された電流値が規定量未満となっているときには（ａ＜ｂ）、前述した画像形成装置本体Ａの上部に設けられた操作表示部（図示省略）に、前記放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの交換又は清掃を促す警告が表示される（ステップ４）。一方、放熱ローラ１１８ｆに流れ込む電流ａが閾値ｂと同じか上回っている場合には（ａ≧ｂ）、そのままコピー動作（画像形成動作）が継続される（ステップ５）。
【００３９】
このような本実施形態にかかる構成において、画像印字率５％原稿にてコピー耐久枚数試験を行った結果が次の［表１］に示されている。すなわち、［表１］には、５Ｋ枚（５０００枚）毎にＡＣ１．５ＫＶを放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆに印加したときに前記放熱ローラ１１８ｆから加圧ローラ１１８ｄに流れ込む電流量（μＡ）の耐久枚数（ｋ枚）に関する測定結果が表されている。
【表１】
2010026466.tif 000003
【００４０】
この［表１］のように、例えば初期時、つまりオフセットトナーや紙粉などのトナー等の付着物が付着していない状態にある放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆが当接する加圧ローラ１１８ｄに流れ込む電流量は０．５９μＡであり、４０Ｋ枚（４００００枚）の耐久使用後において放熱ローラ１１８ｆから加圧ローラ１１８ｄに流れ込む電流量は０．１４μＡとなっている。すなわち、図４に示されているように、耐久枚数（図４の横軸；ｋ）が進むにつれて、前記放熱ローラ１１８ｆに上述したトナー等の付着物が堆積していき、その放熱ローラ１１８ｆから加圧ローラ１１８ｄに流れ込む電流量（図４の縦軸；μＡ）は次第に小さくなることから、そのような傾向を利用して放熱ローラ１１８ｆの寿命検知を可能としたものが本実施形態である。
【００４１】
そして、このコピー耐久試験においては、放熱の不均一化による異常画像の発生が２５ｋ枚（２５０００枚）から始まることが判明したことから、そのときの電流値０．３０９μＡを本実施形態では上述した閾値ｂとして設定しており、放熱ローラ１１８ｆに流れる電流値が０．３０９μＡ以下になれば当該放熱ローラ１１８ｆの交換時期又は清掃時期、すなわち寿命が到来したものと判定することとしている。なお、このときの閾値ｂは、定着装置の構成や、トナーの材質等に基づいて任意・自由に設定することができることは当然である。
【００４２】
このような構成を有する本実施形態によれば、放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの表面に付着したトナーの付着物の量が寿命判断手段により検知されることによって、個々のユーザー毎に異なる放熱ローラ１１８ｆの交換時期又は清掃時期、すなわち寿命が容易かつ正確に判断されることとなるため、従来のように放熱ローラ１１８ｆの交換又は清掃が早すぎたり遅すぎたりすることなく、交換又は清掃が無駄なく良好に行われるようになっている。
【００４３】
一方、上述した第１の実施形態と同一の構成部材に対して同一の符号を付与した図５にかかる第２の実施形態においても、放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの表面に付着したトナー等の付着物の量を検知し、その付着量の検知結果に基づいて放熱ローラ１１８ｆの交換時期又は清掃時期である寿命を判断する寿命判断手段が設けられている。本実施形態にかかる寿命判断手段は、前記放熱ローラ１１８ｆから一定間隔ｔだけ離して配置された導体からなる接触検知部材１１８ｊを有している。そして、放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの表面に付着した付着物の層厚が前記一定間隔ｔを越えて当該付着物が前記接触検知部材１１８ｊに接触したときに、前記放熱ローラ１１８ｆの交換又は清掃を促す警告を発する構成になされている。
【００４４】
本実施形態における接触検知部材１１８ｊとしては、アモルファス繊維等の除電針が用いられており、導通を確保するとともに接触による付加低減が図られた構成になされている。この接触検知部材１１８ｊは、不図示の抵抗１１８ｋを通してグランド接続されており、そのグランド回路の途中位置に電流計１１８ｉが配置されている。
【００４５】
一方、放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの金属芯軸には、ＤＣまたはＡＣ電圧を印加する電源装置１１８ｍが接続されており、前記放熱ローラ１１８ｆの表面に付着したトナー等の付着物の層厚が前記一定間隔ｔを越えて当該付着物が前記接触検知部材１１８ｊに接触したときに、前記放熱ローラ１１８ｆの寿命が到来したものと判断して交換又は清掃を促す警告を発するように構成されている。
【００４６】
すなわち、本実施形態においては、図６に示されているように、上述した放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの導通状態が確認された後に（ステップ１１）、適宜のＤＣコントローラ（図示省略）によって導通状態の有無が判定される（ステップ１２）。そして、前記接触検知部材１１８ｊを含むグランド回路が導通状態となっているときには（ステップ１３のＹｅｓ）、前述した画像形成装置本体Ａの上部に設けられた操作表示部（図示省略）に交換又は清掃を促す警告が表示される（ステップ１４）。また、上述した接触検知部材１１８ｊを含むグランド回路が導通状態になされない場合には（ステップ１３のＮｏ）、そのままコピー動作（画像形成動作）が継続される（ステップ１５）。
【００４７】
このような本実施形態にかかる構成において、画像印字率５％原稿にてコピー耐久枚数試験を行ったときの前記放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの外径変化に関する測定結果が、次の［表２］に示されている。
【表２】
2010026466.tif 000004
【００４８】
この［表２］にかかる耐久試験の結果によれば、図７に示されているように、耐久枚数（図７の横軸；ｋ）が進むにつれて、放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆにはオフセットトナーや紙粉等の付着物が堆積していき、外周の直径（図７の縦軸；ｍｍ）が次第に大きくなっていく。この傾向を利用して放熱ローラ１１８ｆの寿命検知を行うようにしたのが本実施形態である。
【００４９】
そして、このコピー耐久試験においては、放熱の不均一化による異常画像の発生が２５ｋ枚（２５０００枚）から始まることが判明したことから、そのときの外径１４．２９１ｍｍを本実施形態では閾値ｂとして設定するとともに、上述した接触検知部材１１８ｊを放熱ローラ１１８ｆの中心位置から１４．２９１ｍｍの半分（＝１４．２９１／２）の位置に設置している。そして、この場合には、放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの外径が１４．２９１ｍｍより大きくなり、当該放熱ローラ１１８ｆ上のトナーが前記接触検知部材１１８ｊに接触してＤＣコントローラにより導通が確認されたときに、表示部に交換又は清掃を促す警告が表示される構成になされている。なお、このときの閾値ｂも、定着装置の構成や、トナーの材質等に基づいて任意・自由に設定することができることは当然である。
【００５０】
このような第２実施形態においても、上述した第１の実施形態と同様な作用・効果が得られる。
【００５１】
次に、上述した第１及び第２の実施形態と同一の構成部材に対して同一の符号を付与した図８及び図９に示された第３の実施形態における寿命判断手段、すなわち放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの表面に付着したトナー等の付着物の量を検知し、その付着量の検知結果に基づいて放熱ローラ１１８ｆの寿命を判断して交換時期又は清掃時期を表示する手段は、前記放熱ローラ１１８ｆの回転速度を検出する回転検知手段を有している。そして、その回転検知手段により検出された回転速度が規定量以上となっているときに前記放熱ローラ１１８ｆの交換又は清掃を促す警告を発するように構成されている。
【００５２】
本実施形態における回転検知手段は、前記放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆに取り付けた反射部からの反射光を受光するように構成された反射型センサーを含むように構成されている。より具体的には、放熱ローラ１１８ｆの軸方向端部の非画像域１１８Ｘ、すなわち前記加圧ローラ１１８ｄとの非接触部に取り付けられた反射部１１８ｎを有しているとともに、その反射部１１８ｎからの反射光を受光するように構成された反射型センサー１１８ｐを含む構成になされている。
【００５３】
上記反射型センサー１１８ｐは、上述した反射部１１８ｎからの反射光を受光したときに検知信号を出力する構成になされており、その反射型センサー１１８ｐからの検知信号が、グランド回路の途中位置に配置された電流計１１８ｉにより測定され、その測定された検知信号の間隔値に基づいて、上述した放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの周速が回転速度として検知されるようになっている。そして、その回転検知手段としての反射型センサー１１８ｐによって検出された放熱ローラ１１８ｆの回転速度（周速）が、規定量以上となっているときに、前記放熱ローラ１１８ｆの寿命が到来したものと判断して交換又は清掃を促す警告を発するように構成されている。
【００５４】
すなわち、本実施形態においては、図１０に示されているように、上述した放熱ローラ１１８ｆの回転速度（周速）ａが検知されると（ステップ２１）、適宜のＤＣコントローラ（図示省略）に予め設定された回転速度（周速）の閾値ｂと比較される（ステップ２２）。そして、その放熱ローラ１１８ｆの回転速度（周速）ａの閾値ｂに対する上下が判定され、上記回転速度（周速）ａが前記閾値ｂを下回っていれば（ａ＜ｂ）、装置本体の表示部（図示省略）に交換又は清掃を促す警告が表示される（ステップ２３）。また、放熱ローラ１１８ｆの回転速度（周速）ａが閾値ｂと同じか上回っていれば（ａ≧ｂ）、そのままコピー動作（画像形成動作）が継続される（ステップ２４）。
【００５５】
このような本実施形態にかかる構成において、画像印字率５％原稿にてコピー耐久枚数試験を行ったときの前記放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆの回転速度（周速）に関する測定結果が、次の［表３］に示されている。
【表３】
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【００５６】
この［表３］にかかる耐久試験の結果によれば、図１１に示されているように、耐久枚数（図１１の横軸；ｋ）が進むにつれて、放熱ローラ（放熱部材）１１８ｆにはオフセットトナーや紙粉が堆積していき、周速（図１２の縦軸；ｒｐｍ）が次第に低下していく。この傾向を利用して放熱ローラ１１８ｆの寿命検知を行うようにしたのが本実施形態である。
【００５７】
そして、このコピー耐久試験においては、放熱の不均一化による異常画像の発生が２５ｋ枚から始まることが判明し、そのことから、そのときの回転速度（周速）である１８３．１７５を閾値ｂとして設定しており、放熱ローラ１１８ｆの周速ａがその閾値ｂより小さくなれば放熱ローラ１１８ｆの寿命、つまり交換時期又は清掃時期が到来したものと判定している。なお、このときの閾値ｂも、定着装置の構成や、トナーの材質等に基づいて任意・自由に設定することができることは当然である。
【００５８】
このような第３実施形態においても、上述した第１及び第２の実施形態と同様な作用・効果が得られる。
【００５９】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００６０】
例えば、上述した最初の実施形態には、放熱ローラ（放熱部材）に印加した一定の検知電圧に対応して加圧ローラ（加圧部材）に流れる電流を測定する電流検知手段を有する寿命判断手段が開示されているが、それとは逆に、加圧ローラ（加圧部材）に印加した一定の検知電圧に対応して放熱ローラ（放熱部材）に流れる電流を測定する電流検知手段を有する寿命判断手段を備えたものとすることが可能である。すなわち、本発明における寿命判断手段は、放熱部材又は加圧部材の一方に印加した一定の検知電圧に対応して放熱部材又は加圧部材の他方に流れる電流を測定する電流検知手段を有することにより、その電流検知手段で測定された電流値に基づいて前記放熱部材の寿命を判断するように構成することができる。
【００６１】
また、上述した各実施形態は、複写機に対して本発明を適用したものであるが、プリンタ等の画像形成装置、あるいはその他の装置に対しても本発明は同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上述べたように本発明にかかる定着装置及びそれを備えた画像形成装置は、プリンタや複写機などの多種多様な画像形成装置等に対して広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明を適用する画像形成装置の一例としての複写機における全体構成の概略を表した縦断面説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における定着装置に付設された寿命判断手段の構成を模式的に表したブロック図である。
【図３】図２に示された本発明の第１実施形態にかかる寿命判断手段の動作を表したフロー図である。
【図４】耐久枚数（横軸；ｋ）が進むにつれて加圧部材に流れ込む電流量（縦軸；μＡ）が次第に小さくなることを表した線図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における定着装置に付設された寿命判断手段の構成を模式的に表したブロック図である。
【図６】図５に示された本発明の第２実施形態にかかる寿命判断手段の動作を表したフロー図である。
【図７】耐久枚数（横軸；ｋ）が進むにつれて放熱部材の直径（縦軸；ｍｍ）が次第に大きくなることを表した線図である。
【図８】本発明の第３の実施形態における定着装置に付設された寿命判断手段の構成を模式的に表したブロック図である。
【図９】図８に示された本発明の第３実施形態における放熱部材の構成を模式的に表した外観斜視説明図である。
【図１０】図８及び図９に示された本発明の第３実施形態にかかる寿命判断手段の動作を表したフロー図である。
【図１１】耐久枚数（横軸；ｋ）が進むにつれて放熱部材の周速（縦軸；ｒｐｍ）が次第に小さくなることを表した線図である。
【図１２】定着装置の一般的な構成を表した縦断面説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
Ａ      画像形成装置本体
Ｂ      画像読取スキャナ
Ｃ      画像形成部
Ｄ      シート状記録媒体デッキ
Ｒ      画像転写部
Ｎ  定着ニップ部
１１２  感光ドラム
１１５  転写ローラ
１１８  定着装置
１１８ａ  ヒータスティ
１１８ｂ  フィルムガイド
１１８ｃ  定着フィルム（加熱部材）
１１８ｄ  加圧ローラ（加圧部材）
１１８ｅ  ヒータ（加熱体）
１１８ｆ  放熱ローラ（放熱部材）
１１８ｇ〜１１８ｐ  寿命判断手段
１１８ｇ  ＡＣ電源
１１８ｉ  電流計（電流検知手段）
１１８ｊ  接触検知部材
１１８ｋ  抵抗
１１８ｍ  電源装置
１１８ｎ  反射部
１１８ｐ  反射型センサー
１１８Ｘ  非画像域
【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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