(57)【要約】【課題】定着ヒータに対する安全性を高めるとともに、トライアックの寿命の到達まで使用することで経済性を高めることが可能な複合機１００を提供する。【解決手段】前記定着ヒータ３０９への通電が開始されると、前記トライアック３１０の寿命を算出する寿命算出手段４０３と、安全リレー３１３が前記定着ヒータ３０９への通電を遮断すると、前記算出されたトライアック３１０の寿命が予め設定された設定寿命を超過するか否かを判定する寿命判定手段４０５と、前記判定の結果、前記トライアック３１０の寿命が前記設定寿命を超過した場合に、電源が再投入されても、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持する安全リレー制御手段４０２とを備える複合機１００を提供する。【選択図】図４
2014085522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチング素子のオン・オフにより通電が制御される定着ヒータと、前記定着ヒータにより加熱される加熱ローラの温度が予め設定された所定の温度を超過すると、当該定着ヒータへの通電を遮断する安全リレーとを備える画像形成装置において、
前記定着ヒータへの通電が開始されると、前記スイッチング素子の寿命を算出する寿命算出手段と、
前記安全リレーが前記定着ヒータへの通電を遮断すると、前記算出されたスイッチング素子の寿命が予め設定された設定寿命を超過するか否かを判定する寿命判定手段と、
前記判定の結果、前記スイッチング素子の寿命が前記設定寿命を超過した場合に、電源が再投入されても、前記安全リレーによる定着ヒータの通電遮断を維持する安全リレー制御手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記寿命算出手段は、前記加熱ローラの温度が所定温度以下である場合のスイッチング素子のオン・オフ回数の積算値、気温が所定温度以下である場合のスイッチング素子のオン・オフ回数の積算値、自装置の機内温度が所定温度以下である場合のスイッチング素子のオン・オフ回数の積算値、自装置が最初に使用を開始されてからのスイッチング素子のオン・オフ回数の積算値のいずれかをスイッチング素子の寿命として算出する
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記スイッチング素子の寿命が前記設定寿命を超過した場合に、当該スイッチング素子の交換を促す画面を表示する表示手段を更に備えた
請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記安全リレー制御手段は、前記安全リレーによる定着ヒータの通電遮断を維持した後に、前記スイッチング素子が新たなスイッチング素子に交換された場合、前記維持した安全リレーによる定着ヒータの通電遮断を解除する
請求項１−３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
スイッチング素子のオン・オフにより通電が制御される定着ヒータと、前記定着ヒータの温度が予め設定された所定の温度を超過すると、当該定着ヒータへの通電を遮断する安全リレーとを備える画像形成装置の画像形成方法において、
前記定着ヒータへの通電が開始されると、前記スイッチング素子の寿命を算出するステップと、
前記安全リレーが前記定着ヒータへの通電を遮断すると、前記算出されたスイッチング素子の寿命が予め設定された設定寿命を超過するか否かを判定するステップと、
前記判定の結果、前記スイッチング素子の寿命が前記設定寿命を超過した場合に、電源が再投入されても、前記安全リレーによる定着ヒータの通電遮断を維持するステップと
を備えることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、詳しくは、定着ヒータに対する安全性を高めるとともに、スイッチング素子の寿命の到達まで使用することで経済性を高めることが可能な画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術において、感光体上に形成したトナー像を、直接、又は間接的に記録媒体に転写し、記録媒体上にトナー像を形成する画像形成装置では、その最終段に、当該記録媒体上のトナー像に対して、加熱、かつ加圧処理することで、当該トナー像を記録媒体上に定着する定着部が配設されている。
【０００３】
前記定着部には、ヒートローラが備えられており、当該ヒートローラは、内部が空洞とされ、加熱源（ヒータ）としてのハロゲンランプが収容され、このハロゲンランプが点灯するときに発生する熱によりローラ表面を加熱する構成となっている。
【０００４】
即ち、電気エネルギー（ハロゲンランプへの電力供給）を熱エネルギー（発生する熱）に変換することを利用しており、これにより、ヒートローラの温度調整をハロゲンランプへのオン・オフ制御により行うことができる。
【０００５】
前記ハロゲンランプのオン・オフ制御には、半導体デバイスのスイッチング素子であるトライアック（ＴＲＩＡＣ）が適用されており、検出される定着部の温度をフィードバック制御している。
【０００６】
ここで、従来から、ヒータ点灯回数を平均化しヒータ寿命を延ばし、消費電力を抑えてフリッカの発生を防止する定着ヒータ制御装置が存在する。この例では、複数の定着用のヒータが設けられており、それぞれの定着ヒータの点灯回数を記憶し、ヒータ点灯時又は消灯時にその点灯／消灯回数に基づいて平均化するように制御し、異常を検知した場合に定着ヒータ制御装置を停止し、異常を報知するよう構成されている。
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術では、ヒータの点灯／消灯回数（又は、通電時間を含む）をカウントすることで、寿命を判断（予測）するが、このような寿命の対象は、ハロゲンランプやヒートローラであり、ハロゲンランプをオン・オフ制御する上記トライアック等のデバイスに関しては、寿命の判断の対象としていない。尚、デバイスには、前記トライアックの他、ヒューズ、電解コンデンサ等の電子部品も含まれる。そのため、前記デバイスに関しては、ハロゲンランプやヒートローラが寿命に達する前に故障する場合がある。また、逆に、過剰な補償の下での設計により、大型、かつ高価なデバイスを選択しておく場合もある。
【０００８】
何れにしても、リサイクルの面からも、ハロゲンランプやヒートローラの寿命を予測すると共に、当該ハロゲンランプのオン・オフを制御するための制御系のデバイスに関しても、寿命の監視が必要であるが、現状では、このようなデバイスの寿命の監視は確立されていない。
【０００９】
特に、ハロゲンランプに関しては、装置の待機時や画像形成処理時に比べ、装置のコールドスタート時（立ち上げ時）には、大きな突入電流が発生するため、一概にオン・オフ回数の累積回数のみでの寿命の判定は誤差を招き易い。
【００１０】
例えば、定着部の温度が画像形成処理時は１６０℃であり、このときトライアックには、１０Ａ〜２０Ａの突入電流が流れる。これに対し、待機時は定着部の温度が１００℃であり４０Ａ〜５０Ａの突入電流が流れ、立ち上げ時は定着部の温度が３０℃であり７０Ａ〜８０Ａの突入電流が流れ、突入電流に格差があることがわかっている。
【００１１】
このような問題に対して、例えば、特開２００７−３７２０号公報（特許文献１）には、トナー像が形成された記録媒体に対して、加熱、かつ加圧処理することで、当該トナー像を記録媒体上に定着する定着部を備えた画像形成装置に用いられ、前記定着部には、電気エネルギーを熱エネルギーに変換する加熱源が設けられ、この加熱源への電源供給をスイッチング素子のオン・オフにより制御して、前記定着部における定着温度を所定温度に維持する画像形成装置用温度制御装置が開示されている。前記画像形成装置用温度制御装置は、前記スイッチング素子のオン・オフ回数を、少なくとも前記画像形成装置の立ち上げ時、待機時、画像形成処理時を含む、状態毎に分類して累積する状態別累積手段と、前記状態毎の前記スイッチング素子のオン・オフ回数のそれぞれの上限値を記憶する状態別上限値記憶手段と、前記状態別累積手段による各状態毎の累積結果と前記状態別上限値記憶手段に記憶された各状態毎の上限値とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、累積結果が少なくとも何れか１つの状態で上限値を超えている場合に、異常を判定する判定手段と、前記判定手段で異常を判定した場合に、警告、強制停止を含む異常時処理を所定の順序で実行する異常時処理実行制御手段とを有する。これにより、定着部の加熱源をオン・オフ制御するためのスイッチング素子を含む、温度制御系のデバイスに関して、正確な寿命判定が可能であり、必要最小限の補償の下で設計することができるという優れた効果を有するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−３７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、前記特許文献１に記載の発明では、前記トライアック等のスイッチング素子が現実に故障して寿命に達する前に、当該スイッチング素子の使用を禁止してしまうため、経済性が悪いという問題がある。
【００１４】
ところで、前記スイッチング素子、特に、トライアックは、故障（破損）した場合、約７０％程度の確率で、短絡状態（ショートモード）になることが知られている。前記スイッチング素子がショートモードで故障した場合、前記定着部（加熱ローラ）への加熱が継続することになり、画像形成装置から発火、発煙が生じ、危険な状態となる。
【００１５】
そこで、安全規格要件として前記加熱ローラの温度が予め設定された温度になると当該定着ヒータへの通電を遮断するサーモスタットが設けられているが、当該サーモスタットが動作する場合、前記加熱ローラから既に発煙や異臭が生じるという問題がある。又、前記サーモスタットは、通常、ユーザによる復帰を防止するために、一度、前記定着ヒータへの通電を遮断すると、再度復帰出来ない（元に戻せない）ワンショット型のサーモスタットを用いることが多い。そのため、前記サーモスタットが仮に作動すると、作動済のサーモスタットを新品に交換しなければならないという問題がある。
【００１６】
そのような問題を解決するために、所定の情報の入力により前記定着ヒータへの通電を遮断する安全リレーが更に設けられ、前記サーモスタットが作動する前の段階で前記安全リレーを作動するように、当該安全リレーをソフトウェア的に制御して、前記サーモスタットの作動を回避している。具体的には、前記安全リレーは、前記サーモスタットが作動する温度よりも低い温度に前記加熱ローラの温度が予め設定された温度になると、前記加熱ローラへの通電を遮断する。
【００１７】
ここで、前記加熱ローラは、通常、加熱初期において昇温オーバーシュートという過昇温が生じるため、前記安全リレーには、加熱初期において不作動のタイムラグが設けられている。つまり、通電開始の時点から所定時間経過後に前記安全リレーが加熱ローラの温度を監視し、加熱初期では作動しないように構成されている。又、製造者の想定を超えたユーザの使用条件によっては、前記安全リレーが誤って作動する誤作動が生じる場合があるため、当該安全リレーが作動しても、ユーザが、画像形成装置の電源を切断して、再度、電源を投入すれば、前記安全リレーは、再度、前記定着ヒータへの通電を可能とするよう構成されている。
【００１８】
ところが、トライアックがショートモードで故障した場合、前記安全リレーが作動したにも関わらず、ユーザが電源の切断と投入とを繰り返すと、前記加熱ローラが冷える前に通電を許すことになるため、前記安全リレーがあるにも関わらず、前記加熱ローラの温度が前記予め設定された温度以上になったために、前記サーモスタットが作動する場合がある。そのため、前記安全リレーが適切に機能せず、上述したサーモスタットに関する問題が再度発生する。このような問題に対して前記特許文献１に記載の発明では解決することが出来ない。
【００１９】
そこで、本発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、加熱ローラに対する安全性を高めるとともに、スイッチング素子の寿命の到達まで使用することで経済性を高めることが可能な画像形成装置及び画像形成方法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】
【００２０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、スイッチング素子のオン・オフにより通電が制御される定着ヒータと、前記定着ヒータにより加熱される加熱ローラの温度が予め設定された所定の温度を超過すると、当該定着ヒータへの通電を遮断する安全リレーとを備える画像形成装置であって、以下の構成を採用する。
【００２１】
即ち、前記画像形成装置は、前記定着ヒータへの通電が開始されると、前記スイッチング素子の寿命を算出する寿命算出手段と、前記安全リレーが前記定着ヒータへの通電を遮断すると、前記算出されたスイッチング素子の寿命が予め設定された設定寿命を超過するか否かを判定する寿命判定手段と、前記判定の結果、前記スイッチング素子の寿命が前記設定寿命を超過した場合に、電源が再投入されても、前記安全リレーによる定着ヒータの通電遮断を維持する安全リレー制御手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
又、前記寿命算出手段は、前記加熱ローラの温度が所定温度以下である場合のスイッチング素子のオン・オフ回数の積算値、気温が所定温度以下である場合のスイッチング素子のオン・オフ回数の積算値、自装置の機内温度が所定温度以下である場合のスイッチング素子のオン・オフ回数の積算値、自装置が最初に使用を開始されてからのスイッチング素子のオン・オフ回数の積算値のいずれかをスイッチング素子の寿命として算出する。
【００２３】
又、前記スイッチング素子の寿命が前記設定寿命を超過した場合に、当該スイッチング素子の交換を促す画面を表示する表示手段を更に備える。
【００２４】
又、前記安全リレー制御手段は、前記安全リレーによる定着ヒータの通電遮断を維持した後に、前記スイッチング素子が新たなスイッチング素子に交換された場合、前記維持した安全リレーによる定着ヒータの通電遮断を解除するとともに、前記算出されたスイッチング素子の寿命をリセットする。
【００２５】
又、本発明は、スイッチング素子のオン・オフにより通電が制御される定着ヒータと、前記加熱ローラの温度が予め設定された所定の温度を超過すると、当該定着ヒータへの通電を遮断する安全リレーとを備える画像形成装置の画像形成方法として提供することが出来る。
【００２６】
即ち、前記画像形成方法は、前記定着ヒータへの通電が開始されると、前記スイッチング素子の寿命を算出するステップと、前記安全リレーが前記定着ヒータへの通電を遮断すると、前記算出されたスイッチング素子の寿命が予め設定された設定寿命を超過するか否かを判定するステップと、前記判定の結果、前記スイッチング素子の寿命が前記設定寿命を超過した場合に、電源が再投入されても、前記安全リレーによる定着ヒータの通電遮断を維持するステップとを備えることを特徴とする。当該構成としても、上述と同様の効果を得ることが可能となる。
【００２７】
又、本発明は、電気通信回線などを介して個別に流通する、コンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することができる。この場合、中央演算処理装置（ＣＰＵ）が、本発明のプログラムに従ってＣＰＵ以外の各回路と協働して制御動作を実現する。
【００２８】
又、前記プログラム及びＣＰＵを用いて実現される各手段は、専用のハードウェアを用いて構成することもできる。又、当該プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で流通させることも可能である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の画像形成装置及び画像形成方法によれば、定着ヒータに対する安全性を高めるとともに、スイッチング素子の寿命の到達まで使用することで経済性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る複合機の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る操作部の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る複合機の制御系ハードウェアの構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における複合機の機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態のタッチパネル上に表示された交換画面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベット「Ｓ」はステップを意味する。
【００３２】
＜画像形成装置＞
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
【００３３】
図１は、本発明に係る複合機の構成を示す図である。但し、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。尚、本発明の画像形成装置は、例えば、プリンタあるいはプリンタ、コピー、スキャナ、ファックス等を備えた複合機等が該当し、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能等を備えた画像形成装置として機能する。以下に、例えば、コピー機能を利用する場合の複合機１００（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）の動作を簡単に説明する。
【００３４】
先ず、ユーザが複合機１００を利用する場合、原稿Ｐを複合機１００の上面に備えられている原稿台１０１ａ又は自動原稿給紙部１０１ｂに載置し、コピー機能の設定を操作部１０２から入力する。当該操作部１０２には、複合機１００が提供するコピー機能に関連する印刷画面（初期画面など）が表示され、コピー機能に関連する複数の設定項目キーが選択可能に表示されている。ユーザは、前記印刷画面を介して、コピー機能に関する設定条件の入力を行う。
【００３５】
ユーザが、設定条件の入力を完了すると、操作部１０２に設けられたスタートキーを押下して、複合機１００にコピー機能の処理を開始させる。
【００３６】
複合機１００がコピー機能の処理を開始すると、画像読取部１０３において、光源１０４から照射された光が、前記原稿台１０１ａに置かれた原稿に反射される。反射された光は、ミラー１０５、１０６、１０７によって撮像素子１０８に導かれる。導かれた光は前記撮像素子１０８により光電変換されて、基本的な補正処理、画質処理、圧縮処理等を施され、前記原稿に対応する画像データが生成される。
【００３７】
さて、前記画像データをトナー像として転写する部分が画像形成部１０９である。前記画像形成部１０９には感光体ドラム１１０が備えられている。前記感光体ドラム１１０は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１１１、露光ユニット１１２、現像器１１３、転写器１１４、クリーニングユニット１１５などが配置されている。
【００３８】
前記帯電器１１１は、前記感光体ドラム１１０の表面を一様に帯電させる。前記露光ユニット１１２は、帯電された前記感光体ドラム１１０の表面に、前記画像データに基づいてレーザーを照射し、静電潜像を形成する。前記現像器１１３は、形成された静電潜像に、トナーを付着させてトナー像を形成する。形成されたトナー像は、前記転写器１１４により、記録媒体（例えば、シート）に転写される。前記クリーニングユニット１１５は、前記感光体ドラム１１０の表面に残された余分なトナーを取り除く。これらの一連のプロセスは、前記感光体ドラム１１０が回転することにより実行される。
【００３９】
前記シートは、前記複合機１００に備えられた複数の給紙カセット１１６から搬送される。搬送される時は、前記シートはピックアップローラ１１７により何れか１つの前記給紙カセット１１６から搬送路へ引き出される。前記各給紙カセット１１６には、それぞれ異なる紙種のシートが収容されており、前記設定条件に関する設定に基づいてシートが給紙される。
【００４０】
搬送路に引き出された前記シートは、搬送ローラ対１１８やレジストローラ対１１９により感光体ドラム１１０と転写器１１４の間に送り込まれる。送り込まれると、前記シートには前記転写器１１４により前記トナー像が転写され、定着装置１２０に搬送される。
【００４１】
前記トナー像が転写されたシートが前記定着装置１２０に備えられた加熱ローラ１２１と加圧ローラ１２２の間を通過すると、前記トナー像に熱と圧力が印加されて、可視像がシートに定着される。前記加熱ローラ１２１の熱量は紙種に応じて最適に設定され、前記定着が適切に行われる。前記可視像がシートに定着されて画像形成が終了し、可視像が定着されたシートは、定着装置１２０を経て排紙トレイ１２３へ排紙され、積載、収容される。
【００４２】
前記手順により、複合機１００はコピー機能をユーザに提供する。
【００４３】
図２は、本発明に係る操作部の構成を示す図である。ユーザは、前記操作部１０２を用いて、上述のような画像形成についての設定条件を入力したり、入力された設定条件を確認したりする。前記設定条件が入力される場合、前記操作部１０２に備えられたタッチパネル２０１（操作パネル）、タッチペン２０２、操作キー２０３が用いられる。
【００４４】
前記タッチパネル２０１には、アナログ抵抗膜方式が採用され、透光性を有する上部フィルムと下部ガラス基板とがスペーサを介して重ね合わされた構成となっており、上部フィルムと下部ガラス基板との各々の対向面には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明電極層が設けられている。更に、上部フィルムがユーザにより押下されると、当該押下位置に対応する上部フィルム側の透明電極層と下部ガラス基板側の透明電極層とが接触するよう構成されている。上部フィルム又は下部ガラス基板に電圧を印加し、下部ガラス基板又は上部フィルムから押下位置に対応する電圧値を取り出すことにより、当該電圧値に対応する座標値（押下位置）を検出する。検出された押下位置が、タッチパネル上に表示された画面内の設定項目キー等の表示領域内に含まれると、当該設定項目の内容が入力（設定）される。
【００４５】
又、下部ガラス基板の下方には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示部が設けられており、当該表示部が、例えば、初期画面、コピー機能画面等の画面を表示することにより、タッチパネル２０１上に特定の画面が表示される。これにより、タッチパネル２０１には、設定条件等を入力する機能と当該設定条件等を表示する機能が兼ね備えられる。
【００４６】
又、タッチパネル２０１の近傍には、タッチペン２０２が備えられており、ユーザがそのタッチペン２０２の先をタッチパネル２０１に接触させると、当該接触位置（押下位置）に対応する座標値が、前記と同様に出力され、ユーザはタッチペン２０２により、表示された設定項目キー等を押下・選択することが可能となる。
【００４７】
更に、タッチパネル２０１近傍には、所定数の操作キー２０３が設けられ、例えば、テンキー２０４、スタートキー２０５、クリアキー２０６、ストップキー２０７、リセットキー２０８、電源キー２０９が備えられている。
【００４８】
次に、図３を用いて、複合機１００の制御系ハードウェアの構成を説明する。図３は、複合機における制御系ハードウェアの概略構成図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。
【００４９】
複合機１００の制御回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）３０４、各駆動部に対応するドライバ３０５、上述した操作部３０６（１０２）、気温（複合機１００の環境温度）又は複合機１００の機内温度を検知する温度センサ３０７、定着装置１２０の各部を内部バス３０８によって接続している。
【００５０】
前記定着装置１２０には、ハロゲンランプ等の定着ヒータ３０９の一方の端子が、スイッチング素子に対応するトライアック３１０を介して交流電源３１１の一方の端子に電気的に接続されるとともに、前記定着ヒータ３０９の他方の端子が、当該定着ヒータ３０９側から、サーモスタット３１２、安全リレー３１３を介して前記交流電源３１１の他方の端子に電気的に接続される。又、前記定着ヒータ３０９が加熱する加熱ローラ１２１には、当該加熱ローラ１２１の温度を検知するサーミスタ３１４が設置されている。
【００５１】
ここで、前記ＣＰＵ３０１は、前記トライアック３１０、前記安全リレー３１３、前記サーミスタ３１４と接続されており、例えば、ＲＡＭ３０３を作業領域として利用し、前記ＲＯＭ３０２、ＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて前記ドライバ３０５、前記操作部３０６、前記トライアック３１０、前記安全リレー３１３、前記サーミスタ３１４からのデータ等を授受したり、所定のデータを送信したりして、図１乃至図２に示した各駆動部の動作を制御する。又、前記駆動部以外の後述する各手段（図４に示す）についても、前記ＣＰＵ３０１がプログラムを実行することで当該各手段を実現する。前記ＲＯＭ３０２、ＨＤＤ３０４等には、以下に説明する各手段を実現するプログラムやデータが記憶されている。
【００５２】
＜本発明の実施形態＞
次に、図４、図５を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。図４は、本発明の複合機の機能ブロック図である。図５は、本発明の実行手順を示すためのフローチャートである。
【００５３】
先ず、ユーザが、複合機１００の電源を投入すると（図５：Ｓ１０１）、複合機１００の通電制御手段４０１、安全リレー制御手段４０２が起動し、当該安全リレー制御手段４０２は、安全リレー３１３の状態を確認し、当該安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持するか否かを判定する（図５：Ｓ１０２）。
【００５４】
前記判定の結果、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持する場合（図５：Ｓ１０２ＹＥＳ）については、後述する。
【００５５】
一方、前記判定の結果、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持しない場合（図５：Ｓ１０２ＮＯ）、前記安全リレー制御手段４０２は、前記定着ヒータ３０９の通電の開始時点から所定時間（例えば、数秒等）経過後に起動する。
【００５６】
ここで、前記安全リレー制御手段４０２の起動時点を前記通電の開始時点から所定時間ずらしているのは、前記定着ヒータ３０９への通電が開始されてから所定時間では当該定着ヒータ３０９が加熱する加熱ローラ１２１の昇温オーバーシュート（過昇温）が生じるため、前記安全リレー制御手段４０２が、それに対応して安全リレー３１３を作動しないようにするためである。
【００５７】
一方、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持しない場合、言い換えると、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電が可能である場合、前記通電制御手段４０１は、トライアック３１０のオン・オフを介して定着装置１２０の定着ヒータ３０９への通電を開始する（図５：Ｓ１０３）。
【００５８】
次に、前記通電制御手段４０１が、前記定着ヒータ３０９への通電を開始すると、前記複合機１００の寿命算出手段４０３が、前記トライアック３１０の寿命を算出する（図５：Ｓ１０４）。
【００５９】
前記寿命算出手段４０３が前記トライアック３１０の寿命を算出する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、以下の４種類の方法が挙げられる。
【００６０】
第一の方法は、前記加熱ローラ１２１の温度が所定温度以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値を当該トライアック３１０の寿命とする方法である。この方法では、例えば、前記寿命算出手段４０３が、前記加熱ローラ１２１の温度を検知可能なサーミスタ３１３を介して通電開始における加熱ローラ１２１の温度を検知し、当該検知温度が予め設定された第一の冷間温度（例えば、３０度）以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数をカウントし、当該カウントしたオン・オフ回数を所定のメモリに記憶された従前のオン・オフ回数に加算して、積算値として算出する。ここで、例えば、前記トライアック３１０のオン・オフの繰り返しにより、前記加熱ローラ１２１の温度が上昇し、前記サーミスタ３１３による検知温度が前記第一の冷間温度を超過した場合は、前記寿命算出手段４０３は、前記算出を停止し、今まで算出したオン・オフ回数（積算値）を前記メモリに記憶させる。又、これ以降、複合機１００の起動とともに、前記寿命算出手段４０３が、前記加熱ローラ１２１の温度を検知し、当該検知温度が前記第一の冷間温度以下である場合に、前記トライアック３１０のオン・オフ回数を算出する。このように、加熱ローラ１２１の温度が所定温度以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数、言い換えると、複合機１００の起動時（ウォームアップ時）におけるトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値を当該トライアック３１０の寿命とする。ここで、第一の冷間温度以下である加熱ローラ１２１において定着ヒータ３０９に通電すると、突入電流が大きくなるため、トライアック３１０へのダメージが大きく、当該トライアック３１０の寿命を短くさせる。そのため、前記加熱ローラ１２１の温度が所定温度以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値は、当該トライアック３１０の寿命を反映した値と言える。
【００６１】
又、第二の方法は、気温が所定温度以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値を当該トライアック３１０の寿命とする方法である。この方法では、例えば、前記寿命算出手段４０３が、予め設置された気温（複合機１００の環境温度）を検知する温度センサ３０７を介して定着ヒータ３０９への通電開始における気温を検知し、上述と同様に、当該気温が予め設定された第二の冷間温度（例えば、１５度）以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値を算出する。そして、前記複合機１００の周囲の温度が上昇して、前記温度センサ３０７による気温が前記第二の冷間温度を超過した場合は、前記寿命算出手段４０３は、前記算出を停止する。
【００６２】
又、第三の方法は、複合機１００の機内温度が所定温度以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値を当該トライアック３１０の寿命とする方法である。この方法では、例えば、前記寿命算出手段４０３が、予め設置された複合機１００の機内温度を検知する温度センサ３０７を介して通電開始における機内温度を検知し、当該機内温度が予め設定された第三の冷間温度（例えば、１５度）以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値を算出する。そして、前記複合機１００の起動により機内温度が上昇して、前記温度センサ３０７による機内温度が前記第三の冷間温度を超過した場合は、前記寿命算出手段４０３は、前記算出を停止する。
【００６３】
又、第四の方法は、複合機１００が最初に使用を開始されてからのトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値（合計値）を当該トライアック３１０の寿命とする方法である。この方法では、例えば、複合機１００が製品として所定の場所に設置され、前記寿命算出手段４０３が、最初に使用を開始してからのトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値を算出する。この算出は、前記トライアック３１０の寿命が来たと判定されるまで継続してなされる。尚、本発明では、４種類の方法のうち、いずれの方法でも採用することが出来る。
【００６４】
さて、前記寿命算出手段４０３が前記トライアック３１０の寿命を算出すると、前記通電制御手段４０１は、何らかの理由、例えば、複合機１００の電源が遮断された等の理由が無い限り（図５：Ｓ１０５ＹＥＳ）、前記トライアック３１０のオン・オフを介して定着ヒータ３０９への通電を継続する。ここで、前記定着ヒータ３０９への通電が継続されている場合に、例えば、画像形成手段４０４によるコピー機能が提供されたり、プリント機能が提供されたりする。
【００６５】
尚、何らかの理由が生じた場合（図５：Ｓ１０５ＮＯ）、前記通電制御手段４０１が、前記定着ヒータ３０９への通電を停止して、全ての処理を終了することになる。
【００６６】
さて、Ｓ１０５ＹＥＳにおいて、前記定着ヒータ３０９への通電が継続されている場合に、上述した安全リレー制御手段４０２が、前記通電開始時点から所定時間経過後に起動して、前記サーミスタ３１３を介して加熱ローラ１２１の温度を検知するとともに、当該検知温度が予め設定された所定の作動温度（例えば、１６０度）を超過したか否か判定する（図５：Ｓ１０６）。
【００６７】
ここで、前記作動温度は、前記安全リレーを作動させるための温度であり、通常、前記定着ヒータ３０９が過熱し過ぎて発火、発煙する前の段階の温度である。又、前記作動温度は、前記安全リレー３１３と定着ヒータ３０９との間に設置されたサーモスタット３１２の作動温度よりも低い温度に設定されている。
【００６８】
さて、Ｓ１０６において、前記判定の結果、前記検知温度が前記作動温度以下である場合（図５：Ｓ１０６ＮＯ）、前記安全リレー制御手段４０２は、前記安全リレー３１３を作動することなく、Ｓ１０３へ戻り、前記通電制御手段４０１が、前記定着ヒータ３０９への通電を継続することになる。
【００６９】
一方、Ｓ１０６において、前記判定の結果、前記検知温度が前記作動温度を超過した場合（図５：Ｓ１０６ＹＥＳ）、前記安全リレー制御手段４０２は、前記安全リレー３１３を作動する。つまり、前記安全リレー制御手段は、定着ヒータ３０９と交流電源３１１とを電気的に接続する安全リレー３１３の接点を開放し、前記定着ヒータ３０９と前記交流電源３１１との電気的接続を切断し、前記定着ヒータ３０９への通電を遮断する（図５：Ｓ１０７）。これにより、前記定着ヒータ３０９への通電が停止され、前記加熱ローラ１２１の温度が過昇温することを防止する。
【００７０】
そして、前記安全リレー制御手段４０２が、前記定着ヒータ３０９への通電を遮断すると、その旨を寿命判定手段４０５に通知し、当該通知を受けた寿命判定手段４０５は、前記寿命算出手段４０３により算出されたトライアック３１０の寿命が予め設定された設定寿命を超過するか否かを判定する（図５：Ｓ１０８）。
【００７１】
ここで、前記設定寿命は、前記寿命算出手段４０３が算出するトライアック３１０の寿命に対応して設定される。例えば、前記トライアック３１０の寿命が前記加熱ローラ１２１の温度が所定温度以下である場合のトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値である場合、前記設定寿命は数万回に設定される。又、前記トライアック３１０の寿命が複合機１００が最初に使用を開始されてからのトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値である場合、前記設定寿命は数百万回に設定される。両者の設定寿命は、桁が全く異なることに注意されたい。
【００７２】
さて、Ｓ１０８において、前記判定の結果、前記トライアック３１０の寿命が前記設定寿命以下である場合に（図５：Ｓ１０８ＮＯ）、前記寿命判定手段４０５は、前記トライアック３１０の寿命が原因で安全リレー３１３が作動していないと判定し、その旨を安全リレー制御手段４０２に通知する。当該通知を受けた安全リレー制御手段４０２は、表示手段４０６を介して、電源を切断してから再度投入すると定着ヒータ３０９の加熱を再開する旨のメッセージを表示する（図５：Ｓ１０９）。
【００７３】
これにより、前記安全リレー３１３が作動しても、ユーザが、前記メッセージを確認して電源を切断してから再度投入すれば、前記定着ヒータ３０９への通電が再開され、当該定着ヒータ３０９が昇温されることになる。
【００７４】
具体的には、Ｓ１０１に戻り、前記複合機１００が起動し（図５：Ｓ１０１）、前記安全リレー制御手段４０２が、前記安全リレー３１３の状態を確認した上で、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持しないと判定し（図５：Ｓ１０２ＮＯ）、前記安全リレー３１３の接点を閉鎖し、前記定着ヒータ３０９と前記交流電源３１１とを電気的に接続し、前記定着ヒータ３０９への通電を再開する。すると、前記通電制御手段４０１が、定着ヒータ３０９への通電を開始する（図５：Ｓ１０３）。
【００７５】
この場合は、前記安全リレー３１３の作動は、前記トライアック３１０の寿命と関係なく、誤動作である可能性が高いため、この後は、前記通電制御手段４０１が、前記トライアック３１０のオン・オフを介して定着ヒータ３０９への通電を継続することになる。
【００７６】
一方、Ｓ１０８において、前記判定の結果、前記トライアック３１０の寿命が前記設定寿命を超過した場合に（図５：Ｓ１０８ＹＥＳ）、前記寿命判定手段４０５は、前記トライアック３１０の寿命が原因で安全リレー３１３が作動したと判定し、その旨を安全リレー制御手段４０２に通知する。当該通知を受けた安全リレー制御手段４０２は、電源が再投入されても、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持する（図５：Ｓ１１０）。
【００７７】
具体的には、前記安全リレー制御手段４０２が、所定の不揮発性メモリに前記安全リレーの接点開放を指示する旨の信号（データ）を記憶させておき、ユーザが、電源を切断してから再度投入しても、前記安全リレー制御手段４０２が、前記不揮発性メモリを参照することで、前記安全リレー３１３の状態を確認し、当該安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持する場合と判定して（図５：Ｓ１０２ＹＥＳ）、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持する。
【００７８】
この場合は、前記安全リレー３１３の作動は、前記トライアック３１０の寿命、言い換えると、前記トライアック３１０の故障（例えば、ショートモード）と関係して生じた可能性が高いため、電源の再投入が繰り返しなされても、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持して、前記加熱ローラ１２１の温度がこれ以上昇温しないように制御する。
【００７９】
これにより、前記トライアック３１０の寿命の到達以降は、前記定着ヒータ３０９の加熱が一切停止されるため、前記加熱ローラ１２１の過昇温による発火、発煙、異臭等の発生を確実に防止して、安全性を確保することが可能となる。又、前記トライアック３１０を寿命の到達まで使用することになるから、経済性に優れている。
【００８０】
更に、前記安全リレー３１３を先に作動させることで、前記サーモスタット３１２の作動も防止することが出来るから、当該サーモスタット３１２に関係する問題、例えば、当該サーモスタット３１２がワンショット型である場合における作動済のサーモスタット３１２の交換等も防止することが可能となる。
【００８１】
さて、前記寿命判定手段４０５が、前記トライアック３１０の寿命が原因で安全リレー３１３が作動したと判定した場合、その旨を表示手段４０６に通知し、当該通知を受けた表示手段４０６は、前記トライアック３１０の交換を促す交換画面をタッチパネル２０１上に表示する（図５：Ｓ１１１）。
【００８２】
前記交換画面６００には、図６に示すように、定着装置１２０のトライアック３１０の寿命が来た旨のメッセージ６０１と、加熱ローラ１２１の加熱を停止した旨のメッセージ６０２と、サービスマンへ連絡することを促す旨のメッセージ６０３とが表示される。これにより、ユーザに寿命到達後のトライアック３１０の交換を促すことが可能となる。
【００８３】
さて、前記交換画面６００を見たユーザは、サービスマンを呼んで、当該サービスマンに寿命到達後のトライアック３１０から新しいトライアック３１０へ交換してもらうと（図５：Ｓ１１２ＹＥＳ）、前記寿命算出手段４０３が、前記トライアック３１０の交換を検知して、その旨を安全リレー制御手段４０２に通知する。当該通知を受けた安全リレー制御手段４０２は、前記維持した安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を解除する（図５：Ｓ１１３）。更に、前記寿命算出手段４０３は、前記メモリに記憶されたトライアック３１０のオン・オフ回数の積算値をゼロにして、前記算出されたトライアック３１０の寿命をリセットする（図５：Ｓ１１４）。
【００８４】
これにより、前記トライアック３１０が新品に交換された場合には、前記安全リレー３１３が正常に作動する状態になるとともに、新たにトライアック３１０の寿命が算出される状態となる。
【００８５】
このように、本発明に係る複合機１００は、前記定着ヒータ３０９への通電が開始されると、前記トライアック３１０の寿命を算出する寿命算出手段４０３と、前記安全リレー３１３が前記定着ヒータ３０９への通電を遮断すると、前記算出されたトライアック３１０の寿命が予め設定された設定寿命を超過するか否かを判定する寿命判定手段４０５と、前記判定の結果、前記トライアック３１０の寿命が前記設定寿命を超過した場合に、電源が再投入されても、前記安全リレー３１３による定着ヒータ３０９の通電遮断を維持する安全リレー制御手段４０２とを備えることを特徴とする。
【００８６】
これにより、定着ヒータ３０９に対する安全性を高めるとともに、トライアック３１０の寿命の到達まで使用することで経済性を高めることが可能となる。
【００８７】
尚、本発明の実施形態では、定着ヒータ３０９の通電制御手段としてトライアック３１０を採用しているが、スイッチング素子であれば、どのような素子であっても構わない。
【００８８】
又、本発明の実施形態では、ワンショット型のサーモスタット３１２を採用したが、これに限定する必要は無く、どのようなサーモスタットでも構わない。
【００８９】
又、本発明の実施形態では、複合機１００が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、前記プログラムを複合機１００に読み出させ、その複合機１００が前記各手段を実現する。その場合、前記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
以上のように、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、定着ヒータに対する安全性を高めるとともに、スイッチング素子の寿命の到達まで使用することで経済性を高めることが可能な画像形成装置及び画像形成方法として有効である。
【符号の説明】
【００９１】
１００  複合機
１２０  定着装置
１２１  加熱ローラ
１２４  定着ヒータ
１２５  サーミスタ
４０１  通電制御手段
４０２  安全リレー制御手段
４０３  寿命算出手段
４０４  画像形成手段
４０５  寿命判定手段
４０６  表示手段
【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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