(57)【要約】    【課題】  加熱媒体や加圧体等の定着装置の構成部品についての寿命消費の程度を適切な指標により精度よく判定し、それらの構成部品の交換時期を適切に判断する。    【解決手段】  定着装置において、加熱媒体の温度を検出する温度検出手段２７Ａ−２７Ｃと、予め定めた複数の設定温度域の何れかに属する温度が、温度検出手段により検出されている時間を計測するための計時手段４６と、設定温度域ごとの計時手段による計測時間の累積値を、設定温度域の各々に応じてそれぞれ補正し、それら補正後の累積値の総和に基づき加熱媒体及び加圧体の少なくとも一方の寿命消費の程度を判定する寿命判定手段４２とを備えた構成とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着トナー像が形成された記録紙を、所定の加熱手段により加熱される加熱媒体及び当該加熱媒体に圧接するように配置された加圧体により形成される定着ニップ部に通過させることにより定着処理を行う定着装置であって、
前記加熱媒体の温度を検出する温度検出手段と、
予め定めた複数の設定温度域の何れかに属する温度が、前記温度検出手段により検出されている時間を計測するための計時手段と、
前記設定温度域ごとの前記計時手段による計測時間の累積値を、前記設定温度域の各々に応じてそれぞれ補正し、それら補正後の累積値の総和に基づき前記加熱媒体及び前記加圧体の少なくとも一方の寿命消費の程度を判定する寿命判定手段とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記設定温度域の各々に対応する時間補正係数を記憶した記憶手段を更に備え、前記寿命判定手段は、前記設定温度域ごとの前記計測時間の累積値を、前記対応する時間補正係数によりそれぞれ補正す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】
前記温度検出手段は、前記加熱媒体の幅方向に異なる複数の部位の温度を検出し、前記計時手段は、前記温度検出手段により検出される複数の部位における温度の中で最も高い温度が、前記複数の設定温度域の何れかにある時間を計測す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】
前記温度検出手段は、自装置の最大通紙可能幅よりも小さい標準幅の記録紙について非通紙領域となる前記加熱媒体の部位の温度を少なくとも検出することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、前記加熱媒体を誘導加熱し、当該誘導加熱のための磁路を適正化するべく前記加熱媒体の加熱部位の幅に対応させて前記加熱手段と対向配置されたコア部と、当該コア部において、自装置の最大通紙可能幅よりも小さい標準幅の記録紙の非通紙領域に対応する部位を貫く磁束を遮断するための遮蔽部材とを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
未定着トナー像が形成された記録紙を、所定の加熱手段により加熱される加熱媒体及び当該加熱媒体に圧接するように配置された加圧体により形成される定着ニップ部に通過させることにより定着処理を行う定着装置であって、
前記加熱媒体の幅方向に異なる複数の部位の温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、
予め定めた設定温度域に属する温度が、前記複数の部位の少なくとも１つから前記温度検出手段により検出されている時間を計測するための計時手段と、
その計時手段により計測された時間の累積値に基づき、前記加熱媒体及び前記加圧体の少なくとも一方の寿命消費の程度を判定する寿命判定手段とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを記録紙に定着させるための定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コピー機、複写機及びファクシミリ装置並びにそれらの機能を備えた複合機等の画像形成装置においては、記録紙に形成された未定着トナー像を定着させる方式としてハロゲンランプ等の熱源を用いた熱ローラ方式の定着装置や、定着ローラを電磁誘導により加熱する誘導加熱方式の定着装置が広く用いられている。
【０００３】
この種の定着装置は、所定の熱源により加熱される加熱媒体（ヒートローラ、定着ベルト等）、定着ローラ及び加圧ローラ等の構成部品を一体としたユニットとして構成されるが、そのような構成部品については、定着処理を行う際に受ける熱ストレスがそれらを構成する部材の熱劣化（例えば、加圧ローラにおける樹脂層の剥離や破損等）の主要な原因となっていることが知られている。そこで、定着装置の構成部品の熱劣化に起因する定着能力の低下による定着不良を生じさせないようにするために、各構成部品が受ける熱ストレスを考慮して適切な寿命を設定し、その寿命に従って各構成部品を定期的に交換することが一般に行われている。
【０００４】
そのような定着装置の構成部品における寿命消費の程度を判断する従来技術として、例えば、定着処理を行った記録紙の枚数をカウントし、その処理枚数が予め設定した枚数に達した場合に寿命に達したと判定する定着装置が知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、別の技術として、例えば、ヒートローラの温度を検出する温度検出手段と、その温度検出手段によって所定温度以上が検出された時間を累積計数する時間計数手段を備え、その時間計数手段によって計数された累積時間が設定された時間に達した時に、ヒートローラの交換時期であると判定する像形成装置が知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１−２１６３８１号公報
【特許文献２】特開平２−１６３７８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記定着装置の構成部品が熱ストレスを受けることによる劣化の程度は、それらを構成する部材によっては、より高温側で劣化の程度が加速される場合がある。
【０００７】
また、定着装置は、画像形成装置において処理可能な種々の記録紙に対して定着処理を行う必要があるが、処理される記録紙のサイズや材質等によっては、所定の熱源により加熱される加熱媒体（ヒートローラ、定着ベルト等）、定着ローラ及び加圧ローラ等の温度が部分的に上昇または降下して温度分布が不均一となる場合がある。特に、記録紙の最大通紙可能幅（即ち、最大加熱幅）よりも小さなサイズの記録紙を通紙した場合には、加熱媒体等の表面における非通紙部（記録紙が通過しない領域）では、記録紙への熱の伝達がない（即ち、放熱が小さい）ので他の部分に比べて高温になり、結果として加熱媒体等の幅方向の温度分布が不均一となり得る。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に開示のような技術では、定着装置の構成部品における寿命消費の程度を定着処理した記録紙の枚数により判定するが、各構成部品が受ける熱ストレスの影響は考慮されていなかった。
【０００９】
また、上記特許文献２に開示のような技術では、ヒートローラの寿命消費の程度を所定温度以上が検出された時間の累積値に基づき判定するが、ここでの所定温度は、一定値（例えば、ヒートローラの外周にライニングしたシリコーンゴムの劣化が進行する最低温度）に設定され、より高温側で部材の劣化が加速される場合があることについては考慮されていなかった。また、種々の記録紙を通紙することによりヒートローラの温度分布が不均一となることの影響は考慮されていなかった。
【００１０】
即ち、上記のような従来技術では、定着装置の構成部品における寿命の設定に際して構成部品が受ける熱ストレスの影響が適切に考慮されているとはいえず、寿命消費の程度を適切に判定することは困難であった。従って、寿命に達したことを判定するための閾値（特許文献１における定着処理枚数の閾値や、特許文献２における所定温度及び累積時間の閾値）も、品質や安全性を重視して過度に安全側に設定される傾向にあり、定着装置の使用態様によっては、未だ使用できるにもかかわらず寿命に達したと判断して構成部品が交換される場合も少なくなかった。
【００１１】
本発明は、このような知見に基づいてなされたものであり、加熱媒体や加圧体等の定着装置の構成部品についての寿命消費の程度を適切な指標により精度よく判定し、それらの構成部品の交換時期を適切に判断することができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の定着装置は、請求項１に示すとおり、未定着トナー像が形成された記録紙を、所定の加熱手段により加熱される加熱媒体及び当該加熱媒体に圧接するように配置された加圧体により形成される定着ニップ部に通過させることにより定着処理を行う定着装置であって、加熱媒体の温度を検出する温度検出手段と、
予め定めた複数の設定温度域の何れかに属する温度が、温度検出手段により検出されている時間を計測するための計時手段と、設定温度域ごとの計時手段による計測時間の累積値を、設定温度域の各々に応じてそれぞれ補正し、それら補正後の累積値の総和に基づき加熱媒体及び加圧体の少なくとも一方の寿命消費の程度を判定する寿命判定手段とを備えた構成とする。
【００１３】
これによると、複数の設定温度域の各々に応じて補正した適切な指標に基づき加熱媒体や加圧体の寿命消費の程度を判定するので、それらの寿命消費の程度をより精度良く判定することができ、加熱媒体や加圧体の交換時期をより適正に判断することが可能となる。従って、実質的に加熱媒体や加圧体の長寿命化を達成して装置コストを低減できるとともに、加熱媒体や加圧体の熱劣化に起因する定着性能の低下等を確実に防止して装置の信頼性を維持することが可能となる。
【００１４】
この場合、複数の設定温度域は、各温度域に対する加熱媒体や加圧体を構成する部材の熱劣化の進行度合いを考慮して定めることができる。また、寿命判定手段が判定した寿命消費により加熱媒体や加圧体が寿命に達したと判断された場合に、それら加熱媒体や加圧体を交換すべき旨を画面表示または音声出力等によりオペレータに報知する報知手段を設けることにより、オペレータはそれらの交換時期を容易に認識することが可能となる。
【００１５】
上記定着装置においては、請求項２に示すとおり、設定温度域の各々に対応する時間補正係数を記憶した記憶手段を更に備え、寿命判定手段は、設定温度域ごとの計測時間の累積値を、対応する時間補正係数によりそれぞれ補正する構成とすることができる。
【００１６】
これによると、加熱媒体や加圧体の寿命消費の程度を判定する際に、複数の設定温度域の各々に応じて補正した適切な指標を容易に取得することができる。この場合、時間補正係数は、各設定温度域における加熱媒体や加圧体を構成する部材の熱劣化の進行度合いの違いを考慮して設定することができる。例えば、より高温の設定温度域における計測時間の累積値を補正する時間補正係数は、より低温の設定温度域における計測時間の累積値を補正する時間補正係数よりも大きくなるように定めることができる。
【００１７】
上記定着装置においては、請求項３に示すとおり、温度検出手段は、加熱媒体の幅方向に異なる複数の部位の温度を検出し、計時手段は、温度検出手段により検出される複数の部位における温度の中で最も高い温度が、複数の設定温度域の何れかにある時間を計測する構成とすることができる。
【００１８】
これによると、加熱媒体の幅方向に異なる部位おける最も高い温度（即ち、加熱媒体や加圧体の熱劣化の進行度合いが最大となる温度）を考慮して加熱媒体や加圧体の寿命消費の程度を判定するので、それらの寿命消費の程度をより精度良く判定することができ、加熱媒体や加圧体の交換時期をより適切に判断することが可能となる。
【００１９】
上記定着装置においては、請求項４に示すとおり、温度検出手段は、自装置の最大通紙可能幅よりも小さい標準幅の記録紙について非通紙領域となる加熱媒体の部位の温度を少なくとも検出する構成とすることができる。
【００２０】
これによると、自装置の最大通紙可能幅（例えば、Ａ３サイズ）よりも小さい標準幅（例えば、Ａ４またはＢ４サイズ）の記録紙を通紙した際に、記録紙への放熱がないため通紙領域に比べて温度が上昇しやすい非通紙領域の温度を考慮して加熱媒体や加圧体の寿命消費の程度を判定するので、それらの寿命消費の程度をより精度良く判定することができ、加熱媒体や加圧体の交換時期をより適切に判断することが可能となる。
【００２１】
上記定着装置においては、請求項５に示すとおり、加熱手段は、加熱媒体を誘導加熱し、当該誘導加熱のための磁路を適正化するべく加熱媒体の加熱部位の幅に対応させて加熱手段と対向配置されたコア部と、当該コア部において、自装置の最大通紙可能幅よりも小さい標準幅の記録紙の非通紙領域に対応する部位を貫く磁束を遮断するための遮蔽部材とを更に備えた構成とすることができる。
【００２２】
これによると、自装置の最大通紙可能幅（例えば、Ａ３サイズ）よりも小さい標準幅（例えば、Ａ４サイズ）の記録紙を通紙した際に、記録紙への放熱がないため通紙領域に比べて温度が上昇しやすい非通紙領域に対応する部位を貫く磁束を遮断するので、当該非通紙領域に対応する部位の温度上昇を抑制することが可能となり、加熱媒体や加圧体のより一層の長寿命化を達成して装置コストをより低減することができる。
【００２３】
また、本発明の定着装置は、請求項６に示すとおり、未定着トナー像が形成された記録紙を、所定の加熱手段により加熱される加熱媒体及び当該加熱媒体に圧接するように配置された加圧体により形成される定着ニップ部に通過させることにより定着処理を行う定着装置であって、加熱媒体の幅方向に異なる複数の部位の温度をそれぞれ検出する温度検出手段と、予め定めた設定温度域に属する温度が、複数の部位の少なくとも１つから温度検出手段により検出されている時間を計測するための計時手段と、その計時手段により計測された時間の累積値に基づき、加熱媒体及び加圧体の少なくとも一方の寿命消費の程度を判定する寿命判定手段とを備えた構成とする。
【００２４】
これによると、種々のサイズの記録紙を対象として定着処理を行う場合であっても、加熱媒体の幅方向（即ち、記録紙の通紙方向に垂直な方向）の温度分布を考慮した適切な指標に基づき加熱媒体や加圧体の寿命消費の程度を判定するので、それらの寿命消費の程度を精度良く判定することができ、加熱媒体や加圧体の交換時期を適正に判断することが可能となる。従って、実質的に加熱媒体や加圧体の長寿命化を達成して装置コストを低減できるとともに、加熱媒体や加圧体を構成する部材の熱劣化に起因する定着性能の低下等を確実に防止して装置の信頼性を維持することが可能となる。
【００２５】
また、本発明の画像形成装置は、請求項７に示すとおり、上記の定着装置を備えた構成とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、加熱媒体や加圧体等の定着装置の構成部品についての寿命消費の程度を適切な指標により精度よく判定し、それらの構成部品の交換時期を適切に判断することができる。従って、構成部品の交換時期を過度に安全側に設定する必要はなくなり、実質的に構成部品の長寿命化を達成して装置コストを低減することができる。また、構成部品の交換を適切なタイミングで行うことにより、構成部品の熱劣化に起因する定着性能の低下等を確実に防止して装置の信頼性を維持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る複合機の概略構成を示す模式図である。この複合機（画像形成装置）１は、原稿の画像を読み取る原稿読取部２と、読み取った原稿の画像に基づきシアン、マゼンタ、イエロー、及びブラックの各色成分ごとのトナー像を形成する感光体ドラム３Ａ−３Ｄと、これら感光体ドラム３Ａ−３Ｄ上に形成されたトナー像を重ね合わせてカラー画像に合成し、記録紙（その他の記録媒体を含む）に転写する転写部４と、記録紙上に転写された未定着トナー像の定着処理を行う定着部（定着装置）５とを備えており、給紙カセット６にセットされた記録紙Ｐは、搬送経路７に沿って転写部４に送られて記録面にトナー像が転写された後に、さらに定着部５に送られてその記録面のトナー像が定着されて排紙トレイ８上に排出される。
【００２８】
図２は、図１に示した定着部の詳細構成を示す模式図である。定着部５は、ヒートローラ２１及び当該ヒートローラ２１から所定の距離をおいて平行に配置された定着ローラ２２と、ヒートローラ２１及び定着ローラ２２に架け渡されて定着ローラ２２の回転にともない回転する一方、ヒートローラ２１に対向配置された誘導加熱部（加熱手段）２３によってヒートローラ２１とともに誘導加熱される定着ベルト（加熱媒体）２４と、定着ベルト２４を介して定着ローラ２２に圧接されることにより、定着ローラ２２に対する定着ベルト２４の巻き掛け部分との間に、定着処理される記録紙を挟み込むための定着ニップ部２５を形成する加圧ローラ（加圧体）２６と、定着ベルト２４の内周面側に配置され、定着ベルト２４における定着ニップ部２５近傍の温度を検出する３つのサーミスタ（温度検出手段）２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃと、定着ベルト２４における誘導加熱部位が所定の温度になった場合に誘導加熱部２３のコイル２８への給電を停止するためのサーモスタット２９とを備えており、未定着トナー像Ｔが形成された記録紙Ｐは、定着ニップ部２５において定着ベルト２４及び加圧ローラ２６により押圧されつつ加熱されることにより、トナー像Ｔを溶融させて記録紙Ｐに定着させるための処理が行われ、定着処理後の記録紙Ｐは、定着部５の出口側の搬送経路７に配置された通紙センサ３１により検知されて、定着処理の枚数としてカウントされる。
【００２９】
ここで、定着ローラ２２は、その表層を構成する部材として弾性層（例えば、シリコンスポンジ）を有するローラであり、また、加圧ローラ２６は、その表層を構成する部材として弾性層（例えば、シリコーンゴム）を有するローラであり、さらに、定着ベルト２４は、耐熱性のフィルム基材（例えば、ポリイミド）上に弾性層（例えば、シリコーンゴム）及び表面離型層（例えば、ＰＴＦＥ）等の各部材を重ねた無端状ベルトである。
【００３０】
サーミスタ２７Ａ−２７Ｃは、図３に示すように、定着ベルト２４の幅方向（記録紙の通紙方向に垂直な方向）に沿って配置されている。本実施形態においては、記録紙の最大通紙可能幅をＡ３（297mm×420mm）サイズとし、サーミスタ２７Ａは、定着ベルト２４の中央の部位、サーミスタ２７Ｂは、Ａ４（210mm×297mm）サイズの記録紙が通過しない部位（Ａ４サイズの非通紙領域）かつＢ４（257mm×364mm）及びＡ３サイズの記録紙が通過する部位（Ｂ４及びＡ３サイズの通紙領域）、サーミスタ２７Ｃは、Ａ４及びＢ４サイズの記録紙が通過しない部位（Ａ４及びＢ４サイズの非通紙領域）かつＡ３サイズの記録紙が通過する部位（Ａ３サイズの通紙領域）の温度をそれぞれ検出する。
【００３１】
また、図２には、定着部５における制御系の要部の構成が示されており、本体制御基板４１には、定着部５の処理動作を統括的に制御するＣＰＵ４２と、ＣＰＵ４２が制御を行うための制御プログラムが格納されるＲＯＭ４３と、ＣＰＵ４２の制御のためのワークエリアを提供するＲＡＭ４４と、ＣＰＵ４２の制御に関する種々のデータを格納する不揮発性メモリ４５と、定着処理における時間を計測するためのタイマ４６とが設けられている。また、ＩＨ（Induction Heater）電源基板５１には、ＡＣ入力部５２と、そのＡＣ入力部５２からコイル２８に入力される電流を制御するＩＨ電源コントローラ５３とが設けられている。
【００３２】
サーミスタ２７Ａ−２７Ｃが検出した定着ベルト２４の温度情報は、ＣＰＵ４２に送られ、ＣＰＵ４２は、その温度情報に基づき定着ニップ部２５における定着温度を適正値に保持するように制御する。このとき、ＩＨ電源コントローラ５３は、ＣＰＵ４２からの命令に従って、ＡＣ入力部５２からコイル２８に入力される電流を調節する。なお、ＩＨ電源コントローラ５３には、サーモスタット２９が接続されており、定着ベルト２４における誘導加熱部位が予め設定した上限値を超えてサーモスタット２９が断線状態となると、ＡＣ入力部５２からコイル２８に入力される電流が遮断されることになる。
【００３３】
定着ローラ２２、加圧ローラ２６及び定着ベルト２４等を構成する各部材は、定着処理を繰り返し実行する際に徐々に熱劣化が進行するので、最終的にそのような部材の熱劣化が一定以上進行すると、定着ローラ２２、加圧ローラ２６及び定着ベルト２４等はそれぞれ寿命に達したと判断して適宜交換することが必要となる。
【００３４】
そこで、ＣＰＵ（寿命判定手段）４２は、サーミスタ２７Ａ−２７Ｃによる温度情報及びタイマ４６による計時情報により、定着部５の構成部品の寿命判定を行う。より詳細には、サーミスタ２７Ａ−２７Ｃは、定着ベルト２４の幅方向に異なる複数の部位の温度をそれぞれ検出し、また、タイマ（計時手段）４６は、予め定めた複数の設定温度域の何れかに属する温度が、サーミスタ２７Ａ−２７Ｃにより検出されている時間を計測し、さらに、ＣＰＵ４２は、サーミスタ２７Ａ−２７Ｃの検出温度及びタイマ４６の計測時間より、定着ベルト２４の温度の最大値（３つのサーミスタ２７Ａ−２７Ｃにより同時に検出された温度の最大値）が予め定めた複数の設定温度域の何れかにある時間の累積値をそれぞれ算出し、そこで、各累積値を所定の補正係数により補正し、補正後の累積値の総和を寿命消費の指標として定着ローラ２２、定着ベルト２４及び加圧ローラ２６等の構成部品の寿命判定を行う。
【００３５】
以下、定着ベルト２４の寿命を判定する場合を一典型例として説明する。本実施形態では、定着ベルト２４の寿命判定に用いられる情報を含む寿命判定情報テーブルが、不揮発性メモリ（記憶手段）４５に記憶されている。この寿命判定情報テーブルには、図４に示すように、定着ベルト２４を構成する部材の熱劣化の進行度合いを考慮して定められた複数の設定温度域（クラスＩ−ＩＶ）と、サーミスタ２７Ａ−２７Ｃにより検出された定着ベルト２４の温度（Ｔ）が各設定温度域にあった時間の累積値（累積時間）ｔ１−ｔ４と、それらの累積時間ｔ１−ｔ４を設定温度域の各々に応じて補正するための補正係数（時間補正係数）と、それらの補正係数により補正された後の補正累積時間の情報が含まれている。定着ベルト２４の寿命判定は、この寿命判定情報テーブルの情報に基づき、次の式１により求められる寿命消費時間が予め定めた規定時間（即ち、寿命）に到達したか否かにより行うことができる。
寿命消費時間＝ｔ２×１．０＋ｔ３×１．２＋ｔ４×１．４  （式１）
【００３６】
ここで、各補正係数は、各設定温度域における定着ベルト２４を構成する部材（例えば、シリコンスポンジ）の熱劣化の進行度合いの違いを考慮して設定することができる。例えば、設定温度域が１４９℃以下であるクラスＩでは、補正係数は０であり、これは、クラスＩでは、定着ベルト２４の構成部材の劣化が進行しないことを示している。また、クラスＩＩからクラスＩＶの補正係数は、それぞれ１．０、１．２及び１．４であり、これは、温度の上昇にともない定着ベルト２４の構成部材の劣化が加速されることを示している。
【００３７】
本実施形態では、上記のように４つの設定温度域に対応する補正係数をそれぞれ設定しているが、設定温度域及びそれに対応する補正係数は、定着ローラ２２、加圧ローラ２６及び定着ベルト２４等の構成部材の種類やそれらの使用態様に応じて種々の変更が可能である。また、別法として、例えば、定着ベルト２４の温度（Ｔ）の関数として補正係数を設定することも可能である。さらに、累積時間の補正は、必ずしも上記のような補正係数を用いた補正に限定されるものではなく、各設定温度域に対応する熱劣化の進行度合いの違いを考慮して設定された補正値を、各累積時間に加える態様も可能である。
【００３８】
なお、ＣＰＵ４２は、上記のような寿命消費時間による寿命判定に加え、通紙センサ３１により検出された定着処理枚数により定着ローラ２２、加圧ローラ２６及び定着ベルト２４等の構成部品の寿命判定を行うことが可能である。
【００３９】
図５は、図２に示した定着部における定着ベルトの寿命の判定手順を示すフロー図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ寿命消費時間及び定着処理枚数に基づく寿命判定について示している。
【００４０】
寿命消費時間に基づく寿命判定では、図５（Ａ）に示すように、まず、タイマ４６が時間のカウントを開始した後、式１により求めた寿命消費時間が予め定めた規定時間［１］に到達すると（ＳＴ１００：Ｙｅｓ）、ユーザに定着ベルトの寿命が近いので交換すべきであることを知らせるための警告（寿命警告）がなされる（ＳＴ１０１）。このような警告は、例えば、複合機１が備える表示操作パネルにおける表示や、スピーカからの音声出力により行われる。そこで、定着ベルト２４を交換がなされたか否かが判定され（ＳＴ１０２）、オペレータにより定着ベルト２４が交換されると、寿命消費時間が０にリセットされ（ＳＴ１０３）、ステップＳＴ１００に戻って上記同様の寿命判定手順が実行される。一方、定着ベルト２４を交換することなしに装置の使用を継続し、寿命消費時間が予め定めた規定時間［２］に到達すると（ＳＴ１０４：Ｙｅｓ）、上記と同様にパネル表示または音声出力等により、定着ベルト２４が寿命に達した旨の警告（交換指示）がなされる（ＳＴ１０５）。そこで、装置動作は停止され（ＳＴ１０６）、定着ベルト２４を交換しなければ装置を使用できない状態となる。その後、オペレータにより定着ベルト２４が交換されると（ＳＴ１０７：Ｙｅｓ）、寿命消費時間が０にリセットされ（ＳＴ１０３）、ステップＳＴ１００に戻って上記と同様の寿命判定手順が実行される。
【００４１】
また、定着処理枚数に基づく寿命判定では、図５（Ｂ）に示すように、まず、通紙センサ３１が定着処置枚数のカウントを開始した後、処理枚数が予め定めた規定枚数［１］に到達すると（ＳＴ２００：Ｙｅｓ）、上記ステップＳＴ１０１と同様に、ユーザに定着ベルト２４の寿命が近いので交換すべきであることを知らせるための警告（寿命警告）がなされる（ＳＴ２０２）。そこで、定着ベルト２４を交換がなされたか否かが判定され（ＳＴ１０２）、オペレータにより定着ベルト２４が交換されると、定着処理枚数が０にリセットされ（ＳＴ２０３）、ステップＳＴ２００に戻って上記同様の寿命判定手順が実行される。一方、定着ベルト２４を交換することなしに装置の使用を継続し、定着処理枚数が予め定めた規定枚数［２］に到達すると（ＳＴ２０４：Ｙｅｓ）、上記ステップＳＴ１０５と同様に、定着ベルト２４が寿命に達した旨の警告（交換指示）がなされる（ＳＴ２０５）。そこで、装置動作は停止され（ＳＴ２０６）、定着ベルト２４を交換しなければ装置を使用できない状態となる。その後、オペレータにより定着ベルト２４が交換されると（ＳＴ２０７：Ｙｅｓ）、寿命消費時間が０にリセットされ（ＳＴ２０３）、ステップＳＴ２００に戻って上記と同様の寿命判定手順が実行される。
【００４２】
上記のような定着ベルトの寿命判定は、主に定着ベルト２４表面などの離型性劣化によるオフセット等の画像異常を定着処理枚数により、主に定着ベルト２４などの物性劣化による定着不良等の画像異常を寿命消費時間により同時に判定し、いづれか一方が規定値に到達すると寿命と判定する。なお、一方の判定により定着ベルト２４が交換されるとステップＳＴ１０３またはＳＴ２０３において寿命消費時間及び定着処理枚数はともに０にリセットされることになる。
【００４３】
図６及び図７は、図２に示したヒートローラの詳細構成を示す斜視図及び断面図である。ここで、図６では、ヒートローラ２１の外周部を構成する管部材１２１を取り除いた構成が示されている。
【００４４】
ヒートローラ２１は、管部材１２１と、誘導加熱部２３のコイル２８により発生する磁束についての磁路を最適化するために、管部材１２１の内部に配置された筒状をなすフェライトコア（コア部）１２５と、誘導加熱部２３の磁性体コア３２とフェライトコア１２５との間の磁路を遮断するべくフェライトコア１２５の外周面の一部を覆うようにそれぞれ対をなして配置された銅製の遮蔽板（遮蔽部材）１３０ａ−１３０ｃとを備えており、フェライトコア１２５は、その軸部に設けられた歯車１４１が駆動部１４２からの動力を伝達する歯車１４３と係合することにより回動し、これにより誘導加熱部２３の磁性体コア３２（即ち、磁路）に対する遮蔽板１３０ａ−１３０ｃの相対位置を変更可能である。
【００４５】
ここで、遮蔽板１３０ａ、１３０ｂは、定着ベルト２４においてＢ４サイズ幅の記録紙の非通紙領域に対応する部位を貫く磁束を遮断して当該部位の温度上昇を抑制可能であり、フェライトコア１２５の幅方向において両端側にそれぞれ対をなして配置された遮蔽板１３０ａ、１３０ｂの間における領域の幅がＢ４サイズ幅に相当する。一方、遮蔽板１３０ｃは、定着ベルト２４においてＡ４サイズ幅の記録紙の非通紙領域に対応する部位を貫く磁束を遮断して当該部位の温度上昇を抑制可能であり、フェライトコア１２５の幅方向において両端側に対をなして配置された遮蔽板１３０ｃの間における領域の幅がＡ４サイズ幅に相当する。
【００４６】
図８は、図６及び図７に示したヒートローラの遮蔽板による非通紙領域における温度上昇抑制方法の概略を示す図である。ここで、図８（Ａ）−（Ｃ）は、それぞれＡ３サイズ、Ｂ４サイズ及びＡ４サイズの記録紙の定着処理を連続的に行う場合を示している。
【００４７】
Ａ３サイズの場合では、図８（Ａ）に示すように、フェライトコア１２５は、誘導加熱部２３の磁性体コア３２とフェライトコア１２５との間に生じる磁路１５０ａ、１５０ｂを遮蔽板１３０ａ−１３０ｃが遮断しない位置に回動し、これにより定着ベルト２４では、Ａ３サイズ幅の記録紙の通紙領域が加熱され、当該通紙領域が定着処理に適した温度に保持される。また、Ｂ４サイズの場合では、図８（Ｂ）に示すように、フェライトコア１２５は、誘導加熱部２３の磁性体コア３２とフェライトコア１２５との間に生じる磁路１５０ａ、１５０ｂの一部を遮蔽板１３０ｃで遮断する位置に回動し、これにより定着ベルト２４では、Ｂ４サイズ幅の記録紙の非通紙領域は実質的に加熱されず、Ｂ４サイズ幅の記録紙の通紙領域が選択的に加熱されて定着処理に適した温度に保持される。また、Ａ４サイズの場合では、図８（Ｃ）に示すように、フェライトコア１２５は、誘導加熱部２３の磁性体コア３２とフェライトコア１２５との間に生じる磁路１５０ａ、１５０ｂの一部を遮蔽板１３０ａで遮断する位置に回動し、これにより定着ベルト２４では、Ａ４サイズ幅の記録紙の非通紙領域は実質的に加熱されず、Ａ４サイズ幅の記録紙の通紙領域が選択的に加熱されて定着処理に適した温度に保持される。
【００４８】
図９は、本発明の第２の実施形態に係る複合機の定着部の構成を示す断面図である。定着部２０５は、図２に示した定着部５と概ね同様の構成を有するが、定着ベルト２４及び定着ローラ２２を備えておらず、コイル２２８を有する誘導加熱部２２３によって誘導加熱されるヒートローラ２２１（加熱媒体）が、加圧ローラ（加圧体）２２６とともに定着処理される記録紙を挟み込むための定着ニップ部２２５を形成する点において異なる。また、定着部２０５は、ヒートローラ２２１の近傍に配置され、ヒートローラ２２１における定着ニップ部２２５近傍の温度を検出する３つのサーミスタ（温度検出手段）２２７Ａ、２２７Ｂ、２２７Ｃを備えており、これらは、図２に示したサーミスタ２７Ａ、２７Ｂ、２７Ｃと同様に機能する。この第２の実施形態に係る複合機における他の構成及び定着部２０５の構成部品の寿命判定方法については、第１の実施形態の場合と同様である。
【００４９】
本発明を特定の実施形態に基づいて詳細に説明したが、これらの実施形態はあくまでも例示であって本発明はこれらの実施形態によって限定されるものではない。例えば、定着部における加熱方式は、上記のような誘導加熱に限定されるものではなく、当業者に周知の種々の方法を用いることができる。また、寿命判定に用いる温度検出手段は、上記実施形態に示したような加熱媒体（定着ベルト２４、ヒートローラ２２１）の温度を検出するためのサーミスタに限定されるものではなく、加熱媒体以外の構成部品の寿命判定を行う場合には、当該寿命判定を行う構成部品の温度を検出するための温度検出手段を別途設ける構成も可能である。さらに、複合機は、上記実施形態に示した記録紙のサイズに限らず種々のサイズの記録紙を使用することが可能であり、寿命判定に用いる温度検出手段の数及び配置は、使用される記録紙のサイズや装置の使用態様に応じて適宜変更可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の定着装置及びこれを備えた画像形成装置は、熱媒体や加圧体等の定着装置の構成部品についての寿命消費の程度を適切な指標により精度よく判定し、それらの構成部品の交換時期を適切に判断することができ、トナーを記録紙に定着させるための定着装置及びこれを備えた画像形成装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る複合機の概略構成を示す模式図
【図２】図１に示した定着部の詳細構成を示す模式図
【図３】図１に示した定着部における温度センサの配置を示す模式図
【図４】定着ベルトの寿命判定に用いられる寿命判定情報テーブルを示す図
【図５】定着ベルトの寿命の判定手順を示すフロー図
【図６】図２に示したヒートローラの詳細構成を示す斜視図
【図７】図２に示したヒートローラの詳細構成を示す断面図
【図８】図６及び図７に示した遮蔽板による非通紙領域の温度上昇抑制方法の概略を示す図
【図９】本発明の第２の実施形態に係る複合機の定着部の構成を示す断面図
【符号の説明】
【００５２】
１  複合機（画像形成装置）
５  定着部（定着装置）
２１  ヒートローラ
２２  定着ローラ（加熱媒体）
２３  誘導加熱部（加熱手段）
２４  定着ベルト
２６  加圧ローラ（加圧体）
２７Ａ−２７Ｃ  サーミスタ（温度検出手段）
４２  ＣＰＵ（寿命判定手段）
４５  不揮発性メモリ（記憶手段）
４６  タイマ（計時手段）
１２５  フェライトコア（コア部）
１３０ａ−１３０ｃ  遮蔽板（遮蔽部材）
２２１  ヒートローラ（加熱媒体）
【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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