(57)【要約】【課題】  精度良くヒータの寿命検知や寿命予測を行う。【解決手段】  記録材に形成されたトナー像を定着する定着手段と、前記定着手段を加熱する炭素系材料にて構成された加熱手段と、を有する画像形成装置において、前記加熱手段に流れる電流を測定する電流測定手段と、前記電流測定手段の出力に応じて前記加熱手段の寿命に関する情報を報知する報知手段と、を有する。【選択図】  図１
2006039173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に形成されたトナー像を定着する定着手段と、前記定着手段を加熱する炭素系材料にて構成された加熱手段と、を有する画像形成装置において、
前記加熱手段に流れる電流を測定する電流測定手段と、
前記電流測定手段の出力に応じて前記加熱手段の寿命に関する情報を報知する報知手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電流測定手段の出力を記憶する記憶手段を有し、前記報知手段は前記記憶手段に記憶されたデータの推移に応じて前記加熱手段の残寿命に関する情報を報知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電流測定手段の出力を記憶する記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶されたデータの推移に応じて前記加熱手段の寿命判定を実行する頻度を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記報知手段は前記加熱手段の寿命に関する情報を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置、特に、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の複写機やプリンタなどのように、画像を用紙に対して加熱定着を行う画像形成装置は、現像装置、潜像装置、転写装置、定着装置などの各ユニットによって構成されている。これらのユニットそれぞれの部品は、部品ごとに異なる寿命を持つ。そのため、常に安定した画像出力をユーザに提供するためには、寿命を適切に設定し、ユーザに対して寿命警告や残時間目安の提示、ならびに交換を促す表示を行うことが必要である。
【０００３】
前述したような画像形成装置のユニットのうち、未定着トナー像を定着する定着装置は定着ローラを加熱するヒータ部品を有している。ヒータには寿命があるので、寿命を検知する手法として、ヒータの通電時間をマイクロコントローラによってカウントすることでヒータの寿命を検知したり、ヒータの通電開始時から一定時間内に既定の温度に昇温しない場合にヒータの寿命であると判断したりしていた。また、画像形成装置に特化した例として、特許文献１に開示されている発明及び先行事例に示されるように、定着装置の通紙枚数のカウントが一定枚数に達することで寿命と判断したり、定着ローラの中央部と軸端部の温度を検知するセンサを設けて温度差によって定着ヒータの寿命を判断したりする、などの手法が用いられていた。
【０００４】
しかしながら、従来の手法によれば、実際はまだヒータが寿命に達していないのに寿命が検知されてヒータを交換しなければならなかったり、実際の定着ローラの温度を基準とするために周囲の温度環境や他の加熱手段、使用する用紙の種類やサイズによって正確に測定できなかったり、定着ローラの昇温状態によって突然に寿命検知される場合があるという問題点があった。
【０００５】
さらに、近年環境に対する意識が高まりつつあり、製品そのものや部品単位の再利用が進められている。この場合、従来の検出手段によれば、必ずしも実際の寿命とマイクロコントローラによる使用時間のカウント情報が一致しない場合もある。そのため、特に本体寿命よりヒータの寿命が長い場合にヒータを再利用すると、寿命の検知精度が著しく損なわれるという問題点が存在していた。
【特許文献１】特開平３−２００１８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の従来技術を鑑みなされたもので、その目的とするところは、精度良くヒータの寿命検知や寿命予測を行うことが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明にあっては、記録材に形成されたトナー像を定着する定着手段と、前記定着手段を加熱する炭素系材料にて構成された加熱手段と、を有する画像形成装置において、
前記加熱手段に流れる電流を測定する電流測定手段と、前記電流測定手段の出力に応じて前記加熱手段の寿命に関する情報を報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明によれば、加熱手段の寿命を精度良く検知することができる。従って、装置のランニングコストを低減することができる。また、加熱手段の交換に伴う画像形成装置のダウンタイムを可及的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００１０】
（画像形成装置の概略構成）
はじめに、本発明を好適に適用できる画像形成装置の一例である電子写真方式の複写機の概略構成について説明する。図３は、本実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【００１１】
複写機（以下、画像形成装置と称す）Ａは、原稿読取装置３０１を備えている。原稿読取装置３０１は、ＣＣＤ等の撮像素子と色分解フィルタを有しており、不図示のモータにより撮像素子を往復走査させることで、原稿読取装置３０１上に載置された原稿の全面の画像を色分解された電気信号に変換する。原稿読取装置３０１により電気信号に変換された画像は、ＣＰＵ２０１にて必要な画像処理を施された後、プリンタ部３００に送出される。
【００１２】
トナーユニット３０２〜３０５は、それぞれＢｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の異なる色のトナーが装填されている。現像器３０６〜３０９は、それぞれＢｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の現像器である。それぞれのトナーユニット３０２〜３０５は、対応する現像器３０６〜３０９にスクリュー（不図示）などによりトナーを供給するよう構成されている。
【００１３】
ロータリー３１０は、Ｂｋのトナーユニット３０２を除く、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナーユニット３０３〜３０５及び現像器３０７〜３０９が装着されている。ここで、Ｂｋの現像器３０６はロータリー３１０とは別の位置に存在する。
【００１４】
感光体３１１は、現像器３０６〜３０９によって、この表面上にトナー像が形成される。ロータリー３１０は、回転することで現像器３０７〜３０９を順番に感光体３１１方向と対向する位置に移動する。このため、各色のトナーユニット３０２〜３０５は、同時に感光体上に画像を形成することはできない。よって、本複写機は感光体３１１を介して、中間転写体３１４上に、記録材としての用紙やＯＨＰフィルム等のシート１枚以上のトナー像を形成し終わってからシートへと転写する。
【００１５】
帯電器３１２は、感光体３１１表面を帯電する。露光制御部３１３は、電気信号を光信号に変換し、さらに画像信号に従って変調を行い、変調された光信号を感光体３１１に照射する。この照射によって感光体上に静電潜像が生成され、現像器３０６〜３０９によって静電潜像に応じたトナー像が現像される。
【００１６】
中間転写体３１４は、感光体３１１上に現像されたトナー像がシートに転写される前に、感光体３１１上のトナー像が一次転写される。
【００１７】
一次転写ローラ３１５は、中間転写体３１４を挟んで感光体３１１の反対側に設けられており、中間転写体３１４にトナー像を安定して転写するためのものである。このとき、
感光体３１１から中間転写体３１４に転写されずに感光体３１１上に残留している残留トナーは、クリーナ３１６によって除去される。
【００１８】
中間転写体３１４上のトナー像は、中間転写体３１４の回転に伴い二次転写ローラ３１７と対向する位置まで搬送され、シートに転写される。
【００１９】
二次転写ローラ３１７は、二次転写ローラ脱着モータ３１８によって駆動され、搬送するシートを中間転写体３１４に接合させたり、離間させたりするものである。また、二次転写ローラ３１７に適切なタイミングでシートを搬送するために、レジストローラ３１９が設けられている。
【００２０】
レジストローラ３１９は、その直前まで搬送されてきたシートを一時停止し、画像形成のタイミングに合わせてシートの搬送を開始し、シート上の適切な位置にトナー像を転写させるために設けられている。なお、シート上に転写しきれずに中間転写体３１４上に残った残留トナーは中間転写体クリーナ３２０によって回収される。
【００２１】
画像形成装置Ａの画像形成に用いられるシート３２１は、シートカセット３２２に保管されており、給送ローラ３２３によって取り出され、給送される。また、手差しトレイ３２４によって任意のサイズのシートを給送することも可能である。
【００２２】
給送されたシート３２１は、中間転写体３１４上にトナー像が形成され終わるまでレジストローラ３１９にて一時停止される。その後、中間転写体３１４上にトナー像が形成し終わると、レジストローラ３１９によって二次転写ローラ３１７に向かって搬送される。
【００２３】
この時、二次転写ローラ３１７は、二次転写ローラ脱着モータ３１８によって中間転写体３１４と接触しながら回転する状態となっており、中間転写体３１４からトナー像が二次転写ローラ３１７上に搬送されたシート３２１に転写される。
【００２４】
トナー像が転写され、表面にトナー像が形成されたシート３２１は、定着部材としての定着ローラ３２５及び加圧ローラ３２６の間に搬送され、定着ローラ３２５及び加圧ローラ３２６により加熱定着される。そして、トナー像による定着画像がシート３２１上に形成される。定着ローラ３２５は、定着ローラ加熱ヒータ３２７及び加圧ローラ加熱ヒータ３２８によって加熱される。
【００２５】
後述する図１に示す定着ヒータ１０４は、定着ローラ加熱ヒータ３２７及び加圧ローラ加熱ヒータ３２８などを含むものとして、以下では、定着ヒータ１０４とまとめて呼称する。
【００２６】
定着ローラ３２５は、熱結合された温度検出素子３２９を備えており、出力をプリンタコントローラ１０３に接続している。
【００２７】
（定着ヒータの回路構成）
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の定着ヒータの回路構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の定着ヒータの回路構成を示す概略図である。
【００２８】
商用電源入力部１０１は、商用交流電源が入力される。スイッチング電源１０２は、機器に入力された商用交流電力から複数の電圧の直流電力に変換するものである。プリンタコントローラ１０３は、機器全体の制御を行うためのマイクロコントローラ、制御ソフトウェアを動作させるためのＲＯＭやＲＡＭ、機器制御素子を接続するためのＩ／Ｏ、センサからアナログ信号を入力するためのＡ／Ｄ変換器を備えている。
【００２９】
定着ヒータ１０４は、シートにトナー像を定着させるための定着ローラを加熱するためのものである。通電制御装置１０５は、プリンタコントローラ１０３からの制御信号に従って、定着ヒータ１０４に交流電流を通電させたり、スイッチング電源から出力される直流電流を通電させたりするよう通電、切断制御を行う。
【００３０】
定着ローラや加圧ローラを加熱する定着ヒータ１０４には、ハロゲンヒータ、ＩＨヒータ、カーボンヒータなどを利用することができる。
【００３１】
より好ましくは、発熱体に炭素系材料を用いたカーボンヒータ（カーボンランプヒータ）を採用するとよい。カーボンヒータは、発熱の立ち上がりが早く、加熱時間を短縮することができ、また、電源入力時の突入電流がないため、保護回路の必要がなく装置のコスト低減を図ることができる。
【００３２】
以下、定着ヒータ１０４には、炭素系発熱体ヒータであるカーボンヒータを用いた場合について説明する。
【００３３】
ヒータ電流測定手段としてのヒータ電流測定装置１０６は、定着ヒータ１０４を流れる電流を測定し、測定した結果をアナログ電圧信号として出力する機能を有する。
【００３４】
温度検出素子１０７は、定着ヒータ１０４によって発生した熱を電圧信号として出力する。
【００３５】
図２は、本実施の形態に係る画像形成装置のプリンタコントローラ１０３内の構成を示すブロック図である。
【００３６】
主制御を行うＣＰＵ２０１は、演算手段として機能し、不揮発性メモリによって構成されたＲＯＭ２０２に記憶されたソフトウェアに従って動作を行う。ＣＰＵ２０１は必要に応じてＲＡＭ２０３、バックアップＲＡＭ２０４に対して情報の読み込み・書き出しを行う。
【００３７】
バックアップＲＡＭ２０４は、画像形成装置Ａの制御・操作を行う上で計測・設定された情報を、画像形成装置Ａの電源を切断しても記録しておくことを可能であり、不図示のバックアップバッテリによって電源供給されている。
【００３８】
ＣＰＵ２０１の入出力ポート２０５は、ＣＰＵ２０１に接続される機器を介するものである。操作部上のＬＣＤパネル２０６は、各コピーモードや設定手順などを表示する。ＬＣＤパネル２０６は、タッチパネル式ＬＣＤパネルのＬＣＤ部も含むものである。
【００３９】
キー２０７は、本複写機の操作を行うためのものである。センサ２０８は、フォトダイオードやタクトスイッチなどによって構成され、画像形成装置Ａ内の各種状態をモニタリングするものである。
【００４０】
モータドライバ２０９は、画像形成装置Ａ内のステッピングモータ及び直流モータを駆動する。ヒータドライバ２１０は、通電制御装置１０５に含まれ、定着ヒータ１０４に対する交流電流又は直流電流の通電制御を行う。
【００４１】
Ｄ／Ａ変換器２１１は、装置内に存在するアナログ電圧信号制御装置に対してアナログ電圧信号を出力する。
【００４２】
Ａ／Ｄ変換器２１２は、装置内に存在するアナログ電圧信号出力装置の出力したアナログ信号を入力し、アナログ信号をディジタル値に変換して、ＣＰＵ２０１が参照できる手段を提供するものである。なお、本実施の形態では、ヒータ電流測定装置１０６により測定された電流の値が、測定された電流と相関を有するアナログ電圧信号として、Ａ／Ｄ変換器２１２に入力され、ディジタル値に変換される。
【００４３】
ネットワークＩ／Ｆ２１５は、所定のプロトコルを用いて他の機器と通信を行うネットワークへ接続するためのネットワークインターフェイスであり、ネットワークを介して他の機器からプリント命令及びプリントデータを受信したり、他の機器からの要求に従って本実施の形態に係る画像形成装置の内部状態を送信したりするものである。
【００４４】
図４は、本実施の形態に係る画像形成装置Ａの操作部の一例を示す模式図である。
【００４５】
操作部４０１上には、報知手段としてのタッチパネル式のＬＣＤパネル４０２が備えられている。ＬＣＤパネル４０２は、画像形成装置の動作状態、使用者の行った動作指定、画像形成装置の設定等を表示する機能、及び、使用者の操作入力機能を有する。
【００４６】
スタートボタン４０３は、使用者の行った動作指定に基づいて画像形成装置の動作を開始するボタンである。ストップボタン４０４は、動作中の画像形成装置を停止させるボタンである。
【００４７】
テンキー４０５は、複写枚数を指定したり、各種設定数値を入力したりするためのボタンである。リセットボタン４０６は、複写設定を初期値に戻すためのボタンである。ガイドボタン４０７は、現在の状態における説明をＬＣＤパネル４０２に表示するためのボタンである。
【００４８】
ユーザモードボタン４０８は、使用者に適した設定を行うユーザモードに移行するためのボタンである。スタンバイモードボタン４０９は、画像形成装置をしばらく使用しない場合に消費電力を抑えるモードに移行したり、通常モードに戻ったりするためのボタンである。
【００４９】
本実施の形態に係る画像形成装置Ａにおいては、シート上の画像を定着するためには、定着ローラ３２５及び加圧ローラ３２６をおよそ２００℃程度まで昇温し、トナー粉末を融解・定着する必要がある。このため、プリンタコントローラ１０３は、通電制御装置１０５を制御して定着ヒータ１０４を点灯させ、定着ローラ３２５や加圧ローラ３２６を加熱する。
【００５０】
しかし、定着ヒータ１０４には寿命が存在する。そして、定着ヒータ１０４が寿命となると、所定の温度まで昇温させることができなかったり、昇温できたとしても昇温に要する時間が長くなったりしてしまうことがある。そのため、定着ヒータ１０４は、シート上に形成されているトナー像を充分にシートに定着させることができなくなり、ユーザが望む画像形成が行われない場合がある。
【００５１】
このような事態を回避するため、従来の複写機では、ヒータの通電時間や定着器の通紙枚数が所定値を超えた場合や、規定時間以内に一定温度まで昇温しなかった場合に、表示部にヒータが寿命であることを示す表示、若しくはエラー表示などを行っていた。そのため、寿命の検知があまり正確でなかったり、不意に寿命に到達したりする可能性があるという問題があった。
【００５２】
そこで、本実施の形態に示す画像形成装置においては、以下に示す手段によって上記の
問題点を解決している。
【００５３】
定着ヒータ１０４に流れる電流は、ヒータ電流測定装置１０６によって電圧信号に変換され、プリンタコントローラ１０３によってモニタリングされる。本実施の形態は、ヒータの寿命が近づくとその抵抗値が上昇するという特性を利用したものである。具体的には、定着ヒータ１０４に流れる電流値を測定して、その電流と相関を有する抵抗値を算出し、ヒータの寿命の検知や寿命の予測を行うものである。
【００５４】
一般的にヒータに用いられる発熱体は、高温状態において空気中の酸素と反応して徐々に化学変化を起こすことが知られている。そこで、化学変化を防ぐために、発熱体は、不活性ガスを封入したガラス管の中に収められることが多い。しかし、発熱体をガラス管に封入した場合でも、僅かながら空気中の酸素は流入してしまい、高温状態の発熱体と化学反応を起こす。その結果、徐々に内部の発熱体の抵抗値が上昇してしまい、発熱体は寿命に達することが知られている。
【００５５】
図５は、一般的な発熱体材料の抵抗率の経時変化を示すグラフである。
【００５６】
本実施の形態で用いるカーボンヒータの場合、低電圧の直流電流で駆動してもヒータ寿命に関して不具合が生じないという特徴がある。本実施の形態では、この特徴を利用し、プリンタコントローラ１０３は、通電制御装置１０５を制御し、スイッチング電源１０２の出力する直流電流を定着ヒータ１０４に供給するよう切り替える制御を行う。定着ヒータ１０４に直流電流が印加されると、ヒータ電流測定装置１０６によって測定される電流値はより正確なものとなる。
【００５７】
なお、多くの電子写真式複写機で用いられているハロゲンヒータを用いた定着装置の場合、ヒータの定格電圧の交流電流以外で駆動することは困難である。そのため、ヒータの通常駆動時と同じく交流電流のみ印加した状態で通電電流を測定することとなる。この場合、交流電流のみを印加しているため、直流電流を印加している状態と比較して測定精度は低下するものの、測定自体は同様に行うことが可能である。
【００５８】
ヒータ電流測定装置１０６による定着ヒータ１０４に流れる電流の測定結果は、プリンタコントローラ１０３にアナログ電圧信号値として入力される。このアナログ電圧信号は、プリンタコントローラ１０３の内部に存在するＡ／Ｄ変換器２１２によってディジタル値に変換され、ＣＰＵ２０１から参照される。
【００５９】
ＣＰＵ２０１は、このＡ／Ｄ変換の結果に従って、定着ヒータ１０４の寿命検知を行う。
【００６０】
図６は、定着ヒータ１０４の寿命検知シーケンスの一例を示すフローチャートである。図６に示す寿命検知シーケンスは、ＣＰＵ２０１の有するタイマ機能によって一定間隔で実行されるものとする。
【００６１】
本実施の形態では、ステップＳ６０１において、タイマ機能が前回のシーケンスから２４時間経過したと判断すると、寿命検知シーケンスが開始される。
【００６２】
ステップＳ６０２においては、画像形成装置がジョブ中であると判断した場合（ＹＥＳ）、シーケンスは画像形成装置のジョブが終了するまで一時停止する。一方、画像形成装置がジョブ動作していない場合（ＮＯ）、プリンタコントローラ１０３は、通電制御装置１０５を制御し、スイッチング電源１０２の出力する直流電流を定着ヒータ１０４に供給するよう切り替える。そして、ヒータ電流測定装置１０６はＯＮされ、定着ヒータ１０４
に流れる電流値を測定する（ステップＳ６０３）。
【００６３】
ステップＳ６０４においては、ＣＰＵ２０１は一定時間ごとに、Ａ／Ｄ変換器２１２から入力された定着ヒータ１０４に流れている電流に対応した電圧信号値（ディジタル値）と定着ヒータ１０４の入力電圧値とを演算した結果、測定した電流と相関を有する定着ヒータ１０４の抵抗値を算出し、これをＲＡＭ２０３に保存する。
【００６４】
ステップＳ６０５においては、測定時間と抵抗値をバックアップＲＡＭに記録する。なお、定着ヒータ１０４の抵抗値情報は、ディジタル値として一つだけではなく複数保存することができるように確保されたＲＡＭ領域に保存してもよい。そして、定着ヒータ１０４の抵抗値情報は、所定の時間ごとに、それぞれ別のアドレスに保存されていてもよい。
【００６５】
ステップＳ６０６においては、ＣＰＵ２０１は、抵抗値が第一の閾値（エラー閾値ｍ）を上回っていた場合（ＹＥＳ）、定着ヒータ１０４は寿命に達したと判断し、定着ヒータ寿命フラグをＯＮとする（ステップＳ６０７）。定着ヒータ寿命フラグがＯＮされると、ＣＰＵ２０１は、操作部４０１上の報知手段であるＬＣＤパネル４０２に、ヒータの寿命に関する情報として定着ヒータが寿命に達した旨を表示させ（ステップＳ６０８）、ユーザに定着ヒータ１０４の交換が必要なことを知らせる。
【００６６】
なお、報知手段としてのＬＣＤパネル４０２は、後述する演算によって算出されたヒータの寿命までの残時間を表示させてもよい。また、本実施の形態に用いることができる報知手段としては、ＬＣＤパネル４０２のような表示手段に限られるものではなく、音や光等でユーザに定着ヒータの寿命を知らせるようにしてもよい。
【００６７】
図７は、定着ヒータが寿命に達したと検知された場合に操作パネルに表示される画面の一例を示した模式図である。
【００６８】
本実施の形態では、突然エラーを表示して画像形成装置の使用を停止してしまってはユーザに対し不都合が生じるため、抵抗値と比較する閾値として、エラー閾値ｍだけでなく、ヒータの寿命までの残時間が所定の時間に達したと判断するための第二の閾値としての警告閾値ｎが設けてある。すなわち、抵抗値と比較する閾値を複数設けている。
【００６９】
そのため、ステップＳ６０６において、算出された抵抗値が高いほうの閾値であるエラー閾値ｍに達していないと判断された場合（ＮＯ）は、ステップＳ６０９において、低いほうの閾値である警告閾値ｎと比較される。
【００７０】
ステップＳ６０９において、抵抗値が警告閾値ｎより大きいと判断された場合（ＹＥＳ）、定着ヒータの寿命が近づいたと判断され、定着ヒータ寿命警告フラグをＯＮとする（ステップＳ６１０）。定着ヒータ寿命警告フラグがＯＮされると、ＣＰＵ２０１は、操作部４０１上の報知手段であるＬＣＤパネル４０２に、定着ヒータの寿命が近づいている旨を表示し（ステップＳ６１１）、ユーザに定着ヒータ１０４の交換を促す。
【００７１】
その後、定着ヒータ１０４に流れる電流の測定をＯＦＦし（ステップＳ６１２）、寿命検知シーケンスを終了する（ステップＳ６１３）。
【００７２】
このように、複数の閾値を設けることで、定着ヒータの寿命に達する前に、一回若しくは複数回、ユーザに定着ヒータの寿命が近くなったことを知らせることができる。そのため、ユーザに定着ヒータを交換する余裕を与えることができ、突然定着ヒータが寿命に達し、定着ヒータの交換まで画像形成装置本体を使用できないという事態を回避することができる。
【００７３】
また、本実施の形態に示す方式では、定着ヒータの抵抗値を基準としているので、複写機に初期状態から実装されていたヒータのみならず、交換や再利用により以前の使用時間が不明なヒータに関しても、寿命の検知を正確に行うことが可能となる。
【００７４】
また、前回の定着ヒータ電流計測時の計測値と、一定時間後の計測値を比較することで、定着ヒータの抵抗値の変動を検知することも可能である。
【００７５】
図８は、定着ヒータの通電電流測定を行い、印加電圧値と測定電流値から算出された抵抗値を保存するバックアップＲＡＭテーブルの一例を示す図である。図９は、定着ヒータに使用されている部材の固有特性から求められる、ヒータ寿命に達した時の抵抗値、及び、寿命警告を行うに適切な抵抗値を示すＲＯＭテーブルの一例を示す図である。図８、図９に示した特性はあくまで一例であり、ヒータに用いる材料の構成によって様々に特性が変化するため、それに合わせてテーブルに設定される値も変化する。
【００７６】
例えば、２４時間ごとに抵抗値の測定を行い、図８に示すような計測結果が得られた場合について説明する。図８に示す期間８０１、８０２については定着ヒータ抵抗値の変化は僅少であるが、期間８０３に関しては定着ヒータの抵抗値が著しく変化している。この測定した抵抗値の微分値を、図９に示す検知する複数の閾値が設定されているテーブルの値と比較して、抵抗値が一定値を超えていた場合、定着ヒータの寿命が近づいていると判断することができる。
【００７７】
また、現在の通電電流から求められる定着ヒータの抵抗値、定着ヒータ抵抗値の微分値及び予め定着ヒータ部材の特性として設計時に既定された初期抵抗値を、比較・演算することにより、定着ヒータの寿命残時間を算出することが可能である。
【００７８】
本実施の形態の場合、図８に示すように、期間８０３の終期では定着ヒータ抵抗値は、図９に示す第一警告閾値を上回っている。期間８０３において前回の計測値（ディジタル値）をＲ26、今回の計測値（ディジタル値）をＲ27とすると、期間８０３における２４時間の増分値Ｒdiff＝Ｒ27−Ｒ26である。そして、増分値Ｒdiffで、図９に示されるエラー閾値ＲerrorとＲ27の差分値Ｒremain＝Ｒerror−Ｒ27を除算することにより、ＣＰＵ２０１は、定着ヒータの寿命残時間を算出することができる。
【００７９】
定着ヒータの抵抗値が警告閾値ｎを超えた場合、前記の演算により算出される寿命に達するまでの残時間を用いて、図１０に示すような画面を表示することも好ましい。上記の制御・演算によって、定着ヒータ１０４の寿命に到達する前にユーザに交換を促すことが可能となり、突然定着ヒータが寿命に達し画像形成装置の使用ができなくなることを防止することができる。その結果、画像形成装置のダウンタイムを減少させ、生産性の向上を図ることができる。
【００８０】
本実施の形態の画像形成装置においては、前述の寿命検知シーケンスを２４時間間隔で、毎日２２時に行われるものとした。これは、一般的に定着ヒータの寿命判断閾値がある程度のマージンを持って規定されることから、日単位〜週単位の長い間隔で検知を実行すれば通常は充分であるためである。
【００８１】
ただし、寿命検知シーケンスの実行は、ジョブ実行中は動作の妨げとなるため、ジョブの非動作中に行われることが望ましい。なお、寿命検知シーケンスの実行間隔や測定タイミングは変更できるようなユーザ設定画面を設けても良い。あるいは、画像形成装置本体の電源投入時の初期調整動作中に寿命検知を行っても良い。また、本実施の形態の応用として、ユーザの使用頻度の低い時間帯を予め記憶し、その時間帯に寿命検知を行うよう構
成しても良い。
【００８２】
また、算出された定着ヒータ１０４の抵抗値が所定の値を超えた場合（ヒータの寿命までの残時間が所定の時間より短くなった場合）に、残時間によって、通常時とは異なる制御を行うようにしてもよい。具体的には、ヒータに流れる電流を測定するタイミングを変更し、寿命検知シーケンスの実行間隔を狭めるよう制御してもよい。これによれば、寿命に達するまでの残時間の算出精度を上げることができる。
【００８３】
また、節電モードへの移行時間を短くして不要な余熱待機時間をカットすることで寿命が迫った場合の延命措置を図ったりすることも有効である。
【００８４】
なお、本実施の形態による寿命判定結果の表示方法として、本実施例に示す画像形成装置の具備するＬＣＤパネル２０６に図１０に示したような画面を表示する以外に、ネットワークＩ／Ｆ２１５を利用した方法も有効である。
【００８５】
すなわち、画像形成装置ＡがネットワークＩ／Ｆ２１５を介して接続されているネットワークにおいて、同じくネットワークに接続されているパーソナルコンピュータなどの他の機器より、画像形成装置Ａに対して動作状態をモニタリングする要求を受信した場合、画像形成装置Ａは自身のプリント可否状態、トナー残量情報や紙残量情報、給紙カセットにセットされている紙サイズ情報など様々な情報を送信するような、ネットワーク接続可能なプリンタシステムが公知されているが、これに加えて前記寿命検知シーケンスによる寿命検知結果の情報を送信することで、前記パーソナルコンピュータの有するディスプレイ等の表示装置上に図７若しくは図１０に示した内容に準ずる情報を表示してもよい。
【００８６】
このような制御によれば、ユーザが画像形成装置Ａの周囲に居なくても、遠方に設置されたパーソナルコンピュータ等から定着ヒータ１０４の寿命到達情報若しくは残寿命情報を認知することができるため、画像形成装置Ａの管理者やサービスマンが遠方に居る場合に予め交換部品を用意してから画像形成装置Ａの設置場所に赴くことが可能となるので、ダウンタイムを軽減する上で有効である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本実施の形態に係る画像形成装置の定着ヒータの回路構成を示す概略図である。
【図２】本実施の形態に係る画像形成装置のプリンタコントローラ内の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図４】本実施の形態の画像形成装置の操作部を示す図である。
【図５】一般的な発熱体の抵抗値の経時変化を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態の画像形成装置において、定着ヒータの寿命が検知を検知するためのシーケンスの一例のフロー図である。
【図７】本実施の形態の画像形成装置において、定着ヒータが寿命に達したと検知された場合に操作パネルに表示される画面の一例を示した模式図である。
【図８】本実施の形態の画像形成装置において、定着ヒータの通電電流測定を行い、印加電圧と測定電流値から算出された抵抗値を保存するバックアップＲＡＭテーブルの一例を示す図である。
【図９】本実施の形態の画像形成装置において、定着ヒータに使用されている部材の固有特性から求められる、ヒータ寿命に達した時の抵抗値、及び、寿命警告を行うに適切な抵抗値を示すＲＯＭテーブルの一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態の画像形成装置において、定着ヒータの寿命が近づいた時に操作パネルに表示される画面の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１０１  商用電源入力部
１０２  スイッチング電源
１０３  プリンタコントローラ
１０４  定着ヒータ
１０５  通電制御装置
１０６  ヒータ電流測定装置
１０７  温度検出素子
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  バックアップＲＡＭ
２０５  入出力ポート
２０６  ＬＣＤパネル
２１１  Ｄ／Ａ変換器
２１２  Ａ／Ｄ変換器
２１５  ネットワークＩ／Ｆ
３００  プリンタ部
３０１  原稿読取装置
３０２〜３０５  トナーユニット
３０６〜３０９  現像器
３１１  感光体
３１２  帯電器
３２１  シート
３２５  定着ローラ
３２６  加圧ローラ
３２７  定着ローラ加熱ヒータ
３２８  加圧ローラ加熱ヒータ
３２９  温度検出素子
４０１  操作部
４０２  ＬＣＤパネル
４０７  ガイドボタン
４０８  ユーザモードボタン
Ａ  画像形成装置
【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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