(57)【要約】【課題】  精度良くフィルム状の回転体の寿命時期を予測可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  ヒータ１４及び定着フィルム８からなる定着手段と、定着フィルム８の幅方向の位置を規制するフランジ１３ａ，１３ｂと、ヒータ１４に定着フィルム８を介して圧接され記録材Ｐの未定着画像を担持している面の逆側の面と接する加圧ローラ９とを有し、ヒータ１４と加圧ローラ９との定着ニップ部Ｎで、未定着画像を担持した記録材Ｐを挟持搬送し加熱加圧定着を行う定着装置であって、定着フィルムがフランジ１３ａ，１３ｂに向かって移動する速度に基づいて定着フィルムの寿命を予測する寿命予測手段を有する。【選択図】  図１
2006284629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段及びフィルム状の回転体からなる定着手段と、
前記回転体の幅方向の位置を規制する規制手段と、
前記加熱手段に前記回転体を介して圧接され記録材の未定着画像を担持している面の逆側の面と接する加圧手段とを有し、
前記加熱手段と前記加圧手段との圧接部で、未定着画像を担持した記録材を挟持搬送し加熱加圧定着を行う定着装置であって、
前記回転体が前記規制手段に向かって移動する速度に基づいて前記回転体の寿命を予測する寿命予測手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
更に、前記回転体が前記規制手段に向かって移動する移動速度を検出する速度検出手段と、
前記移動速度と比較し、前記回転体の寿命を予測する演算を開始するか否かの判断の基準となる所定の速度を記憶する基準速度記憶手段と、
前記回転体の稼働時間を計測する時間計測手段と、を有し
前記寿命予測手段は、前記速度検出手段により検出した前記回転体の移動速度と、前記時間計測手段により計測した前記回転体の稼働時間と、前記基準速度記憶手段が記憶している所定の速度とに基づいて、前記回転体の寿命を予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３】
前記時間計測手段により計測した前記回転体の稼働時間は、電源を入れていない時間を含まないことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
記録材に画像を形成する画像形成手段と、
請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記寿命予測手段が前記回転体の寿命を予測した時、その予測した情報をネットワークを通じて画像形成装置外部の情報端末へ送ることが可能な情報通信手段を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記寿命予測手段が前記回転体の寿命を予測した時、その予測した情報を表示する表示部を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記寿命予測手段が前記回転体の寿命を予測した時、その予測した情報を記録材に記録して出力可能に構成されていることを特徴とする請求項４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、エンドレスフィルムを用いて未定着画像を定着する定着装置、及び前記定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電記録装置や電子写真装置において、記録材上に形成されたトナー像の定着は、ハロゲンランプ等の発熱体を内包させた加熱ローラと弾性体層を有する加圧ローラとで、前記記録材を挟持搬送させることで行われるのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、最近では省電力化、及び通電加熱体への通電開始から定着可能温度に達するまでの時間短縮を実現するために、固定支持された加熱体（セラミックヒーター）と該加熱体に対向圧接しつつ搬送される耐熱性の定着フィルムとから成るヒーターユニットと、このヒーターユニットに対し記録材を密着させる加圧部材とを有し、上記加熱体の熱を定着フィルムを介して記録材へ付与することで、記録材上に形成されているトナー像を定着させる加熱定着装置（フィルム加熱定着器）が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
この方式では少なくとも１つの駆動ローラともう１つの加圧ローラもしくはテンションローラを必要とし、ローラの摩擦力で駆動を行う。そのため、フィルム、及び駆動ローラ表面の摩擦係数の耐久を含めた変動、駆動ローラの加圧力、あるいは加えるテンションのバラツキ、耐久変動等を許容範囲内に収めるために、構成が複雑、高コストに成るといった不都合な点がある。また、円筒形フィルムを回転駆動させるため、加圧ローラによる加圧力やフィルムの厚み等の構成によっては、フィルムの寄りを抑える制御が必要となり、その場合はさらに構成が複雑、高コストになるといった不都合な点がある。
【０００５】
そこで、フィルムの駆動によって生じる寄り力によりフィルムが座屈しない程度にフィルムの外径、及び厚さで座屈強度を確保することで、寄り制御を省略している。また、定着フィルムをフィルムガイドに対し圧フリーに外嵌させ、フィルム、及びフィルムガイドに圧接させる加圧ローラ駆動を加えることにより、前記フィルムを従動駆動させて、記録材を加圧ローラの駆動により搬送させる方式が実用化されている。
【０００６】
図７は、フィルム加熱方式の定着装置の一例を示す要部断面図である。定着フィルム１０８は、エンドレスベルト状の薄膜耐熱性フィルムである。ヒータ１４は前記定着フィルム１０８を介して加圧部材としての加圧ローラ１０９と所定の当接圧をもって互いに圧接状態にあり、定着ニップ部Ｎを形成している。
【０００７】
不図示の画像形成部側（Ｃ）から搬送された未定着トナー画像Ｔａを担持した被加熱材としての記録材Ｐは、フィルム１０８に密着してフィルムと一緒に定着ニップ部Ｎを通過し、該定着ニップ部Ｎを通過する過程で加熱、加圧される。この過程でトナー画像は軟化、溶融、固化して永久固着像Ｔｂを形成する。
【０００８】
しかしながら、上記従来例では、次のような問題点があった。フィルムの精度や該フィルムを駆動する加圧ローラの外径精度が悪い場合に、フィルムに大きな寄り力が生じ、フィルム端部が異常に磨耗することがある。この状態が長く続くと、図８に示すようにフィルム端部に亀裂が生じる場合がある。
【０００９】
この寄り力は、使用耐久による加圧ローラの形状変化、硬度の低下、磨耗、汚染による表層摩擦係数の変化、フィルムの汚染、磨耗による表層摩擦係数の変化、グリス量、粘度の変化、さらにはユーザ先における装置の設置環境や、使用するシートの種類、装置の使用頻度などの様々な要因により変化するので、フィルム寿命の予測は容易ではなかった。
【００１０】
そのため亀裂が生じたまま使用されると、亀裂が次第に大きくなり、最後にはフィルムを引き裂いてしまう。その結果、定着装置自体の交換を必要とする故障に至り、その定着装置交換が行われるまでの間、ユーザが画像形成装置を使用不能な期間、いわゆるダウンタイムが発生していた。
【００１１】
そこで事前に交換の必要性を察知し、サービスマンが定着器のメンテナンスに行けるような仕組みが必要とされ、従来はこれを実現するため、通紙枚数カウンタを利用する方法が主に用いられてきた。
【００１２】
具体的には、定着フィルムが寿命を迎えるまでに搬送可能と推定されるシートの総搬送可能距離をコントローラ上のメモリに記憶させる。そして、カウンタがカウントする通紙枚数情報と実際に通紙するシートのサイズ情報とから算出されるフィルムの累積搬送距離が、前記コントローラ上のメモリに登録された総搬送可能距離に到達する少し前の段階で、定着フィルムの寿命が近いことを知らせる信号を出力するというものである。
【００１３】
これらの寿命検知手法を用いることにより、理論上、フィルムの端部破損に起因するトラブルを未然に防止し、トラブル発生前にフィルムの交換を行うことができるようになった。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、これら従来の寿命検知手法では、「累積搬送距離上は定着フィルムの寿命が近いらしい」ということを知らせたりはできるものの、「定着フィルムがいつ頃に寿命を迎えるのか」を予測することはできない。なぜならば、定着フィルムの端部破損による寿命の原因となるフィルムの寄り力は、前記した通り、様々な要因によって大きく変化するため、全ての製品の定着フィルムについて一律の総搬送可能距離を保証することは不可能である。また、寿命までに要する期間も一定とはなりえないからである。それ故、従来の寿命検知手法では、装置の使用状況に柔軟に対応できないだけでなく、どのユーザから優先的にメンテナンスを行うべきかを判断することが難しい。そのため、サービス業務の効率が悪くなったり、交換が間に合わずにユーザが画像形成装置を使用不能な期間、いわゆるダウンタイムが発生したりという問題が生じていた。
【００１５】
本発明は上記の従来技術の課題を鑑みなされたもので、その目的とするところは、精度良くフィルム状の回転体の寿命時期を予測可能な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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明に係る定着装置にあっては、
加熱手段及びフィルム状の回転体からなる定着手段と、
前記回転体の幅方向の位置を規制する規制手段と、
前記加熱手段に前記回転体を介して圧接され記録材の未定着画像を担持している面の逆側の面と接する加圧手段とを有し、
前記加熱手段と前記加圧手段との圧接部で、未定着画像を担持した記録材を挟持搬送し
加熱加圧定着を行う定着装置であって、
前記回転体が前記規制手段に向かって移動する速度に基づいて前記回転体の寿命を予測する寿命予測手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、精度良くフィルム状の回転体の寿命時期を予測することができる。
【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、この実施例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。
【実施例１】
【００１９】
（画像形成装置の概略構成）
図２は、本発明に好適に用いることができる画像形成装置の一例としての複写機の断面図である。
【００２０】
図２に示すデジタル複写機（以下、画像形成装置という）１は、上部に画像読み取り部３、内部上方に画像形成部４、排出部に排出処理装置５、上面に自動原稿供給装置２、内部中央部にシート状の記録材Ｐを積載する給送カセット７１、手差しトレイ７２、内部下方に記録材Ｐの両面に画像を形成し得る両面トレイ７３を有している。
【００２１】
自動原稿供給装置２は、原稿ガラス３１上に自動的に原稿を供給するための装置である。この自動原稿供給装置２は、複写すべき原稿を原稿トレイ２１、原稿を給送する給送ローラ２２、原稿を一枚ずつ取り出す分離ベルト及び搬送ローラ２３、一枚のみ取り出された原稿を原稿ガラス３１上に搬送するレジストローラ、両面にコピーする場合に原稿を反転させる反転ローラ２４、複写が終了した原稿を排出する排出ローラ２５を備えている。原稿トレイ２１にセットされた原稿は、一枚ずつ原稿ガラス３１上に搬送され、読み取られた後排出される。
【００２２】
画像読み取り部３は、まず原稿ガラス３１上に図示していない原稿をセットし、複写開始の指示を出すと、露光装置３２が原稿を照射しながら矢印Ａの方向へ移動し、原稿前面を走査する。露光装置３２により照射した光は原稿に反射し、第２及び第３ミラー３３、３４により折り返されてレンズ３５を通り、ＣＣＤ３６により読み取って画像データを画像メモリに記録する。
【００２３】
画像形成部４は記録材Ｐに画像を形成するものである。そして、画像形成時において回転駆動する感光体ドラム４３と、ＣＣＤ３６によって読み取られた画像データに基づいてレーザービームを感光体ドラム４３に照射するレーザーユニット４１と、感光体ドラム４３の周囲に回転方向にしたがって順に配置された帯電器４４、現像器４５、転写器４６、分離器４７、クリーニング装置４８を備えている。
【００２４】
感光体ドラム４３の表面は、帯電器４４によって一様に帯電された後、レーザーユニット４１から照射されたレーザービームがレーザーミラー４２によって折り返され、感光体ドラム４３の表面に画像読み取り部３により読み取った原稿画像の静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器４５によって現像される。現像された像は、給送カセット７１より給送された記録材Ｐに、転写器４６によって転写され、原稿画像を形成する。
【００２５】
現像された像が転写された感光体ドラム４３の表面に残った現像剤は、クリーニング装置４８によって取り除かれる。分離器４７では、感光体ドラム４３より像が転写された記録材Ｐを分離する。その後、定着装置４９に搬送され、現像剤を記録材Ｐ上に定着させる。定着処理後の記録材Ｐは排出部に搬送される。
【００２６】
また、両面に複写する場合には、表面を定着処理された記録材Ｐを、両面トレイ７３に搬送し反転させ、再び画像形成部４に給送し裏面に画像を形成する。また、後述のコントローラ８０と接続され複写動作等の指定を行う操作部１７と動作状況や異常状態等を表示する表示部１８を備える（図１参照）。
【００２７】
排出処理装置５は、ソータやフィニッシャなどが用いられ、排出トレイ（ソートビンやスタックトレイ）に原稿画像が形成された記録材Ｐが仕分けされて排出される。本実施例では、図２のようにフィニッシャを用いることを想定している。
【００２８】
（定着装置の概略構成）
図３は、本発明に好適に用いることができる定着装置４９の断面図である。図４は、定着装置の正面断面図である。
【００２９】
本実施例における定着装置は、加熱手段としてヒータ１４及びフィルム状の回転体である定着フィルム８からなる定着手段と、定着フィルム８の幅方向の位置を規制する規制手段としてのフランジ１３ａ，１３ｂと、ヒータ１４に定着フィルム８を介して圧接され記録材Ｐの未定着画像を担持している面の逆側の面と接する加圧手段としての加圧ローラ９とを有し、ヒータ１４と加圧ローラ９との圧接部（定着ニップ部Ｎ）で、未定着画像を担持した記録材Ｐを挟持搬送し加熱加圧定着を行う。
【００３０】
定着フィルム８は、耐熱性、トナー離形性、強靭性を有する単層フィルムあるいは所望の表面処理やラミネート処理をした複合層フィルムである。例えば、耐熱処理をした約６０μｍのポリイミド（Ｐ１）単層フィルム、あるいは前記フィルム面をさらに４フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）等で離形層付与処理した複合層フィルムなどを好適に用いることができる。
【００３１】
本実施例の定着装置４９では、定着フィルム８はエンドレスの円筒状回転体で、その周方向にはニップ部Ｎを除いて張力が働いておらず、加圧ローラ９との摩擦力のみで回転走行する構成を採用している。
【００３２】
また、定着装置４９は、定着フィルム８の内面を長手方向全域にわたってガイドするフィルムガイド部材１０と、ガイド部材１０と当接する加熱手段としてのヒータ１４と、加圧ローラ９とを有する。ヒータ１４は、定着フィルムの内部に配置されている。また、ヒータ１４と加圧ローラ９は、定着フィルム８を挟んで加圧バネ１１ａ，１１ｂにより所定の当接圧（例えばＡ４幅で総圧５〜２５ｋｇ）で互いに圧接状態にしてある。
【００３３】
ヒータ１４の表面には蒸着、スパッタリング、ＣＶＤ、スクリーン印刷等で形成されたＴａＳｉＯ２、銀パラジウム、Ｔａ２Ｎ、ＲｕＯ２、ニクロム等の線状又は細帯状の薄膜発熱抵抗部が設けられている。
【００３４】
未定着トナー画像を転写された記録材Ｐは、駆動ギア１２で回転する加圧ローラ９の表面摩擦力により定着フィルム８とともに定着ニップ部Ｎへ搬送される。その後、少なくとも定着ニップ部Ｎ内では、加圧バネ１１ａ、１１ｂによる当接圧によって滑ることなく、定着フィルム８、加圧ローラ９と同一速度で進行方向へ送られる。
【００３５】
定着ニップ部Ｎにおける通過過程を加熱及び加圧工程として、ヒータ１４の熱が定着フィルム８を介して記録材Ｐへ伝達され、記録材Ｐ上の未定着トナーが溶融・軟化、加圧される。
【００３６】
定着ニップ部Ｎを通過した後、定着フィルム８と記録材Ｐとは引き続き溶融・軟化したトナーの粘着力により密着したまま搬送される。この搬送過程を冷却工程として溶融・軟化したトナーの熱が放熱され、トナーは冷却固化し、記録材Ｐ上に永久固着像が形成される。
【００３７】
冷却工程後、定着フィルム８と記録材Ｐはトナー冷却固化により容易に分離し、記録材Ｐは定着装置４９より排出される。
【００３８】
（寿命予測手段）
次に定着フィルムの寄りによる端部破損を予測することで、定着フィルムの寿命を予測する寿命予測手段の構成について説明する。
【００３９】
前記したように本実施例の定着装置は、構成の簡略化、コスト削減の目的で、定着フィルムの寄り制御を省略した構成となっている。図４に示す１３ａ，１３ｂはフランジであり、定着フィルム８は、この二つのフランジ１３ａ，１３ｂ間に位置し、幅方向の位置規制を受ける。
【００４０】
前記したように定着フィルム８の精度や定着フィルム８を駆動する加圧ローラ９の外径精度が悪い場合や、使用耐久による加圧ローラ９の形状変化、硬度の低下、磨耗、汚染による表層摩擦係数の変化、定着フィルム８の汚染、磨耗による表層摩擦係数の変化、グリス量、粘度の変化、さらにはユーザ先における装置の設置環境や、使用するシートの種類、装置の使用頻度などの様々な要因により、定着フィルム８の寄り移動が発生する。
【００４１】
定着フィルム８の寄り移動でその端部がフランジ１３に接して受け止められたとき、定着フィルム８の強い寄り移動力で定着フィルム８の端部がフランジ１３に強く押し付けられる。その際、定着フィルム８の剛性が押し付け力に負けて、フィルム端部が座屈したり、シワを生じたりすることがある。ここでは、最終的にフィルム端部が破損して未定着画像を定着することができなくなる状態を、定着フィルムの寿命という。
【００４２】
このようにフィルムが寿命を迎える前に、寿命が近いことを検知するためには、フィルムの寄り状態を知るための移動速度検出手段を設けるとよい。
【００４３】
図１は、フィルム移動速度検知手段近傍の斜視図である。本実施例では定着フィルム８の幅方向の少なくとも一方の端部８ａの通紙域外Ｒａに、不透明な離形層表面処理を定着フィルム幅方向で規則的に付与しない無付与部８ｂを設けている。透過型フォトセンサ１５は、無付与部８ｂを検知することで、定着フィルム８の寄り、即ち幅方向への移動によりｏｎ、ｏｆｆを繰り返す構成にした。なお、無付与部を形成する代わりに、センサの検出信号が規則的に変動するような微小な凹凸を設けてもよい。また、表面の反射率が異なる領域を交互に規則的に設け、反射型フォトセンサを用いて信号を検出することで幅方向への移動速度を検出するようにしてもよい。
【００４４】
本実施例では、移動速度検知手段としてのフォトセンサ１５とコントローラ８０を用いて検出する幅方向（フランジ１３ａ，１３ｂに向かう方向）への移動速度が、フィルムの寄りを代表する評価値となる。本実施例では、このフィルムの移動速度検知は画像形成装置の給送前回転時になされ、画像形成時には随時定着フィルムの幅方向への移動速度を検出している。
【００４５】
次に、寿命予測手段による、定着フィルムの端部破損による寿命時期の予測方法について述べる。本実施例の画像形成装置１では、定着フィルム幅方向への移動速度ｙの所定の閾値Ｋを設定し、記憶手段であるコントローラ８０内蔵のメモリに予め記憶しておく。すなわち、メモリは、移動速度ｙと比較し、定着装置４９の寿命を予測する演算を開始するか否かの判断の基準となる所定の速度（閾値Ｋ）を記憶する基準速度記憶手段である。この閾値Ｋは、フィルムが寿命となる直前の限界速度Ｌに対して所定のマージンを持って設定されている。そして、フォトセンサ１５とコントローラ８０によりモニターしている実際のフィルムの寄り力、すなわち移動速度が閾値Ｋに到達した時点で、装置の制御手段であり前記寿命予測手段としても機能するコントローラ８０が後述する予測関数によって寿命予測演算を行い、該当する定着フィルムの端部破損による寿命時期を予測する。
【００４６】
このコントローラ８０による寿命予測の演算には、該当するフィルムの寄り力、すなわち、フォトセンサ１５によって検知される幅方向への移動速度ｙが用いられる。さらに、定着フィルム８の稼働時間を計測する時間計測手段により、定着フィルム８が前回交換されてからの時間（例えば、定着フィルム８の初期状態から現在までの稼働時間ｔ）情報を計測し、その稼働時間ｔが寿命予測の演算に用いられる。なお、この定着フィルム８の稼働時間ｔは、画像形成装置本体のコントローラ８０に内蔵されている時間計測手段としてのクロック機能を利用して計測するとよい。また、定着フィルム８が寿命となる直前の限界速度Ｌは、コントローラ８０が備える限界移動速度記憶手段としてのメモリに予め記憶されている。
【００４７】
本実施例では、コントローラ８０が、フォトセンサ１５及びコントローラ８０により検出した定着フィルム８の幅方向への移動速度ｙと、コントローラ８０内のクロック機能により計測した定着フィルム８の稼働時間ｔと、コントローラ８０内のメモリが記憶している限界速度Ｌ又は閾値Ｋとを利用し、予測関数として、１次関数と２次関数を組み合わせた予測曲線により現象を近似する（図５及び図６参照）。
【００４８】
定着フィルムが、初期は寄りの進行度合いが微小だが、寿命間近になると急激に速まるような寿命特性を持つ場合、１次関数で現象を近似することは困難になる。それは、定着フィルムの個体差や外乱等の要因で、予測が実際の結果から外れ易いためである。このため、本実施例では２段階の処理によって予測曲線を決定し、最終的な定着フィルムの寿命予測を行う。
【００４９】
なお、寿命予測には、予測曲線の１次関数の部分を利用しても良いが、本実施例では２次関数の部分から定着フィルムの寿命時期を予測する手法（寿命演算アルゴリズム）について説明する。
【００５０】
このフィルムの寿命予測の手順（寿命演算アルゴリズム）は、以下の２段階から成る。（ｉ）既知の基準曲線を元にベースとなる予備予測曲線を決定する。（ｉｉ）精度向上のため、予備予測曲線を実際の現象に合わせて修正し、最終予測曲線を作成する。そして、その関数に従って寿命予測演算を行う。
【００５１】
まず、定着フィルムの幅方向移動速度ｙが、予め設定した閾値を超えた時点で（ｉ）の処理を行い、それから予め設定した一定期間後、再度タイミング遅延率の確認を行うことで（ｉｉ）の処理を行う。以下に、処理の具体的内容を図５及び図６を用いて説明する。
【００５２】
予測曲線（以後、２次関数の部分を指して予測曲線と呼ぶ）は、幅方向移動速度をｙ、稼働時間をｔ、２次関数の頂点座標を（Ｍ，Ｎ）とすると、下記式（１）で定義される。なお、下記式（１）中、Ｂは２次関数の傾きの係数、Ｍは２次関数の頂点のＸ座標（時間
軸）、Ｎは２次関数の頂点のＹ座標（幅方向移動速度軸）である。
ｙ＝Ｂ×（ｔ−Ｍ）２＋Ｎ・・・（１）
【００５３】
パラメータＢ，Ｍは、画像形成装置本体の使用状況によって変化する値で、曲線形状としては、使用頻度が高ければ、ｔ＝０を基準として時間軸方向に圧縮され、逆に使用頻度が低ければ、同方向に拡大されるという関係にある。つまり、ある使用頻度における幅方向移動速度推移曲線が事前に１つわかっていれば、使用状況が異なるケースについても、予測曲線を作成できる。本実施例では、１０００枚／日のペースで給送動作を行った場合の幅方向移動速度推移曲線を事前にサンプリングし、基準となる予測曲線（以後、基準曲線と呼ぶ）を定義した。この時の基準曲線（図５参照）を表す関数は、下記式（２）となる。
ｙ＝Ｂ０×（ｔ−Ｍ０）２＋Ｎ０・・・（２）
【００５４】
また、この基準曲線が、フィルムの寿命予測を実施するトリガとなる幅方向移動速度ｙが閾値Ｋ１に達する時期をＴ０（既知）と定義する。なお、図５に示す基準曲線は、前述したように、事前に調査済みの速度推移のデータから得られた近似曲線であり、そのパラメータ値（Ｂ，Ｍ，Ｎの具体的な数値）はコントローラ８０が備えるメモリに予め記憶されている。
【００５５】
この基準曲線を元に、（ｉ）の処理について説明する。定着フィルム８が使用され、フォトセンサ１５とコントローラ８０によりモニターしている実際のフィルムの寄り、すなわち幅方向移動速度ｙが閾値Ｋ１に到達した時点で、図５に示す予備予測曲線の決定処理を行う。コントローラ８０内蔵のクロック機能により、該当する定着フィルム８が前回交換されてからその時点までの実稼働時間Ｔ１が測定できるため、基準曲線と現在の移動速度推移曲線の、時間軸方向の倍率差ｂが下記式（３）により求まる。
【００５６】
これにより、現在の予測曲線のパラメータＢ，Ｍは、それぞれ下記式（４），（５）によって定まり、幅方向移動速度をｙ、稼働時間をｔ、２次関数の頂点座標を（Ｍ０×ｂ，Ｎ０）とする、図５に示す予備予測曲線の関数（式（６））が算出される。
ｂ＝Ｔ１／Ｔ０・・・（３）
Ｂ＝Ｂ０／ｂ２・・・（４）
Ｍ＝Ｍ０×ｂ・・・（５）
ｙ＝（Ｂ０／ｂ２）×（ｔ−Ｍ０×ｂ）２＋Ｎ０・・・（６）
【００５７】
なお、この時点において、基準曲線が限界速度Ｌに達する時期、すなわち寿命時期をＴｅ０とすると、倍率差ｂにより、予備予測曲線の寿命時期Ｔｅ１は、下記式（７）により算出できる。この時点で予測を行っても良いが、より精度をあげるために、まだ予測演算は行わない。
Ｔｅ１＝ｂ×Ｔｅ０＝（Ｔ１×Ｔｅ０）／Ｔ０・・・（７）
【００５８】
次に、予測曲線を再設定して精度を向上させた上で寿命予測演算を行う（ｉｉ）の処理について説明する。まず、（ｉ）の処理から予め設定した一定時間後のＴ２において、定着フィルムの幅方向移動速度ｙを再度測定する。この時の速度ｙをＫ２とする。予測曲線を決定する２次関数のパラメータのうち、頂点の時間軸座標Ｍを予備予測曲線のＭ０×ｂに固定すると、（Ｔ１，Ｋ１）と（Ｔ２，Ｋ２）の２点を通り、かつ頂点がｔ＝Ｍ０×ｂ上にある曲線（図６に示す最終予測曲線）が定まる。
Ｋ１＝Ｂ×（Ｔ１−Ｍ０×ｂ）２＋Ｎ・・・（８）
Ｋ２＝Ｂ×（Ｔ２−Ｍ０×ｂ）２＋Ｎ・・・（９）
【００５９】
すなわち、上記連立方程式、式（８），（９）の解として得られるＢ，Ｎを、簡略化の
ため、それぞれＢ２，Ｎ２とすると、図６に示す最終予測曲線の関数は、下記式（１０）となる。
ｙ＝Ｂ２×（ｔ−Ｍ０×ｂ）２＋Ｎ２・・・（１０）
【００６０】
この最終予測曲線を表す関数を元に、コントローラ８０は寿命予測演算を行い、定着フィルムの幅方向移動速度ｙが限界速度Ｌに達する時期Ｔｅを下記式（１１）（２次関数）によって算出する。
Ｔｅ＝（（Ｌ−Ｎ２）／Ｂ２）１／２＋Ｍ０×ｂ・・・（１１）
【００６１】
前記フィルムの寿命予測の手順により、（ｉ）既知の基準曲線を元に、ベースとなる予備予測曲線を決定し、（ｉｉ）精度向上のため、予備予測曲線を実際の現象に合わせて修正し、最終予測曲線を作成する。そして、その関数に従って寿命予測演算が為されると、コントローラ８０はネットワーク回線を通じてサービスセンターへ演算結果を自動送信する。これにより、サービスセンターのサービスマンは、いつ頃までにフィルム交換に行けば良いかを把握することができる。
【００６２】
なお、本実施例では最終予測曲線を決定した後は、寿命の再予測を行わないが、寿命を迎えるまでの間に何度か予測曲線の修正と寿命の再予測を行っても構わない。
【００６３】
上述したように、本実施例によれば、特に、初期状態では寄りの進行が遅いが、寿命間近になると加速的に幅方向に移動する特性を持つフィルムの寿命予測に有効である。また、フィルムの個体差や外乱等の要因などによって変化するフィルムの寿命時期を、より柔軟かつ非常に高精度に予測することが可能になる。その結果、ダウンタイム発生等のトラブルを確実に未然に防止することができる。
【００６４】
また、寿命予測手段が定着フィルムの寿命を予測した時、その寿命時期情報を、ネットワークを通じて画像形成装置外部の情報端末（サービスステーション）へ伝達することにより、サービスステーション側でユーザ先の装置に組み込まれたフィルムの交換時期を精度良く把握することができる。そのため、ユーザ先の多くの装置のうち、いずれのものから優先的にフィルム交換に回れば良いかを最適化できる。その結果、交換遅れによるダウンタイム発生がなくなり、サービスの質を飛躍的に高めることができる他、サービス業務の大幅な効率化が図れる。
【００６５】
また、まだ寿命時期まで余裕のあるフィルムを早めに交換してしまうのではなく、十分に使い切った後に交換することが可能となるため、ランニングコスト低減の効果も得ることができる。
【００６６】
前述した実施例では、定着フィルムの幅方向への移動速度が閾値を超えた時点で寿命予測演算を実施するようにしたが、本発明はこのような方法に限定されるものではない。例えば、定期的に演算を実施しても良いし、閾値を超えた後、こまめに演算を実施するようなシーケンスにしても良い。あるいは、サービスステーション側などの外部から寿命予測演算を行うように実施信号を与えられるようにしても良い。
【００６７】
また、前述した実施例では、前回フィルムを交換してからの経過時間をそのまま寿命予測に利用したが、例えば、稼働時間から長期間電源を入れていなかった期間は除外するようにしても良いし、時間情報の他にも通紙カウンタ情報なども併用し（例えば、通紙枚数が少ないにもかかわらず寄りが激しい場合とそうでない場合で演算式を変えたり、使用頻度の急激な変化を察知して演算式を変えたり等）、より精度の高い予測を行うこともできる。
【００６８】
また、前述した実施形態では、フィルムの寿命時期を予測した時、その寿命時期情報を、ネットワークを通じて画像形成装置外部の情報端末（サービスステーションなど）へ送るようにした場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、前記寿命予測手段が定着フィルムの寿命を予測した時、画像形成装置の操作部の表示手段（不図示）に表示するようにしても良いし、あるいは、記録材に記録して出力するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係るフィルム移動速度検知手段近傍の斜視図である。
【図２】本発明に好適に用いることができる画像形成装置の一例としての複写機の断面図である。
【図３】本発明に好適に用いることができる定着装置の断面図である。
【図４】本発明に好適に用いることができる定着装置の正面断面図である。
【図５】本発明における寿命予測アルゴリズムを説明するための図である。
【図６】本発明における寿命予測アルゴリズムを説明するための図である。
【図７】フィルム加熱方式の定着装置の一例を示す要部断面図である。
【図８】定着フィルムの端部破損を表わした図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  画像形成装置
２  自動原稿供給装置
３  画像読み取り部
４  画像形成部
５  排出処理装置
８  定着フィルム
８ａ  端部
８ｂ  無付与部
９  加圧ローラ
１０  フィルムガイド部材
１１ａ，１１ｂ  加圧バネ
１３ａ，１３ｂ  フランジ
１４  ヒータ
１５  透過型フォトセンサ
４１  レーザーユニット
４３  感光体ドラム
４４  帯電器
４５  現像器
４６  転写器
４７  分離器
４８  クリーニング装置
４９  定着装置
８０  コントローラ
Ｋ  閾値
Ｌ  限界速度
Ｎ  定着ニップ部
Ｐ  記録材
ｔ  稼働時間
ｙ  移動速度
【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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