(57)【要約】【課題】加熱部材や加圧部材及び用紙の摩耗状態に拘らず、定着装置等の寿命を適切に判断する。【解決手段】プリンター１の定着装置１３は、用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材２０と、加熱部材２０との間に加圧領域を形成して、加圧領域を通過する用紙を加圧する加圧部材２１と、加熱部材２０及び加圧部材２１の少なくとも一方を測定対象として、当該測定対象の光沢度を測定する光沢度測定部２３と、を備える。制御装置１５は、測定対象の表面粗さが大きくなる程、測定対象の光沢度が小さくなる関係に基づいて、光沢度測定部で測定された光沢度に応じて測定対象の表面粗さを算出し、測定対象の表面粗さが大きい程、当該定着装置１３の使用限度を示す設定寿命を少なくなるように、又は測定対象の表面粗さが小さい程、設定寿命を多くなるように再設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材と、
前記加熱部材との間に加圧領域を形成して、前記加圧領域を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、
前記加熱部材及び前記加圧部材の少なくとも一方を測定対象として、当該測定対象の光沢度を測定する光沢度測定部と、
を備え、
前記測定対象の表面粗さが大きくなる程、前記光沢度が小さくなる関係に基づいて、前記光沢度測定部で測定された前記光沢度に応じて前記測定対象の表面粗さを算出し、
前記表面粗さが大きい程、当該定着装置の使用限度を示す設定寿命を少なくなるように、又は前記表面粗さが小さい程、前記設定寿命を多くなるように再設定することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記光沢度測定部は、前記用紙の幅方向において複数個所で前記光沢度を測定するように構成され、
前記複数個所の光沢度の内、最も小さい光沢度に基づいて前記測定対象の表面粗さを算出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】
前記光沢度測定部は、前記測定対象の周方向において複数個所で前記光沢度を測定するように構成され、
前記複数個所の光沢度の少なくとも一つが所定の閾値よりも小さい場合、前記測定対象に異常が発生していると判定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】
請求項１〜３の何れか１項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。
【請求項５】
用紙に転写されるトナー像を担持する像担持体と、
前記用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材と、
前記加熱部材との間に加圧領域を形成して、前記加圧領域を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、
前記加熱部材又は前記加圧部材を測定対象として、当該測定対象の光沢度を測定する光沢度測定部と、
を備え、
前記光沢度が小さくなる程、前記像担持体の表面粗さが大きくなる関係に基づいて、前記光沢度測定部で測定された前記光沢度に応じて前記像担持体の表面粗さを算出し、
前記表面粗さが大きい程、前記像担持体の使用限度を示す設定寿命を少なくなるように、又は前記表面粗さが小さい程、前記設定寿命を多くなるように再設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
用紙を搬送する搬送装置と、
前記用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材と、
前記加熱部材との間に加圧領域を形成して、前記加圧領域を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、
前記加熱部材又は前記加圧部材を測定対象として、当該測定対象の光沢度を測定する光沢度測定部と、
を備え、
前記光沢度が小さくなる程、前記搬送装置における前記用紙との接触面の表面粗さが大きくなる関係に基づいて、前記光沢度測定部で測定された前記光沢度に応じて前記接触面の表面粗さを算出し、
前記表面粗さが大きい程、前記搬送装置の使用限度を示す設定寿命を少なくなるように、又は前記表面粗さが小さい程、前記設定寿命を多くなるように再設定す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、用紙にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、用紙上に形成されたトナー像を加熱定着させる定着装置を備える。定着装置は、トナー像を加熱する加熱部材と、用紙に対してトナー像を加圧する加圧部材とを備える。定着装置が駆動や通紙の繰り返しによって劣化し、例えば、加熱部材や加圧部材を構成するベルトやローラーが用紙との接触によって摩耗すると、画像不良や定着不良等の不具合が生じることがある。このような不具合を抑制するために、劣化した定着装置を交換する必要があるので、定着装置を交換するタイミング、即ち、定着装置の寿命（使用限度）を判断することが求められる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、画像形成装置は、画像形成手段によって画像が形成された記録材を定着ニップ部を通過させて定着する定着装置と、定着装置の温度を検知する温度検知手段と、記録材のサイズ毎に定着装置を通過した時間を計測する計測手段と、温度検知手段によって検知された温度と、計測手段によって計測された時間とに基づいて定着装置の寿命を判断する制御手段とを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０９０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
定着装置では、加熱部材や加圧部材と用紙とが接触によって摩耗すると、これらの摩耗状態に応じて用紙に伝達される熱量が変化する。加熱部材や加圧部材及び用紙の摩耗状態は、用紙のサイズだけでなく、用紙の材料にも依存して変化する。また、定着装置では、加熱部材や加圧部材の使用限度（例えば、寿命通紙枚数）を予め設定していて、加熱部材や加圧部材の使用（例えば、通紙枚数）を監視することによって加熱部材や加圧部材が使用限度に到達したか否かを判断する。
【０００６】
しかしながら、加熱部材や加圧部材の実際の使用限度は、摩耗状態に応じて変化して、予め設定された使用限度よりも小さくなることがあるので、加熱部材や加圧部材が実際の使用限度を超えて使用されるおそれがある。しかしながら、上記の特許文献１の画像形成装置では、加熱部材や加圧部材及び用紙の摩耗状態を考慮しておらず、定着装置の寿命を適切に判断できないおそれがある。また、定着装置では、加熱部材や加圧部材の表面に接触してその表面粗さを検知し、この検知結果に基づいて定着装置の寿命を判断するものがあるが、加熱部材や加圧部材の表面に接触することで、加熱部材や加圧部材を損傷し、加熱部材や加圧部材の寿命を早めるおそれがある。
【０００７】
なお、画像形成装置では、トナー像を担持する像担持体や、用紙を搬送する搬送装置等の様々な機構も、駆動や通紙の繰り返しによって劣化すると、各機構の機能が低下するので、各機構の使用限度を判断することが求められる。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、加熱部材や加圧部材及び用紙の摩耗状態に拘らず、定着装置等の寿命を適切に判断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の定着装置は、用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材と、前記加熱部材との間に加圧領域を形成して、前記加圧領域を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、前記加熱部材及び前記加圧部材の少なくとも一方を測定対象として、当該測定対象の光沢度を測定する光沢度測定部と、を備え、前記測定対象の表面粗さが大きくなる程、前記光沢度が小さくなる関係に基づいて、前記光沢度測定部で測定された前記光沢度に応じて前記測定対象の表面粗さを算出し、前記表面粗さが大きい程、当該定着装置の使用限度を示す設定寿命を少なくなるように、又は前記表面粗さが小さい程、前記設定寿命を多くなるように再設定する。
【００１０】
前記光沢度測定部は、前記用紙の幅方向において複数個所で前記光沢度を測定するように構成され、上記定着装置では、前記複数個所の光沢度の内、最も小さい光沢度に基づいて前記測定対象の表面粗さを算出する。
【００１１】
前記光沢度測定部は、前記測定対象の周方向において複数個所で前記光沢度を測定するように構成され、上記定着装置では、前記複数個所の光沢度の少なくとも一つが所定の閾値よりも小さい場合、前記測定対象に異常が発生していると判定する。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、上記した定着装置を備えている。
【００１３】
本発明の画像形成装置は、用紙に転写されるトナー像を担持する像担持体と、前記用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材と、前記加熱部材との間に加圧領域を形成して、前記加圧領域を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、前記加熱部材又は前記加圧部材を測定対象として、当該測定対象の光沢度を測定する光沢度測定部と、を備え、前記光沢度が小さくなる程、前記像担持体の表面粗さが大きくなる関係に基づいて、前記光沢度測定部で測定された前記光沢度に応じて前記像担持体の表面粗さを算出し、前記表面粗さが大きい程、前記像担持体の使用限度を示す設定寿命を少なくなるように、又は前記表面粗さが小さい程、前記設定寿命を多くなるように再設定する。
【００１４】
本発明の画像形成装置は、用紙を搬送する搬送装置と、前記用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材と、前記加熱部材との間に加圧領域を形成して、前記加圧領域を通過する前記用紙を加圧する加圧部材と、前記加熱部材又は前記加圧部材を測定対象として、当該測定対象の光沢度を測定する光沢度測定部と、を備え、前記光沢度が小さくなる程、前記搬送装置における前記用紙との接触面の表面粗さが大きくなる関係に基づいて、前記光沢度測定部で測定された前記光沢度に応じて前記接触面の表面粗さを算出し、前記表面粗さが大きい程、前記搬送装置の使用限度を示す設定寿命を少なくなるように、又は前記表面粗さが小さい程、前記設定寿命を多くなるように再設定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、加熱部材や加圧部材及び用紙の摩耗状態に拘らず、定着装置等の寿命を適切に判断することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置を示す上面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置における定着処理の動作を示すフローチャートである。
【図６】表面粗さの小さい加熱部材において、入射光が反射される状態を示す拡大断面図である。
【図７】表面粗さの大きい加熱部材において、入射光が反射される状態を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置において、用紙の通紙枚数と加熱部材の表面粗さとの関係を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、用紙の通紙枚数と加熱部材又は加圧部材の表面粗さの設定値との関係を示す表である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るプリンターにおいて、用紙の通紙枚数と加熱部材又は加圧部材の表面粗さの算出値との関係を示す表である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置において、幅方向の位置に対する加熱部材の表面粗さの例を示すグラフである。
【図１２】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置において、周方向の位置に対する、正常時の加熱部材の光沢度の例を示すグラフである。
【図１３】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置において、周方向の位置に対する、異物付着時の加熱部材の光沢度の例を示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態に係るプリンターの定着装置において、加熱部材の光沢度と表面粗さとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
先ず、本発明の実施形態に係るプリンター１（画像形成装置）の全体の構成について図１を参照しながら説明する。以下、説明の便宜上、図１における紙面手前側をプリンター１の前側とする。各図に適宜付される矢印Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれプリンター１の左側、右側、上側、下側を示している。
【００１８】
プリンター１は、略箱型形状のプリンター本体２を備え、プリンター本体２の下部には用紙（記録媒体）を収納する給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられる。図１では、１つの給紙カセット３が図示されているが、プリンター１は、複数種類の用紙（例えば、Ａ４サイズ用紙、Ａ５サイズ用紙、封筒、厚紙等）を収容するように複数の給紙カセット３を備えてよい。
【００１９】
プリンター本体２内の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光器５が排紙トレイ４の下方に配置され、露光器５の下方には、画像形成部６が設けられる。画像形成部６には、トナー像を担持する感光体ドラム７（像担持体）が回転可能に設けられ、感光体ドラム７の周囲には、帯電器と、トナーコンテナに接続された現像装置と、転写ローラー８と、クリーニング装置とが、感光体ドラム７の回転方向に沿って配置される。
【００２０】
また、プリンター本体２の内部には、用紙の搬送経路１０が設けられる。搬送経路１０の上流端には給紙部１１（搬送装置）が給紙カセット３の近傍に設けられ、搬送経路１０の中流部には、感光体ドラム７及び転写ローラー８によって構成される転写部１２が設けられる。搬送経路１０の下流部には定着装置１３が設けられ、搬送経路１０の下流端には排紙部１４（搬送装置）が排紙トレイ４の近傍に設けられる。また、プリンター本体２の内部には、定着装置１３を制御する制御装置１５が備えられる。
【００２１】
次に、このような構成を備えたプリンター１の画像形成動作について説明する。プリンター１は、外部のコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、画像形成動作を開始する。例えば、プリンター１は、画像データの印刷ジョブを入力して蓄積し、蓄積された印刷ジョブを順次、画像形成動作によって処理し、処理後の印刷ジョブを削除する。１つの印刷ジョブは、１枚の用紙の印刷を指定してもよく、複数枚の用紙の印刷を指定してもよい。また、印刷ジョブは、用紙の種類を指定してもよい。
【００２２】
画像形成動作では、先ず、画像形成部６の帯電器によって感光体ドラム７の表面が帯電された後、露光器５からのレーザー光により感光体ドラム７に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム７の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、画像形成部６の現像装置がトナーを用いてトナー像に現像する。
【００２３】
一方、給紙カセット３に収納された用紙の内、印刷ジョブで指定された用紙が、給紙部１１によって取り出されて搬送経路１０上を搬送される。搬送経路１０上の用紙は、所定のタイミングで転写部１２へと搬送され、転写部１２によって感光体ドラム７上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置１３へと搬送され、定着装置１３によって用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部１４から排紙トレイ４に排出される。
【００２４】
次に、定着装置１３の構成について、図２〜図４を参照しながら説明する。図２に示すように、定着装置１３は、加熱部材２０と加圧部材２１とを備える。また、定着装置１３は、駆動源２２（図４参照）及び光沢度測定部２３を備える。加熱部材２０及び加圧部材２１は、搬送経路１０を挟んで対向すると共に接触して配置される。そして、搬送経路１０には、加熱部材２０と加圧部材２１との間に加圧領域Ｎが形成される。加圧領域Ｎとは、加熱部材２０と加圧部材２１とが接触している領域であって、加熱部材２０及び加圧部材２１による用紙への圧力が０Ｐａである搬送方向上流側の位置から、その圧力が最大となる搬送方向の位置を経由して再びその圧力が０Ｐａとなる搬送方向下流側の位置までの領域を示す。
【００２５】
加熱部材２０は、用紙の搬送方向（左右方向）と直交（交差）する用紙の幅方向（前後方向）に長い円柱状の定着ローラーで構成される。加熱部材２０は、定着装置１３のフレーム（図示せず）内の上部に配置される。また、加熱部材２０は、前後方向を回転軸方向として、フレームに対して回転可能に取り付けられ、加圧部材２１の回転に従動して回転する。加熱部材２０は、例えば、円筒状の金属製の芯材と、芯材に周設されたシリコンゴム等の樹脂製の弾性層から構成され、弾性層はＰＦＡ等のフッ素系樹脂で離型層によって被覆される。なお、本実施形態では、加熱部材２０がローラーで構成される例を説明するが、加熱部材２０は、ベルトで構成されてもよい。
【００２６】
加熱部材２０の内部には、用紙の幅方向に亘って加熱部材２０を加熱する熱源２５が備えられる。熱源２５は、例えば、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等によって構成される。熱源２５は、制御装置１５によってオン及びオフが切り換えられ、オンのときに電源（図示せず）から電力を供給されることで発熱して加熱部材２０を加熱し、オフのときに電源からの電力供給が遮断されて加熱部材２０の加熱を停止する。あるいは、熱源２５は、加熱部材２０の外部に設けられて、外側から加熱部材２０を加熱するように構成されてもよく、ハロゲンヒーターやセラミックヒーターに限定されず、ＩＨヒーターでもよい。
【００２７】
加圧部材２１は、用紙の幅方向（前後方向）に長い略円柱状のローラーで構成される。加圧部材２１は、定着装置１３のフレーム（図示せず）内の下部において、例えば、加熱部材２０の下方で、加熱部材２０と互いの外周面が対向するように配置される。加圧部材２１は、前後方向を回転軸方向として、フレームに対して回転可能に取り付けられ、モーター等の駆動源２２（図４参照）から伝達される回転駆動力によって回転する。加圧部材２１は、例えば、円柱状の金属製の芯材と、この芯材に周設されるシリコンゴム等の弾性層から構成され、この弾性層は離型層によって被覆されてもよい。なお、本実施形態では、加圧部材２１がローラーで構成される例を説明するが、加圧部材２１は、ベルトで構成されてもよい。
【００２８】
光沢度測定部２３は、搬送経路１０において加熱部材２０及び加圧部材２１（即ち、加圧領域Ｎ）よりも上流側に配置される。また、光沢度測定部２３は、搬送経路１０に交差する方向（上下方向）において、搬送経路１０に対して加熱部材２０側と加圧部材２１側とにそれぞれ配置される。光沢度測定部２３は、用紙を通紙する前の状態の加熱部材２０及び加圧部材２１を測定対象としていて、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面の光沢度を非接触で測定する。例えば、光沢度測定部２３は、光源部２６及び受光部２７を備えていて、光源部２６によって検知対象に光（入射光）を入射し、検知対象で反射された光（反射光）を受光部２７によって受光する。なお、受光部２７は、反射光の内、正反射光を受光するように配置及び構成されていて、光沢度測定部２３は、入射光の強度に対する受光した正反射光の量（受光強度）の割合に基づいて加熱部材２０や加圧部材２１の光沢度を測定する。
【００２９】
光沢度測定部２３は、用紙の幅方向（加熱部材２０及び加圧部材２１の軸方向）において、中央付近や用紙の縁部（エッジ部分）に対応する位置の少なくとも一個所で、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度を測定するように配置される。例えば、光沢度測定部２３は、図３に示すように、加熱部材２０及び加圧部材２１の軸方向において、中央、Ａ４縦用紙の縁部及びＡ４横用紙の縁部を含む複数個所で、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度を測定するように配置される。なお、図３では、軸方向の一方側で、Ａ４縦用紙の縁部及びＡ４横用紙の縁部に光沢度測定部２３を配置する例を示しているが、軸方向の両側で、Ａ４縦用紙の縁部及びＡ４横用紙の縁部に光沢度測定部２３を配置してもよい。また、光沢度測定部２３は、軸方向の３個所や５個所に限定されず、２個所や４個所あるいは６個所以上に配置されてもよい。
【００３０】
次に、定着装置１３を制御する制御装置１５の電気的な構成について図４を参照しながら説明する。制御装置１５は、ＣＰＵ等で構成され、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置１６に接続されている。なお、制御装置１５及び記憶装置１６として、プリンター１の各部を統括制御するメイン制御装置及びメイン記憶装置が適用されてもよい。
【００３１】
制御装置１５は、記憶装置１６に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御装置１５に接続された各部を制御する。例えば、制御装置１５は、定着装置１３の駆動源２２、光沢度測定部２３及び熱源２５に接続されている。制御装置１５は、プリンター１が印刷ジョブを処理する際に、その印刷ジョブに対応した定着処理を行うように定着装置１３を制御する。定着装置１３では、予め推定した定着装置１３の使用限度（寿命）を設定寿命として記憶装置１６に予め記憶している。定着処理は、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さを算出する表面粗さ算出処理や、算出された表面粗さに基づいて定着装置１３（加熱部材２０及び加圧部材２１）の設定寿命を補正（再設定）する寿命補正処理を含む。
【００３２】
次に、定着装置１３の定着処理について図５を参照しながら説明する。
【００３３】
用紙に対して印刷が行われるとき（ステップＳ１）、制御装置１５は、定着装置１３を制御して、用紙に対して定着処理を実行する（ステップＳ２）。このとき、制御装置１５は、加熱部材２０が予め定められた定着温度となるように、熱源２５による加熱部材２０の加熱を制御する。そして、トナー像の形成された用紙が、定着温度になった加熱部材２０と加圧部材２１との間の加圧領域Ｎを通されて、トナー像が用紙に定着される。
【００３４】
制御装置１５は、定着処理の回数（用紙が加熱部材２０と加圧部材２１との間の加圧領域Ｎを通される回数）をカウントして記憶装置１６等に記憶しておく。そして、制御装置１５は、定着処理の回数が所定回数（例えば、１００００枚や２００００枚）に到達する毎に（ステップＳ３：ＹＥＳ）、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さ算出処理を行う（ステップＳ４）。
【００３５】
表面粗さ算出処理において、制御装置１５は、先ず、光沢度測定部２３によって、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面の光沢度を測定する（ステップＳ５）。そして、制御装置１５は、光沢度測定部２３によって測定された加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度に基づいて、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さを算出する（ステップＳ６）。
【００３６】
図６に示すように、加熱部材２０や加圧部材２１の表面粗さが比較的小さい場合には、光沢度測定部２３の光源部２６からの入射光に対する散乱光が比較的小さい。そのため、入射光に対する反射光の内、正反射光の割合が比較的多くなり、正反射光が強くなるため、光沢度が大きくなる。一方、図７に示すように、加熱部材２０や加圧部材２１の表面粗さが比較的大きい場合には、光沢度測定部２３の光源部２６からの入射光に対する散乱光が比較的大きい。そのため、入射光に対する反射光の内、正反射光の割合が比較的少なくなり、正反射光が弱くなるため、光沢度が小さくなる。
【００３７】
即ち、加熱部材２０及び加圧部材２１は、図１４に示すように、表面粗さが大きくなる程、光沢度が小さくなる関係を有する。そこで、制御装置１５は、この関係に基づいて（この関係から逆算して）、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度を用いて加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さをそれぞれ算出する。なお、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さと光沢度との関係は、テーブルや数式によって記憶装置１６に記憶されている。
【００３８】
なお、光沢度測定部２３が加熱部材２０及び加圧部材２１の軸方向の複数個所で光沢度を測定する場合、制御装置１５は、複数個所の加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度の内、最も小さい光沢度に基づいて加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さを算出する。
【００３９】
ところで、定着装置１３は、駆動や通紙の繰り返しによって劣化し、例えば、加熱部材２０や加圧部材２１を構成するベルトやローラーが用紙との接触によって摩耗すると、画像不良や定着不良等の不具合が生じることがある。そこで、定着装置１３では、画像不良や定着不良等の不具合が生じることなく安全に使用できるまでの使用限度を示す寿命として、図８に示すように、加熱部材２０及び加圧部材２１の寿命表面粗さ（図８の一点鎖線参照）が設定されている。例えば、加熱部材２０や加圧部材２１の表面粗さは、新品時には約４μｍ（光沢度２５程度）であり、寿命到達時には約８μｍ（光沢度０程度）になる。なお、図８では、通紙枚数と加熱部材２０の表面粗さとの関係を示しているが、通紙枚数と加圧部材２１の表面粗さとの関係も同様であり、加圧部材２１の寿命表面粗さは、加熱部材２０よりも大きく設定されてよい。
【００４０】
また、定着装置１３では、用紙の表面粗さ等の処理条件を一定にして定着処理を行う場合に使用開始から寿命表面粗さに到達するまでの駆動時間（寿命駆動時間）や通紙枚数（寿命通紙枚数）が、定着装置１３の設定寿命として予め設定されて記憶装置１６に記憶されている。そして、定着装置１３の使用が設定寿命に達すると、プリンター１は、定着装置１３の交換を促す警告を報知したり、印刷続行不可を報知したりする。以下では、寿命通紙枚数に関する例を説明する。
【００４１】
ところで、用紙が定着装置１３を通紙される際の、定着装置１３の加熱部材２０や加圧部材２１の摩耗は、これらの部材や用紙の粗さ、用紙に対する圧力、部材間の速度差や用紙との速度差、用紙との摩擦時間等の要素に依存する。そのため、図８に示すように、表面粗さの大きい用紙Ｓａを用いて定着処理を行う場合に寿命表面粗さに到達するまでの通紙枚数Ｎａは、表面粗さの小さい用紙Ｓｂを用いて定着処理を行う場合に寿命表面粗さに到達するまでの通紙枚数Ｎｂよりも少なくなる。従って、表面粗さの小さい用紙Ｓｂに合わせて寿命通紙枚数を設定すると、表面粗さの大きい用紙Ｓａを用いた場合には、寿命通紙枚数に到達する前に寿命表面粗さに到達するので、定着装置１３（加熱部材２０又は加圧部材２１）が実際の寿命を超えて使用されてしまう。一方、表面粗さの大きい用紙Ｓａに合わせて寿命通紙枚数を設定すると、表面粗さの小さい用紙Ｓｂを用いた場合には、寿命表面粗さに到達する前に寿命通紙枚数に到達してしまい、定着装置１３の実際の寿命到達前に、定着装置１３の交換を要求されることになる。
【００４２】
また、制御装置１５は、上記のようにして算出された加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さに基づいて、寿命補正処理を行う（ステップＳ７）。記憶装置１６は、所定条件（例えば、小さい表面粗さ）の用紙を用いて定着処理を行う場合の通紙枚数と加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さとの関係を予め記憶している。例えば、記憶装置１６は、加熱部材２０及び加圧部材２１における所定の通紙枚数毎（例えば、１０００００枚毎）に、加熱部材２０又は加圧部材２１の表面粗さの推移を予め推定（設定）して記憶している。換言すれば、記憶装置１６は、所定条件の用紙を使用時の、通紙枚数と、加熱部材２０又は加圧部材２１の表面粗さの設定値との対応関係について、例えば、図９に示すような対応テーブルを記憶している。特に、記憶装置１６は、加熱部材２０及び加圧部材２１の寿命通紙枚数（例えば、５０００００枚）に対応する加熱部材２０又は加圧部材２１の表面粗さ（寿命表面粗さ）の設定値（例えば、２．５μｍ）を記憶している。この対応関係では、用紙の通紙枚数が多くなる程、加熱部材２０又は加圧部材２１の表面粗さの設定値は高く（大きく）なる。
【００４３】
所定の通紙枚数に到達した時点で、加熱部材２０又は加圧部材２１の表面粗さは、予め推定されて記憶装置１６に記憶された設定値（図９参照）と、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度に基づく表面粗さ算出処理で算出された値（図１０参照）とで異なることがある。これに対して、寿命補正処理では、制御装置１５は、算出された加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さに基づいて、定着装置１３の設定寿命（寿命通紙枚数）を補正する（ステップＳ８）。例えば、制御装置１５は、所定の通紙枚数（例えば、２０００００枚）の時点での加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さについて、表面粗さ算出処理で算出された表面粗さ（実際の表面粗さ）と、記憶装置１６に記憶された表面粗さの設定値とを比較する。または、制御装置１５は、所定の通紙枚数に到達する前の複数の時点で表面粗さ算出処理を行うことで、複数の実際の表面粗さを算出し、複数の実際の表面粗さを用いた近似関数によって、後続の所定の通紙枚数（例えば、２０００００枚）の時点での表面粗さの予測値を算出（予測）する。後者の場合、制御装置１５は、後続の所定の通紙枚数の時点について、表面粗さの予測値と、記憶装置１６に記憶された表面粗さの設定値とを比較する。
【００４４】
上記の何れかの比較の結果、実際の表面粗さ又は表面粗さの予測値が表面粗さの設定値よりも大きくなっている（増加している）場合には、制御装置１５は、実際の表面粗さ又は表面粗さの予測値の増加傾向と、対応する通紙枚数の増加傾向とに基づいて、加熱部材２０及び加圧部材２１が寿命表面粗さに到達するときの通紙枚数を予測して算出する。このように算出された通紙枚数は、寿命通紙枚数よりも短くなっているので、制御装置１５は、その差分に応じて寿命通紙枚数を短く（少なく）再設定する。
【００４５】
具体的には、制御装置１５は、図１０に示すように、加熱部材２０又は加圧部材２１に所定の通紙枚数（例えば、２０００００枚）の用紙が通紙されたときに、それまでの通紙枚数の複数の時点で、表面粗さ算出処理によって複数の実際の表面粗さを算出する。そして、制御装置１５は、複数の実際の表面粗さを用いた近似関数によって、寿命表面粗さ（例えば、例えば、２．５μｍ）に到達するときの通紙枚数を算出（予測）する。そして、制御装置１５は、予測した通紙枚数が寿命通紙枚数（例えば、５０００００枚）以上の場合には、設定された寿命通紙枚数をそのまま維持する。一方、制御装置１５は、予測した通紙枚数（例えば、２５００００枚）が寿命通紙枚数未満の場合には、予測した通紙枚数を寿命通紙枚数として再設定する。
【００４６】
上記した実施形態では、定着装置１３（加熱部材２０及び加圧部材２１）の設定寿命として寿命通紙枚数の再設定を行う例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、定着装置１３では、用紙の通紙枚数が増える程、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さが大きくなる関係と同様にして、定着処理における加熱部材２０及び加圧部材２１の駆動時間が増える程、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さが大きくなる。そこで、他の実施形態では、定着装置１３は、加熱部材２０及び加圧部材２１の駆動時間と表面粗さとの関係に基づいて、寿命駆動時間の再設定を行うように構成してもよい。
【００４７】
上記した実施形態では、定着装置１３では、加熱部材２０及び加圧部材２１の両方の光沢度を測定する光沢度測定部２３を備えて、加熱部材２０及び加圧部材２１の両方の表面粗さを算出し、加熱部材２０及び加圧部材２１の両方の設定寿命を補正する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、定着装置１３は、加熱部材２０及び加圧部材２１の何れか一方の光沢度を測定する光沢度測定部２３を備えて、加熱部材２０及び加圧部材２１の何れか一方の表面粗さを算出し、加熱部材２０及び加圧部材２１の何れか一方の設定寿命を補正するように構成してもよい。例えば、通常の印刷用紙のように、加熱部材２０に接する印刷面側の表面粗さが、加圧部材２１に接する反対面側に比べて大きい用紙を頻繁に用いる場合には、加熱部材２０の設定寿命を補正するように構成すればよい。一方、コート紙のように、加熱部材２０に接する印刷面側よりも、加圧部材２１に接する反対面側の表面粗さが大きい用紙を頻繁に用いる場合には、加圧部材２１の設定寿命を補正するように構成すればよい。
【００４８】
なお、上記した実施形態では、定着装置１３に予め設定される設定寿命（寿命通紙枚数や寿命駆動時間）を、表面粗さの小さい用紙に合わせてより多くしておき、寿命補正処理において、測定対象の表面粗さが大きい程、定着装置１３の設定寿命を少なくなるように再設定する例を説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、他の実施形態では、定着装置１３に予め設定される設定寿命を、表面粗さの大きい用紙に合わせてより少なくしておき、寿命補正処理において、測定対象の表面粗さが小さい程、定着装置１３の設定寿命を多くなるように再設定してもよい。
【００４９】
本実施形態によれば、上述のように、プリンター１（画像形成装置）の定着装置１３は、用紙に形成されたトナー像を加熱する加熱部材２０と、加熱部材２０との間に加圧領域Ｎを形成して、加圧領域Ｎを通過する用紙を加圧する加圧部材２１と、加熱部材２０及び加圧部材２１の少なくとも一方を測定対象として、当該測定対象の光沢度を測定する光沢度測定部２３と、を備える。制御装置１５は、測定対象の表面粗さが大きくなる程、測定対象の光沢度が小さくなる関係に基づいて、光沢度測定部２３で測定された光沢度に応じて測定対象の表面粗さを算出し、測定対象の表面粗さが大きい程、当該定着装置１３の使用限度を示す設定寿命（寿命通紙枚数）を少なくなるように、又は測定対象の表面粗さが小さい程、設定寿命を多くなるように再設定する。
【００５０】
定着装置１３では、例えば、用紙の表面粗さが寿命期間に亘って一定であれば、通紙１枚当たりの加熱部材２０や加圧部材２１の摩耗量も一定となる。定着装置１３の設定寿命（寿命通紙枚数）は、加熱部材２０や加圧部材２１の一定の摩耗量に基づいて予め算出されることがある。しかしながら、定着装置１３に通紙される用紙の材料は一定とは限らないので、様々な表面粗さの用紙が加熱部材２０や加圧部材２１に接触して、加熱部材２０や加圧部材２１の摩耗量は用紙の材料（表面粗さ）毎に変動することがある。そのため、設定寿命（寿命通紙枚数）に到達する前に、加熱部材２０や加圧部材２１の実際の寿命に到達するおそれがある。
【００５１】
これに対して、本実施形態では、定着装置１３の加熱部材２０や加圧部材２１の光沢度に基づいて、定着装置１３（加熱部材２０や加圧部材２１）の適切な寿命を予測して、定着装置１３の設定寿命を再設定している。そのため、加熱部材２０や加圧部材２１及び用紙の摩耗状態に拘らず、定着装置１３の実際の寿命を適切に判断することができる。なお、定着装置１３の設定寿命（寿命通紙枚数や寿命駆動時間）を予め設定する場合に、表面粗さの小さい用紙に合わせたより多くの設定寿命や、表面粗さの大きい用紙に合わせたより少ない設定寿命を適宜選択することもできる。そして、定着装置１３が、用紙の表面粗さの不均一に起因して、実際の寿命を超えて使用されることを抑制することができる。また、本実施形態では、加熱部材２０や加圧部材２１の表面粗さを検出するために、加熱部材２０や加圧部材２１に非接触に設けられた光沢度測定部２３によって測定された加熱部材２０や加圧部材２１の光沢度を利用している。そのため、加熱部材２０や加圧部材２１に接触して加熱部材２０や加圧部材２１の表面粗さを測定する構成に比べて、加熱部材２０や加圧部材２１及び用紙の損傷を抑制することができる。
【００５２】
また、定着装置１３では、光沢度測定部２３は、用紙の幅方向（加熱部材２０及び加圧部材２１の軸方向）において複数個所で加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度を測定するように構成され、制御装置１５は、複数個所の光沢度の内、最も小さい光沢度に基づいて加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さを算出する。これにより、加熱部材２０及び加圧部材２１の摩耗状態が、軸方向において異なる場合でも、最も摩耗している位置で加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さを検出することができる。例えば、幅方向の長さが比較的短い用紙（例えば、Ａ４縦用紙）を頻繁に用いて定着処理を行う場合、加熱部材２０及び加圧部材２１は、図１１に示すように、軸方向において中央付近でより摩耗して表面粗さが大きくなる。この場合、光沢度測定部２３を、軸方向の両端、例えば、幅方向の長さが比較的長い用紙（例えば、Ａ４横用紙）の縁部付近だけでなく、中央付近に配置することで、加熱部材２０及び加圧部材２１において表面粗さのより大きい部分を検出することができる。また、幅方向の長さが比較的短い用紙の縁部付近で、加熱部材２０及び加圧部材２１の表面粗さがより大きくなる場合でも、その用紙の縁部付近に光沢度測定部２３を配置することで、加熱部材２０及び加圧部材２１において表面粗さのより大きい部分を検出することができる。そのため、加熱部材２０及び加圧部材２１の寿命をより適切に判断することができる。
【００５３】
更に、定着装置１３では、光沢度測定部２３は、加熱部材２０及び加圧部材２１の周方向において複数個所で加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度を測定するように構成され、制御装置１５は、複数個所の光沢度の少なくとも一つが所定の閾値よりも小さい場合、加熱部材２０及び加圧部材２１に異常が発生していると判定するとよい。
【００５４】
定着装置１３では、正常時には、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度は、図１２に示すように、周方向において略一定に分布される。しかし、定着装置１３において、用紙から発生する紙粉や、用紙詰まり時のトナー汚れが異物として加熱部材２０や加圧部材２１に付着した場合には、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度は、図１３に示すように、異物付着部分で異常に小さくなって、所定の閾値（例えば、１程度）未満になることがある。また、このような異物付着によって、画像不良や定着不良等の不具合が生じることがある。すると、加熱部材２０及び加圧部材２１の寿命到達を誤判定するおそれがある。
【００５５】
これに対して、上記したように、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度に基づいて加熱部材２０及び加圧部材２１の異常を判定することにより、加熱部材２０及び加圧部材２１の寿命到達の誤判定を抑制することができる。
また、定着装置１３のメンテナンスを行う作業者に加熱部材２０及び加圧部材２１の異常を知らせることができ、異物付着等の異常を取り除くことで、定着装置１３を続けて使用することができる。
【００５６】
また、プリンター１では、定着装置１３だけでなく、感光体ドラム７（像担持体）や転写ローラー８（転写部１２）でも、用紙に対してトナー像を転写するために用紙に接触している。そこで、プリンター１では、感光体ドラム７や転写ローラー８についても、安全に使用できるまでの使用限度を示す設定寿命として、寿命通紙枚数や寿命駆動時間を予め設定して記憶している。
【００５７】
感光体ドラム７や転写ローラー８では、加熱部材２０及び加圧部材２１と同様に、通紙枚数や駆動時間が増える程、用紙に接触して摩擦を受けるため、表面粗さが大きくなる。なお、加熱部材２０及び加圧部材２１では、表面粗さが大きくなる程、光沢度が小さくなる。即ち、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度が小さくなる程、感光体ドラム７や転写ローラー８の表面粗さが大きくなっている関係が推測される。そこで、プリンター１は、定着装置１３の設定寿命（寿命通紙枚数や寿命駆動時間）の再設定と同様にして、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度に基づいて、感光体ドラム７や転写ローラー８の設定寿命を再設定することができる。
【００５８】
例えば、プリンター１は、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度と感光体ドラム７や転写ローラー８の表面粗さとの対応関係を示すテーブルや数式を予め設定して記憶装置１６に記憶しておく。そして、プリンター１は、この対応関係に基づいて、光沢度測定部２３によって測定された加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度に応じて、感光体ドラム７や転写ローラー８の表面粗さを算出する。また、プリンター１は、感光体ドラム７や転写ローラー８の表面粗さが大きい程、感光体ドラム７や転写ローラー８の設定寿命（寿命通紙枚数や寿命駆動時間）を少なくなるように、又は表面粗さが小さい程、設定寿命を多くなるように再設定する。
【００５９】
これにより、感光体ドラム７や転写ローラー８及び用紙の摩耗状態に拘らず、感光体ドラム７や転写ローラー８の寿命を適切に判断することができる。そして、感光体ドラム７や転写ローラー８が、用紙の表面粗さの不均一に起因して、寿命を超えて使用されることを抑制することができる。
【００６０】
更に、プリンター１では、給紙部１１や排紙部１４等の搬送装置でも、用紙に対してトナー像を転写するために用紙に接触している。そこで、プリンター１では、給紙部１１や排紙部１４等の搬送装置についても、安全に使用できるまでの使用限度を示す設定寿命として、寿命通紙枚数や寿命駆動時間を予め設定して記憶している。
【００６１】
搬送装置では、加熱部材２０及び加圧部材２１と同様に、通紙枚数や駆動時間が増える程、用紙に接触して摩擦を受けるため、表面粗さが大きくなる。なお、加熱部材２０及び加圧部材２１では、表面粗さが大きくなる程、光沢度が小さくなる。即ち、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度が小さくなる程、搬送装置の用紙との接触面の表面粗さが大きくなっている関係が推測される。
【００６２】
例えば、プリンター１は、加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度と、給紙部１１や排紙部１４等の搬送装置の用紙との接触面の表面粗さとの対応関係を示すテーブルや数式を予め設定して記憶装置１６に記憶しておく。そして、プリンター１は、この対応関係に基づいて、光沢度測定部２３によって測定された加熱部材２０及び加圧部材２１の光沢度に応じて、搬送装置の用紙との接触面の表面粗さを算出する。また、プリンター１は、搬送装置の用紙との接触面の表面粗さが大きい程、搬送装置の用紙の設定寿命（寿命通紙枚数や寿命駆動時間）を少なくなるように、又は表面粗さが小さい程、設定寿命を多くなるように再設定する。
【００６３】
これにより、給紙部１１や排紙部１４等の搬送装置及び用紙の摩耗状態に拘らず、給紙部１１や排紙部１４等の搬送装置の寿命を適切に判断することができる。そして、給紙部１１や排紙部１４等の搬送装置が、用紙の表面粗さの不均一に起因して、寿命を超えて使用されることを抑制することができる。
【００６４】
本実施形態では、モノクロのプリンター１に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カラープリンター、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１  プリンター（画像形成装置）
６  画像形成部
７  感光体ドラム（像担持体）
８  転写ローラー
１０  搬送経路
１１  給紙部（搬送装置）
１２  転写部
１３  定着装置
１４  排紙部（搬送装置）
１５  制御装置
２０  加熱部材
２１  加圧部材
２２  駆動源
２３  光沢度測定部
２５  熱源
２６  光源部
２７  受光部
【図１】
2019105700.tif 000003
【図２】
2019105700.tif 000004
【図３】
2019105700.tif 000005
【図４】
2019105700.tif 000006
【図５】
2019105700.tif 000007
【図６】
2019105700.tif 000008
【図７】
2019105700.tif 000009
【図８】
2019105700.tif 000010
【図９】
2019105700.tif 000011
【図１０】
2019105700.tif 000012
【図１１】
2019105700.tif 000013
【図１２】
2019105700.tif 000014
【図１３】
2019105700.tif 000015
【図１４】
2019105700.tif 000016