(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ベルト及び前記搬送ベルトと対向して配置される搬送部材を含み、画像が形成される記録媒体を前記搬送ベルト及び前記搬送部材により挟んで搬送する搬送手段と、
前記搬送ベルトを駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された、前記搬送ベルトと他の部材との摺動性が悪化することにより前記負荷が上昇する傾向を表す傾向情報を取得する取得手段と、
前記傾向情報から求めた負荷の予測値と、前記検出手段により検出された前記負荷と、の差に基づいて、前記搬送ベルトが破断したことを検知する検知手段と、
を備え、
前記記録媒体を挟んで搬送する期間以外の少なくとも一部の期間は、前記搬送ベルト及び前記搬送部材が離間して配置されると共に前記搬送ベルトが前記駆動手段によって駆動される駆動期間であり、
前記取得手段は、前記駆動期間において前記検出手段により検出された前記負荷から前記傾向情報を取得する
搬送装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記傾向情報から求めた前記駆動手段の負荷の予測値と、前記検出手段により検出された前記負荷と、の差が閾値以上の場合に、前記搬送ベルトが破断されたことを検知する
請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記検知手段によって前記搬送ベルトが破断したことを検知した場合に警告する警告手段
を備えた請求項１又は請求項２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記搬送ベルトは、前記画像を表すトナー像が形成された前記記録媒体を加熱する加熱ベルトであり、前記搬送部材は、前記記録媒体を前記加熱ベルトに加圧する加圧ロールである
請求項１〜３の何れか１項記載の搬送装置。
【請求項５】
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体を搬送する請求項１〜４の何れか１項記載の搬送装置と、
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、搬送装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、故障予測の対象となる画像形成装置の画像形成処理の実行における画像形成パラメータを収集する収集手段と、前記収集された画像形成パラメータを蓄積する蓄積手段と、前記蓄積された画像形成パラメータの変動の傾向に基づいて、前記画像形成パラメータの前記傾向に対する変曲点を抽出する抽出手段と、過去に発生した画像形成装置の故障の事例に基づいて、当該故障の発生前に変曲点が生じた画像形成パラメータについて、当該変曲点における特徴を抽出して故障予測の基準を作成する基準作成手段と、前記変動の傾向と前記基準とに基づいて、前記変曲点以後に前記故障予測の対象となる画像形成装置に生ずる故障を予測する予測手段と、を備えたことを特徴とする故障予測装置が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、画像形成した未定着トナーを転写された用紙に、加熱ローラと加圧ローラとで熱及び圧を付与する定着装置を備える画像形成装置において、前記定着装置での障害の原因の故障診断を行う方法であって、前記定着装置内で発生した用紙詰まりの発生回数を記憶し、前記定着装置の接離モータの電流値を記憶し、前記定着装置の加圧ローラ側の加圧分離板先端の位置を記憶し、前記３つの記憶したデータを用いて、ブースティング法により重み付けを行い、前記定着装置での障害の原因の推定を含む画像形成装置を構成する機器の故障を診断することを特徴とする故障診断方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４７０４９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像が形成される記録媒体を搬送ベルト及び搬送部材により挟んで搬送する場合において、搬送ベルトを駆動するギアの回転を検知するセンサの検出結果から搬送ベルトの破断を検知しようとした場合、搬送ベルトが破断してもギアは回転するため、搬送ベルトの破断を検知できない場合がある。
【０００６】
本発明は、ギアの回転を検知するセンサを用いて搬送ベルトの破断を検知する場合と比較して、搬送ベルトの破断の検知漏れを防ぐことができる搬送装置及び画像形成装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の搬送装置は、搬送ベルト及び前記搬送ベルトと対向して配置される搬送部材を含み、画像が形成される記録媒体を前記搬送ベルト及び前記搬送部材により挟んで搬送する搬送手段と、前記搬送ベルトを駆動する駆動手段と、前記駆動手段の負荷を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された、前記搬送ベルトと他の部材との摺動性が悪化することにより前記負荷が上昇する傾向を表す傾向情報を取得する取得手段と、前記傾向情報から求めた負荷の予測値と、前記検出手段により検出された前記負荷と、の差に基づいて、前記搬送ベルトが破断したことを検知する検知手段と、を備え、前記記録媒体を挟んで搬送する期間以外の少なくとも一部の期間は、前記搬送ベルト及び前記搬送部材が離間して配置されると共に前記搬送ベルトが前記駆動手段によって駆動される駆動期間であり、前記取得手段は、前記駆動期間において前記検出手段により検出された前記負荷から前記傾向情報を取得する。
【０００９】
請求項２記載の発明は、前記検知手段は、前記傾向情報から求めた前記駆動手段の負荷の予測値と、前記検出手段により検出された前記負荷と、の差が閾値以上の場合に、前記搬送ベルトが破断されたことを検知する。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記検知手段によって前記搬送ベルトが破断したことを検知した場合に警告する警告手段を備える。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記搬送ベルトは、前記画像を表すトナー像が形成された前記記録媒体を加熱する加熱ベルトであり、前記搬送部材は、前記記録媒体を前記加熱ベルトに加圧する加圧ロールである。
【００１２】
請求項５記載の発明の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を搬送する請求項１〜４の何れか１項記載の搬送装置と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１及び請求項５記載の発明によれば、ギアの回転を検知するセンサを用いて搬送ベルトの破断を検知する場合と比較して、搬送ベルトの破断の検知漏れを防ぐことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、単に前回検出した負荷との差から搬送ベルトの破断の有無を検知する場合と比較して、搬送ベルトの破断の誤検知を防ぐことができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、搬送ベルトの破断を警告しない場合と比較して、搬送ベルトの破断を速やかにユーザに知らせることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、トナー像の定着不良を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】画像形成装置の構成を示す概略構成図である。
【図２】加圧ロールが離間位置に位置している状態での定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】加圧ロールが加圧位置に位置している状態での定着装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図５】正常時のトルク検出部による検出結果の時系列データの一例を示すグラフである。
【図６】用紙が定着装置に突入するタイミングの説明に供する概略構成図である。
【図７】用紙が定着装置から排出されるタイミングの説明に供する概略構成図である。
【図８】破断検知処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】モータの電流値、ラッチ状態、及びモータの回転の関係を表すタイミングチャートである。
【図１０】傾向情報について説明するための電流値のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。
【００２０】
図１〜図３を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成を説明する。なお、以下では、黄色をＹ、マゼンタ色をＭ、シアン色をＣ、黒色をＫで表すと共に、各構成部品及びトナー画像（画像）を色毎に区別する必要がある場合には、符号の末尾に各色に対応する色の符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）を付して説明する。また、以下では、各構成部品及びトナー画像を色毎に区別せずに総称する場合には、符号の末尾の色の符号を省略して説明する。
【００２１】
（全体構成）
【００２２】
図１に示すように、画像形成装置１０の装置本体１０Ａの内部には、入力される画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の階調データに変換する画像処理を行う画像処理部１２が設けられている。
【００２３】
また、装置本体１０Ａの中央側には、各色のトナー画像を形成する画像形成ユニット１６が、水平方向に対して傾斜する方向に間隔をおいて配置されている。また、各色の画像形成ユニット１６の鉛直方向の上方には、各色の画像形成ユニット１６で形成されたトナー画像が多重に転写される一次転写ユニット１８が設けられている。
【００２４】
さらに、一次転写ユニット１８の側方（図１の左側）には、後述する供給搬送ユニット３０によって搬送経路６０に沿って搬送された記録媒体の一例としての用紙Ｐに、一次転写ユニット１８に多重に転写されたトナー画像を転写する二次転写ロール２２が設けられている。
【００２５】
二次転写ロール２２に対して用紙Ｐの搬送方向（以下、「用紙搬送方向」という。）の下流側には、搬送手段の一例としての定着装置２４が設けられている。また、定着装置２４は、用紙Ｐに転写されたトナー画像を熱及び圧力によって用紙Ｐに定着させる。
【００２６】
また、定着装置２４に対して用紙搬送方向の下流側には、トナー画像が定着された用紙Ｐを画像形成装置１０の装置本体１０Ａの上部に設けられた排出部２６に排出する排出ロール２８が設けられている。
【００２７】
一方、画像形成ユニット１６の鉛直方向の下方及び側方には、用紙Ｐを供給し搬送する供給搬送ユニット３０が設けられている。また、一次転写ユニット１８の鉛直方向の上方には、装置本体１０Ａの正面から装置本体１０Ａに対して着脱可能とされ、現像器３８に補給されるトナーが充填されるトナーカートリッジ１４が色別に４個（１４Ｋ〜１４Ｙ）装置幅方向に並んで配置されている。各色のトナーカートリッジ１４は、装置奥行方向に延びる円柱状とされ、各色の現像器３８と図示しない補給管を介して接続されている。
【００２８】
（画像形成ユニット）
【００２９】
図１に示すように、各色の画像形成ユニット１６は、すべて同様に構成されている。そして、画像形成ユニット１６は、回転する円柱状の像保持体３４と、像保持体３４の表面を帯電させる帯電器３６と、を備えている。
【００３０】
また、画像形成ユニット１６は、帯電した像保持体３４の表面に露光光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）ヘッド３２を備えている。また、画像形成ユニット１６は、ＬＥＤヘッド３２による露光光の照射によって形成された静電潜像を現像剤（本実施の形態では、負極に帯電したトナー）で現像してトナー画像として可視化する現像器３８を備えている。また、画像形成ユニット１６は、像保持体３４の表面を清掃する図示しない清掃ブレードを備えている。
【００３１】
現像器３８には、像保持体３４と対向して現像ロール３９が配置されており、現像器３８は、現像ロール３９を用いて像保持体３４に形成された静電潜像を現像剤で現像してトナー画像として可視化する。
【００３２】
そして、帯電器３６、ＬＥＤヘッド３２、現像ロール３９、及び清掃ブレードは、像保持体３４の表面と対向して、像保持体３４の回転方向の上流側から下流側へ向けてこの順番で配置されている。
【００３３】
（転写部（一次転写ユニット・二次転写ロール））
【００３４】
一次転写ユニット１８は、無端状の中間転写ベルト４２と、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、図示しないモータにより回転駆動して中間転写ベルト４２を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロール４６と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２が巻き掛けられ、中間転写ベルト４２に張力を付与する張力付与ロール４８と、張力付与ロール４８の鉛直方向上方に配置されて中間転写ベルト４２と従動回転する補助ロール５０と、を備えている。また、一次転写ユニット１８は、中間転写ベルト４２を挟んで各色の像保持体３４の反対側に各々配置される一次転写ロール５２を備えている。
【００３５】
以上の構成により、各色の画像形成ユニット１６の像保持体３４上に順次形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像が、各色の一次転写ロール５２によって、中間転写ベルト４２上に多重に転写される。
【００３６】
さらに、中間転写ベルト４２の表面に接して中間転写ベルト４２の表面を清掃する清掃ブレード５６が、中間転写ベルト４２を挟んで駆動ロール４６の反対側に配置されている。
【００３７】
また、中間転写ベルト４２を挟んで補助ロール５０の反対側には、中間転写ベルト４２上に転写されたトナー画像を、搬送される用紙Ｐに転写する二次転写ロール２２が設けられている。そして、二次転写ロール２２は接地されており、補助ロール５０は二次転写ロール２２の対向電極を形成しており、補助ロール５０には、二次転写電圧が印加されることにより、用紙Ｐにトナー画像が転写される。
【００３８】
（供給搬送ユニット）
【００３９】
供給搬送ユニット３０は、装置本体１０Ａ内において、画像形成ユニット１６に対して鉛直方向の下方に配置され、複数の用紙Ｐが積載される給紙部材６２を備えている。
【００４０】
さらに、供給搬送ユニット３０は、給紙部材６２に積載された用紙Ｐを搬送経路６０へ送り出す給紙ロール６４と、給紙ロール６４によって送り出された用紙Ｐを１枚ずつ分離する分離ロール６６と、用紙Ｐの搬送タイミングを合わせる位置合わせロール６８と、を備えている。そして、各ロールが、用紙搬送方向の上流側から下流側に向けてこの順番で配置されている。
【００４１】
以上の構成により、給紙部材６２から供給された用紙Ｐは、回転する位置合わせロール６８によって中間転写ベルト４２と二次転写ロール２２との接触部（二次転写位置）へ定められたタイミングで送り出される。
【００４２】
（定着装置）
【００４３】
図２及び図３に示すように、本実施の形態に係る定着装置２４は、コイルユニット１００、ソフトフェライト等を含む外部磁性部材１０２、搬送ベルトの一例としての加熱ベルト１０４、及び搬送部材の一例としての加圧ロール１０６を備えている。なお、図２では、加圧ロール１０６が、加熱ベルト１０４と離間した離間位置に移動された状態の一例を示している。また、図３では、加圧ロール１０６が、加熱ベルト１０４と接触して、加熱ベルト１０４を加圧する加圧位置に移動された状態の一例を示している。
【００４４】
コイルユニット１００の内部には、図示しない定着電源からの電力の供給によって磁界を発生する複数の励磁コイル１０８が設けられている。また、加熱ベルト１０４は、電磁誘導により発熱する発熱層を含んで形成された無端状のベルトである。また、加熱ベルト１０４の内周面より内側の領域には、摺動シート１０９、液晶ポリマー等を含んで形成された押圧パッド１１０、及び感温磁性合金を含んで形成された内部磁性部材１１２が設けられている。
【００４５】
一方、加圧ロール１０６は、アルミニウム等の金属を含んで形成された心金１１４、及び発泡シリコンゴム等のスポンジ弾性層１１６を備えている。また、加圧ロール１０６は、ラッチ機構１３１（図４参照。）により、離間位置（図２の位置）と加圧位置（図３の位置）との間で移動可能とされている。
【００４６】
また、加圧ロール１０６が離間位置にある場合は、駆動手段の一例としてのモータ１３２（図４参照。）の駆動対象が切替部１３３（図４参照。）によって加熱ベルト１０４に切り替えられ、加熱ベルト１０４が駆動（回転）される。一方、ラッチ機構１３１によって加圧ロール１０６が加圧位置に移動した場合は、モータ１３２の駆動対象が切替部１３３によって加圧ロール１０６に切り替えられ、加圧ロール１０６が駆動（回転）する。その結果、加熱ベルト１０４は、加圧ロール１０６の回転に伴い、従動して回転する。
【００４７】
以上の構成により、定着装置２４に搬送された用紙Ｐは、定着装置２４により加熱及び加圧されて、用紙Ｐの一方の面（画像形成面）にトナー画像が定着される。
【００４８】
さらに、供給搬送ユニット３０は、定着装置２４によって一方の面にトナー画像が定着された用紙Ｐを、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出させずに、他方の面にトナー画像を形成するために用いる両面搬送装置７０を備えている。
【００４９】
両面搬送装置７０は、排出ロール２８から位置合わせロール６８に向けて用紙Ｐの表裏が反転されて用紙Ｐが搬送される両面搬送経路７２と、両面搬送経路７２に沿って用紙Ｐを搬送する搬送ロール７４及び搬送ロール７６とを備えている。
【００５０】
（その他）
【００５１】
画像形成装置１０は、搬送経路６０に沿って定着装置２４の用紙搬送方向の上流側に設けられた用紙検知センサ８０、及び下流側に設けられた用紙検知センサ８２を備えている。本実施の形態に係る用紙検知センサ８０、８２は、一例として、一組の発光素子及び受光素子を備えた反射型のセンサである。用紙検知センサ８０、８２は、発光素子から設置位置に対応する搬送経路６０上の検知位置に対して光を照射する。また、用紙検知センサ８０、８２は、受光素子で受光した光量に応じた信号レベルの信号（以下、「検知信号」という。）を出力する。用紙Ｐが上記検知位置を搬送されている期間は、発光素子から照射された光が用紙Ｐにより反射される。従って、用紙検知センサ８０、８２は、用紙Ｐが上記検知位置を搬送されている期間と搬送されていない期間で異なる信号レベルの検知信号を出力する。
【００５２】
このように、本実施の形態では、用紙検知センサ８０、８２として、反射型のセンサを適用しているが、これに限定されず、例えば、透過型のセンサ等、他のセンサを適用してもよい。
【００５３】
（画像形成工程）
【００５４】
まず、画像処理部１２から各色のＬＥＤヘッド３２に各色の階調データが順次出力される。そして、ＬＥＤヘッド３２から階調データに応じて出射された露光光は、帯電器３６によって帯電した像保持体３４の表面に照射される。これにより、像保持体３４の表面には静電潜像が形成される。像保持体３４上に形成された静電潜像は、各色の現像器３８によって現像され、各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー画像として可視化される。
【００５５】
さらに、一次転写ユニット１８の一次転写ロール５２によって、像保持体３４上に形成された各色のトナー画像が、周回する中間転写ベルト４２上に多重に転写される。
【００５６】
中間転写ベルト４２上に多重に転写された各色のトナー画像は、給紙部材６２から給紙ロール６４、分離ロール６６、位置合わせロール６８によって搬送経路６０に沿って搬送されてきた用紙Ｐに二次転写ロール２２によって二次転写位置で二次転写される。
【００５７】
さらに、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２４へと搬送される。そして、トナー画像が定着装置２４によって用紙Ｐに定着される。トナー画像が定着された用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。
【００５８】
一方、用紙Ｐの両面に画像を形成させる場合は、定着装置２４によって一方の面（表面）にトナー画像が定着された用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６にそのまま排出されない。排出ロール２８が逆回転されることで、用紙Ｐの用紙搬送方向が切り替えられる。そして、この用紙Ｐは、搬送ロール７４、７６により両面搬送経路７２に沿って搬送される。
【００５９】
両面搬送経路７２に沿って搬送された用紙Ｐは、表裏が反転されて再度位置合わせロール６８へと搬送される。そして、用紙Ｐの他方の面（裏面）にトナー画像が転写及び定着された後、用紙Ｐは、排出ロール２８によって排出部２６に排出される。
【００６０】
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成について説明する。
【００６１】
図４に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、画像形成装置１０の全体的な動作を司る、取得手段及び検知手段の一例としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）１２０、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）１２２を備えている。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）１２４、及びフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶部１２６を備えている。
【００６２】
また、画像形成装置１０は、外部装置と通信データの送受信を行う通信回線Ｉ／Ｆ（Interface）部１２８を備えている。また、画像形成装置１０は、画像形成装置１０に対するユーザからの指示を受け付ける一方、ユーザに対して画像形成装置１０の動作状況等に関する各種情報を表示する警告手段の一例としての操作表示部１３０を備えている。なお、操作表示部１３０は、例えば、プログラムの実行により操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示される表示面にタッチパネルが設けられたディスプレイ、及びテンキーやスタートボタン等のハードウェアキーを含む。
【００６３】
また、画像形成装置１０は、加熱ベルト１０４又は加圧ロール１０６を回転駆動するモータ１３２の負荷（トルク）を検出する検出手段の一例としてのトルク検出部１３４を備えている。本実施の形態に係るトルク検出部１３４は、モータ１３２に接続されており、モータ１３２のトルクを、モータ１３２に流れる電流値として検出する。
【００６４】
なお、本実施の形態に係るトルク検出部１３４の構成は、モータ１３２のトルクを検出可能であれば特に限定されない。例えば、トルク検出部１３４として、シャント抵抗間の電圧を測定して電流を検出する構成のものを適用してもよい。また、例えば、トルク検出部１３４として、モータ１３２に電流が流れる経路上に抵抗を設け、該抵抗間の電圧を測定して電流を検知する構成のものを適用してもよい。また、例えば、トルク検出部１３４として、モータ１３２に電流が流れる経路上にホール素子による電流センサを設けて電流を検知する構成のものを適用してもよい。また、トルク検出部１３４は、検出した電流を電圧に変換して出力する構成でもよい。さらに、例えば、トルク検出部１３４として、モータ１３２のトルクを検出するトルク検出器を適用してもよい。
【００６５】
また、画像形成装置１０は、前述した画像形成ユニット１６や一次転写ユニット１８等の用紙Ｐに対する画像形成に関する各種処理を行う構成部位を含む画像形成部１３６を備えている。そして、ＣＰＵ１２０、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２４、記憶部１２６、通信回線Ｉ／Ｆ部１２８、操作表示部１３０、ラッチ機構１３１、モータ１３２、切替部１３３、トルク検出部１３４、画像形成部１３６、及び用紙検知センサ８０、８２の各部がアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス１３８を介して互いに接続されている。
【００６６】
以上の構成により、本実施の形態に係る画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０により、ＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２４、及び記憶部１２６に対するアクセス、並びに通信回線Ｉ／Ｆ部１２８を介した外部装置との間での通信データの送受信を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０により、操作表示部１３０を介した各種指示情報の取得、及び操作表示部１３０に対する各種情報の表示を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０により、モータ１３２の制御、トルク検出部１３４から出力された電流値の取得、及び画像形成部１３６の制御を各々行う。
【００６７】
さらに、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０により、用紙検知センサ８０、８２の各々から出力された検知信号を各々取得する。従って、画像形成装置１０は、ＣＰＵ１２０により、取得した該検知信号の信号レベルによって、用紙Ｐが用紙検知センサ８０、８２の各々による検知位置を通過しているか否かを検知する。
【００６８】
ところで、加圧ロール１０６が離間位置から加圧位置に移動するラッチＯＮの状態、加圧ロール１０６が加圧位置から離間位置に戻るラッチＯＦＦの状態を繰り返すうちに、加熱ベルト１０４と摺動シート１０９との間に中子のスパッタ粉、ネジ頭のネジ粉、内部磁性部材１１２のエッジ部分から出た粉等が入り込むことにより、加熱ベルト１０４が破断してしまう場合がある。
【００６９】
そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１０では、定着装置２４の加熱ベルト１０４が破断したことを検知する破断検知機能が搭載されている。
【００７０】
以下、図５〜図７を参照して、本実施の形態に係る破断検知機能について詳細に説明する。なお、図５は、加熱ベルト１０４が破断しておらず、正常な状態で４枚の用紙Ｐが１枚ずつ順番に定着装置２４により搬送されて画像が定着された状態でのトルク検出部１３４から出力された電流値の時系列データを示している。また、図６及び図７は、図５に示した電流値の時系列データを説明するための図であり、用紙Ｐの搬送位置を示している。また、錯綜を回避するために、図６及び図７では、中間転写ベルト４２を破線で示している。
【００７１】
図５に示すように、トルク検出部１３４から出力される電流値は、用紙Ｐの先端が定着装置２４に突入するタイミングで上に凸のピーク値となり、用紙Ｐの後端が定着装置２４から排出されるタイミングで下に凸のピーク値となる。
【００７２】
次に、図６及び図７を参照して、図５に示した電流値の時系列の変化の原理について説明する。図６に示すように、加圧ロール１０６が加圧位置に移動したラッチＯＮの状態において、用紙Ｐの先端が定着装置２４における加熱ベルト１０４と加圧ロール１０６とのニップ部に突入した際に、加圧ロール１０６には、加圧ロール１０６の回転方向とは逆方向の力（図６の矢印Ｄの力）が働き、モータ１３２のトルクが増加する。従って、トルク検出部１３４から出力される電流値も増加し、上に凸のピーク値となる。その後、用紙Ｐは定着装置２４に挟まれて搬送され、用紙Ｐが定着装置２４に突入した際の上記逆方向の力が働かなくなるため、上記電流値が減少する。
【００７３】
一方、図７に示すように、用紙Ｐの後端が上記ニップ部から排出される際に、加圧ロール１０６には、加圧ロール１０６の回転方向と同一方向の力（図７の矢印Ｅの力）が働き、モータ１３２のトルクが減少する。従って、トルク検出部１３４から出力される電流値も減少し、下に凸のピーク値となる。
【００７４】
定着装置２４は、繰り返し使用しているうちに、摺動シート１０９と加熱ベルト１０４の内周面との摺動性が悪化していく。このため、ラッチＯＦＦの状態、すなわち加熱ベルト１０４がモータ１３２によって駆動されている状態では、トルク検出部１３４によって検出されるトルクとしてのモータ１３２に流れる電流の電流値が徐々に上昇する傾向がある。
【００７５】
そして、加熱ベルト１０４が破断するとトルクが急に減少するため、トルク検出部１３４によって検出される電流値が急に小さくなる。
【００７６】
そこで、本実施の形態に係る破断検知機能では、ラッチＯＦＦの状態においてトルク検出部１３４により検出された電流値の変化の傾向を取得し、取得した傾向及びラッチＯＦＦの状態でトルク検出部１３４により検出された電流値から、加熱ベルト１０４の破断を検知する。
【００７７】
次に、図８を参照して、上記破断検知機能の実行時における本実施の形態に係る画像形成装置１０の作用を説明する。なお、図８は、用紙Ｐに対する画像形成指示が入力される毎にＣＰＵ１２０によって実行される破断検知処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。また、破断検知処理プログラムはＲＯＭ１２２に予めインストールされている。また、ここでは、説明を簡単にするために、前述した画像形成工程による用紙Ｐに画像を形成する処理については説明を省略する。
【００７８】
ステップＳ１００では、ＣＰＵ１２０が、モータ１３２の回転を開始させる。画像形成処理が開始される前は、加圧ロール１０６はラッチＯＦＦの状態であるため、モータ１３２の駆動対象は切替部１３３により加熱ベルト１０４に切り替えられた状態である。従って、モータ１３２の回転が開始されると、加熱ベルト１０４の回転が開始される。
【００７９】
ステップＳ１０２では、ＣＰＵ１２０が、トルク検出部１３４から出力された電流値を取得し、取得した電流値と取得日時とを対応付けて記憶部１２６に記憶する。なお、ここで取得した電流値は、図９に示すように、モータ１３２がオン、すなわちモータ１３２の回転が開始されてから、後述するステップＳ１１４でラッチＯＮの状態になるまでの、加熱ベルト１０４の駆動期間Ａにおいて検出された電流値である。
【００８０】
ステップＳ１０４では、ＣＰＵ１２０が、記憶部１２６に記憶された、ラッチＯＦＦの状態においてトルク検出部１３４で検出された電流値の変化の傾向を表す傾向情報を取得する。傾向情報は、例えば図１０に示すように、図８の破断検知処理を最初に実行した時点ｔ１から、破断検知処理を前回実行した時点ｔｎ−１までの各時点で検出された電流値と、ｔ１から現時点ｔｎ−１までの経過時間と、の対応関係を近似曲線Ｑで表した数式である。なお、ｎは、破断検知処理の実行回数を表す。また、破断検知処理を最初に実行した時点ｔ１とは、加熱ベルト１０４が新品の状態で破断検知処理を最初に実行した時点であり、画像形成装置１０の設置後に破断検知処理を最初に実行した時点だけでなく、加熱ベルト１０４を新品に交換した後に破断検知処理を最初に実行した時点も含む。また、対応関係は、例えば数式で表しても良いし、テーブルデータで表してもよい。傾向情報についての詳細は、後述するステップＳ１１２で説明する。
【００８１】
ステップＳ１０６では、ＣＰＵ１２０が、ステップＳ１０４で取得した傾向情報及びステップＳ１０２で取得した電流値から加熱ベルト１０４が破断しているか否かを判定する。具体的には、まずステップＳ１０４で取得した傾向情報を近似曲線Ｑで表した数式を用いて、図１０に示すように、現時点ｔｎに対応する電流値の予測値ＩＮを算出する。そして、予測値ＩＮとステップＳ１０２で取得した現時点ｔｎにおいて検出された電流値Ｉｎとの差ｄ（＝ＩＮ−Ｉｎ）が、加熱ベルト１０４が破断していることを表す閾値ＴＨ以上であるか否かを判定する。なお、閾値ＴＨは、例えば予め実験等によって求められた値に設定される。
【００８２】
ステップＳ１０６の判定が肯定判定の場合、すなわち加熱ベルト１０４が破断していると判定された場合はステップＳ１０８へ移行し、ステップＳ１０６の判定が否定判定の場合、すなわち加熱ベルト１０４が破断していないと判定された場合はステップＳ１１２へ移行する。
【００８３】
ステップＳ１０８では、ＣＰＵ１２０が、用紙Ｐの搬送を停止させると共に、加熱ベルト１０４を回転させているモータ１３２の回転を停止させる。
【００８４】
ステップＳ１１０では、ＣＰＵ１２０が、加熱ベルト１０４が破断していることを表す警告メッセージを操作表示部１３０に表示させることにより、ユーザに対して加熱ベルト１０４が破断していることを警告する。
【００８５】
一方、ステップＳ１１２では、記憶部１２６に記憶されたｔ１〜ｔｎの各時点で検出された電流値から、ｔ１から現時点ｔｎまでの各時点で検出された電流値と、ｔ１から現時点ｔｎまでの経過時間と、の対応関係を表す数式を例えば最小自乗法等を用いて算出する。そして、算出した数式を記憶部１２６に記憶する。このように、破断検知処理を最初に実行した時点ｔ１〜ｔｎの各時点で検出された電流値から傾向情報を表す数式を算出するので、破断検知処理が次回実行された際に、ステップＳ１０６で予測値ＩＮが精度良く求められる。なお、前述したように、数式に代えてテーブルデータを求めても良い。
【００８６】
ステップＳ１１４では、ＣＰＵ１２０が、加圧ロール１０６がラッチＯＮの状態となるように、すなわち加圧位置に移動させるようにラッチ機構１３１に指示する。これにより、加圧ロール１０６が加圧位置に移動すると共に、モータ１３２の駆動対象が切替部１３３によって加圧ロール１０６に切り替わり、加熱ベルト１０４が加圧ロール１０６の回転に伴って従動する。そして、トナー画像が転写された用紙Ｐが加熱ベルト１０４及び加圧ロール１０６によって挟まれて搬送されることにより、トナー像が用紙Ｐに定着される。
【００８７】
ステップＳ１１６では、ＣＰＵ１２０が、画像形成処理が終了したか否かを判定し、肯定判定の場合はステップＳ１１８へ移行し、否定判定の場合は画像形成処理が終了するまで待機する。
【００８８】
ステップＳ１１８では、ＣＰＵ１２０が、モータ１３２の回転を停止させる。これにより、加圧ロール１０６の回転が停止され、加圧ロール１０６に従動していた加熱ベルト１０４の回転も停止される。
【００８９】
ステップＳ１２０では、ＣＰＵ１２０が、加圧ロール１０６がラッチＯＦＦの状態となるように、すなわち離間位置に移動させるようにラッチ機構１３１に指示する。これにより、加圧ロール１０６が離間位置に移動する。
【００９０】
このように、本実施の形態では、ラッチＯＦＦの状態においてトルク検出部１３４により検出された電流値の変化の傾向を取得し、取得した傾向及びラッチＯＦＦの状態でトルク検出部１３４により検出された電流値から、加熱ベルト１０４の破断を検知する。
【００９１】
ここで、加熱ベルト１０４の破断をモータ１３２の回転を検知する回転検知センサを用いて検出しようとした場合、加熱ベルト１０４が破断してもモータ１３２は回転する。また、加圧ロール１０６がラッチされると加圧ロール１０６の回転に伴って加熱ベルト１０４が従動する。このため、加熱ベルト１０４が破断しても回転検知センサで検知することは困難である。また、加熱ベルト１０４が駆動されている状態において、加熱ベルト１０４が破断している場合、加熱ベルト１０４のうちモータ１３２による駆動力が伝達される部分はモータ１３２によって回転されるため温度が急に上昇することはないが、加熱ベルト１０４のうちモータ１３２による駆動力が伝達されない部分は加熱ベルト１０４が回転せずに温度が急に上昇することから、加熱ベルト１０４の温度を検出する温度センサの検出結果を用いて加熱ベルト１０４の破断を検知することも考えられる。
【００９２】
しかしながら、加熱ベルト１０４のうちモータ１３２による駆動力が伝達されない部分に温度センサが存在する場合は、温度センサの検出結果から加熱ベルト１０４の破断が検知されるが、加熱ベルト１０４のうちモータ１３２による駆動力が伝達される部分に温度センサが存在する場合は、加熱ベルト１０４が破断していない場合と何ら変わりはないため、温度センサの検出結果から加熱ベルト１０４の破断を検知することはできない。
【００９３】
これに対して、本実施の形態では、ラッチＯＦＦの状態においてトルク検出部１３４により検出された電流値の変化の傾向を取得し、取得した傾向及びラッチＯＦＦの状態でトルク検出部１３４により検出された電流値から加熱ベルト１０４の破断を検知するため、加熱ベルト１０４の破断の検知漏れが防止される。
【００９４】
なお、本実施の形態では、画像形成処理の指示が入力される毎に図８の破断検知処理を実行する場合について説明したが、これに限らず、１日に１回だけ破断検知処理が実行されるようにしてもよい。
【００９５】
また、本実施の形態では、画像形成処理前の加熱ベルト１０４の駆動期間Ａにおいてモータ１３２の電流値を検出して加熱ベルト１０４が破断しているか否かを判定する場合について説明したが、これに限らず、画像形成処理が終了した後のラッチＯＦＦの状態においてモータ１３２の電流値を検出して加熱ベルト１０４が破断しているか否かを判定してもよい。
【００９６】
また、本実施の形態では、傾向情報が、図８の破断検知処理を最初に実行した時点ｔ１から、破断検知処理を前回実行した時点ｔｎ−１までの各時点で検出された電流値と、ｔ１から現時点ｔｎ−１までの経過時間と、の対応関係を表す情報である場合について説明したが、これに限られない。例えば、直前の予め定めた期間に破断検知処理を実行した各時点において検出された電流値から傾向情報を求めても良い。この場合、直前の予め定めた期間だけ電流値を記憶しておけばよいので、電流値の記憶に必要な記憶容量が抑えられる。なお、予め定めた期間は、電流値の変化の傾向を知るのに十分な期間であればよく、例えば３日間程度に設定される。
【００９７】
また、本実施の形態では、加熱ベルト１０４の破断を検知する場合について説明したが、破断を検知する対象は加熱ベルト１０４に限られない。例えば、中間転写ベルト４２の破断を検知する場合にも本発明が適用される。
【００９８】
また、本実施の形態では、電磁誘導により加熱を行う所謂ＩＨ（Induction Heating）方式の定着装置を用いた場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ハロゲンランプ等を用いた別の方式の定着装置を用いてもよい。
【００９９】
また、本実施の形態では、破断検知処理プログラムがＲＯＭ１２２に予めインストールされている場合について説明したが、これに限定されない。例えば、破断検知処理プログラムが、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記憶媒体に格納されて提供される形態、又はネットワークを介して提供される形態としてもよい。
【０１００】
さらに、本実施の形態では、破断検知処理を、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、破断検知処理を、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現する形態としてもよい。
【０１０１】
その他、本実施の形態で説明した画像形成装置１０の構成（図１〜図４参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。
【０１０２】
また、上記本実施の形態で説明した破断検知処理プログラムの処理の流れ（図８参照）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  画像形成装置
２４  定着装置
１０４  加熱ベルト
１０６  加圧ロール
１２０  ＣＰＵ
１３２  モータ
１３４  トルク検出部
１３６  画像形成部
Ｐ  用紙
【図１】
0006638268.tif 000002
【図２】
0006638268.tif 000003
【図３】
0006638268.tif 000004
【図４】
0006638268.tif 000005
【図５】
0006638268.tif 000006
【図６】
0006638268.tif 000007
【図７】
0006638268.tif 000008
【図８】
0006638268.tif 000009
【図９】
0006638268.tif 000010
【図１０】
0006638268.tif 000011