(57)【要約】【課題】搬送される記録材に応じて搬送手段の性能の低下の度合いを精度よく見積もること。【解決手段】記録材Ｐを搬送する加熱回転体２１ｂと、加熱回転体２１ｂの劣化度合いを演算する制御演算部１０と、を備え、制御演算部１０は、劣化度合いを演算する際に、記録材Ｐの剛度に応じた補正を行う。【選択図】図１
2017083702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の劣化度合いを演算する演算手段と、
を備え、
前記演算手段は、前記劣化度合いを演算する際に、記録材の剛度に応じた補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記劣化度合いを演算する際に、記録材に含まれる填料の配合量に応じた補正を行う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】
前記演算手段は、前記搬送手段により記録材を搬送する際の１枚あたりの摩耗量及び前記搬送手段により記録材を搬送する際の１回転あたりの摩耗量の少なくともいずれか一方に、前記剛度に応じた係数を乗じて積算した摩耗量を、前記劣化度合いとして求め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】
前記演算手段は、前記剛度が小さいほど前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録材のたわみ量を検出する検出手段を備え、
前記演算手段は、前記検出手段により検出されたたわみ量が大きいほど、前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記搬送手段により記録材を搬送する際の１枚あたりの摩耗量及び前記搬送手段により記録材を搬送する際の１回転あたりの摩耗量の少なくともいずれか一方に、前記剛度及び前記填料の配合量に応じた係数を乗じて積算した摩耗量を、前記劣化度合いとして求めることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記演算手段は、前記剛度が小さいほど、且つ、前記填料の配合量が少ないほど、前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録材を載置する複数の載置部と、
前記複数の載置部の各々に載置された記録材についての剛度及び填料の配合量の少なくとも一方を、前記複数の載置部の各々に対応付けて記憶する記憶手段と、
を備えることを特徴とする請求項４又は請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記演算手段は、前記積算した摩耗量に基づいて、前記搬送手段の寿命演算を行うことを特徴とする請求項３から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
複数の画像形成装置と、前記複数の画像形成装置とネットワーク回線を介して接続された管理装置と、を備える管理システムであって、
前記画像形成装置は、
記録材を載置する複数の載置部と、
記録材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の劣化度合いを演算する演算手段と、
を有し、
前記管理装置は、
前記複数の画像形成装置の前記複数の載置部の各々に載置された記録材についての剛度を、前記複数の載置部の各々に対して一括して設定することが可能な設定手段を有し、
前記演算手段は、前記設定手段により設定された前記剛度に基づいて前記劣化度合いを演算し、演算した前記劣化度合いに基づいて前記搬送手段の寿命演算を行うことを特徴とする管理システム。
【請求項１１】
前記演算手段は、前記劣化度合いを演算する際に、前記設定手段により設定された記録材に含まれる填料の配合量に応じた補正を行うことを特徴とする請求項１０に記載の管理システム。
【請求項１２】
前記演算手段は、前記搬送手段により記録材を搬送する際の１枚あたりの摩耗量及び前記搬送手段により記録材を搬送する際の１回転あたりの摩耗量の少なくともいずれか一方に、前記剛度に応じた係数を乗じて積算した摩耗量を、前記劣化度合いとして求めることを特徴とする請求項１０に記載の管理システム。
【請求項１３】
前記演算手段は、前記剛度が小さいほど前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項１２に記載の管理システム。
【請求項１４】
記録材のたわみ量を検出する検出手段を備え、
前記演算手段は、前記検出手段により検出されたたわみ量が大きいほど、前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項１２に記載の管理システム。
【請求項１５】
前記演算手段は、前記搬送手段により記録材を搬送する際の１枚あたりの摩耗量及び前記搬送手段により記録材を搬送する際の１回転あたりの摩耗量の少なくともいずれか一方に、前記剛度及び前記填料の配合量に応じた係数を乗じて積算した摩耗量を、前記劣化度合いとして求めることを特徴とする請求項１１に記載の管理システム。
【請求項１６】
前記演算手段は、前記剛度が小さいほど、且つ、前記填料の配合量が少ないほど、前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項１５に記載の管理システム。
【請求項１７】
記録材のたわみ量を検出する検出手段を備え、
前記演算手段は、前記検出手段により検出されたたわみ量が大きいほど、前記係数を小さい値に設定することを特徴とする請求項１５に記載の管理システム。
【請求項１８】
前記管理装置は、前記演算手段により寿命演算が行われた結果を、前記複数の画像形成装置の各々に対応付けて管理することを特徴とする請求項１０から請求項１７のいずれか１項に記載の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置と、その管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等に適用されている。これらの画像形成装置では、ユーザが設定した記録材の種別情報を利用したり、画像形成装置に厚みセンサを設けたり（例えば、特許文献１参照）、画像形成装置内で剛度検知を行ったり（例えば、特許文献２参照）等して、記録材の特性を取得している。取得された記録材の特性は、画像形成条件の決定に用いられ、様々な記録材に対して所定の品質の画像を形成することができる。
【０００３】
また、電子写真方式の画像形成装置には、トナー補給容器等の消耗品、又は感光ドラム、現像装置、定着装置、転写装置等の部材が装着されている。これらの部材の中で、画像形成装置本体について保証された動作時間（以下、寿命という）に比べ寿命が短い部材は、それぞれがユニット化されている。これらのユニットが寿命に達すると、ユニット単位で新品のユニットに交換される。これにより、画像形成装置の継続的な使用に対応している。ところが近年では、このような画像形成装置の管理コストを削減したいというニーズが強まっている。上述したユニットに対しても、ユニットの寿命を精度よく検知又は予測して報知し、ユニットを寿命に達するまで長く使用することで、ユニットの交換の頻度を低下させ、管理コストを低減させることが望まれている。
【０００４】
交換可能なユニットの寿命の報知を正確に行うためには、それぞれのユニットの性能の低下の度合い（以下、劣化度合いという）を精度よく見積もる必要がある。このようなユニットについて、記録材の搬送に関わる回転搬送手段の劣化度合いを精度よく見積もる方法としては、記録材が搬送された枚数や回転搬送手段の回転数をモニターする方法が一般的で容易である。この方法では、搬送された記録材が所定の枚数又は回転搬送手段が所定の回転数を超えたタイミングで、ユニットの寿命の予告や寿命に到達したこと等のメッセージが、画像形成装置本体や接続されているパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）側に示される。ユニットの劣化度合いを精度よく見積もる手法として、次のような手法がある。例えば、画像形成装置が有するモードの違い（例えば、普通紙とＯＨＴを区別する）や、連続して搬送される記録材の枚数の違いに応じて、演算結果に重み付け係数を乗算する方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。また、画像形成装置により検知された記録材の平滑度やユーザにより入力された記録材の坪量に応じて、劣化度合いの見積もり精度を向上させる手法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２８４５４９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２２６１３８号公報
【特許文献３】特開２０００−１３１９７８号公報
【特許文献４】特開２０１４−１７８３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ユーザが使用する記録材に応じてユニットの劣化度合いを見積もる際に、記録材の平滑度や坪量を考慮することで、ある程度の見積もり精度の向上は図れる。しかし、本発明者らの検討によれば、同程度の平滑度と坪量の記録材を用いて同じような条件で画像形成装置を動作させているにも関わらず、回転搬送手段の劣化度合いに違いが生じる場合があることが判明した。
【０００７】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、搬送される記録材に応じて搬送手段の性能の低下の度合いを精度よく見積もることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００９】
（１）記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の劣化度合いを演算する演算手段と、を備え、前記演算手段は、前記劣化度合いを演算する際に、記録材の剛度に応じた補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１０】
（２）複数の画像形成装置と、前記複数の画像形成装置とネットワーク回線を介して接続された管理装置と、を備える管理システムであって、前記画像形成装置は、記録材を載置する複数の載置部と、記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の劣化度合いを演算する演算手段と、を有し、前記管理装置は、前記複数の画像形成装置の前記複数の載置部の各々に載置された記録材についての剛度を、前記複数の載置部の各々に対して一括して設定することが可能な設定手段を有し、前記演算手段は、前記設定手段により設定された前記剛度に基づいて前記劣化度合いを演算し、演算した前記劣化度合いに基づいて前記搬送手段の寿命演算を行うことを特徴とする管理システム。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、搬送される記録材に応じて搬送手段の性能の低下の度合いを精度よく見積もることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の画像形成装置の概略断面図
【図２】実施例１の定着部の概略構成図
【図３】実施例１の記録材の各種物性値と摩耗量の関係図
【図４】実施例１の記録材の剛度判別方法の説明図
【図５】実施例２の画像形成装置の概略断面図
【図６】実施例２の補正係数マトリクスの説明図
【図７】実施例３の画像形成装置及び管理システムの説明図、ホスト装置に表示される管理画面の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。なお、画像形成装置本体や各ユニットについて保証された動作時間を、以下、寿命といい、各ユニットの性能の低下の度合いを、以下、劣化度合いという。
【実施例１】
【００１４】
実施例１では、搬送路中に設けられた剛度検知手段によって検知された記録材の剛度に応じて、画像形成装置を構成する回転搬送手段の寿命の演算を行う。ここで、記録材の剛度は、紙の折りや曲げに対する抵抗性を示す度合いであり、紙のこしとも、紙のこわさともいわれる。図１は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。本実施例では、画像形成装置の一例として中間転写ベルトを採用したカラー画像形成装置を用いるが、他の構成の画像形成装置であってもよい。
【００１５】
［画像形成装置］
本実施例の画像形成装置は、４ドラムフルカラー方式のプリンタである。画像形成部は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色ステーションに設けられた像担持体としての感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。なお、色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、必要な場合を除き、以降省略する。また、画像形成部は、帯電手段としての帯電ローラ２、スキャナ部１１、現像手段としての現像器８、トナー補給手段としてのトナー容器７、ドラムクリーナ１６、回転体である中間転写ベルト２４、二次転写ローラ２５を備えている。また、画像形成部は、中間転写ベルト２４を駆動しつつ、二次転写ローラ２５の対向ローラとして機能する駆動ローラ２６、張架ローラ１３、補助ローラ２３、一次転写ローラ４、定着手段としての定着部２１を備えている。さらに、画像形成部は、これらを制御して動作させる、演算手段である制御演算部１０を備えている。感光ドラム１は、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成され、不図示の駆動モータの駆動力が伝達されて回転する。駆動モータは、感光ドラム１を画像形成動作に応じて図中矢印方向（時計回り方向）に回転させる。
【００１６】
制御演算部１０が画像信号を受信すると、記録材Ｐは、記録材Ｐが載置された載置部である給紙カセット１５Ａからピックアップローラ１４、給紙ローラ１７、１８によって画像形成装置内に送り出される。記録材Ｐは、後述する画像形成動作と記録材Ｐの搬送との同期をとるためのローラ状同期回転体、即ち、レジストレーションローラ対１９ａ、１９ｂに一旦挟持され、停止して待機する。
【００１７】
一方、制御演算部１０は、帯電ローラ２により一定電位に帯電された感光ドラム１の表面に、受信した画像信号に応じた静電潜像をスキャナ部１１によって形成する。現像器８は静電潜像を可視化する手段であり、ステーション毎にＹＭＣＫ各色の現像を行う。現像器８には、現像ローラ５が設けられており、静電潜像を可視化するための現像電圧が印加されている。このように、感光ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像器８により単色のトナー像として現像される。
【００１８】
中間転写ベルト２４は、感光ドラム１に接触しており、カラー画像形成時に、図中矢印方向（反時計回り方向）に感光ドラム１の回転と同期して回転する。現像された単色のトナー像は、一次転写ローラ４に印加された一次転写電圧により順次、重畳して転写され、中間転写ベルト２４上で多色のトナー像となる。ここで、中間転写ベルト２４上に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナーは、感光ドラム１に当接して設置されたドラムクリーナ１６により回収される。ドラムクリーナ１６は、クリーナブレード１６１とトナー回収容器１６２を有している。
【００１９】
中間転写ベルト２４上に形成された多色のトナー像は、中間転写ベルト２４と二次転写ローラ２５とで形成される二次転写ニップ部に搬送される。中間転写ベルト２４上のトナー像が二次転写ニップ部に搬送されるタイミングに合わせて、レジストレーションローラ対１９ａ、１９ｂに挟持された状態で待機していた記録材Ｐの搬送が再開される。記録材Ｐは、レジストレーションローラ対１９ａ、１９ｂにより中間転写ベルト２４上の多色のトナー像の搬送と同期を取りながら二次転写ニップ部に搬送される。二次転写ニップ部に搬送された記録材Ｐには、二次転写ローラ２５に印加された二次転写電圧により多色のトナー像が一括転写される。定着部２１は大別して、弾性層を有し回転する加圧ローラ２１ａと、加圧ローラ２１ａに圧接し定着ニップ部Ｎを形成し、定着ニップ部Ｎを加熱する加熱手段であるヒータ等を有した加熱回転体２１ｂから構成される。
【００２０】
［定着部］
図２に定着部２１の概略構成図を示す。加熱回転体２１ｂを構成する耐熱性を有する円筒状の加熱フィルム２１１は、加熱フィルム２１１を円筒状に保持する支持ホルダー２１２と、支持ホルダー２１２を保持する金属製の定着ステー２１３の外周に緩やかに嵌合されている。支持ホルダー２１２の長手方向には、板状発熱体２１４が保持され、不図示の加圧手段により、板状発熱体２１４は、加熱フィルム２１１を介して加圧ローラ２１ａと加圧力Ｆで定着ニップ部Ｎを形成している。加圧ローラ２１ａと板状発熱体２１４に挟持された加熱フィルム２１１は、加圧ローラ２１ａに対して支持ホルダー２１２及び定着ステー２１３の周りを従動回転する。加熱フィルム２１１の内面には温度検知手段であるセンサ２１５が当接され、加熱フィルム２１１の内面温度が検知され、検知された温度に基づいて制御演算部１０により、加熱フィルム２１１の温度が所定の値となるように制御される。本実施例の加熱フィルム２１１は、厚さ３５μｍのステンレス材を基層としたフィルム２１１Ｂを有している。このフィルム２１１Ｂに、熱伝導性を付与したシリコーンゴムからなる厚さ３００μｍの弾性層２１１Ｒ、及びＰＦＡ材料からなる厚さ２５μｍの離型性層２１１Ｓを順次形成している。
【００２１】
多色のトナー像を保持した記録材Ｐは、加圧ローラ２１ａにより搬送されるとともに、定着ニップ部Ｎにて熱及び圧力を加えられ、トナーが表面に定着される。図１に戻り、トナー像の定着後の記録材Ｐは、排出ローラ２０ａ、２０ｂによって排紙トレイ３０に排出され画像形成動作を終了する。
【００２２】
ベルトクリーナ２８は、記録材Ｐへの転写後に中間転写ベルト２４上に残ったトナーをクリーナブレード２８１によってクリーニングするものであり、ここで回収されたトナーはクリーナ容器２８２に蓄えられる。
【００２３】
以上説明したような一連の画像形成動作は、制御演算部１０によって制御動作される。制御演算部１０は、コントロールパネル３５や不図示のホストコンピュータに接続されており、それらから入力されたコマンドに応じて画像形成装置を制御する。また、制御演算部１０は、画像形成装置や各ユニットの状態をアラート音及びメッセージ表示でユーザに伝える通知手段として、また、後述する画像形成装置の回転搬送手段の寿命を演算する演算手段としても機能する。さらに、制御演算部１０は、回転搬送手段の寿命を演算する演算に必要な各種パラメータを記憶する記憶手段としても機能する。
【００２４】
［寿命の演算方法］
本実施例では、定着部２１の劣化度合いを予測演算し、演算して得られた値に基づき、定着部２１の寿命演算を行う方法について説明する。具体的には、劣化度合いの予測演算により得られる値として、回転手段である加熱フィルム２１１における離型性層２１１Ｓの摩耗量を演算し、離型性層２１１Ｓの摩耗量を記録材Ｐの剛度に応じて補正する。本実施例に使用した画像形成装置は、制御演算部１０において、記録材Ｐの搬送による離型性層２１１Ｓの摩耗量の標準値を、１ページあたり０．８４×１０−４μｍとし、１枚の記録材Ｐを搬送する毎に摩耗量を積算して保持している。
【００２５】
また、画像形成装置が実際に使用される環境においては、単位ページあたりの摩耗量よりも、加熱フィルム２１１の単位回転数あたりの摩耗量を基準にする方が、予測演算の精度が向上する場合もある。そこで、本実施例では、実測した加熱フィルム２１１の回転数も計測しておき、１回転あたりの摩耗量の標準値を０．１７×１０−５μｍとして摩耗量を演算し、積算して保持することとする。そして、積算された摩耗量が、予め定められた定着部２１の寿命値にどれだけ近づいたかを百分率で示す寿命演算を行う。前述した通り、本実施例に用いた離型性層２１１Ｓの厚みの初期値は２５μｍである。しかし、離型性層２１１Ｓの摩耗が進行して厚みが極端に薄くなると、離型性層２１１Ｓに微小な亀裂が発生し、離型性能の効果が充分に発揮されず、画像の品質が低下してしまうおそれがある。したがって、本実施例では、離型性層２１１Ｓの積算された摩耗量の寿命値を２３μｍとし、以下の式（１）によって寿命演算を行う。
【００２６】
式（１）では、定着部２１の残りの寿命（以下、残寿命という）を求める。ここで、寿命値とは、離型性層２１１Ｓの摩耗量の積算値をいい、本実施例では、離型性層２１１Ｓの摩耗量の積算値が２３μｍとなったとき、定着部２１が寿命に達したものとする。言い換えれば、離型性層２１１Ｓの厚みが２μｍ（＝２５μｍ−２３μｍ）となったときを、定着部２１の寿命とする。離型性層２１１Ｓの摩耗量の積算値が２３μｍとなったとき、定着部２１を交換するタイミングとなる。
残寿命（％）＝（１−（積算摩耗量（μｍ）／２３））×１００    式（１）
式（１）の残寿命（％）の演算結果は、コントロールパネル３５に表示され、ユーザに通知される。
【００２７】
ところで、離型性層２１１Ｓの摩耗量は、搬送される記録材の種類によって差が生じることが知られている。一般的には、記録材の表面平滑度が高いほど、また、坪量が小さいほど、摩耗量は少ないと考えられている。しかし、本発明者らの検討によれば、同じような平滑度や坪量を有する異なる種類の記録材に対し、同じような条件で画像形成を行ったにもかかわらず、離型性層２１１Ｓの摩耗量に違いが生じる場合があることが確認された。図３（ａ）は、平滑度の異なる複数の記録材を用いて画像形成装置による画像形成動作の試験を行った際に計測した離型性層２１１Ｓの摩耗量を、単位ページあたりの摩耗量に換算した結果である。図３（ａ）の横軸は、ベック式測定法により測定した平滑度（ベック平滑度）（ｓｅｃ）であり、縦軸は離型性層２１１Ｓの単位ページあたりの摩耗量（×１０−４μｍ／Ｐａｇｅ）である。なお、平滑度とは、記録材の紙面の滑らかさの度合いをいい、所定量の空気が紙面の凹凸の間隙を通り抜ける時間（秒）で表し、数値が大きいほど記録材が滑らかであることを示す。
【００２８】
同様に、図３（ｂ）は、同じ試験の結果を記録材の坪量に対してプロットした結果である。図３（ｂ）の横軸は、坪量（ｇ／ｍ２）であり、縦軸は離型性層２１１Ｓの単位ページあたりの摩耗量（×１０−４μｍ／Ｐａｇｅ）である。いずれの結果も、大まかな傾向としては、一般的な考え方に沿った結果であるといえる。即ち、図３（ａ）では、紙面の凹凸が少ない（即ち、平滑度の高い）記録材ほど、離型性層２１１Ｓの摩耗量が小さい。また、図３（ｂ）では、坪量が小さい記録材ほど、離型性層２１１Ｓの摩耗量が小さい。しかし、図３（ａ）の相関係数Ｒ２は０．１５程度、図３（ｂ）の相関係数Ｒ２は０．５０程度であり、離型性層２１１Ｓの摩耗量の予測演算の精度の向上には、更なる改善の余地があるといえる。
【００２９】
このような結果に対して更なる検討を行ったところ、記録材の剛度と離型性層２１１Ｓの摩耗量とは強い相関関係にあり、その相関係数Ｒ２は０．７３となることが判明した。図３（ｃ）、図３（ｄ）にその結果を示す。この検討における記録材の剛度の測定方法としては、ＪＩＳ  Ｐ８１４３記載のクラークこわさ試験機法を採用している。ここで、クラーク剛度と相関性のある他の手法として、例えばＪＡＰＡＮ  ＴＡＰＰＩ  Ｎｏ．４０のガーレ法やＪＩＳ  Ｐ８１２５のテーバーこわさ試験機法、又はＴＡＰＰＩ  ＵＭ４０９の簡便法等がある。これらのクラーク剛度と相関性のある他の手法を用いて測定しても、離型性層２１１Ｓの摩耗量と同様の相関関係が得られると考えられる。
【００３０】
図３（ｃ）、図３（ｄ）の横軸は、クラークこわさ試験機法により測定した記録材の剛度（クラーク剛度）（ｃｍ３／１００）である。図３（ｃ）の縦軸は、離型性層２１１Ｓの単位ページあたりの摩耗量（×１０−４μｍ／Ｐａｇｅ）、図３（ｄ）の縦軸は、離型性層２１１Ｓの単位回転数あたりの摩耗量（×１０−６μｍ／回転）である。いずれも、記録材の剛度が低いほど、離型性層２１１Ｓの摩耗量が小さい。
【００３１】
以上のような検討結果を踏まえ、本実施例では、図１に示すように、給紙ローラ１７と給紙ローラ１８の間に、剛度を検出する検出手段として、記録材Ｐの自重たわみ量を測定するための測距センサ４０を配置している。そして、測距センサ４０の検知結果に基づき求められた記録材Ｐの自重たわみ量に基づいて、ＴＡＰＰＩ  ＵＭ４０９測定法の原理を用いて記録材の剛度を求める。そして、求めた記録材の剛度に応じて、前述した離型性層２１１Ｓの摩耗量の標準値に対して補正演算を行う構成としている。
【００３２】
図４は、測距センサ４０の近傍の要部を示す図である。図４に示すように、記録材Ｐが給紙カセット１５Ａから給紙され、記録材Ｐの先端が給紙ローラ１７のニップ部を通過すると、給紙ローラ１７のニップ部よりも記録材Ｐの先端が自重により下方にたわむ。既知の値である測距センサ４０から一点鎖線で示す給紙ローラ１７のニップ部の高さまでの距離と、測距センサ４０から二点鎖線で示す記録材Ｐまでの距離との差を、自重たわみ量Ｓとする。制御演算部１０は、測距センサ４０により検知された距離に基づき求めた自重たわみ量Ｓに応じて、予め実験等で得られた０．５から１．６の補正係数Ｐ（Ｓ）を決定する。
【００３３】
具体的には、制御演算部１０は、図４に示す自重たわみ量Ｓに応じて０．５から１．６の補正係数Ｐ（Ｓ）を決定する。そして、制御演算部１０は、決定された補正係数Ｐ（Ｓ）を、記録材Ｐの１ページあたりの離型性層２１１Ｓの摩耗量の標準値（０．８４×１０−４μｍ）に乗算したうえで、ページ毎に積算する。このようにして積算された摩耗量（積算摩耗量（μｍ））は、以下の式（２）で表される。なお、式（２）の積算摩耗量はページ数での積算方法であるが、回転数での積算方法としてもよく、その場合、１回転あたりの摩耗量の標準値を０．１７×１０−５μｍとして、同様に求めることができる。また、ページ数での積算方法と回転数での積算方法の少なくとも一つを用いて、積算摩耗量を求めればよく、両方を用いて求めてもよい。
積算摩耗量（μｍ）＝Σ（標準値×Ｐ（Ｓ））    式（２）
【００３４】
自重たわみ量Ｓが大きい場合には、補正係数Ｐ（Ｓ）を０．５倍とし、自重たわみ量Ｓが小さい場合には１．６倍とする。また、その中間の自重たわみ量となる記録材に対しては、段階的に補正係数Ｐ（Ｓ）を設定して、１ページあたりの摩耗量を算出して積算摩耗量を算出している。即ち、制御演算部１０は、自重たわみ量Ｓが大きいほど、言い換えれば、剛度が小さいほど、補正係数Ｐ（Ｓ）を小さい値に決定する。また、単位回転数あたりの摩耗量についても、同様に自重たわみ量Ｓに応じて補正演算して積算する。
【００３５】
この結果、ページ数、回転数のいずれの積算方式においても、離型性層２１１Ｓの摩耗量を精度よく予測することが可能となる。ページ数を基準として予測演算した結果を図３（ｅ）に示す。図３（ｅ）の横軸は、本実施例の方法で離型性層２１１Ｓの摩耗量を予測した予測値（１０−４μｍ／Ｐａｇｅ）を示し、縦軸は、離型性層２１１Ｓの摩耗量の実測値（１０−４μｍ／Ｐａｇｅ）を示す。図３（ｅ）における相関係数Ｒ２は０．７３である。この結果は、標準値のみを用いた場合や、坪量又は平滑度を用いて摩耗量を演算した場合に比べて予測精度が向上しており、この演算結果に基づき定着部２１の寿命を演算した精度も向上する。
【００３６】
以上説明したように、本実施例によれば、記録材の剛度に応じて定着部２１の劣化度合いを精度よく予測演算することが可能となり、ユーザの使用状況に応じた定着部２１の寿命の演算を精度よく行うことができる。なお、本実施例の適用範囲はこれに限定されるものではなく、例えば本実施例で用いた自重たわみ量以外の方法で剛度を判別してもよい。また、寿命の演算は、摩耗量の寿命値にどの程度近づいたかを百分率で示すこととしたが、これ以外にも例えば寿命に到達するまでに印刷できる記録材の残り枚数で示してもよい。さらに、それまでの使用状況を加味して日数ベースで示す等、任意の方法を用いることができる。
【００３７】
以上、本実施例によれば、搬送される記録材に応じて搬送手段の性能の低下の度合いを精度よく見積もることができる。
【実施例２】
【００３８】
実施例１の検討結果では、離型性層２１１Ｓの単位ページあたり、又は単位回転数あたりの摩耗量が、記録材の剛度と強い相関関係にあることを示している。しかし、例えば図３（ｃ）に示すように、クラーク剛度１００（ｃｍ３／１００）付近の記録材３種の単位ページあたりの摩耗量には僅かな違いが見られる。
【００３９】
本発明者らの更なる検討によれば、この違いは、記録材に含まれる填料の配合量の差によるものであり、この配合量が多いほど、単位ページあたりの離型性層２１１Ｓの摩耗量は多くなる。一般的なコピー用紙の場合、填料の主成分は炭酸カルシウムであるが、炭酸カルシウム以外にもシリカ、酸化チタン、タルク、クレー等の填料が含まれる。そこで本実施例では、回転搬送手段の劣化度合いを予測演算する際に、記録材の剛度だけでなく、記録材に含まれる填料の配合量をパラメータとして用いる。以下にその詳細を説明する。
【００４０】
［予測演算］
図５は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。画像形成動作や構成部品は実施例１の図１で説明した構成と同様であるため、同じ構成には同じ符号を付し説明を省略し、実施例１と異なる部分についてのみ説明する。本実施例の画像形成装置は、画像形成装置本体に備え付けられた給紙カセット１５Ａに加え、オプションとして装着される給紙カセット１５Ｂ、１５Ｃを有している。
【００４１】
本実施例の画像形成装置では、使用する記録材Ｐの剛度及び填料の配合量の各データを、コントロールパネル３５に表示されるメニュー画面を介してユーザにより入力される構成である。画像形成装置のメーカーや記録材Ｐのメーカーなどから提供される、記録材の剛度及び填料の配合量の各データは、ユーザによりコントロールパネル３５を介して画像形成装置に入力される。なお、本実施例において填料の配合量は、ＪＩＳ  Ｐ８２５１記載の灰分試験方法を用いて求めた。この方法以外にも、例えば、蛍光Ｘ線を用いた定量分析手法により、前述した各種填料の配合量を成分毎に算出し、それらの総和を配合量として用いたり、特定の成分に着目して配合量として用いたりしてもよい。そして、記録材Ｐの剛度測定には、ＪＩＳ  Ｐ８１４３記載のクラークこわさ試験機法を採用したが、実施例１で述べた通り、他の測定方法で求めた値を用いても構わない。
【００４２】
また、ここでいうユーザとは、画像形成装置を利用して所定の記録材に画像形成を実行させる「一般ユーザ」と、画像形成装置の保守、管理等を行う「管理ユーザ」の両方を含んでいる。上述した記録材Ｐの剛度や填料の情報は、通常では一般ユーザが知り得ない場合があるため、本実施例では、これらの情報の入力は、一般ユーザの混乱を避ける目的で、管理ユーザのみがアクセスできるメニュー画面から行うこととしている。
【００４３】
コントロールパネル３５に表示されるメニュー画面では、記録材Ｐの剛度や填料の情報入力を、画像形成装置が有する複数の給紙カセットに対して個別に設定することができる。本実施例では、給紙カセット１５Ａ及び１５Ｂには、同一銘柄の記録材Ｐ１をセットし、給紙カセット１５Ａ、１５Ｂに対しては、同じ剛度、同じ填料の配合量のデータが入力される。また、給紙カセット１５Ｃには、剛度及び填料の配合量が、給紙カセット１５Ａ、１５Ｂにセットされている記録材Ｐ１に比べて、少し高めの記録材Ｐ２をセットし、記録材Ｐ２に対応した剛度及び填料の配合量データが入力される。このように、給紙カセット毎に入力された剛度及び填料の配合量のデータは、制御演算部１０に保持され、画像形成に用いられる給紙カセットに応じて、後述する劣化度合いの予測演算をする際の補正係数の算出の際に用いられる。
【００４４】
本実施例でも、実施例１と同様に、劣化度合いの予測演算値として、加熱フィルム２１１における離型性層２１１Ｓの摩耗量を演算し、制御演算部１０に保持された記録材の剛度及び填料の配合量に応じて補正する。即ち、制御演算部１０において、記録材Ｐが搬送されたことによる離型性層２１１Ｓの摩耗量の標準値を、１ページあたり０．８４×１０−４μｍ、加熱フィルム２１１の１回転あたり０．１７×１０−５μｍとする。そして、１枚の記録材Ｐを搬送する毎及び加熱フィルム１回転毎に、離型性層２１１Ｓの摩耗量を積算して保持しておく。そして、画像形成に用いられた給紙カセット１５Ａ〜１５Ｃに対応付けられた記録材Ｐの剛度と填料の配合量に応じて、図６に示すマトリクスから補正係数を求め、実施例１と同様に前述の式（２）のように標準値を補正する。
【００４５】
ここで、図６は、横軸にクラーク剛度、縦軸に填料の配合量（％）を示し、所定のクラーク剛度、填料の配合量に対する補正係数を示している。補正係数は、実施例１と同様に、０．５から１．６の範囲となっている。補正係数は、剛度が小さいほど小さい値が設定され、填料の配合量が少ないほど小さい値が設定される。例えば、メニュー画面から入力されたクラーク剛度が１２０以上で１２５未満であり、填料の配合量が１４以上で１５未満である場合、補正係数は０．９となる。この結果、ページ数、回転数のいずれの積算方式においても、離型性層２１１Ｓの摩耗量を更に精度よく予測することができる。ページ数基準で予測演算した結果を、図３（ｆ）に示す。図３（ｆ）は、横軸に摩耗量の予測値（１０−４μｍ／Ｐａｇｅ）、縦軸に摩耗量の実測値（１０−４μｍ／Ｐａｇｅ）を示すグラフである。本実施例の予測演算で得られた相関係数Ｒ２は０．９２であり、填料の配合量を予測演算に加味することで予測値の精度が向上する。したがって、本実施例の演算結果に基づき行う寿命演算の精度も向上させることができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例によれば、記録材の剛度及び填料の配合量に応じて定着部２１の劣化度合いを精度よく予測演算することが可能となり、使用状況に応じた定着部２１の寿命演算を精度よく行うことができる。また、本実施例では、給紙カセット毎に記録材Ｐの剛度及び填料の配合量を保持している。これにより、複数の紙種を用いるような場合でも、それぞれの記録材に応じた予測演算が可能となるため、ユーザの使用状況をより詳細に反映した精度よい結果を得ることができる。
【００４７】
なお、本実施例では、各給紙カセットに対して記録材Ｐの剛度及び填料の配合量を保持しているが、例えば、図６のマトリクスから求めた補正係数を、給紙カセット毎に記憶しておくようにしてもよい。また、本実施例は、剛度及び填料の配合量の両方のデータがコントロールパネル３５から入力される構成である。しかし、例えば、剛度は実施例１に示したように測距センサ４０の検知結果に応じて自動で検出し、填料の配合量のみがコントロールパネル３５から入力される構成としてもよい。また、填料の配合量を検出する検出手段が備えられている場合には、填料の配合量をその検出手段により自動で検出して前述した予測演算に用いることもできる。そして、このようなコントロールパネル３５からの入力は、管理ユーザのみがアクセスできるメニュー画面から入力されるだけでなく、必要に応じて一般ユーザがアクセスできるメニュー画面から入力される構成としてもよい。
【００４８】
以上、本実施例によれば、搬送される記録材に応じて搬送手段の性能の低下の度合いを精度よく見積もることができる。
【実施例３】
【００４９】
ユーザが個々の画像形成装置に対して幾つもの記録材Ｐに関するパラメータを設定することで、ユーザビリティが低下するおそれがある。また、前述した通り、記録材Ｐの剛度や填料の配合量のデータは、画像形成装置の管理ユーザのみが把握していて、一般ユーザは知り得ない場合もある。この場合、これらのパラメータは、管理ユーザにより設定されることとなる。しかし、管理ユーザが複数の画像形成装置及び用紙を管理している場合、個々の画像形成装置に対して、同じ用紙のパラメータの設定を、何度も繰り返すこととなる。このような作業を一括して設定することができると、管理ユーザの作業効率を向上させることが可能になる。そこで、実施例３では、記録材の剛度及び填料の配合量のデータを、ネットワーク回線を介してホスト装置から入力する構成について説明する。
【００５０】
図７（ａ）は、本実施例の複数の画像形成装置１００Ａ〜１００Ｃとホスト装置５０の接続状況を示す図である。画像形成装置１００Ａから画像形成装置１００Ｃは、いずれも、ネットワーク接続装置５５を介してネットワーク回線６０に接続されている。ホスト装置５０は、設定手段である制御部５０ａを有している。ホスト装置５０は、制御部５０ａにより、ネットワーク回線６０を経由して、画像形成装置１００Ａ〜１００Ｃの給紙カセット１５毎に記録材Ｐの剛度及び填料の配合量データを入力することが可能となっている。画像形成装置１００Ａから画像形成装置１００Ｃでは、ネットワーク接続装置５５は制御演算部１０と接続されており、ネットワーク回線６０経由で入力された剛度及び填料の配合量データは、記憶手段としても機能する制御演算部１０に保持される。なお、画像形成装置１００Ａから画像形成装置１００Ｃの構成及び動作、劣化度合いの演算等については、実施例１、２で説明した構成と同様であり、同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５１】
ホスト装置５０は、画像形成装置１００Ａから画像形成装置１００Ｃと同一のネットワーク回線６０に接続され、画像形成装置１００Ａから画像形成装置１００Ｃの設定を一括管理したり、動作状況を監視したりすることが可能となっている。ホスト装置５０から記録材Ｐの剛度及び填料の配合量のデータを送信する際には、例えば、図７（ｂ）に示すような管理画面を用いて、送信先となる画像形成装置を選択する。
【００５２】
図７（ｂ）は管理画面３５１を示す図である。管理画面３５１には、「用紙パラメータ管理設定メニュー」として、トレイ設定入力３５２と、設定送信プリンタ選択３５３とを入力することができる。トレイ設定入力３５２では、給紙カセット１５Ａから給紙カセット１５Ｃに対応するトレイ１からトレイ３にセットされた記録材Ｐについて、剛度と填料の配合量を入力できるようになっている。また、設定送信プリンタ選択３５３では、画像形成装置１００Ａから画像形成装置１００Ｃの設置場所の情報が表示されている。設定送信プリンタ選択３５３では、トレイ設定入力３５２で設定した剛度及び填料の配合量のデータを、どの画像形成装置に送信するかをチェックボックスにて設定できるようになっている。なお、本実施例では、管理画面３５１により剛度及び填料の配合量のデータを設定する構成となっているが、剛度と填料の配合量の少なくとも一方を設定する構成としてもよい。例えば、填料の配合量は管理画面３５１から入力され、剛度は測距センサ４０の検知結果に基づき求められる構成とし、これらの値を用いて劣化度合いが演算される構成としてもよい。さらに、剛度が管理画面３５１から入力されている場合であっても、測距センサ４０の検知結果に基づく剛度を用いて、劣化度合いを演算してもよい。
【００５３】
例えば、図７（ｂ）では、画像形成装置１００Ａに対応する画像形成装置１と画像形成装置１００Ｂに対応する画像形成装置２にチェックがついている。このため、画像形成装置１と画像形成装置２の、それぞれのトレイ１からトレイ３までについては、共通の剛度、填料の配合量が設定される。ホスト装置５０の制御部５０ａは、ユーザによりこれらのデータが入力された後、ＯＫボタン３５４が押下されることにより、これらの情報を対応する各画像形成装置１００Ａ〜１００Ｃの制御演算部１０に送信する。これにより、ホスト装置５０は、画像形成装置１００Ａ〜１００Ｃを一括で管理することができる。なお、本実施例では、剛度及び填料の配合量のデータが入力される構成であるが、剛度及び填料の配合量の少なくともいずれか一方が入力される構成であればよい。
【００５４】
画像形成装置の個体識別情報には、予め画像形成装置に対して登録されているＩＰアドレスを用いる等、公知の方法で個体識別を行うことが可能である。このようにして管理画面３５１から選択した複数台の画像形成装置に対して、ホスト装置５０は記録材Ｐの剛度及び填料の配合量のデータを、給紙カセット１５毎に一括送信する。
【００５５】
このように、ネットワーク回線６０を経由して入力された記録材Ｐの剛度及び填料の配合量のデータを用いて、各画像形成装置の制御演算部１０は、定着部２１の寿命演算を精度よく行うことができる。また、各画像形成装置で行われた寿命演算の結果は、ネットワーク回線６０を経由してホスト装置５０に送信される。これにより、ホスト装置５０は、各画像形成装置の定着部２１の寿命演算結果を保守管理情報の一つとして保持することができるので、管理ユーザの管理負荷を軽減することもできる。
【００５６】
以上説明したように、画像形成装置の管理システムを構成することで、使用する用紙も含めて管理ユーザが管理する複数の画像形成装置に対して、記録材の剛度及び填料の配合量のデータを一度の作業で入力することが可能となる。これにより、管理ユーザの作業負荷を大きく低減させることが可能となる。
【００５７】
以上、これまで説明した各実施例では、劣化度合いの予測演算を行う対象として加熱フィルム２１１を用いたが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば加熱フィルム２１１以外に、定着部２１を構成する部品である加圧ローラ２１ａに適用してもよい。また、定着部２１の寿命演算には加熱フィルム２１１の摩耗量の予測演算値のみを用いたが、上述した定着部２１を構成する他の部品の劣化度合いなどを総合的に考慮して寿命演算を行うようにしてもよい。また、定着部２１以外にも、例えば、二次転写ローラ２５や給紙ローラ１７、１８等、記録材Ｐの表面に当接して記録材Ｐの搬送に寄与する回転搬送手段全般に適用することが可能である。
【００５８】
以上、本実施例によれば、搬送される記録材に応じて搬送手段の性能の低下の度合いを精度よく見積もることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０    制御演算部
２１ｂ  加熱回転体
【図１】
2017083702.tif 000003
【図２】
2017083702.tif 000004
【図３】
2017083702.tif 000005
【図４】
2017083702.tif 000006
【図５】
2017083702.tif 000007
【図６】
2017083702.tif 000008
【図７】
2017083702.tif 000009