(57)【要約】【課題】定着フィルムを抵抗で接地する定着装置の構成において、セラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を行なうことができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】）記録材Ｐにトナー像を形成する画像形成部１１１と、該トナー像を加熱定着させるセラミックヒータ２０５を有する定着装置１１６とを具備する画像形成装置１００において、前記セラミックヒータに対向して配置された加圧ローラ２０２と、前記セラミックヒータと前記加圧ローラとの間にて挟持搬送される定着フィルム２０１と、前記定着フィルムを電気的に接地する抵抗と、前記定着フィルムに流れる電流を検知する電流検知手段５１２を有し、前記電流検知手段の検知結果に基づいて前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2009294373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、該トナー像を加熱定着させるセラミックヒータを有する定着装置とを具備する画像形成装置において、
前記セラミックヒータに対向して配置された加圧ローラと、
前記セラミックヒータと前記加圧ローラとの間にて挟持搬送される定着フィルムと、
前記定着フィルムを電気的に接地する抵抗と、
前記定着フィルムに流れる電流を検知する電流検知手段を有し、
前記電流検知手段の検知結果に基づいて前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、該トナー像を加熱定着させるセラミックヒータを有する定着装置とを具備する画像形成装置において、
前記セラミックヒータに対向して配置された加圧ローラと、
前記セラミックヒータと前記加圧ローラとの間にて挟持搬送される定着フィルムと、
前記定着フィルムに高圧バイアスを印加する高圧バイアス発生回路と、
前記高圧バイアス発生回路に流れる電流を検知する電流検知手段を有し、
前記高圧バイアス発生回路の前記高圧バイアスを停止した状態で前記電流検知手段の検知結果に基づいて前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
記録材にトナー像を形成する画像形成部と、該トナー像を加熱定着させるセラミックヒータを有する定着装置とを具備する画像形成装置において、
前記セラミックヒータに対向して配置された加圧ローラと、
前記セラミックヒータと前記加圧ローラとの間にて挟持搬送される定着フィルムと、
前記定着フィルムに高圧バイアスを印加する高圧バイアス発生回路と、
前記高圧バイアス発生回路に流れる電流を検知する電流検知手段を有し、
前記高圧バイアス発生回路が前記高圧バイアスを前記定着フィルムに印加した状態で、前記電流検知手段の検知結果に基づいて前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記セラミックヒータへの通電を遮断する通電遮断手段を有し、前記通電遮断手段が通電を遮断した場合における前記電流検知手段の検知結果と、前記通電遮断手段が通電を遮断しない場合における前記電流検知手段の検知結果とを比較することで、前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか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、定着装置にセラミックヒータを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置における定着装置の加熱装置として、例えば特許文献１に示されているようなフィルム加熱式の加熱装置が実用化されている（以下、オンデマンド定着方式の加熱装置と記す）。この加熱装置は、支持部材に支持されたヒータに記録材を耐熱性のある薄肉のフィルム材を介して密着させ、ヒータの熱をフィルム材を介して記録材へ与える構成であり、未定着トナー画像を記録材表面に熱定着処理する定着装置に活用することができる。
【０００３】
このようなフィルム加熱方式の加熱装置は、温度上昇の速い低熱容量の基材、例えば絶縁性のある良熱伝導性のセラミック基材と、この基材の表面に設けられた通電により発熱する抵抗発熱層とを基本構成体とするセラミックヒータとすることができる。更に、フィルム材として薄膜で低熱容量のものを用いるので、短時間に加熱装置の温度を上昇させることが可能になる。
【０００４】
これにより、スタンバイ時に加熱装置へ電力を供給する必要がなく、被加熱材としての記録材をすぐに通紙しても記録材が定着ニップ部に到達するまでに加熱装置を所定温度までに十分に昇温させることができる。その結果、待ち時間の短縮や省電力化が可能となる上、画像形成装置本体内の昇温を抑えることができる等の利点を有している。
【０００５】
前述のようなオンデマンド定着方式の加熱装置においは、加熱装置の想定寿命を超えて使用が継続した場合、フィルムとヒータ間での摩擦によって、ヒータが磨耗し、印字される画像に不良が生じることがあった。
【０００６】
ヒータの磨耗によって印字画像に不良が発生するメカニズムについて説明する。図１２は電子写真方式の画像形成装置の定着装置、及び転写装置の概略構成の図である。
【０００７】
本例の定着装置は、例えば特許文献２に開示のフィルム加熱方式の装置である。１００５はセラミックヒータ、１００１は円筒状の導電性フィルム材、１００４は加圧ローラである。図中Ｎで示した範囲が加圧ローラ１００４とセラミックヒータ１００５の圧接により形成される定着ニップ部である。
【０００８】
加圧ローラ１００４が矢示Ｂ方向に所定の周速度で回転駆動し、定着ニップ部Ｎにおける該ローラ１００４とフィルム１００１の外面との摩擦力でフィルム１００１に直接的に回転力が作用する。なお、記録紙１０１０が矢印Ａ方向で定着ニップ部Ｎに導入されたときは記録紙１０１０を介してフィルム１００１に回転力が間接的に作用する。そして、フィルム１００１がセラミックヒータ１００５の下面に圧接摺動しつつ矢示の時計方向Ｃに回転駆動される。
【０００９】
セラミックヒータ１００５には通電によって発熱する発熱体１０１２が形成されている。発熱体１０１２の表面部はガラスコート１０１１で覆われており、このガラスコート１０１１によって発熱体１０１２とセラミックヒータ１００５表面が電気的に絶縁状態になっている。
【００１０】
一方、１０２１は感光ドラム１０２０に形成されたトナー画像を記録紙に転写する転写ローラである。転写ローラ１０２１は感光ドラム１０２０と圧接して矢印Ｄ方向に回転駆動する。また、転写ローラ１０２１には転写高圧回路１０２２が電気的に接続されている。記録紙１０１０が転写ローラ１０２１に搬送されると、転写ローラ１０２１に所定の高圧バイアスが印加され、転写ローラ１０２１の表面の電位が上昇し、転写動作が行なわれる。
【００１１】
前述した通り、フィルム１００１はセラミックヒータ１００５の下面に圧接摺動する構成であることから、セラミックヒータ１００５表面のガラスコート１０１１には磨耗が生じる。ガラスコート１０１１の厚みは画像形成装置の寿命を考慮した寸法に設定してあり、製品寿命以内の使用では、ガラスコート１０１１の磨耗によって、発熱体１０１２が表面に出ることはない。
【００１２】
しかし、製品寿命を大きく超えて継続して製品を使用した場合、ガラスコート１０１１の磨耗が進行し、発熱体１０１２がフィルム１００１に直接接触した状態となる。このような状態で画像形成が行なわれると、転写ローラ１０２１に印加された高圧バイアスにより、記録紙１０１０及び導電性のフィルム１００１を介して発熱体１０１２に電流が流れ込む。これにより、転写ローラ１０２１の表面の電位が低下し転写が正常に行なわれず、画像不良が発生する。
【００１３】
上記のような問題の発生を防止する手段として、加熱装置の寿命を判断する手段を設け、不良が生じる前に装置本体を停止状態にする、あるいはユーザーに通知する方法が従来より行なわれている。
【００１４】
例えば、特許文献３よれば、定着手段を加熱した加熱時間を積算する積算手段を画像形成装置に設け、この積算手段が所定時間に達した場合に定着手段の寿命を判断する技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平０４−０４４０７５号公報
【特許文献３】特開平１０−０９１０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来例では、セラミックヒータの磨耗状態を検出するができないため、寿命判断の精度に限界があった。そのため、寿命状態であると判断する前に、セラミックヒータの磨耗が寿命状態に到達してしまい、不良画像が出力されてしまう問題があった。
【００１６】
本発明はこのような問題を鑑みてなされたものであり、本出願に係わる第一の発明の目的は、定着フィルムを抵抗で接地する定着装置の構成において、セラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を行なうことができる画像形成装置の提供をすることである。
【００１７】
本出願に係わる第二の発明の目的は、定着フィルムに高圧バイアスを印加する定着装置の構成において、高圧バイアスを印加することなく、セラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を行なうことができる画像形成装置の提供をすることである。
【００１８】
本出願に係わる第三の発明の目的は、定着フィルムに高圧バイアスを印加する定着装置構成において、交流電源の電圧が低い場合であっても、セラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を行なうことができる画像形成装置の提供をすることである。
【００１９】
本出願に係わる第四の発明の目的は、画像形成装置内でノイズが発生した場合であっても、セラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を正確に行なうことができる画像形成装置の提供をすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、上述の目的を達成するため、以下（１）〜（４）の構成を備えるものである。
【００２１】
（１）記録材にトナー像を形成する画像形成部と、該トナー像を加熱定着させるセラミックヒータを有する定着装置とを具備する画像形成装置において、前記セラミックヒータに対向して配置された加圧ローラと、前記セラミックヒータと前記加圧ローラとの間にて挟持搬送される定着フィルムと、前記定着フィルムを電気的に接地する抵抗と、前記定着フィルムに流れる電流を検知する電流検知手段を有し、前記電流検知手段の検知結果に基づいて前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする画像形成装置。
【００２２】
（２）記録材にトナー像を形成する画像形成部と、該トナー像を加熱定着させるセラミックヒータを有する定着装置とを具備する画像形成装置において、前記セラミックヒータに対向して配置された加圧ローラと、前記セラミックヒータと前記加圧ローラとの間にて挟持搬送される定着フィルムと、前記定着フィルムに高圧バイアスを印加する高圧バイアス発生回路と、前記高圧バイアス発生回路に流れる電流を検知する電流検知手段を有し、前記高圧バイアス発生回路の前記高圧バイアスを停止した状態で前記電流検知手段の検知結果に基づいて前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする画像形成装置。
【００２３】
（３）記録材にトナー像を形成する画像形成部と、該トナー像を加熱定着させるセラミックヒータを有する定着装置とを具備する画像形成装置において、前記セラミックヒータに対向して配置された加圧ローラと、前記セラミックヒータと前記加圧ローラとの間にて挟持搬送される定着フィルムと、前記定着フィルムに高圧バイアスを印加する高圧バイアス発生回路と、前記高圧バイアス発生回路に流れる電流を検知する電流検知手段を有し、前記高圧バイアス発生回路が前記高圧バイアスを前記定着フィルムに印加した状態で、前記電流検知手段の検知結果に基づいて前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする画像形成装置。
【００２４】
（４）前記セラミックヒータへの通電を遮断する通電遮断手段を有し、前記通電遮断手段が通電を遮断した場合における前記電流検知手段の検知結果と、前記通電遮断手段が通電を遮断しない場合における前記電流検知手段の検知結果とを比較することで、前記セラミックヒータの寿命を判断することを特徴とする前記（１）乃至（３）いずれか記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本出願に係る第１の発明によれば、定着フィルムを抵抗で接地する定着装置構成において、セラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を行なうことが可能となり、不良画像の発生を回避することが可能となる。
【００２６】
また、本出願に係る第２の発明によれば、定着フィルムに高圧バイアスを印加する定着装置の構成において、高圧バイアスを印加することなく短時間でセラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知が可能となり、不良画像の発生を回避することが可能となる。
【００２７】
本出願に係る第３の発明によれば、定着フィルムに高圧バイアスを印加する定着装置構成において、ＡＣ電源電圧が低い場合あってもセラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を行なうことが可能となり、不良画像の発生を回避することが可能となる。
【００２８】
本出願に係る第４の発明によれば、画像形成装置内でノイズが発生した場合であっても、セラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を正確に行なうことが可能となり、不良画像の発生を回避することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００３０】
以下、本発明の第一の実施例を図面に基づいて説明する。
【００３１】
（１）画像形成装置
図１は本実施形態のレーザプリンタ１００の構成図である。レーザプリンタ１００は記録紙Ｐを収納するデッキ１０１を有し、デッキ１０１内の記録紙Ｐの有無を検知するデッキ紙有無センサ１０２、デッキ１０１内の記録紙Ｐのサイズを検知する紙サイズ検知センサ１０３を有している。また、デッキ１０１から記録紙Ｐを繰り出すピックアップローラ１０４、該ローラによって繰り出された記録紙Ｐを搬送するデッキ給紙ローラ１０５、該デッキ給紙ローラと対をなし記録紙Ｐの重送を防止するためのリタードローラ１０６が設けられている。
【００３２】
デッキ給紙ローラ１０５の下流にはデッキ１０１と両面反転部からの給紙搬送状態を検知する給紙センサ１０７、下流へと記録紙Ｐを搬送するための給紙搬送ローラ１０８が設けられている。更に、記録紙Ｐを印刷タイミングと同期して搬送するレジストローラ対１０９、前記レジストローラ対１０９への記録紙Ｐの搬送状態を検知するレジ前センサ１１０が配設されている。
【００３３】
また、レジストローラ対の下流には、レーザスキャナ部１１１からのレーザ光に基づいて感光ドラム１上にトナー像を形成するプロセスカートリッジ１１２が設けられている。そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像を記録紙Ｐ上に転写するためのローラ部材１１３（以後転写ローラと記す）、記録紙Ｐ上の電荷を除去し感光ドラム１からの分離を促進するための放電部材１１４（以後除電針と記す）が配設されている。
【００３４】
更に、除電針１１４の下流には搬送ガイド１１５、記録紙Ｐ上に転写されたトナー像を熱定着する定着装置１１６、定着装置１１６からの搬送状態を検知する定着排紙センサ１１９を有している。そして、定着装置１１６から搬送されてきた記録紙Ｐを排紙部か両面反転部に行き先を切り替えるための両面フラッパ１２０が配設されており、排紙部側の下流には排紙部の紙搬送状態を検知する排紙センサ１２１、及び排紙ローラ対１２２が配設されている。
【００３５】
一方記録紙Ｐの両面に印字するために片面印字終了後の記録紙Ｐを表裏反転させ、再度画像形成部へと給紙するための両面反転部側には、正逆転によって記録紙Ｐをスイッチバックさせる反転ローラ対１２３が設けられている。そして、反転ローラ対１２３対への紙搬送状態を検知する反転センサ１２４、記録紙Ｐの横方向位置を合わせるための横方向レジスト部（不図示）から記録紙Ｐを搬送するためのＤカットローラ１２５が設けられている。更に、両面反転部の記録紙Ｐ搬送状態を検知する両面センサ１２６、両面反転部から給紙部へと記録紙Ｐを搬送するための両面搬送ローラ対１２７が配設されている。
【００３６】
（２）定着装置
図２は定着装置の概略構成を示した図である。２０６はセラミックヒータ固定兼フィルム内面ガイド用の耐熱性・断熱性・剛体ステーであり、記録紙２１０の搬送路を横断する方向（図面に垂直方向）を長手とする横長部材である。２０５は後述するセラミックヒータであり、上記ステーの下面に長手に沿って形成した溝部に嵌入して耐熱性接着剤で固定支持された、転写材搬送路を横断する方向を長手とする横長部材である。２０１は円筒状の導電性フィルム材（以下、定着フィルムと記す）であり、セラミックヒータ２０５を取り付けたステー２０６にルーズに外嵌されている。
【００３７】
２０２は加圧ローラであり、芯金２０３の外周にシリコーンゴム等の耐熱性弾性層２０４をローラ状に同心一体に設けた弾性ローラであり、セラミックヒータに対向して配置されている。この加圧ローラ２０２と上記ステー２０６側のセラミックヒータ２０５とを、定着フィルム２０１を挟ませて加圧ローラの弾性に抗して圧接させてある。図中Ｎで示した範囲がその圧接により形成される定着ニップ部である。
【００３８】
加圧ローラ２０２は定着駆動モータＭ２（１１８）により矢示Ｂの方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２０２の回転駆動による定着ニップ部Ｎにおける該ローラ２０２と定着フィルム２０１の外面との摩擦力で、定着フィルム２０１に直接的に回転力が作用する。なお、記録紙２１０が矢印Ａ方向で定着ニップ部Ｎに導入されたときは記録紙２１０を介して定着フィルム２０１に回転力が間接的に作用する。その結果、定着フィルム２０１がセラミックヒータ２０５の下面に圧接摺動しつつ矢示の時計方向Ｃに回転駆動される。
【００３９】
ステー２０６はフィルム内面ガイド部材としても機能して定着フィルム２０１の回転を容易にする。定着フィルム２０１の内面とセラミックヒータ２０５の下面との摺動抵抗を低減するために両者の間に耐熱性グリス等の潤滑剤を少量介在させてもよい。
【００４０】
加圧ローラ２０２の回転による定着フィルム２０１の回転が定常化し、セラミックヒータ２０５の温度が所定の値に立ち上がった状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム２０１と加圧ローラ２０２との間に記録紙２１０が導入される。そして、定着フィルム２０１と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることにより、セラミックヒータ２０５の熱が定着フィルム２０１を介して記録紙２１０上に伝導し、未定着画像が記録紙２１０の面に加熱定着される。
【００４１】
定着ニップ部Ｎを通った記録紙２１０は定着フィルム２０１の面から分離されて搬送される。なお、図２における矢印Ａは記録紙２１０の搬送方向を示す。
【００４２】
２１１は導電ブラシである。導電ブラシ２１１は定着フィルム２０１に接触している。この導電ブラシ２１１は後述のフィルムバイアス回路に接続されており、フィルムバイアスの電位を所望レベルに固定する機能を有する。
【００４３】
（３）セラミックヒータ
図３はセラミックヒータ２０５の構成図である。セラミックヒータは記録紙の搬送方向に対して直交する方向に長く配設されている。基材３０６としてのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を用いており、一面側には印刷によって発熱パターン３０２が形成されている。３０３、３０４は給電電極であり、発熱パターンの両端に電圧を印加できるように形成されている。
【００４４】
図４はセラミックヒータ２０５の断面構成を示す図である。基材３０６上に発熱パターン３０２が形成されており、更にガラスコート３０５が形成してある。
【００４５】
ガラスコート３０５は厚さ５０μｍ程度であり、発熱パターン３０２と、定着フィルム２０１の表面を電気的に絶縁している。
【００４６】
（４）電力制御回路
次にセラミックヒータに電力を供給する電力制御回路について説明する。図５は電力供給制御回路の接続を示す図である。
【００４７】
５０１はＣＰＵ、５０２はトライアック、５０４はＡＣ電源、５０５と５０６はリレーである。
【００４８】
トライアック５０２とセラミックヒータ５６１とは直列接続され、トライアック５０２のオン／オフによってセラミックヒータ５６１への通電状態を切り替えることができる。トライアック５０２はそれぞれＣＰＵ５０１から出力される駆動信号Ｓ１のオン／オフによって制御される。
【００４９】
セラミックヒータ５６１の近傍には非図示のサーミスタが配置され、セラミックヒータ５６１の温度を検出することができる。サーミスタの出力はＣＰＵ５０１に入力されている。サーミスタの出力レベルに応じてトライアック５０２をオン／オフすることで、セラミックヒータ５６１の温度を所望の値に制御することができる。
【００５０】
リレー５０５及び５０６はトライアック５０２とＡＣ電源５０４の間に挿入されており、リレー５０５、５０６の駆動によりセラミックヒータ５６１への通電を遮断できる構成になっている。リレー５０５、５０６はＣＰＵ５０１から出力されるＲＬＤ信号によって制御される。５１０、５１１はノイズ除去用のコンデンサである。コンデンサ５１０、５１１によってトライアック５０２の駆動で発生するノイズがＡＣ電源５０４側に漏れることを防ぐことができる。
【００５１】
（５）フィルムバイアス回路
次にフィルムバイアス回路５１２について説明する。フィルムバイアス回路は、定着フィルム２０１の電位を固定する機能、及び定着フィルム２０１に流れる電流を検出する機能を有する。図６はフィルムバイアス回路の回路図である。４０７は入力端子であり、定着装置１１６内で定着フィルム２０１に接触している導電ブラシ２１１に接続されている。
【００５２】
入力端子４０７から矢印Ｇ方向で流れ込んだ電流は、抵抗４０１、ダイオード４０３、抵抗４０４を介してＧＮＤに流れる。プリント動作時は入力端子４０７からは矢印Ｇ方向に直流の電流が流れ込む。この電流は、転写ローラ１１３に印加された正極の高圧バイアスが記録紙を介して定着フィルム２０１に流れ込む電流に相当する。
【００５３】
定着フィルム２０１の電位は抵抗４０１、抵抗４０４と導電ブラシ２１１に流れる電流に応じた直流電圧レベルに安定する。また、矢印Ｇ方向に流れた電流は抵抗４０４とコンデンサ４０５で整流され、抵抗４０４には矢印Ｇ方向に流れた電流の平均電流に相当する直流電圧が発生する。抵抗４０４に発生した電圧はオペアンプ４０６で構成されたボルテージフォロア回路を介して、出力信号Ｓ２としてＣＰＵ５０１のアナログ入力端子に入力される。出力信号Ｓ２のレベルは、セラミックヒータ５６１のガラスコートの磨耗状態によって変化する。
【００５４】
＜ガラスコートの磨耗が少ない場合＞
ガラスコートの磨耗が少ない場合、発熱パターン３０２はガラスコート層によって被覆されている。即ち、発熱パターン３０２と定着フィルム２０１は電気的に絶縁された状態となっている。プリント停止時は入力端子４０７に電流は流れないため、出力信号Ｓ２は０Ｖとなる。
【００５５】
＜ガラスコートの磨耗が大きい場合＞
定着装置が長期間使用されると、ガラスコートの磨耗によって、発熱パターン３０２と定着フィルム２０１が電気的に接触状態となる。この場合、ＡＣ電源によって、コンデンサ５１０、５１１、セラミックヒータ５６１を介した交流電流が入力端子４０７から流れ込む。出力信号Ｓ２は交流電流の半波の平均値に応じた電圧となる。
【００５６】
（６）定着装置寿命判断シーケンス
ガラスコートの磨耗状態から定着装置の寿命を判断するシーケンスについて説明する。
【００５７】
本シーケンスは、レーザプリンタ１００が一連のプリントジョブの終了毎に実行し、定着装置の寿命確認を行なうものである。
【００５８】
図７は本シーケンスの一連の処理を示すフローである。Ｓ５０１ではＣＰＵ５０１によってリレー駆動信号ＲＬＤを駆動し、通電遮断手段であるリレー５０５，５０６を遮断状態にする。次にＳ５０２でフィルムバイアス回路５１２の電流検出信号Ｓ２をサンプリングする。サンプリングした値は、検知結果である変数Ｓ２（ＲＥＦ）としてＣＰＵ内部のメモリに一時記憶する。更に、Ｓ５０３では再びリレー駆動信号ＲＬＤを駆動し、リレー５０５，５０６を通電状態にした後に、Ｓ５０４でフィルムバイアス回路の電流検出信号Ｓ２をサンプリングする。この時にサンプリングした値は変数Ｓ２（ＤＥＴ）としてＣＰＵ内部のメモリに一時記憶する。
【００５９】
続いて、Ｓ５０５では、Ｓ５０２及びＳ５０４で記憶したサンプリング値Ｓ２（ＲＥＦ）とＳ２（ＤＥＴ）を比較して、定着装置１１６が寿命状態であるかの判断を行なう。Ｓ２（ＤＥＴ）のレベルとＳ２（ＲＥＦ）のレベルの差が所定値Ａ以上である場合は、ガラスコートが磨耗して発熱パターン３０２と定着フィルム２０１が接触状態、即ち定着装置１１６が寿命状態であると判断する。
【００６０】
この場合はＳ５０６でリレー５０５，５０６を遮断した後にＳ５０７で非図示のオペレーションパネルに、定着装置が寿命状態である旨の表示を行なって一連の処理を終了する。一方、Ｓ５０５でＳ２（ＤＥＴ）のレベルとＳ２（ＲＥＦ）のレベルの差が所定値Ａ以下の場合は、定着装置１１６は寿命に達していないと判断して、一連の処理を終了する。前述のようにリレー５０５，５０６が通電状態時と遮断状態時における電流検出信号Ｓ２をサンプリングし、２つのサンプリング値の差を算出する理由は、誤検知の発生を防止するためである。
【００６１】
フィルムバイアス回路の抵抗４０４が高い抵抗値である場合、フィルムバイアス回路の周囲に配置された回路からオペアンプ４０６の正極入力のラインに電流が漏れ、入力端子４０７からの電流が無いにもかかわらず、検出信号Ｓ２が上昇してしまう。これにより、誤検知が発生してしまう。
【００６２】
一方、リレー５０５，５０６が遮断時の検出信号Ｓ２の値を基準とし、リレーの通電による検出信号Ｓ２の上昇レベルで寿命を判断した場合、前述した入力端子４０７からの電流が無いにもかかわらずＳ２が上昇してしまう影響をキャンセルすることができる。即ち、誤検知の発生を回避することができる。
【００６３】
本実施例の発明によれば、定着フィルムを抵抗で接地する定着装置構成において、セラミックヒータの磨耗による寿命状態の検知を行なうことが可能となり、画像形成装置における不良画像の発生を回避することが可能となる。
【実施例２】
【００６４】
以下、本発明の第二の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成は第一の実施例の場合と同じであり、フィルムバイアス回路の構成のみが異なる。
【００６５】
第一の実施例では、定着フィルム２０１を導電ブラシ２１１と抵抗を介して接地して、定着フィルム２０１の電位を固定するものであった。本実施例では、定着フィルム２０１に高圧バイアスを印加する構成とし、定着フィルム２０１に流れる電流から、定着装置１１６の寿命を判断する。
【００６６】
図８は本実施例の電力供給制御回路のブロック図、図９はフィルムバイアス回路の構成図である。７１５はトランスである。ＣＰＵ５０１からフィルムバイアス回路１２０１に送出されるＦＳＲＣＬＫ信号によりトランジスタ７１３がスイッチングされると、トランス７１５の１次側にＡＣ電流が流れる。これによりトランスの２次側である４番、５番ピンに昇圧されたＡＣ電圧が発生する。ＡＣ電圧はダイオード７１６、コンデンサ７０９、抵抗７０８によって片側整流され、コンデンサ７０９の両端には直流電圧が発生し、端子７１１には負極性の直流高圧バイアスが発生する。端子７１１に発生した直流高圧バイアスは、導電ブラシ２１１を介して定着フィルム２０１に印加される。すなわち、フィルムバイアス回路は高圧バイアス発生回路として機能する。
【００６７】
また、トランスの５番ピン側には第一の実施例と同構成の電流検知回路部７５０が接続されている。直流高圧バイアスを停止状態において端子７１１から入る電流、即ち、定着フィルム２０１に流れる電流を検知することができる。第一の実施例で示した定着装置寿命判断シーケンスと同様の処理行なうことで、ガラスコートが磨耗による発熱パターン３０２と定着フィルム２０１の接触状態、即ち定着装置１１６の寿命状態を検知することが可能となる。
【００６８】
本実施例の画像形成装置では、高圧バイアスの停止状態で定着装置１１６の寿命状態を判断することができ、短時間での検知を行なうことができる。
【実施例３】
【００６９】
以下、本発明の第三の実施例を図面に基づいて説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成は第二の実施例の場合と同じであり、フィルムバイアス回路内部の構成及び定着装置寿命判断のみが異なる。
【００７０】
図１０は本実施例のフィルムバイアス回路の構成図である。第二の実施例のフィルムバイアス回路との違いは、電流検知回路部８５０である。電流検知回路部８５０はトランス８１５の駆動で生成される直流高圧バイアスによって流れる矢印Ｈ方向のバイアス電流を検知するものである。
【００７１】
バイアス電流はオペアンプ８０５、抵抗８０３、基準電源８０４で構成された回路に入力される。オペアンプ８０５の出力部にはバイアス電流に応じた電圧が発生し、電流検出信号Ｓ２としてＣＰＵ５０１のアナログ入力端子に入力される。バイアス電流をＩｂ、抵抗８０３の抵抗値をＲ（８０３）、基準電源８０４の電圧をＶｒｅｆとすると、電流検出信号Ｓ２のレベルＶ（Ｓ２）は下記式で表すことができる。
【００７２】
Ｖ（Ｓ２）＝Ｖｒｅｆ-Ｒ（８０３）×Ｉｂ
出力信号Ｓ２のレベルは、セラミックヒータ５６１のガラスコートの磨耗状態によって変化する。これは、バイアス電流Ｉｂがガラス磨耗状態によって変化するためである。
【００７３】
＜ガラススコートの磨耗が少ない場合＞
ガラスコートの磨耗が少ない場合、発熱パターン３０２はガラスコート層によって被覆されている。即ち、発熱パターン３０２と定着フィルム２０１は電気的に絶縁された状態となっている。この場合、定着フィルム２０１は電気的にフロートの状態であるため、定着フィルム２０１を介して流れるバイアス電流Ｉｂは非常に小さいレベルとなる。即ち、出力信号Ｓ２は基準電圧Ｖｒｅｆとほぼ同じレベルとなる。
【００７４】
＜ガラスコートの磨耗が大きい場合＞
定着装置が長期間使用されると、ガラスコートの磨耗によって、発熱パターン３０２と定着フィルム２０１が電気的に接触状態となる。この状態で定着フィルム２０１に直流高圧バイアスが印加されると、バイアス電流Ｉｂが発熱パターン３０２を介してＡＣ電源に流れる。この場合、バイアス電流Ｉｂが大きくなるため、出力信号Ｓ２は大きく低下する。
【００７５】
次に、本実施例における定着装置寿命判断シーケンスについて説明する。本シーケンスは、レーザプリンタ１００が一連のプリントジョブの終了毎に実行し、定着装置の寿命確認を行なうものである。
【００７６】
図１１は本シーケンスの一連の処理を示すフローである。Ｓ９０１ではＣＰＵ５０１によってリレー駆動信号ＲＬＤを駆動し、リレー５０５，５０６を遮断状態にする。次にＳ９０２で、ＣＰＵ５０１からフィルムバイアス回路１２０１にＦＳＲＣＬＫ信号を送出し、直流高圧バイアスを出力した後に、Ｓ９０３でフィルムバイアス回路１２０１の電流検出信号Ｓ２をサンプリングする。サンプリングした値は変数Ｓ２（ＲＥＦ）としてＣＰＵ内部のメモリに一時記憶する。更に、Ｓ９０４では再びリレー駆動信号ＲＬＤを駆動し、リレー５０５，５０６を通電状態にした後に、Ｓ９０５でフィルムバイアス回路１２０１の電流検出信号Ｓ２をサンプリングする。この時にサンプリングした値は変数Ｓ２（ＤＥＴ）としてＣＰＵ内部のメモリに一時記憶する。
【００７７】
続いて、Ｓ９０６では、Ｓ９０３及びＳ９０５で記憶したサンプリング値Ｓ２（ＲＥＦ）、Ｓ２（ＤＥＴ）を比較して、定着装置１１６が寿命状態であるかの判断を行なう。Ｓ２（ＤＥＴ）のレベルとＳ２（ＲＥＦ）のレベルの差が所定値Ａ以上である場合は、ガラスコートが磨耗して発熱パターン３０２と定着フィルム２０１が接触状態、即ち定着装置１１６が寿命状態であると判断する。この場合はＳ９０７でリレー５０５，５０６を遮断した後にＳ９０８で非図示のオペレーションパネルに、定着装置が寿命状態である旨の表示を行ない、更にＳ９０９で直流高圧バイアスを停止して一連の処理を終了する。
【００７８】
一方、Ｓ５０６でＳ２（ＤＥＴ）とＳ２（ＲＥＦ）のレベルの差が所定値Ａ以下の場合は、定着装置１１６は寿命に達していないと判断して、Ｓ９１０でリレー５０５，５０６を遮断した後、Ｓ９１１で直流高圧バイアスを停止した後に一連の処理を終了する。
【００７９】
本実施例の画像形成装置では、直流高圧バイアスを印加することで、定着装置１１６の寿命状態を判断する。よって、ＡＣ電源５０４の電圧レベルが小さい場合であっても、正確な寿命状態の検知を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】第一の実施例の画像形成装置の構成図
【図２】第一の実施例の定着装置の構成図
【図３】第一の実施例のセラミックヒータの構成図
【図４】第一の実施例のセラミックヒータの断面図
【図５】第一の実施例の電力制御回路の構成図
【図６】第一の実施例の電流検知回路の構成図
【図７】第一の実施例の定着装置寿命判断のフローチャート
【図８】第二の実施例の電力制御回路の構成図
【図９】第二の実施例の電流検知回路の構成図
【図１０】第三の実施例の電流検知回路の構成図
【図１１】第三の実施例の定着装置寿命判断のフローチャート
【図１２】従来の定着装置と転写装置の構成図
【符号の説明】
【００８１】
１００    画像形成装置
１１１    レーザスキャナ部（画像形成部に対応）
１１６    定着装置
２０１    定着フィルム
２０２    加圧ローラ
２０５    セラミックヒータ
４０１    抵抗
４０２    ダイオード
４０６    オペレーションアンプ
５０１    ＣＰＵ
５０２    トライアック
５０４    ＡＣ電源
５０５、５０６    リレー
５１０、５１１    コンデンサ
５１２    フィルムバイアス回路（電流検知手段に対応）
７１３    トランジスタ
７１５    トランス
【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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【図１１】
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【図１２】
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