(57)【要約】【課題】ローラの寿命を正確に判断することができる画像加熱装置を提供すること。【解決手段】トナー像が形成された記録材Ｓを定着ローラＲ１の表面と加圧ローラＲ２の表面とで加熱かつ挟圧し溶融定着させる画像加熱装置Ｆにおいて、アルミニウム芯金1を有する定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１及びアルミニウム芯金1の芯金温度Ｔ２に基づいて、定着ローラＲ１の寿命を判断する。これにより、ローラ寿命が正確に判断される。【選択図】図５
2009139551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯金と前記芯金の上に弾性層を備えた画像加熱用ローラと、前記画像加熱用ローラに内蔵されこれを加熱する加熱源と、を有する画像加熱装置において、
前記画像加熱用ローラの内面の温度を検出する内面温度検出手段と、前記画像加熱用ローラの外面の温度を検出する外面温度検出手段と、前記内面温度検出手段と前記外面温度検出手段の温度検出結果に基づいて前記画像加熱用ローラが異常である旨を報知する報知手段と、を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記内面温度検出手段を前記芯金の長手方向端部側の外面に設けたことを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項３】
前記内面温度検出手段により検出された温度と前記外面温度検出手段により検出された温度との差分が設定値に達したとき、前記報知手段は前記画像加熱用ローラが異常である旨を報知することを特徴とする請求項１又は２の画像加熱装置。
【請求項４】
前記内面温度検出手段により検出された温度の上昇率と前記外面温度検出手段により検出された温度の上昇率との差分が設定値に達したとき、前記報知手段は前記画像加熱用ローラが異常である旨を報知することを特徴とする請求項１又は２の画像加熱装置。
【請求項５】
芯金と前記芯金の上に弾性層を備えた画像加熱用ローラと、前記画像加熱用ローラに内蔵されこれを加熱する加熱源と、を有する画像加熱装置において、
前記画像加熱用ローラの内面の温度を検出する内面温度検出手段と、前記画像加熱用ローラの外面の温度を検出する外面温度検出手段と、前記内面温度検出手段と前記外面温度検出手段の温度検出結果に基づいて前記画像加熱用ローラの使用を禁止させる禁止手段と、を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項６】
前記内面温度検出手段を前記芯金の長手方向端部側の外面に設けたことを特徴とする請求項５の画像加熱装置。
【請求項７】
前記内面温度検出手段により検出された温度と前記外面温度検出手段により検出された温度との差分が設定値に達したとき、前記禁止手段は前記画像加熱用ローラの使用を禁止させることを特徴とする請求項５又は６の画像加熱装置。
【請求項８】
前記内面温度検出手段により検出された温度の上昇率と前記外面温度検出手段により検出された温度の上昇率との差分が設定値に達したとき、前記禁止手段は前記画像加熱用ローラの使用を禁止させることを特徴とする請求項５又は６の画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置において、転写材上に形成されたトナー画像を溶融定着する画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置は、トナー像を転写材に溶融定着させる画像加熱装置を有している。画像加熱装置は、定着ローラ及び加圧ローラを備え、これら定着ローラと加圧ローラとは互いに圧接し回転する。
【０００３】
転写材及びこの転写材に静電的に担持された樹脂、磁性体及び着色料等から成るトナー像は定着ローラと加圧ローラの圧接部（ニップ部）とで挟持搬送されながら加熱及び加圧される。
【０００４】
特に、フルカラーのトナー画像を担持した転写材を定着する画像加熱装置の定着ローラ及び加圧ローラは加熱源を内部に備えた金属スリーブを有している。この金属スリーブはシリコンゴム等の弾性体で被覆され、転写材は弾性体のニップ部の変形によって画像加熱装置より分離されるようになっている。
【０００５】
ところで、定着後の画像光沢は定着温度に依存するため、定着ローラの表面温度は所定温度に一定に保持されることが好ましい。
【０００６】
ところが、ローラ表面温度を所定温度に保とうとすると、金属スリーブに比べて弾性体の熱伝導率が低いので、金属スリーブが高温になってしまう。このため、金属スリーブと弾性体との界面で大きな温度差が生じ、金属スリーブ界面の弾性体が熱的劣化を起こし、金属スリーブから剥離してしまう。したがって、剥離する直前をローラ寿命としなければならない。
【０００７】
通常、ローラ寿命は、金属スリーブが最も高温になるプリントモードにおけるプリント枚数に基づいて決定するのが一般的であった。
【０００８】
この様なプリント枚数を基に、ローラ寿命を決定する方法は、安全のため画像比率が最も高い場合や厚紙にプリントした場合などの金属スリーブが最も高温になるプリントモードを考慮している。このため、例えば画像比率が低く薄紙を主に使用した場合などには、まだ使用可能であるにも拘わらずローラ寿命であると判断してしまう。
【０００９】
これに対し、定着ローラの表面温度を検知し、その結果を積算することで使用状態を判断し、それに応じて定着ローラの寿命を決定する方法（特許文献１）がある。また、金属スリーブ温度を検知し、その結果を積算することで使用状態を判断し、それに応じて定着ローラの寿命を決定する方法（特許文献２）が提案されている。
【００１０】
また、定着ローラ表面の温度上昇率によって画像加熱装置の異常を判断する方法がある。弾性体が金属スリーブから剥離してしまった場合、金属スリーブから弾性体への熱伝導が悪くなり、定着ローラ表面の温度が上昇しにくくなる。定着ローラ表面が目標温度に達しないことや定着ローラの温度上昇率が小さいことで定着ローラ異常を判断することができる。
【００１１】
【特許文献１】特開2003−076188号公報
【特許文献２】特開2003−084617号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、定着ローラ表面温度や金属スリーブ温度を検知し、その結果を積算することで使用状態を判断し、それに応じて定着ローラの寿命を決定する方法では、弾性体の剥離そのものを判断することができない。このため、使用可能であるのにローラ寿命であると誤って判断してしまう恐れがある。
【００１３】
また、定着ローラ表面の温度で判断する場合、商用電源の異常や装置の異常で定着器への入力電力が著しく低い場合や使用環境が著しく低温の場合には、定着ローラ表面の温度上昇率が小さくなる。つまり、定着ローラ表面の温度や温度上昇率による寿命の判断では、定着ローラに問題が無いのに寿命と判断してしまう恐れがある。
【００１４】
本発明の技術的課題は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ローラの寿命を正確に判断することができる画像加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するため、本発明に係る代表的な構成は、芯金と前記芯金上に弾性層を備えた画像加熱用ローラと、前記画像加熱用ローラに内蔵されこれを加熱する加熱源と、を有する画像加熱装置において、前記画像加熱用ローラの内面の温度を検出する内面温度検出手段と、前記画像加熱用ローラの外面の温度を検出する外面温度検出手段と、前記内面温度検出手段と前記外面温度検出手段の温度検出結果に基づいて前記画像加熱用ローラが異常である旨を報知する報知手段と、を有することを特徴とする。
【００１６】
また、芯金と前記芯金上に弾性層を備えた画像加熱用ローラと、前記画像加熱用ローラに内蔵されこれを加熱する加熱源と、を有する画像加熱装置において、前記画像加熱用ローラの内面の温度を検出する内面温度検出手段と、前記画像加熱用ローラの外面の温度を検出する外面温度検出手段と、前記内面温度検出手段と前記外面温度検出手段の温度検出結果に基づいて前記画像加熱用ローラの使用を禁止させる禁止手段と、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、内面温度検出手段と外面温度検出手段の温度検出結果に基づいて、画像加熱用ローラの寿命が正確かつ確実に決定され、使用状態に拘わらず、画像加熱用ローラが損傷する直前まで無駄なく使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である画像加熱装置を有する画像形成装置の概略構成図、図２は、図１の画像加熱装置の斜視図、図３は、図１の画像加熱装置の動作制御のフローチャートである。
【００１９】
［第１実施形態］
(画像形成部）
図１において、画像形成装置は電子写真プロセスを用いたフルカラーレーザプリンタである。Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋはそれぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色トナー画像を形成する４つの画像形成部であり、下から上に順に配列してある。各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、像担持体としての電子写真感光ドラム（以下、ドラムという）１、帯電器２、現像器３、クリーニング器４を含んで構成される。
【００２０】
画像形成部Ｙの現像器３にはイエロートナーを、画像形成部Ｃの現像器３にはシアントナーを、画像形成部Ｍの現像器３にはマゼンタトナーを、画像形成部Ｋの現像器３にはブラックトナーをそれぞれ充填している。
【００２１】
ドラム１に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系５が４色の画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋに対応して設けられている。光学系５としてはレーザー走査露光光学系を用いている。
【００２２】
各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋにおいて、光学系５より画像データに基づいた走査露光が、帯電器２により一様に帯電されたドラム１上になされることにより、ドラム表面に走査露光画像に対応する静電潜像が形成される。そして、その静電潜像が現像器３によりトナー画像として現像される。
【００２３】
すなわち、画像形成部Ｙのドラム１にはイエロートナー画像が、画像形成部Ｃのドラム１にはシアントナー画像が、画像形成部Ｍのドラム１にはマゼンタトナー画像が、画像形成部Ｋのドラム１にはブラックトナー画像がそれぞれ形成される。
【００２４】
各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのドラム１上に現像形成された単色トナー画像は各ドラム１の回転と同期して、略等速で回転する中間転写体６上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写される。これにより、中間転写体６上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。
【００２５】
本実施形態においては、中間転写体６として、エンドレスの中間転写ベルトを用いており、駆動ローラ７、二次転写ローラ対向ローラ14、テンションローラ８の３本のローラに懸回して張架してあり、駆動ローラ７によって駆動される。
【００２６】
各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのドラム１上から中間転写ベルト６上へのトナー画像の一次転写手段としては、一次転写ローラ９を用いている。一次転写ローラ９に対して、不図示のバイアス電源よりトナーと逆極性の一次転写バイアスを印加する。
【００２７】
これにより、各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのドラム１上から中間転写ベルト６に対して、トナー画像が一次転写される。各画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋにおいてドラム１上から中間転写ベルト６への一次転写後、ドラム１上に転写残として残ったトナーは、クリーニング器４により除去される。
【００２８】
前記工程を中間転写ベルト６の回転に同調して、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像形成部Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋにおいて行なわせて、中間転写ベルト６上に各色の一次転写トナー画像を順次重ねて形成していく。なお、単色のみの画像形成（単色モード）時には、前記工程は、目的の色についてのみ行われる。
【００２９】
一方、給送カセット10にセットされた記録材Ｓは、給送ローラ11により一枚分離給送されて、搬送路10ａを通ってレジストローラ対12に至る。記録材Ｓは中央基準にて給送及び搬送される。
【００３０】
そして、記録材Ｓは、レジストローラ対12により所定の制御タイミングで、二次転写ローラ対向ローラ14に懸回されている中間転写ベルト６部分と二次転写手段としての二次転写ローラ13とのニップ部に搬送される。
【００３１】
中間転写ベルト６上に形成された一次転写トナー画像は、二次転写手段たる二次転写ローラ13に不図示のバイアス印加手段より印加されるトナーと逆極性のバイアスにより記録材Ｓ上に一括転写される。
【００３２】
二次転写後に中間転写ベルト６上に残った二次転写残トナーは中間転写ベルトクリーニング器15により除去される。
【００３３】
トナー画像の二次転写を受けた記録材Ｓは中間転写ベルト６の面から分離されて搬送路10ｂを通って画像加熱装置としての画像加熱装置Ｆに導入される。この画像加熱装置Ｆにより、トナー画像が記録材Ｓ上に溶融定着される。
【００３４】
画像加熱装置Ｆを出た記録材Ｓは搬送路10ｃを通って、フルカラープリントもしくはモノカラープリントとして排出トレイ16に排出される。
【００３５】
（画像加熱装置）
図２、３に示す画像加熱装置Ｆにおいて、Ｒ１は定着ローラ、Ｒ２は加圧ローラ、Ｈ１は発熱体を有する加熱源、Ｓ１は定着ローラ表面温度検出手段としてのサーミスタ、Ｓ２は定着ローラ芯金温度検出手段としてのサーミスタを示す。
【００３６】
また、31はコントローラであり、サーミスタＳ１とＳ２との温度差分に基づいて定着ローラＲ１の異常報知や定着ローラＲ１の使用を禁止させる手段を有する。32は定着ローラＲ１の異常や使用禁止を表示する表示部である。
【００３７】
定着ローラＲ１及び加圧ローラＲ２は回転自在に配設され、トナー像が形成された記録材Ｓは定着ローラＲ１の表面と加圧ローラＲ２の表面との間で加熱かつ挟圧され搬送されることで、トナー像が記録材Ｓに溶融定着される。
【００３８】
定着ローラＲ１は、直径40mmの金属スリーブであるアルミニウム芯金１上に厚さ2.0mmのシリコンゴムによる弾性層、例えば耐熱弾性被覆層２を設け、更に離形層として厚さ50μmのＰＦＡチューブを被覆して構成されている。ここで用いたシリコンゴムは、熱伝導率が0.5Ｗ／ｍ・Ｋのものである。また、サーミスタＳ２はアルミニウム芯金１の長手方向端部側の外面に設けられている。
【００３９】
加圧ローラＲ２は、直径40mmのアルミニウム芯金３上に厚さ1.9mmのシリコンゴムによる耐熱弾性被覆層４を設け、更に離形層として厚さ50μmのＰＦＡチューブを被覆して構成されている。耐熱弾性被覆層４の表面硬度は耐熱弾性被覆層２の硬度と同等あるいはそれより硬く設定してある。
【００４０】
定着ローラＲ１の内部には加熱源Ｈ１が内蔵されている。加圧ローラＲ２は、不図示の加圧手段により定着ローラＲ１に向けて加圧されニップ部を形成しており、ニップ部における圧接圧（定着圧）が40Ｋｇｆに設定されている。
【００４１】
運転時において、これらのローラＲ１、Ｒ２は記録材Ｓの搬送速度と同じ117mm/ｓｅｃの周速度で回転し、１分間あたりＡ４サイズを24枚（Ａ３サイズなら12枚）プリントすることができる。
【００４２】
これらの構成において好適な加熱処理が行えるように、本実施形態では定着ローラＲ１の表面温度が170℃になる様に、サーミスタＳ１からの信号に基づいて不図示の温度制御手段が加熱源Ｈ１の発熱量を制御している。
【００４３】
こうして、記録材Ｓがニップ部に導入されて所定の定着圧で定着ローラＲ１と密着し、定着ローラＲ１及び加圧ローラＲ２からの熱が付与されて加熱処理される。
【００４４】
次に、画像形成装置の電源がオンされて10分間のスタンバイの後、Ａ４サイズの厚紙を連続で1000枚プリントして、再びスタンバイした場合の定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１及びアルミニウム芯金１の芯金温度Ｔ２を測定した結果を図４を用いて説明する。
【００４５】
また、本測定は定着ローラ表面の温度が低くなるように、動作環境の下限である０℃環境において、仕様上限である坪量300ｇｓｍの厚紙に、画像比率の高い、すなわち単位時間あたりに紙とトナーとに与える熱量が一番多く必要とされる画像をプリントしている。画像形成装置の電源がオンされてから、プリント可能な状態になるまでに約６分を要する。
【００４６】
その後、10分間スタンバイをすると、定着ローラの表面温度が170℃で温度制御されているのに対し、芯金温度Ｔ２は190℃のほぼ一定温度になる。その状態から連続で1000枚Ａ４サイズの厚紙をプリントすると、その初期に定着ローラの表面温度が160℃まで低下するものの、その後回復して170℃に保たれる。
【００４７】
それに対して、芯金温度Ｔ２は徐々に温度がスタンバイ状態の190℃から上昇していき、約240℃で飽和する。この様にアルミニウム芯金１が240℃と高温になることから、プリント枚数が増えるに従って、芯金界面のゴムから徐々に熱劣化し、最終的にはアルミニウム芯金１から耐熱弾性被覆層２が剥離して定着ローラＲ１が損傷してしまう。
【００４８】
アルミニウム芯金１からの耐熱弾性被覆層２の剥離は、通常はまず一部分で剥離が発生する。この状態では、耐熱弾性被覆層２の表層側ではほとんど変化が無く、本実施形態においては離形層としてＰＦＡチューブを被覆しているため、外観上はほとんど変化が無い。この状態で、定着ローラＲ１を交換すれば、定着器や本体にはまったく損傷を与えることは無い。
【００４９】
しかしながら、一部分で剥離が発生した定着ローラＲ１を加熱かつ加圧した状態で使用し続けると、耐熱弾性被覆層２の劣化が進み、徐々に剥離は広がり、また劣化した耐熱弾性被覆層２が破片になっていく。この定着ローラＲ１をさらに使いつづけると、ＰＦＡチューブが破れ、破片化した耐熱弾性被覆層２が画像加熱装置Ｆ内や画像形成装置内に飛散する。また、定着ローラＲ１に接触している温度検知手段等があると、これらに損傷を与える。
【００５０】
したがって、定着ローラＲ１が完全に損傷する前で使用を止めなければならない。従来においては厳しい使用状況でも定着ローラＲ１の損傷が発生しない範囲を、ローラ寿命としていたため、使用状況によってはまだ使える定着ローラＲ１を交換しなければならないといった無駄が生じてしまう。
【００５１】
また、耐熱弾性被覆層２の剥離がある場合の、画像形成装置の電源がオンされて10分間のスタンバイの後、Ａ４サイズの厚紙を連続で1000枚プリントして、再びスタンバイした場合の定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１及び芯金温度Ｔ２を測定した結果を説明する。
【００５２】
図４の実線は剥離の発生していない定着ローラＲ１で、破線は軽微な剥離が発生している定着ローラＲ１の温度推移を示している。軽微な剥離が発生した定着ローラＲ１では、画像形成装置の電源がオンされてから、プリント可能な状態になるまでに約７分を要する。
【００５３】
耐熱弾性被覆層２に剥離があるために、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２との間の接触熱抵抗が高くなり、加熱源Ｈ１からの熱が伝わりにくくなる。このため、耐熱弾性被覆層２の剥離が無い場合と比べてプリント可能な状態になるまでの時間が長くなっている。
【００５４】
その後、10分間スタンバイをすると、定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１が170℃で温度制御されているのに対し、芯金温度Ｔ２は195℃のほぼ一定温度になる。耐熱弾性被覆層２に剥離があるために、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２との間の接触熱抵抗が高いため、定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１で制御した場合、芯金温度Ｔ２は剥離が無い場合よりも高くなってしまう。
【００５５】
その状態から連続で1000枚Ａ４サイズの厚紙をプリントすると、その初期に定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１が155℃まで低下するものの、その後回復して170℃に保たれる。それに対して、芯金温度Ｔ２は徐々に温度がスタンバイ状態の195℃から上昇していき、約250℃で飽和する。
【００５６】
これに関しても耐熱弾性被覆層２に剥離がある場合は、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２との間の接触熱抵抗が高いため、定着表面温度の低下は大きくなり、温調温度への復帰も遅く、芯金温度Ｔ２の飽和する温度も高くなっている。
【００５７】
本実施形態においては、定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１と芯金温度Ｔ２を検知し、演算装置によりその差分△Ｔを演算し、この差分△Ｔより耐熱弾性被覆層２の剥離を判断し、画像加熱装置Ｆの寿命を決定している。
【００５８】
次に、図５のフローチャートを用いて、本実施形態における画像加熱装置Ｆの動作制御の一例について説明する。
【００５９】
まず、電源をオン（ステップ１参照）し、サーミスタＳ１からの信号に基づいて定着ローラ表面温度Ｔ１を検知する（ステップ２参照）。そして、サーミスタＳ２からの信号に基づいて芯金温度Ｔ２を検知する（ステップ３参照）。次に、コントローラ31によって芯金温度Ｔ２と表面温度Ｔ１との差分である△Ｔを演算する。
【００６０】
正常な定着ローラＲ１においては、△Ｔが最も大きくなる場合である、低温環境、厚紙通紙、高画像濃度の場合でも、△Ｔは50℃であることから、50℃を△Ｔの設定値とし、△Ｔが50℃をこえるのを検知した場合に、耐熱弾性被覆層２に剥離があると判断する（ステップ４参照）。
【００６１】
したがって、△Ｔが50℃以下の場合には、画像加熱装置は通常の動作を続ける（ステップ２参照）。しかしながら、△Ｔが50℃をこえた場合には、耐熱弾性被覆層２に剥離が発生したと判断する。そして、画像形成装置の表示部32に定着ローラ寿命であることを表示し（ステップ５参照）、使用者に報知するとともに、定着ローラ（カートリッジ方式の画像加熱装置の場合は定着カートリッジ）Ｒ１を交換するまで画像形成装置を停止させる。図４の場合に関しては、連続プリントの175枚目で△Ｔが50℃をこえているため、この段階で定着ローラＲ１の寿命を判断できる。
【００６２】
寿命と判断する△Ｔの値に関しては、耐熱弾性被覆層２の熱伝導率、耐熱弾性被覆層２の厚み等のローラ構成や、加熱源Ｈ１の発生する熱量によって変るため、装置によって適宜決めるものである。
【００６３】
また、耐熱弾性被覆層２の剥離は温度の高いところで発生するため、定着ローラＲ１の温度が最も上がりやすいところに、定着ローラＲ１の温度検知手段を配設すると、より剥離の検知が容易になる。
【００６４】
このように、本実施形態では、アルミニウム芯金１の芯金温度Ｔ２と定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１との差分を検知し、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２との剥離を初期で判断することで、まだ使える定着ローラＲ１を寿命と判断することを防止できる。
【００６５】
また、剥離が進行して、ＰＦＡチューブが破れ、破片化した耐熱弾性被覆層２が画像加熱装置Ｆ内や画像形成装置内に飛散したり、定着ローラＲ１に接触している温度検知手段に損傷を与えることも防止できる。
【００６６】
即ち、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２で剥離が発生した場合、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２の接触熱抵抗が大きいため、アルミニウム芯金１は高温になり易く、定着ローラＲ１の表面は温度が上がりにくくなる。
【００６７】
この結果として、アルミニウム芯金１の芯金温度Ｔ２と定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１との差分は、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２で剥離が発生していない場合に比べて大きくなる。
【００６８】
また、商用電源の異常や装置の異常で画像加熱装置Ｆへの入力電力が著しく低い場合や、使用環境が著しく低温の場合も表面温度Ｔ１は上がりにくくなる。
【００６９】
しかし、この場合は、表面温度Ｔ１だけでなく、芯金温度Ｔ２も上がりにくいため、芯金温度Ｔ２と表面温度Ｔ１との差分は大きくならず、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２の剥離との違いが判断可能である。したがって、芯金温度Ｔ２と表面温度Ｔ１の差分を検知することで、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２の剥離を正確に判断し、定着ローラＲ１の寿命を判断できる。
【００７０】
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は、前記実施の形態記載に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載されている発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更ができるものである。
【００７１】
［第２実施形態］
例えば、本実施形態においては、ウォームアップ時の温度上昇率で判断している。剥離が発生した場合、耐熱弾性被覆層２に剥離があるために、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２との間の接触熱抵抗が高くなり、加熱源Ｈ１からの熱が定着ローラＲ１の表面まで伝わりにくいため、定着ローラＲ１の温度上昇率は小さくなる。
【００７２】
また、耐熱弾性被覆層２に熱が行きにくくなるため、芯金温度Ｔ２の温度上昇率は大きくなる。したがって、芯金温度Ｔ２の温度上昇率と定着ローラＲ１の温度上昇率の差分で、耐熱弾性被覆層２の剥離を判断できる。
【００７３】
図６は耐熱弾性被覆層２の剥離がある場合と無い場合の、ウォームアップ時の定着ローラＲ１の表面温度Ｔ１及び芯金温度Ｔ２を測定した結果である。実線は剥離が発生していないときであり、破線は軽微に剥離が発生した場合である。
【００７４】
まず、剥離が発生していない場合、定着ローラＲ１は４分間で150℃まで上昇しているため、0.63℃／秒であり、芯金温度Ｔ２は４分間で172℃まで上昇しているため、0.72℃／秒、その差分は0.09℃／秒となる。
【００７５】
これに対し、軽微に剥離した場合、定着ローラＲ１は４分間で142℃まで上昇しているため、0.59℃／秒であり、芯金温度Ｔ２は４分間で190℃まで上昇しているため、0.79℃／秒、その差分は0.20℃／秒となる。芯金温度Ｔ２の温度上昇率と定着ローラＲ１の温度上昇率の差分が0.20℃／秒以上であれば、軽微な剥離が発生していると判断できる。
【００７６】
次に、図７のフローチャートを用いて、本実施形態における画像加熱装置Ｆの動作制御の一例について説明する。
【００７７】
まず、ウォームアップ開始（ステップ１参照）からの定着ローラＲ１の温度上昇と経過時間から温度上昇率△ｔ１を演算する（ステップ２参照）。その後、ウォームアップ開始からのアルミニウム芯金１の温度上昇と経過時間から温度上昇率△ｔ２を演算する（ステップ３参照）。
【００７８】
次に、演算装置によって△ｔ２と△ｔ１の差分である△ｔを演算する。今回は△ｔが0.2以上のときに剥離が発生していると判断する。したがって、△ｔが0.2未満の場合には、画像加熱装置Ｆは通常の動作を続け、引き続きウォームアップを続け（ステップ６参照）、スタンバイに移行する。
【００７９】
しかしながら、△ｔが0.2以上の時には、耐熱弾性被覆層２に剥離が発生したと判断し、画像形成装置の表示部32に定着ローラ寿命であることを表示し、使用者に報知する。さらに、定着ローラ（カートリッジ方式の画像加熱装置の場合は定着カートリッジ）Ｒ１を交換するまで画像形成装置の動作を禁止（停止）させる。
【００８０】
本実施形態においては温度上昇率で判断しているため、まだ温度が低く温度差が出にくいウォームアップ時でも耐熱弾性被覆層２の剥離が判断できる。
【００８１】
通紙により、芯金温度Ｔ２は上昇し、耐熱弾性被覆層２の剥離もすすむので、その前のウォームアップ時で耐熱弾性被覆層２の剥離が判断できる。これにより、剥離が進行して、ＰＦＡチューブが破れ、破片化した耐熱弾性被覆層２が画像加熱装置Ｆ内や画像形成装置内に飛散したり、定着ローラＲ１に接触している温度検知手段に損傷を与えることも防止できる。
【００８２】
このように、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２で剥離が発生した場合、アルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２との接触熱抵抗が大きいため、アルミニウム芯金１から耐熱弾性被覆層２への熱伝導が悪くなる。その結果として芯金温度Ｔ２の上昇率は大きくなり、表面温度Ｔ１の上昇率は小さくなる。上昇率で判断することで、より早い段階でアルミニウム芯金１と耐熱弾性被覆層２との剥離が判断でき、定着ローラＲ１の寿命を判断できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像加熱装置を有する画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像加熱装置の斜視図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】高画像比率厚紙プリント時のローラ表面温度と金属スリーブの温度の特性図である。
【図５】図２の画像加熱装置の動作制御のフローチャートである。
【図６】ウォームアップ時の温度推移を示す図である。
【図７】図２の画像加熱装置の他の動作制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１、３  アルミニウム芯金
２、４  耐熱弾性被覆層
31  コントローラ
32  表示部
Ｆ  画像加熱装置
Ｈ１  加熱源
Ｒ１  定着ローラ
Ｒ２  加圧ローラ
Ｓ  記録材
Ｓ１、Ｓ２  サーミスタ
【図１】
2009139551.tif 000003
【図２】
2009139551.tif 000004
【図３】
2009139551.tif 000005
【図４】
2009139551.tif 000006
【図５】
2009139551.tif 000007
【図６】
2009139551.tif 000008
【図７】
2009139551.tif 000009