JP2005301070A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置の経年変化の度合を検知することにより弾性加圧ローラ硬度とニップ幅の変化を推定し、これに応じて定着装置の制御パラメータを変更することにより、複雑な機構や制御を必要とせずに適正な定着装置の制御を行う。
【解決手段】画像形成装置は、記録材Ｐ上の現像剤画像を定着する定着装置８を備える。定着装置８の経年変化の度合として、定着装置８の通紙枚数（または定着フィルム回転数）を検知する。定着装置８の目標温調温度は経年変化の度合に応じて段階的に低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に用いられて記録材上の現像剤像を溶融定着する定着装置に関する。

従来、電子写真複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置においては、電子写真、静電記録、磁気記録等の適宜の画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の樹脂等によりなる現像剤（トナー）を用いて記録材（典型的には用紙）の面上に直接もしくは間接方式で未定着のトナー像を形成し、この未定着のトナー画像を記録材と共に加熱及び加圧することにより記録材面に永久固着画像として定着することにより、画像を形成している。

例えば、図１に示すような電子写真方式のレーザビームプリンタにおいては、まず、図示しないホストコンピュータより送られた画像情報信号に基づき、帯電装置２によりその表面を一様に帯電された像担持体たる感光ドラム１上に露光手段であるスキャナ３からレーザを照射して静電潜像を形成する。次に、感光ドラム１の矢印方向Ａの回転により、静電潜像は現像装置４と感光ドラム１との対向部へと搬送され、現像装置４によって順次現像される。現像されたトナー像は、給紙カセット７から送られてきた記録材Ｐに対して、転写装置５によって順次転写される。トナー像を転写された記録材Ｐは感光ドラム１の回転と共に分離され、記録材Ｐが定着装置８内の定着ニップ部Ｎを通過することにより未定着のトナー像を溶融して固着させる。

定着装置８としては、熱ローラ方式の他、クイックスタートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式の装置、および、電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。以下に、いくつかの加熱方式についてその概要を説明する。

ａ）熱ローラ方式
これは、定着ローラ（加熱ローラ）と加圧ローラとの圧接ローラ対を基本構成とし、圧接ローラ対を回転させ、その相互圧接部である定着ニップ部（加熱ニップ部）に、画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた記録材Ｐを挟持搬送させて、定着ローラの熱と定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録材面に熱圧定着させるものである。定着ローラは一般に、アルミニウムの中空金属ローラ（芯金）とし、その中心部に熱源としてのハロゲンランプを挿入配置してあり、ハロゲンランプの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持されるようにハロゲンランプヘの通電が制御されて温調される。また、弾性加圧ローラ内にも熱源を具備させて、弾性加圧ローラも加熱・温調する構成にしたものもある。

熱ローラ方式は、定着ローラの熱容量が大きいので、電源を投入してから定着ローラが所定の温度に立ち上がるまでにかなりの待ち時間（ウェイトタイム）を要する。温度立ち上げ後も、画像形成装置からいつでもすぐに画像出力ができるように、装置待機中も定着ローラの熱源（ハロゲンランプ等）に通電して、定着ローラ温度を常時高温に維持する制御が必要なため、消費エネルギーが大きい等の問題があった。

ｂ）フィルム加熱方式
フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特許文献１、特許文献２などに提案されている。即ち、加熱体として一般にセラミックヒータを用い、加圧部材としての弾性加圧ローラとの間に耐熱性フィルム（定着フィルム、定着ベルト）を挟んで定着ニップ部を形成し、この定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間に、画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた記録材Ｐを導入して定着フィルムと一緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部においてセラミックヒータの熱を定着フィルムを介して記録材Ｐに与えるとともに定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。

このようなフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及び定着フィルムとして低熱容量の部材を用いていわゆるオンデマンドタイプの定着装置を構成することができ、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート性）、従って画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよく、装置待機中は加熱体への通電をＯＦＦすることができるので、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電力）などの利点がある。

ｃ）電磁誘導加熱方式
特許文献３には、定着フィルム自身、あるいは定着フィルムに近接させた導電性部材に渦電流を発生させ、ジュール熱によって発熱させる加熱装置が提案されている。この電磁誘導式・フィルム加熱方式は、発熱域を被加熱体に近接させることができるため、消費エネルギーの効率向上が達成できる。

フィルム加熱方式の加熱装置あるいは電磁誘導式・フィルム加熱方式の加熱装置において、回転体としての円筒状もしくはエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動方法としては、定着フィルム内周面を案内するフィルムガイド部材（フィルム支持部材）と弾性加圧ローラとで圧接された定着フィルムを弾性加圧ローラの回転駆動によって従動回転させる方法（加圧ローラ駆動方式）や、逆に駆動ローラとテンションローラによって張架されたエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動によって弾性加圧ローラを従動回転させるもの等がある。
特開昭６３−３１３１８２号公報 特開平２−１５７８７８号公報 特開平７−１１４２７６号公報 特開平８−２５４９１３号公報

しかしながら、従来の定着装置においては、弾性加圧ローラの硬度の経年変化により、ニップ幅が使用時間に応じて変化することがある。経年変化により通紙枚数が増えるに従って加圧ローラ硬度が低下し、ニップ幅が広がる。その結果、初期的に未定着画像を定着させるのに必要としていた熱量に比べて経年変化の過程の後半では必要以上の熱量が加わるために、加圧ローラの硬度低下を促進させてしまい定着装置の装置寿命低下に繋がるほか、オフセットも発生しやすくなる。

特に、弾性加圧ローラ駆動方式のフィルム加熱定着装置においては記録材Ｐの搬送時に定着フィルムと記録材Ｐとがスリップして画像が乱れる定着フィルムスリップや、定着フィルムスリップによる定着ジャムなどの不具合が発生することがあった。

この問題の解決策として特許文献４に提案されている方法もあるが、この方法は弾性加圧ローラと加熱部材への加圧力を可変させることでニップ幅を一定に保つものであるため、複雑な機構と制御を有するという問題点がある。

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着装置の経年変化の度合を検知することにより弾性加圧ローラ硬度とニップ幅の変化を推定し、これに応じて定着装置の制御パラメータを変更することにより、複雑な機構や制御を必要とせずに上述の問題を解決する定着装置を提供することにある。

本発明による画像形成装置は、記録材上の現像剤画像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置の経年変化の度合を検知する経年変化検知手段と、該定着装置の前記経年変化検知手段の検知結果に応じて前記定着装置の制御パラメータを変化させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

経年変化検知手段は、定着装置の経年変化の度合を検知することにより、例えば、加圧ローラ硬度低下でのニップ幅変動を推測することができる。制御手段はこの推測したニップ幅に合わせて前記定着装置の制御パラメータを変化させることで、複雑な機構や制御を必要とすることなく、定着装置の適切な制御を行うことができる。

前記経年変化検知手段は、前記定着装置に対する通紙枚数を検知する通紙枚数検知手段を有し、検知された通紙枚数に基づいて前記経年変化の度合を検知する。あるいは、前記定着装置は、１対の定着回転体を互いに接触させて定着ニップ部を構成し、未定着現像剤像を担持した記録材を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ、前記記録材上に定着させる構成を有し、前記経年変化検知手段は、前記定着回転体の回転を検知する回転検知手段を有し、検知された回転数に基づいて前記経年変化の度合を検知する。

前記制御手段は、前記定着装置の経年変化の度合が所定値に達する毎に段階的に前記定着装置の制御パラメータを変化させることができる。

前記定着装置が未定着画像を定着させるための加熱部材を有する場合、前記制御手段の制御パラメータは例えば前記加熱部材の目標温調温度である。より具体的には、前記定着装置は未定着画像を定着させるための加熱部材を有し、前記制御手段は、前記経年変化の度合が大きくなるに従って前記定着装置の目標温調温度の値を小さくしていく。

本発明によれば、定着装置の経年変化の度合を検知し、その検知結果に応じて定着装置の制御パラメータを変化させることにより、経年変化による定着装置のニップ幅の増大が生じても定着に必要な温度のみをヒータに給電することが可能になるので消費電力を抑えることが出来る。また、ニップ幅に合わせて最適な温度を供給することで、加圧ローラの硬度低下の促進を抑え、定着装置の寿命を延ばすことが可能になる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す。本実施の形態では、本発明に係る画像形成装置としてレーザビームプリンタを例として説明する。但し、本発明はレーザプリンタへの適用に限定されるものではない。

まず、同図を参照してレーザビームプリンタの構成を説明する。

このレーザビームプリンタは、像担持体として感光ドラム１を備えている。感光ドラム１は、装置本体Ｍによって回転自在に支持されており、駆動手段（不図示）によって矢印Ａ方向に所定の速度（例えば１３１ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、感光ドラム１を均一に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ２、静電潜像を形成するための露光手段であるレーザスキャナ３、静電潜像をトナーにより顕像化するための現像装置４、紙等のシート状の記録材Ｐに感光ドラム１上のトナー画像を転写するための転写装置である転写ローラ５、感光ドラム１上に残留する未転写トナーを回収するクリーニング装置６が配設されている。

装置本体Ｍの下部には、記録材Ｐを収納した給紙カセット７が配置されており、感光ドラム１の上部には本発明に係る定着装置８が配置されている。更には、装置本体Ｍの背面に画像形成動作等を制御する制御基板９が配置されている。制御基板９上には、画像形成動作等を実行する指令を出す本体ＣＰＵ９ａや定着の温度制御等を実行する定着ＣＰＵ９ｂ、およびプログラム等が格納されたメモリ９ｃが搭載されている。プリンタの動作は、これらのＣＰＵがメモリ９ｃから必要なプログラムを読み出して実行することにより、実現される（後に詳細に説明するフローチャートによる処理も同様である。）。

次に、上述構成のレーザビームプリンタの動作を説明する。

駆動手段（不図示）によって矢印Ａ方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電ローラ２によって所定の極性、所定の電位（例えば−５８５Ｖ）に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１は、その表面に対し露光手段であるレーザスキャナ３によって画像情報に基づいた画像露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置４によって現像される。現像装置４は、アルミローラ表面にカーボンをコートした現像スリーブ４ａを有しており、この現像スリーブ４ａに所定の現像バイアス（例えばＡＣ：２４００Ｈｚ、１．６ＫＶｐｐ／ＤＣ：−４５５Ｖ）を印加して感光ドラム１上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像（顕像化）する。

トナー像は、転写ローラ５によって紙等の記録材Ｐに転写される。記録材Ｐは、給紙カセット７に収納されており、図示しない給紙ローラや搬送ローラによって搬送され、感光ドラム１と転写ローラ５との間の転写ニップ部Ｎに搬送される。

転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、図示しない搬送ガイドに沿って定着装置８に搬送される。定着装置８において、未定着トナー像が加熱、加圧されてトナーが溶融することで記録材Ｐ表面に定着される。なお、定着装置８の具体的な構成については後に詳述する。

一方、トナー像転写後の感光ドラム１は、記録材Ｐに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置６のクリーニングブレード６ａによって除去され、次の画像形成に供される。

以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行うことができる。

装置本体Ｍには記録材Ｐの通紙枚数をカウントするカウンタ（通紙枚数検知手段）１０を有する。本実施の形態において、ユーザがこのカウンタの値を認識できるようになされているか否かは特に重要ではなく、いずれでもよい。本実施の形態では、このカウント値を用いて、定着装置８の経年変化の度合を検知する。通紙枚数の検知方法は、給紙カセット７への給紙指令信号の回数の検知でも、制御基板９内の本体ＣＰＵ９ａが検知するプリントジョブの終了信号の回数の検知でも構わない。

次に、図２を参照して、図１に示したプリンタに使用される定着装置８の一例について詳述する。同図は、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｂ方向）に沿って切断した縦断面図である。この定着装置８は、トナーを加熱する加熱体としてのセラミックヒータ２０と、このセラミックヒータ２０を内包する筒状のフィルム部材である定着フィルム（定着回転体）２５と、この定着フィルム２５に当接された別の定着回転体としての加圧ローラ２６と、セラミックヒータ２０の温度を制御する温度制御手段を主要構成部材として構成されている。温度制御手段は、セラミックヒータ２０の裏面に取り付けられたサーミスタ（温度検知素子）２１と、サーミスタ２１が検出する温度に基づいてトライアック２４を制御し、セラミックヒータ２０に対する通電を制御する定着ＣＰＵ９ｂとにより構成される。

セラミックヒータ２０は、アルミナ等の耐熱性の基材２０ａ上に例えば印刷によって抵抗体パターン２０ｂを形成し、その表面をガラス層２０ｃで被覆したものであり、記録材Ｐの搬送方向（矢印Ｂ方向）に直角な左右方向に長く、すなわち、記録材Ｐの幅よりも長く形成されている。セラミックヒータ２０は、装置本体Ｍに取り付けられたヒータガイド（ヒータホルダともいう）２２によって支持されている。ヒータガイド２２は、耐熱樹脂によって半円筒状に形成された部材であり、定着フィルム２５を支持するとともに、その回転をガイドするガイド部材としても作用する。

定着フィルム２５は、ポリイミド等の耐熱樹脂を円筒フィルム状に形成したものであり、上述のセラミックヒータ２０及びヒータガイド２２に遊嵌されている。定着フィルム２５は、後述の加圧ローラ２６によってセラミックヒータ２０に押し付けられており、これにより定着フィルム２５の裏面がセラミックヒータ２０の下面に当接されるようになっている。定着フィルム２５は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により記録材Ｐが矢印Ｂ方向に搬送されるのに伴って矢印Ｒ２５方向に回転されるように構成されている。なお、定着フィルム２５の左右の両端部は、ヒータガイド２２のガイド部（不図示）によって規制されており、セラミックヒータ２０の長手方向には、ずれないようになっている。また、定着フィルム２５の内面には、セラミックヒータ２０やヒータガイド２２との間の摺動抵抗を低減するためにグリースを塗布してある。

加圧ローラ２６は、金属製の芯金２６ａの外周面に、シリコーンゴム等の弾性を有する耐熱性の離型層２６ｂを設けたものであり、離型層２６ｂの外周面により下方から定着フィルム２５をセラミックヒータ２０に押し付けて、定着フィルム２５との間に定着ニップ部Ｎを構成している。この定着ニップ部Ｎにおける、加圧ローラ２６の回転方向についての幅（ニップ幅）をａとする。このニップ幅ａは、記録材Ｐ上のトナーを好適に加熱、加圧することができる程度に設定されている。

上述のように、定着装置８は、加圧ローラ２６の矢印Ｒ２６方向の回転により記録材Ｐを定着ニップ部Ｎにて挟持搬送しつつ、セラミックヒータ２０によって記録材Ｐ上のトナーを加熱する。この際、温度制御手段によってセラミックヒータ２０の温度を適宜に制御することができるものである。

図３に、本実施の形態における画像形成装置の概略のハードウェア構成を示す。この図において、主制御部２００は、上述した本体ＣＰＵ９ａおよび定着ＣＰＵ９ｂを含み、通信部２２０を介してホストコンピュータ等の外部装置（図示せず）から受信した画像コードデータをプリンタの印字に必要なビットデータに展開するとともに、プリンタの内部情報を操作部２１０の表示パネル２１２に表示したり、入力キー２１１からユーザの指示を受けたりするとともに、プリンタの各部の動作を制御する。主制御部２００は、以下のような各部と接続される。用紙搬送制御部１０２は、主制御部２００の指示に従い、用紙搬送のためのモータ，クラッチ等の駆動系の駆動および停止の制御を行なう部位である。高圧制御部１０３は、帯電，現像，転写のための各高圧の出力制御を主制御部２００の指示に従って行なう部位である。光学系制御部１０４は、スキャナモータの駆動／停止、レーザの点滅を主制御部２００の指示に基づき行なう部位である。センサ入力部１０５は、既知のレジストセンサおよび排紙センサ等を含み、これらのセンサ出力情報を主制御部２００へ入力する部位である。定着器温度制御部１０６は、定着器の温度を主制御部２００の指定した温度に調節する部位である。カウンタ１０は前述したとおりである。

図４は通紙枚数での加圧ローラ硬度変化とニップ幅の関係を示すグラフである。縦軸は左辺に加圧ローラ硬度（°）、右辺にニップ幅（ｍｍ）を示し、横軸は通紙枚数（万枚）を示している。この図から、通紙枚数が増えていくにしたがって加圧ローラの硬度が低下するとともに、ニップ幅が広がっていくことが分かる。

次に、本実施の形態におけるプリンタの詳細動作について図５のフローチャートに基づいて説明する。

プリンタがホストコンピュータ（図示せず）からプリント信号を受信すると（Ｓ２１）、定着ＣＰＵ９ｂは先ずユーザが指定した定着の温調モードを確認する（Ｓ２２）。次にカウンタ１０の値に基づいて定着装置の通紙枚数を確認し（Ｓ２３）、第１の設定値（ここでは５０，０００枚）以上かどうかを判定する（Ｓ２４）。第１の設定値以下の場合、定着ＣＰＵ９ｂはユーザの指定した定着温調モードの温度で（Ｓ２６）、最終目標温調温度（制御パラメータ）を決定する（Ｓ２９）。例えば、ユーザが普通紙を選択した場合は、１９０℃を目標温調温度に設定する。

カウンタ１０の値が５０，０００（枚）以上の場合には、通紙枚数を第２の設定値（ここでは１００，０００枚）と比較する（Ｓ２５）。通紙枚数が５０，０００〜１００，０００枚の範囲内の場合、定着ＣＰＵ９ｂはユーザが指定した定着温調モードの温度に対して"−１０℃"の補正を加え（Ｓ２７）、補正後の温度を最終目標温調温度として決定する（Ｓ２９）。例えば、ユーザが定着温調で普通紙を選択し、カウンタ１０の値が５０，０００（枚）を超えている場合は、１９０℃−１０℃＝１８０℃が最終温調温度となる。

更にカウンタ１０の値が１００，０００（枚）以上の場合は、ユーザが指定した定着温調モードの温度に対して"−１５℃"の補正を加え（Ｓ２８）、この補正後の温度を最終目標温調温度として決定する（Ｓ２９）。例えば、ユーザが定着温調で普通紙を選択し、カウンタ１０の値が１００，０００（枚）を超えている場合は、１９０℃−１５℃＝１７５℃が最終温調温度となる。

定着の最終温調温度が決定すると印字動作を開始し（Ｓ３０）、印字動作終了後、記録材Ｐを機外に排出してプリント終了となる（Ｓ３１）。

なお、本実施の形態では目標温調温度を切り替えるカウンタ値（通紙枚数）を５０，０００枚と１００，０００枚の２段階に設定し、補正を加える温度を−１０℃と−１５℃に設定したが、通紙枚数や温度の値はこれらに限るものではなく、また、段階数もさらに多く設定しても構わない。さらには、図示しないが、機内温度を検知する温度検知センサとの組み合わせで、カウンタの値と当該温度検知センサの値に応じて、定着目標温調温度に補正を加えることも可能である。例えば、機内温度が所定温度より高い場合に定着目標温調温度をさらに所定値だけ低くするような補正を行う。

本実施の形態により定着装置の寿命を延長することが可能となる。例えば、本実施の形態では、特定の定着装置の寿命が１５０，０００枚であったのに対して１７０，０００枚まで定着装置寿命を延命することが可能であった。また、装置寿命末期で発生しやすかったオフセットやスリップは一切発生することなく、良好な状態を維持しつづけることが可能となる。更には、経年変化での加圧ローラ硬度低下におけるニップ幅の広がりに合わせて定着温調温度を下げることで、比較的大きな電力を必要とする定着加熱部材（本実施の形態においてはセラミックヒータ）への通電時間も短縮できるので消費電力も削減することが可能となる。

（第２の実施の形態）
図６に、本発明の第２の実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す。この実施の形態においてもレーザビームプリンタを例として説明する。このレーザビームプリンタの全体構成および定着装置の構成は第１の実施の形態と同様であり、同一部分の重複説明は省略する。第１の実施の形態と異なる点は、その動作において、定着装置の経年変化の度合を検知するための情報として、「カウンタ値」の代わりに「定着フィルム回転数」を用いる点である。またこれに伴い、図６を図１と比べて分かるように、第１の実施の形態におけるカウンタ１０が第２の実施の形態では不要となる。また、第２の実施の形態における定着装置の構成を示した図７を図２と比べて分かるように、第２の実施の形態では定着フィルム２５の回転を検知する回転検知センサ３０を備えている。（但し、第１の実施の形態においても、定着フィルム２５の回転速度制御のために回転検知センサ３０を備えてもよい。）

本実施の形態における定着回転制御手段は、図７に示すように、定着フィルム２５の回転数を検知する回転検知センサ３０と、加圧ローラ２６を回転駆動するモータ２９と、モータ２９の回転を制御及び定着フィルム２５の回転数をカウントする定着ＣＰＵ９ｂとを有し、定着フィルム２５の単位時間当たりの回転数を一定にするように加圧ローラ２６を回転駆動するモータ２９の回転を制御する。これにより、加圧ローラ２６が加熱により膨張しても定着フィルム２５の回転速度を一定にするように加圧ローラ２６の回転が制御されるので、倍率の変動や後端跳ね等の不具合は生じない。なお、定着フィルム２５の端部には回転検知が可能なように不図示の所定のマーキング（例えば白色のマーキング）が設けられており、回転検知センサ３０はこのマーキングを識別する光学的なセンサにより構成することができる。

温度制御手段は、セラミックヒータ２０の裏面に取り付けられたサーミスタ２１と、サーミスタ２１が検出する温度に基づいてトライアック２４を制御し、セラミックヒータ２０に対する通電を制御する定着ＣＰＵ９ｂとにより構成される。

上述のように、定着装置８は、加圧ローラ２６の矢印方向Ｒ２６の回転により記録材Ｐを定着ニップ部Ｎにて挟持搬送しつつ、セラミックヒータ２０によって記録材Ｐ上のトナーを加熱する。

次に、第２の実施の形態の動作について図８のフローチャートに基づいて説明する。

プリンタがホストコンピュータ（図示せず）からプリント信号を受信すると（Ｓ４１）、定着ＣＰＵ９ｂは先ずユーザが指定した定着の温調モードを確認する（Ｓ４２）。次に定着ＣＰＵ９ｂ内に格納されている定着フィルム回転数データを確認し（Ｓ４３）、第１の設定値（ここでは１５０，０００回転）以上かどうかを判定する（Ｓ４４）。第１の設定値以下の場合、定着ＣＰＵ９ｂはユーザが指定した定着温調温度をそのまま利用するものとし（Ｓ４６）、これを最終目標温調温度と決定する（Ｓ４９）。

定着フィルム回転数の値が第１の設定値以上である場合、定着フィルム回転数の値を第２の設定値（ここでは３００，０００）と比較する（Ｓ４５）。定着フィルム回転数の値が１５０，０００〜３００，０００（回転）の範囲内の場合、定着ＣＰＵ９ｂはユーザが指定した定着温調温度に対し"−１０℃"の補正を加え（Ｓ４７）、この補正後の温度を最終目標温調温度を決定する（Ｓ４９）。例えば、ユーザが定着温調で普通紙を選択し、カウンタの値が５０，０００（回転）を超えている場合は、１９０℃−１０℃＝１８０℃が最終温調温度となる。

更に定着フィルム回転数の値が３００，０００（回転）以上の場合は、目標温調温度に対し"−１５℃"の補正を加え（Ｓ４８）、この補正後の温度を最終目標温調温度を決定する（Ｓ４９）。

定着の最終温調温度が決定すると印字動作を開始し（Ｓ５０）、印字動作終了後、記録材Ｐを機外に排出してプリント終了となる（Ｓ５１）。

なお、本実施の形態では目標温調温度を切り替える定着フィルム回転数を１５０，０００回転と３００，０００回転の２段階に設定し、補正を加える温度を−１０℃と−１５℃に設定したが、各数値および段階数はこれらに限るものではない。また、本実施の形態には無い温度検知センサとの組み合わせで、定着フィルム回転数の値と温度検知センサの値に応じて、定着目標温調温度に補正を加えることも可能である。例えば、機内温度が所定温度より高い場合に定着目標温調温度をさらに所定値だけ低くするような補正を行う。

本実施の形態により定着装置の寿命を延長することが可能となる。例えば、本実施の形態では、特定の定着装置の寿命が１５０，０００枚であったのに対して１８０，０００枚まで定着装置寿命を延長することが可能であった。本実施の形態では定着フィルムの回転数を検知しているために加圧ローラの硬度低下を精度よく予測検知でき、これによって第１の実施の形態よりも１０，０００枚分延命することが可能となったものと考えられる。

本実施の形態によれば、装置寿命末期で発生しやすかったオフセットやスリップは一切発生することなく、良好な状態を維持しつづけることが可能となる。更には、経年変化での加圧ローラ硬度低下におけるニップ幅の広がりに合わせて定着温調温度を下げることで、比較的大きな電力を必要とする定着加熱部材（本実施の形態においてはセラミックヒータ）への通電時間も短縮できるので消費電力も削減することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。 図１に示したプリンタに使用される定着装置の一例の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態における画像形成装置の概略のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態において通紙枚数での加圧ローラ硬度変化とニップ幅の関係を示すグラフである。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの詳細動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。 図６に示したプリンタに使用される定着装置の一例の概略構成を示す縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態におけるプリンタの詳細動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…感光ドラム、２…帯電ローラ、３…レーザスキャナ、４…現像装置、４ａ…現像スリーブ、５…転写ローラ、６…クリーニング装置、６ａ…クリーニングブレード 、７…給紙カセット 、８…定着装置、９…制御基板、９ａ…本体ＣＰＵ、９ｂ…定着ＣＰＵ、１０…カウンタ、２０…セラミックヒータ、２０ａ…アルミナ基材、２０ｂ…抵抗体パターン、２０ｃ…ガラス層、２１…サーミスタ、２２…ヒータガイド、２４…トライアック、２５…定着フィルム、２６…加圧ローラ、２６ａ…芯金、２６ｂ…弾性層を含む離型層、２９…モータ、３０…定着フィルム回転検知センサ、Ｍ…装置本体、Ｐ…記録材

Claims (7)

1. 記録材上の現像剤画像を定着する定着装置を備えた画像形成装置において、
   前記定着装置の経年変化の度合を検知する経年変化検知手段と、
   該定着装置の前記経年変化検知手段の検知結果に応じて前記定着装置の制御パラメータを変化させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記経年変化検知手段は、前記定着装置に対する通紙枚数を検知する通紙枚数検知手段を有し、検知された通紙枚数に基づいて前記経年変化の度合を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記定着装置は、１対の定着回転体を互いに接触させて定着ニップ部を構成し、未定着現像剤像を担持した記録材を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ、前記記録材上に定着させる構成を有し、前記経年変化検知手段は、前記定着回転体の回転を検知する回転検知手段を有し、検知された回転数に基づいて前記経年変化の度合を検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記１対の定着回転体の一方は筒状のフィルム部材であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記定着装置の経年変化の度合が所定値に達する毎に段階的に前記定着装置の制御パラメータを変化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記定着装置は未定着画像を定着させるための加熱部材を有し、前記制御手段の制御パラメータは前記加熱部材の目標温調温度であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記定着装置は未定着画像を定着させるための加熱部材を有し、前記制御手段は、前記経年変化の度合が大きくなるに従って前記定着装置の目標温調温度の値を小さくしていくことを特徴とする請求項６記載の定着装置。