JP4887114B2 - 画像形成装置および寿命予測方法 - Google Patents

Description

本発明は、シート状の記録部材を搬送路内で搬送しながら、その記録部材の表面にトナー像を形成する複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置および寿命予測方法に関するものである。

この種の画像形成装置における搬送路は、記録前経路と記録後経路とに大別される。このうち、記録前経路は、トナー像が形成される前の記録部材を搬送するためのものであり、記録部材を収容する給紙カセット等から、プロセスユニット等のトナー像形成手段の直前に至るまでの経路である。また、記録後経路は、トナー像が形成された後の記録部材を搬送するためのものであり、トナー像形成手段内から、トナー像を記録部材に定着せしめる定着手段を経由して機外に至るまでの経路である。何れの経路にも、互いに回転しながら当接する搬送ローラ対のような、無端移動する表面を互いに当接させてニップを形成する表面無端移動体対を配設するのが一般的である。そして、そのニップに進入させた記録部材を表面無端移動体の表面移動に伴って搬送方向に搬送する。

表面にトナー像が形成された記録部材を搬送する記録後経路では、前記ニップに進入させた記録部材をその表面のトナー像の粘着力によってローラ等の表面無端移動体に巻き付かせ易くなる。そして、重度の巻き付きを引き起こすと、表面無端移動体を内包するユニット内に記録部材を巻き込ませてしまい、サービスマンによるメンテナンスが必要になる場合がある。具体的には、一般に、画像形成装置は、搬送路を必要に応じて外部に露出させるための開閉扉を有しており、搬送路内に詰まった記録部材（以下、ジャム紙という）を開閉扉の開放によって容易に除去できるようになっている。しかし、表面無端移動体たる感光体を内包するプロセスユニットや、表面無端移動体たる定着ローラを内包する定着ユニットの中に巻き込こんでしまった記録部材については、ユニットを分解しないと除去することができない。ユニットの分解にはある程度の知識が必要になるため、ユーザーでは対処しきれず、サービスマンの要請が必要になる場合が多い。

表面無端移動体に対する記録部材の巻き付きには、表面無端移動体の劣化が大きく関与している。具体的には、初期状態の表面無端移動体の表面は平滑性に優れており、粘着性のあるトナーに対しても良好な離型性を発揮するため、記録部材を巻き付かせることは殆どない。しかし、長期の使用に伴って平滑性が失われていくと（劣化していくと）、巻き付きを起こし易くなっていくのである。

記録部材が表面無端移動体への巻き付きに伴ってユニット内に巻き込まれた場合、ユニットの分解によって記録部材を除去したとしても、劣化した表面無端移動体をそのまま使用すれば、ユニット内への巻き込みがすぐに再発してしまう。このため、劣化した表面無端移動体を新たなものと交換する必要がある。

トナー像を記録部材に定着せしめる定着ユニットにおいては、加熱によってトナー像を軟化させてその粘着性を高めてしまうため、特に巻き込みを発生させ易くなる。このような定着ユニットでは、表面無端移動体たる定着ローラに分離爪を当接させることで、定着ローラに巻き付いた記録部材を定着ローラから強制的に剥離する構成を採用することがある。しかしながら、分離爪をもってしても、ユニット内への記録部材の巻き込みを完全に回避することはできない。全面ベタトナー像が形成されたことなどに起因して、トナー像と定着ローラとの付着力が相当に大きくなっている場合には、分離爪と定着ローラとの間を記録部材がすり抜けてしまうことがあるからである。

そこで、記録部材を定着ローラの表面曲率によらず、分離爪によってローラ表面から強制的に剥離した頻度を監視し、その結果に基づいて警報を発信するようにした画像形成装置が特許文献１において提案されている。

特開２００３−９１１９９号公報

しかしながら、この画像形成装置は、分離爪による記録部材の強制的な剥離が相当の頻度で起こるようになったこと、即ち、定着ローラの寿命が既に到達してしまったことに基づいて警報を発するものである。このため、警報発信後には、速やかに定着ローラを交換する必要がある。ところが、ユーザーが警報に基づいてサービスマンによる定着ローラの交換作業を迅速に要請しても、定着ローラの在庫が切れていることにより、交換作業にすぐに取り掛かれない場合がある。このような場合、サービスマンのもとに定着ローラが到着するまでの間に、ユニット内への記録部材の巻き込みが頻発して、その除去のためだけにサービスマンを何度も要請しなければならなくなるおそれが出てくる。

そこで、本出願人は、特願２００５−２７０２５７号において、次のような画像形成装置を提案した。すなわち、定着ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材と自らとの距離を距離検知手段たるレーザー変位センサで光学的の検知する。そのレーザー変位センサの記録部材が所定位置を通過する所定期間における時系列の検知結果である時系列検知データに基づいて、記録部材の搬送状態（定着ローラに対する剥離挙動）を検知する。そして、この記録部材の搬送状態を示す時系列検知データに基づいて、定着ローラの巻き付き易さを示す指標値を算出する。算出した指標値と閾値とを比較して、その比較結果に基づいて定着ローラの寿命の到来を予測し、警報を発信するなどの制御をしてユーザーに対して寿命到来前から交換準備に取り掛からせる画像形成装置である。これにより、定着ローラの交換準備期間に余裕をもたせることができる。

近年、省資源などの目的で、両面プリント機能を備えた画像形成装置が増えてきている。また、片面がプリント済みの用紙を使用することも増えてきている。このような裏面に画像がプリントされている場合、画像部分におけるレーザーの反射率が低くなるためレーザー変位センサの時系列検知データにノイズが生じてしまう。従って、裏面に画像がプリントされている場合、レーザー変位センサの時系列検知データで記録部材の搬送状態（ローラに対する剥離挙動）を精度よく検知することができないという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、片面がプリント済みの用紙であっても、記録部材の搬送状態を精度よく検知することができ、表面無端移動体対の寿命を精度よく予測することができる画像形成装置および寿命予測方法を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、シート状の記録部材を搬送するための搬送路と、該搬送路内を搬送される記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、無端移動する表面を互いに当接させて該搬送路内でニップを形成する表面無端移動体対とを備え、表面に該トナー像を担持した記録部材を該ニップに挟み込んで搬送する画像形成装置において、前記搬送路の全領域のうち、前記ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材先端の搬送幅方向における湾曲量を検知する湾曲量検知手段と、該湾曲量検知手段の検知結果、表面に担持したトナー画像の画像情報、画像形成条件、記録部材の状態情報に基づいて前記表面無端移動体対の何れか一方の表面無端移動体に対する記録部材の巻き付き易さを示す指標値を算出する指標値算出手段と、該指標値と所定の閾値とを比較する比較手段とを設け、前記湾曲量検知手段を、前記搬送路の全領域のうち、前記ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材先端の搬送幅方向中央部付近と自らとの距離を検知する第１距離検知手段と、該記録部材先端の搬送幅方向端部付近と自らとの距離を検知する第２距離検知手段と、前記第１距離検知手段の検知結果と第２距離検知手段の検知結果との差分データを算出する算出手段とで構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、片面に画像が形成された後の記録部材を反転させて再度前記トナー像形成手段へ搬送することで記録部材の両面に画像を形成する両面画像形成手段と、前記記録部材が搬送されている際の所定期間における前記第１距離検知手段または第２距離検知手段による時系列の検知結果に基づいて、搬送路内の記録部材が、片面のみ画像が形成されたものか、両面画像が形成されたものかを判定する判定手段とを有し、前記判定手段の判定結果を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、前記第１距離検知手段が、前記記録部材の先端を検知した時刻と、前記第２距離検知手段が、前記記録部材の先端を検知した時刻との差を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、前記表面無端移動体対のうち、一方の表面無端移動体を加圧してニップを形成する無端移動体の前記一方の無端移動体に対して接離する方向の位置が変化すると、出力値が変化する変位検知手段を備え、前記無端移動体一回転における前記変位検知手段の出力値の平均値を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、前記記録部材が前記無端移動体対を通過したときの前記無端移動体一回転における前記変位検知手段の出力値の平均値を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかの画像形成装置において、前記記録部材に熱エネルギーを与えてトナー像を記録部材に加熱定着させる定着装置と、前記定着装置近傍の湿度を検知する湿度検知手段と、前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、前記定着装置を通過した記録部材の含水率を推定する含水率推定手段とを備え、前記含水率推定手段の推定結果を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、前記比較手段の比較結果に基づいて、前記表面無端移動体対の寿命が到来した旨をユーザーに報知する報知手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、各制御対象を制御して前記記録部材の巻き付きを抑制する制御手段を備え、該制御手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて、巻き付きを抑制する制御対象の追加、および、制御対象の制御を異ならせることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、前記表面無端移動体の表面に離型剤を塗布する離型剤塗布手段を有し、前記制御手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて、離型剤塗布手段の表面無端移動体の表面への離型剤塗布量を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８または９の画像形成装置において、前記表面無端移動体の表面から記録部材を剥離する分離爪と、該分離爪を該表面に接離させる接離手段とを有し、前記制制御手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて、該接離手段を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項８乃至１０いずれかの画像形成装置において、前記表面移動体のうち一方は、トナー像を担持する像担持体であり、前記像担持体上のトナー像を前記ニップで前記記録部材に転写するものであって、前記制御手段は、前記像担持体上のトナー像を前記記録部材に転写するときの転写条件を前記前記比較手段の比較結果に基づいて、設定することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、無端移動する表面を互いに当接させて該搬送路内でニップを形成し、この形成したニップに表面にトナー像を担持した記録部材を挟み込んで該記録部材を搬送する表面無端移動体対の寿命を予測する寿命予測方法において、前記搬送路の全領域のうち、前記ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材先端の搬送幅方向中央部付近と自らとの距離を検知する第１距離検知手段と、該記録部材先端の搬送幅方向端部付近と自らとの距離を検知する第２距離検知手段と、前記第１距離検知手段の検知結果と第２距離検知手段の検知結果との差分データを算出する算出手段とを備えた湾曲量検知手段で、前記ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材先端の搬送幅方向における湾曲量を検知するステップと、湾曲量検知手段の検知結果、表面に担持したトナー画像の画像情報、画像形成条件、記録部材の状態情報に基づいて前記表面無端移動体対の何れか一方の表面無端移動体に対する記録部材の巻き付き易さを示す指標値を算出するステップと、該指標値と所定の閾値とを比較して、該比較結果に基づいて前記表面無端移動体対の寿命を予測するステップとを有することを特徴とするものである。

本発明者らの鋭意研究の結果、無端移動体からの記録部材先端の剥離挙動は、中央部に比べて端部が遅れて剥離する傾向にあり、ニップ通過後の記録部材先端は、搬送幅方向に湾曲する。そして、記録部材の先端の無端移動体に対する剥離が遅れる（無端移動体に巻き付いている時間が長い）ほど、その湾曲量が大きくなることを見出した。
よって、本発明によれば、湾曲量検知手段で記録部材先端の搬送幅方向に湾曲量を検知することで、表面無端移動体に対する記録部材の搬送状態を検知することができる。その結果、記録部材が所定位置を通過する所定期間における距離検知手段の時系列の検知結果である時系列検知データに基づいて記録部材の搬送状態を検知するものに比べて、次のような効果を得ることができる。すなわち、通常、画像が形成されることのない記録部材先端部分の検知データのみを用いるので、裏面に画像がプリントされていても、良好に表面無端移動体に対する記録部材の搬送状態を検知することができるという効果である。

以下、本発明を、画像形成装置である複写機に適用した実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の構成及び動作について説明する。

複写機本体１０内には、トナー像形成手段たる画像形成部１００を備え、その画像形成部１００は、像担持体である感光体１１と、現像装置１３、転写・搬送装置１４、図示しない帯電装置、クリーニング装置などが配置されている。画像形成部１００の上方には、レーザ書き込み装置１６を備えている。図示省略するが、レーザ書き込み装置１６にはレーザダイオード等の光源、ポリゴンミラーである走査用の回転多面鏡、ポリゴンモータ、ｆθレンズやミラー等の走査光学系などを備えている。クリーニング装置の図中左側には定着装置６０が配置されている。また、装置本体１０内の下部には、記録体反転装置２９と４段の給送トレイ２３が備えられている。また、装置本体１０上方には、自動原稿搬送装置２７と光学読取装置２４とにより構成される画像読取装置２００が設けられている。また、装置本体１０の右側面には手差しトレイ２８を開閉自在に設けている。さらに、装置本体１０の右側面には、オプションの大量給送装置３０を備えている。また、装置本体１０の左側面には、オプションの後処理装置３０を備えている。後処理装置３０は、その上部に合紙給紙トレイ３３を備え、側面には、プルーフ排紙トレイ３２、第１排紙トレイ３５、第２排紙トレイ３６を備えている。
後処理装置３０は、装置本体１０から排出される記録体Ｐを受け入れ、そのまま、プルーフ排紙トレイ３２へ排紙する。若しくは、穿孔装置３４で穴あけ処理や、ステイプル部３１へ搬送して合紙給紙部から給紙された用紙と合紙処理や、綴じ処理などの所定の後処理を行なった後に、第１排出トレイ３２または第２排出トレイ３３上に排出する。

次に複写動作について説明する。画像読取装置２００に予め原稿をセットし、図示しないスタートスイッチを押下する。原稿の画像情報は光学読取装置２４により読み取られ、その情報は図示しない記憶装置に一旦格納される。同時に、装置本体１０内に多段に備える複数の収納トレイ２３または大量給紙装置３０より印刷要求に対応した記録体Ｐが選択され、記録体Ｐがレジストローラ３６へ搬送される。レジストローラ３６に突き当たった段階で、たるみを形成した後、一旦搬送を止める。そして、先読み取った画像情報が書き込まれた感光体１１の回転タイミングに合わせてレジストローラ３６を回転し、記録体Ｐを画像形成部１００の感光体１１の下方へと送りこむ。

感光体１１への書き込みに関しては以下の通り。図示されないスタートスイッチの押下により、画像形成部１００の感光体１１が図中時計方向に回転する。そして、その感光体
１１の回転とともに、まず図示しない帯電装置で表面を一様に帯電し、次いで上述した光学読取装置２０で読み取った画像情報を記憶装置より読み出し、所定のタイミングでレーザ書き込み装置１６で書き込みを行い、感光体１１の表面に静電潜像を形成し、そののち現像装置１３でトナーを付着してその静電潜像を可視像化する。そして、上述したごとく感光体１１の下方へと送り込まれる記録体Ｐに対し、転写・搬送装置１４でその画像を転写する。画像転写後の感光体１１は図示しないクリーニング装置で残留トナーを除去して表面を清掃され、次の同様な画像形成に備える。そして、画像転写後の記録体Ｐは、転写・搬送装置１４から定着装置６０へ受け渡され、転写画像を定着する。その後、後処理装置３０へと受け渡され、所定の後処理が施されて機外へ排出される。記録体の両面に画像を形成するときには、記録体反転装置２９で反転し、レジストローラ３６部へ再給送される。転写・搬送装置１４で記録体Ｐの裏面にも別途形成した感光体１１上の画像を転写した後、その転写画像を定着装置１７で定着して、後処理装置３０へと受け渡され、機外へ排出される。

図２は、定着装置６０を示す要部拡大構成図である。
図２に示すように、定着装置６０は、加圧ローラ６１ｂと図示しないケーシング内に、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ６１ａとからなる定着部６１と、３つのカール除去ローラ６２ａ〜６２ｃで構成されたカール除去部６２とを有している。また、定着装置６０は、出口ローラ対６３、分離爪６４、爪ホルダー６５、偏心カム６６、レーザー変位センサ６７等を有している。さらに定着装置６０は、湿度センサ７３、定着ローラ６１の表面に離型剤を塗布するとともに付着した異物をクリーニングする離型剤塗布手段たる離型剤塗布機構６８を有している。

定着ローラ６１ａは図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。また、定着ローラ６１ａの図中下方に配設された加圧ローラ６１ｂは、定着ローラ６１ａに所定の圧力で当接して定着ニップを形成しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。定着ローラ６１ａ、加圧ローラ６１ｂは、それぞれ、回転に伴って表面を無端移動させる表面無端移動体である。また、定着ローラ６１ａと加圧ローラ６１ｂとの対は、無端移動する表面を互いに当接させて搬送路内でニップたる定着ニップを形成する表面無端移動体対である。

上述した転写・搬送装置１４から定着装置６０に受け渡された記録体Ｐは、定着ニップを通過する際に定着ローラ６１ａによって加熱されたり、加圧されたりすることで、表面のトナー像が定着せしめられる。この後、出口ローラ対６３によって形成される出口ニップを経由した後、定着装置６０外に送り出される。

上述した画像形成装置の記録体を搬送する搬送経路内には、複数の表面無端移動体対により、複数のニップが形成されている。例えば、上述した定着ニップ、出口ローラ対６３によるニップ、カール除去ローラ群６２によるニップである。これらのうち、特に、定着ニップにおいて、記録体Ｐの巻き込みが起こり易い。定着ユニット６０内においては、記録体Ｐの表面上のトナーが加熱によって軟化することで、粘着性を高めるからである。

爪ホルダー６５によって保持される分離爪６４は、その先端を定着ローラ６１ａに突き当てることで、定着ローラ６１ａに巻き付いた記録体Ｐをローラ表面から強制的に剥離する。爪ホルダー６５の図中左側方には、図示しない駆動手段によって回転駆動される偏心カム６６が配設されている。爪ホルダー６５は、図示しない支持体によって図中左右方向にスライド移動可能に支持されている。この爪ホルダー６５には、図示しないコイルバネが当接しており、これによって爪ホルダー６５が図中右側から左側に向けて付勢されて、偏心カム６６に突き当たっている。偏心カム６６がその短径部側面を爪ホルダー６５に接触させる回転角度で停止しているときには、爪ホルダー６５が図示のように分離爪６４の先端を定着ローラ６１から離間させる位置に待避している。この場合、分離爪６４による定着ローラ６１からの記録体Ｐの剥離は行われない。一方、偏心カム６６がその長径部側面を爪ホルダー６５に接触させる角度まで回転すると、爪ホルダー６５が図中左側から右側に押されて、分離爪６４の先端が定着ローラ６１に当接する。これにより、分離爪６４による定着ローラ６１からの記録体Ｐの剥離が行われるようになる。

離型剤塗布機構６８は、離型剤塗布部材たるウエブ６９の後端側を巻き付けながら、先端側を送り出すウエブ送り出しローラ７０、送り出されたウエブ６９を巻き取る巻き取る巻き取りローラ７１、両ローラ間のウエブ箇所を引き伸ばす展張ローラ７２等から構成されている。離型剤塗布機構６８は、図示しない接離手段たる移動機構により、図中左右方向に移動せしめられる。また、離型剤塗布機構６８は、ウエブ６９表面に離型剤を塗布する図示しない塗布手段を備えている。離型剤塗布機構６８は、定着ローラ６１ａに離型剤を塗布する際は、離型剤塗布機構６８を退避位置から当接位置に移動させて、ウエブ６９を定着ローラ６１ａに当接させる。巻き取りローラ７１にウエブ６９を巻き取って、定着ローラ６１ａのクリーニングと離型剤の塗布とを行なう。

図２において、出口ローラ対６３の下方には、距離検知手段たるレーザー変位センサ６７が配設されている。このレーザー変位センサ６７は、図示のように、定着ローラ６１に向けてレーザー光を出射する。このレーザー光は、定着ローラ６１と加圧ローラ６１ｂとの当接による定着ニップと、出口ローラ対６３によるニップとの間を通過して、定着ローラ６１の表面に至る。定着ニップから送り出された図示しない記録体が、出口ローラ対６３によるニップに向けて移動し、このレーザー光の光路を横切ると、レーザー光が記録体の裏面で反射してレーザー変位センサ６７に戻る。レーザー変位センサ６７は、この反射光に基づいて、記録体と、自らのレーザー出射面との間の距離に応じた電圧を出力する。即ち、レーザー変位センサ６７は、搬送路の全領域のうち、定着ニップよりも下流側の領域における、定着ニップと出口ローラ対６３によるニップとの間という所定位置を通過する記録体と自らとの距離を検知する距離検知手段として機能している。

レーザー変位センサ６７は、図３に示すように、定着ローラ６１ａの軸線方向に３個配置されている。すなわち、第１距離検知手段たる第１レーザー変位センサ６７Ｂで記録体中央部を検知し、第２距離検知手段たるレーザー変位センサ６７Ａで記録体の一端を検知し、レーザー変位センサ６７Ｃで記録体の他端を検知する。

レーザー変位センサ６７からの出力電圧は、図示しないＡ／Ｄコンバーターによってアナログデータからデジタルデータに変換された後、図示しない制御部に送られる。制御部は、必要に応じて、このデジタルデータを情報記憶手段たる図示しないＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）やハードディスクに記憶させる。

なお、定着ローラ６１の表面は黒色になっている。レーザー変位センサ６７から出射されたレーザー光の光路を記録体が横切っていないときには、そのレーザー光が定着ローラ６１に到達するが、定着ローラ６１が初期状態のときには、レーザー光は定着ローラ６１に吸収される。これにより、レーザー変位センサ６７は、レーザー反射光を検知しないため、センサからの出力電圧値は非検知に対応した値になる。但し、定着ローラ６１が徐々に劣化してくると、その表面の黒色が薄くなってくるため、定着ローラ６１表面で若干量のレーザー光が反射してレーザー変位センサ６７に戻るようになる。この場合、レーザー変位センサ６７は、自らのレーザー出射面と、定着ローラ６１表面との距離に応じた電圧を出力する。

図４は、加圧ローラ６１ｂを定着ローラ６１ａ側へ加圧する加圧機構８０を示す図である。加圧機構８０は、加圧アーム７４と加圧スプリング７５とで構成されている。加圧アーム７４の一端は、図示しない支持体に揺動可能に支持され、加圧ローラ６１ｂの軸と当接している。加圧スプリング７５は、加圧アーム７４の他端側で、加圧アーム７４の加圧ローラ６１ｂの軸と当接している当接面と反対側の面を定着ローラ側へ付勢している。これにより、加圧ローラ６１ｂは、加圧アーム７４を介して加圧スプリング７５により定着ローラ側へ加圧される。また、加圧アーム７４の他端には、変位量検知手段たる接触式の位置変位センサ７６が設けられており、加圧ローラ６１ｂの図中上下方向の変位を検知している。このように、加圧アーム７４の変位量が最も大きい加圧アーム７４の先端に位置変位センサ７６を設けることで、分解能の低いセンサでも加圧ローラ６１ｂの変位の観測が可能となる。なお、加圧ローラ６１ｂの変位を検知するセンサとしては、ポテンシャルメータや圧力センサなどでもよい。

次に、本実施形態の特徴点について説明する。
表面無端移動体たる定着ローラ６１ａの劣化が徐々に進んで、平滑性が失われていくと巻き付きを起こし易くなる。そして、重度の巻き付きを引き起こすと、表面無端移動体を内包するユニット内に記録体を巻き込ませてしまい、サービスマンによるメンテナンスが必要になる場合がある。そこで、本実施形態においては、上述のレーザー変位センサ６７で、記録体の搬送状態（記録体の定着ローラ６１ａに対する剥離状態）を検知して、その検知結果などから、定着ローラ６１ａの記録体巻き易さを示す指標値（巻き込み指標値）を算出する。そして、その指標値に基づいて、ウエブ６９を用いて定着ローラ６１ａに離型剤を塗布したり、分離爪６４による記録体の分離を行ったりする。また、指標値に基づいて、定着ローラ６１ａの寿命が近いことや定着ローラ６１ａの交換を報知するようにしている。

図５は、本複写機の電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、制御部２００は、装置全体の制御を司るものであり、様々な機器やセンサが接続されているが、同図では、主要部だけを示している。制御部２００は、第１距離検知手段たる第１レーザー変位センサ６７Ｂの検知結果である出力値と、第２距離検知手段たる第２レーザー変位センサ６７Ａ、６７Ｃの出力値との差分データを算出する算出手段としての機能を有している。すなわち、本実施形態においては、制御部２００と、第１レーザー変位センサ６７Ｂと、第２レーザー変位センサ６７Ａ、６７Ｃとで湾曲量検知手段を構成している。また、詳細は後述するが、湿度センサ７３、レーザー変位センサ６７、画像情報、位置変位センサ７６などの出力値に基づいて、巻き込み指標値を演算する指標値算出手段としての機能を有している。また、演算した巻き込み指標値と閾値とを比較する比較手段としての機能を有している。また、指標値と閾値とを比較した結果に基づいて、画像形成部１００（現像装置や転写・搬送装置など）や、定着装置６０、報知手段２０２などを制御する制御手段としての機能も有している。制御部２００は、ＣＰＵ等からなるハードウェア上で所定のプログラムを実行することで、上述の機能を実現している。
情報記憶手段２０１は、ハードディスクなどで構成されており、指標値と比較を行うための閾値や、レーザー変位センサ６７の出力値などを格納している。
報知手段２０２は、スピーカやディスプレイなどで構成され、スピーカで音を鳴らしたり、ディスプレイに表示するなどして、定着ローラの寿命が近い旨をユーザーに報知する。

次に、レーザー変位センサ６７による記録体の搬送状態（定着ローラ６１ａに対する剥離状態）の検知について説明する。
定着ローラ６１ａからの記録体Ｐの先端の剥離挙動は、先の図３に示すように、記録体中央部に比べて端部が遅れて剥離する傾向にある。このため、図に示すように、記録体Ｐの先端は、定着ローラ６１ａの軸線方向にδ湾曲する。そして、記録体Ｐの剥離する時間が遅れる（定着ローラ６１ａへの巻き付き量が多い）ほど、記録体先端の湾曲量δは大きくなる。すなわち、第１レーザー変位センサ６７Ｂで定着ニップを通過した記録体先端の中央部の距離と、第２レーザ変位センサ６７Ａ、６７Ｃで記録体先端端部の距離とを検知し、その検知結果の差分データに基づいて記録体先端の湾曲量δを算出することで、剥離の良否がわかる。具体的に説明すると、中央部の第１レーザー変位センサ６７Ｂからの出力電圧をＶｂ、端部の第２レーザー変位センサ６７Ａ、６７Ｃからの出力電圧をＶａ、Ｖｃとすると、Ｖｂ−ＶａあるいはＶｂ−Ｖｃを算出することで、湾曲量δを把握することが可能である。Ｖｂ−ＶａあるいはＶｂ−Ｖｃのいずれか一方を湾曲量δとしても良いし、Ｖｂ−ＶａあるいはＶｂ−Ｖｃの平均値を湾曲量δとしても良い。また、本実施形態においては、記録体先端の両端部を測定しているが、いずれか一方のみでもよい。

記録体先端のある瞬間における距離情報に基づいて湾曲量δは算出可能であるので、本出願人が出願した特願２００５−２７０２５７号の記載のように、所定の期間の記録体の時系列距離情報に基づいて、剥離挙動を把握するものに比べて、データ数を少なくすることができる。また、レーザー変位センサ６７で記録体先端のある瞬間における距離情報を得るだけでよいので、記録体の裏面に画像が記録されていても、精度のよく剥離挙動を把握することができる。

先に説明したように、本複写機では、上述のレジストローラ対が記録体を２次転写ニップに向けて送り出す。この送り出し開始時点から、記録体の先端が定着ニップとを経由して、レーザー変位センサ６７による検知位置に到達する間での時間は、ほぼ一定である。よって、レジストローラ対からの送り出し開始時点から、時間計測を開始してレーザー変位センサ６７による検知位置に到達する時間となったら、レーザー変位センサ６７の出力電圧値をＡ／Ｄコンバーターによってデジタルデータに変換して情報記憶手段２０１に記憶する。これにより、記録体先端のある瞬間における距離情報を取得できる。

定着ローラ６１ａに対する記録体先端の剥離状態は、定着ローラ６１ａの表面の状態以外に以下のような要因によっても変化する。すなわち、用紙幅、カール状態、記録体の物性、記録体の含水率、用紙厚さなどの記録部材の種類や状態、用紙先端の画像面積率などの画像情報、定着条件、現像条件などの画像形成条件などの要因である。
よって、第１レーザー変位センサ６７Ｂと、第２レーザー変位センサ６７Ａ、６７Ｃとの差分値データが、必ずしも定着ローラ６１ａの記録体巻き易さを示しているとは言えない。よって、差分値データ（湾曲量δ）から、定着ローラの劣化状態を把握すると、例えば、全面ベタ画像などの非常に巻き込みが起こりやすい条件のときに、定着ローラが劣化していないにもかかわらず、湾曲量が閾値を超えて、故障と予測してしまう虞がある。
そこで、本実施形態においては、巻き込みが起こりやすい要因である記録体の幅、カール状態、スキュー量、記録体の厚さ、記録体の含水率、定着ニップ幅、記録体先端の画像面積率、トナー付着量などの要因を除いて、定着ローラ６１ａの記録体巻き易さを示す指標値（巻き込み指標値）を算出する。そして、指標値に基づいて、定着ローラの劣化度合いを判定することで、精度の高い定着ローラ６１ａの寿命予測を行うことができる。

まず、用紙幅、カール状態、スキュー量、用紙の厚さ、用紙の含水率、定着ニップ幅、用紙先端の画像面積率などの要因情報の取得について説明する。なお、要因情報とは、定着ローラ６１ａの表面状態以外の定着ローラ６１ａに対する記録体先端の剥離状態が変化する要因となる情報のことである。

用紙幅は、図示しない操作表示部でユーザーが用紙サイズを入力することで、取得することができる。すなわち、操作表示部が記録体の幅情報を取得する情報取得手段として機能する。

カール状態は、レーザー変位センサ６７Ａ、Ｂ、Ｃいずれかで取得する。
記録体の両面に画像を形成するときは、記録体の片面の画像を定着ニップで定着した後、記録体反転装置２９で反転し、レジストローラ３６部へ再給送される。その結果、再給送される記録体は、定着ニップにおける熱や圧力により、給紙カセット２３からレジストローラ部へ給送されたものに比べてカールしている。よって、レーザー変位センサ６７Ａ、Ｂ、Ｃのいずれかで、裏面に画像が形成されているか否かをチェックする。記録体の裏面に画像が形成されている場合は、レーザーの反射率が低くなる部分があるためレーザー変位センサ６７の出力値が、記録体の裏面に画像が形成されていない場合に比べてノイズが多くなる。よって、制御部２００は、記録体がレーザー変位センサ６７による検知位置を横切るときのレーザー変位センサの出力波形（時系列データ）からノイズの有無を調べる。次に、制御部２００は、定着ニップを通過する記録体が、両面プリントのために再給送されたものか否かを判定する。この判定結果により、記録体のカール状態の情報を取得することができる。すなわち、制御部２００は、両面画像形成が行われたか否かを判定する判定手段としての機能を有しているのである。

また、記録体のスキュー量は、次のようにして取得することができる。すなわち、第１レーザ変位センサ６７Ｂが、記録体の先端を検知した時刻Ｔｂと、第２レーザー変位センサ６７Ａ、Ｃが記録体の先端を検知した時刻Ｔａ、Ｔｃとの差を算出することで記録体のスキュー量の情報を取得することができる。

定着ニップ幅および記録体の厚みは、先の図４で示した位置変位センサ７６から取得する。
図６は、位置変位センサ７６の出力値（加圧ローラの変位量）の変化を示す図である。図に示すように、位置変位センサ７６の出力値には、加圧ローラ６１ｂ１回転を１周期とする偏心成分が出力される。このため、定着ニップに記録体が通過したときは、図に示すように、記録体の厚みによる変位と加圧ローラ６１ｂの偏心による変位とが重畳されたものが検知される。従って、加圧ローラ１回転における変位量の平均値を算出することで、加圧ローラ１６ｂの偏心成分が除去され、位置変位センサ７６の出力値から記録体の厚みによる変位量成分を取り出すことができる。

図７は、装置が待機状態からほぼ連続的に通紙を行ったときの加圧ローラの変位量と通紙枚数との関係を示す図である。なお、変位量は、加圧ローラ一回転における変位量の平均値であり、1枚目における値を基準（０ｍｍ）とし、加圧ローラの中心が定着ローラに近づく方向が正になるように表している。尚、加圧ローラ、定着ローラの直径は５０ｍｍである。図に示すように、通紙枚数が増えるに連れて、変位量が上昇しているのがわかる。これは、連続運転によって、加圧ローラ６１ｂが加熱され、加圧ローラ６１ｂの弾性部材などが軟化して、ニップ幅が増加すると、加圧ローラ６１ｂの回転軸が定着ローラ側へ移動する。すると、図４に示すように、加圧ローラの回転軸に当接する加圧アームの位置変位センサ７６側の端部が加圧スプリングによって定着ローラ側に揺動する。その結果、位置変位センサ７６の出力値が変化する。ニップ幅Ｗが増加すれば、それだけ加圧ローラの回転軸が定着ローラ側に移動するので、位置変位センサの出力値（加圧ローラの変位量）が増加する。従って、加圧ローラ６１ｂの変位量から、定着ニップ幅Ｗの情報を取得することができる。

記録体の含水率は、先の図２に示すように、定着ニップ近傍に設けられた湿度センサ７３の検知結果に基づいて取得する。定着ニップで記録体が加熱されることで、記録体内部の水分が蒸発し、定着装置６０近傍の湿度が上昇する。この湿度の上昇を湿度センサ７３で観測する。制御部２００は、その観測結果を基に記録体の含水率を推測する。これにより、記録体の含水率の情報を取得することができる。すなわち、制御部２００は、記録体の含水率を推定する含水率推定手段としての機能を有している。
湿度センサ７３としては、一般的な高分子型は、反応が遅いので、応答が早いセラミック型が好ましい。また、定着装置から発生する熱や水蒸気を速やかに放出するため、定着装置には、排気流路が設けられている。湿度センサ７３は、定着装置内で発生した水蒸気が集約された排気流路中に設置することが好ましい。

記録体先端部の画像面積率は、ホストコンピュータから直接データとして送られる画像情報、あるいは原稿画像からスキャナーで読み取って画像処理をした後に得られる画像情報から取得する。

電子写真装置の画像形成条件は、トナー付着量が一定になるように制御システムによって制御されるが、完全に一定にするのは困難であり、画像条件の履歴やトナーの状態や現像条件などの画像形成条件によって、同じ画像パターンであっても記録体表面のトナー付着量が異なってくる。よって、同じ画像パターンであっても単位面積当りの熱の吸収度合い（定着必要熱量）が変動する。その結果、同じ画像パターン、同じ定着条件（定着温度）であっても、記録体の定着ローラへの剥離挙動が異なる。このように、現像条件などの画像形成条件によって、剥離状態が異なるので、現像条件などの画像形成条件を要因情報として取得する。

次に、定着ローラの寿命を予測するための巻き込み指標値の算出について説明する。
記録部材の状態、画像情報、画像形成条件などの記録体の定着ローラへの剥離挙動に影響を与える要因情報を除いて指標値の算出する方法としては、パターン認識アルゴリズムなどの公知の統計的手法を用いて算出することが可能である。ここでは、一例として、ＭＴＳ（Maharanobis Taguchi System）法を用いて指標値を算出する方法について、説明する。
ＭＴＳ法の詳細は、「ＭＴシステムにおける技術開発 刊行委員会委員長 田口玄一著 日本規格協会刊」に詳しく説明されているので、詳しい説明を省略するが、次のような処理を行う。即ち、まず、正常な状態の被検対象、あるいはこれと同一仕様のものである同一仕様物から、複数種類の情報からなる組データを取得する。そして、この組データを数多く収集して標準データとなる逆行列を構築する。その後、被検対象の正常さ加減を調べたいときに、被検対象から組データを取得する。そして、この組データについて、予め構築しておいた標準データによる多次元空間内でどのような相対位置関係にあるのかを示すマハラノビス距離を求め、その結果に基づいて被検対象の正常さ加減を量る。

本複写機では、標準データとして、ＭＴＳ法による逆行列が情報記憶手段２０１内に格納されている。この逆行列は、新品の定着ローラが搭載された本複写機によって様々な画像パターンや記録体の厚みのプリントアウトが複数回に渡って行われた際におけるそれぞれの湾曲量δ、記録部材の種類や状態、画像情報、画像形成条件などの要因情報に基づいて構築されたものである。ユーザーのもとでのプリントアウトが行われる際には、そのときの差分データ、記録体の幅、カール状態、スキュー量、記録体の厚さ、記録体の含水率、定着ニップ幅、記録体先端の画像面積率などの要因情報が取得され、取得結果と、前述の逆行列とに基づいてマハラノビス距離が求められる。そして、マハラノビス距離が所定の閾値を超えた時点で、警報が発信されたり、分離爪がセットされたりする。

図８は、指標値と、最後に保守を行ってからの経過時間との関係を示すグラフである。定着ローラを交換するなどして保守した直後では、指標値はそれほど高い値を示していないが、その後、装置の使用時間が増えるにつれて徐々に上昇していく。そして、第３閾値に達した後に更に上昇を続け、やがて紙詰まりが多発する。第３閾値は、異常が発生する時の指標値よりも低い値に設定されているため、指標値が閾値３に達した時点で定着ローラの寿命が到来した旨を報知手段２０２で発することで、定着ローラの寿命を事前に予測してユーザーに伝えることができる。

また、情報記憶手段２０１内には、巻き付き指標値と比較するための閾値として、第３閾値の他に第１閾値と、第２閾値とが格納されている（第１閾値＜第２閾値＜第３閾値）。そして、制御部２００は、巻き付き指標値が第１閾値を超えると、離型剤塗布機構６８を所定時間だけ定着ローラ６１に当接させる制御を行う。また、巻き付き指標値が第２閾値を超えると、制御部２００は、ウェブ６９の送り速度を速める制御を行う。そして、最終的に指標値が閾値３に達したら、制御部２００は、分離爪６４をセットしたり定着ローラの寿命が到来した旨を報知手段２０２で報知したりするなどの制御を行う。

なお、定着ローラの寿命がもうすぐ到来しようになったときにだけ分離爪をセットするのは次に説明する理由からである。即ち、分離爪を定着ローラに当接させると、両者の摺擦によって定着ローラ表面を削ってしまうため、定着ローラの寿命を縮めてしまう。そこで、寿命が到来しそうになったときだけ、換言すれば、分離爪による記録体の強制的な剥離が必要になったときだけ、分離爪をセットすることで、定着ローラの寿命低下を抑えているのである。

また、指標値が閾値２を超えた段階で制御部２００は、現像条件や転写条件を変更して、記録体へのトナー付着量を減らす制御を行ったり、定着条件を変更したりする制御を行ってもよい。

巻き付き指標値が上述の閾値を超えた時点から、定着ユニット内への記録体の巻き込みが発生し始めるまでの期間は、その間におけるユーザーのプリントアウト条件によって異なってくる。例えば、一般原稿などといった、中厚紙且つ画像面積の比較的小さなプリントアウトを主に行うユーザーでは、その期間が比較的長くなる。これに対し、写真画像などといった面積の比較的大きな画像を薄紙に出力するプリントアウト条件が主なユーザーでは、その期間が比較的短くなる。実施形態に係る複写機では、それにもかかわらず、それぞれ同じタイミングで警報を発信していた。すると、前者のユーザーに対しては、寿命到来までにまだ少し余裕があるにもかかわらず、定着ローラを少し早めに交換させてしまうおそれがある。また、後者のユーザーでは、定着ローラの交換が間に合わないといった事態を発生させるおそれがある。

そこで、画像形成部１００によって形成されるトナー像の面積情報と、記録体の厚み情報と、プリント回数（画像形成動作回数）とに基づいて閾値を補正させるように制御部２００を構成してもよい。

具体的には、制御部２００は、ホストコンピュータから直接データとして送られる画像情報、あるいは原稿画像からスキャナーで読み取って画像処理をした後に得られる画像情報から、プリントアウトされるトナー像の画像面積をドット数（画素数）に基づいて算出する。また、制御部２００は、給紙カセット２３にセットされている記録体の厚み情報を取得する。

情報記憶手段２０１内には、プリント条件データテーブルも格納されている。このプリント条件データテーブルは、条件点数と、プリント条件とを関連付けるデータテーブルである。ここで、プリント条件とは、画像面積と紙厚との組合せによる条件である。本複写機では、例えば５通りの画像面積（極低、低、中、高、極高）と、３通りの紙厚（薄紙、中厚紙、厚紙）との組合せからなる１５通り（５×３）のプリント条件を定義している。これら１５通りのプリント条件には、それぞれ定着ローラへの記録体の巻き付きを発生し難いものから順に、１、２、・・・１４、１５という条件点数を対応させている。この対応関係を示すのが、プリント条件データテーブルである。

制御部２００は、プリントジョブを行う毎に、面積情報と情報記憶手段２０１に記憶させておいた記録体の厚み情報（紙厚情報）とに基づいて、そのジョブにおけるプリント条件について、上述した１５通りのどれに一番近いかを判定する。そして、判定結果に対応する条件点数を、プリント条件データテーブルから検索し、検索結果を前回までの条件点数累積に加算する。また、プリントジョブを行う毎に、累積プリント回数をカウントアップする。そして、条件点数累積を累積プリント回数で除算して平均条件値を求める。この平均条件値は、これまでの平均的なプリントアウト条件を示している。

平均条件値が１〜１５の中間である「８」になった場合には、それまでの平均的なプリントアウト条件が一般的な条件であったことになる。そこで、上記閾値を補正しないまま、上述の劣化判定処理を行う。

一方、平均条件値が「８」未満になった場合には、それまでの平均的なプリントアウト条件が通常よりも巻き付きを引き起こし難い条件であったことになる。即ち、プリントアウトは、巻き付きを引き起こし難い条件で行われる傾向にあると言える。そこで、この場合には、平均条件値が小さくなるに従って大きな数値を上記閾値に加算する補正を行う。これにより、報知のタイミングが巻き付きの引き起こし難さに応じて通常よりも延期される。

また、平均条件値が「８」を超えた場合には、それまでの平均的なプリントアウト条件が通常よりも巻き付きを引き起こし易い条件であったことになる。即ち、プリントアウトは、巻き付きを引き起こし易い条件で行われる傾向にあると言える。そこで、この場合には、平均条件値が大きくなるに従って大きな数値を上記閾値から減算する補正を行う。これにより、報知のタイミングが巻き付きの引き起こし易さに応じて通常よりも早められる。

かかる構成の本複写機では、ユーザーによる平均的なプリントアウト条件に応じた適切なタイミングで、定着ローラの寿命が近いことを報知することができる。

また、記録体の定着ローラへの剥離挙動に影響を与える要因情報である記録体先端の画像面積率などの画像情報は、標準データを構築するために用いた画像情報と、指標値を算出するときのユーザーが出力する画像情報とが完全に一致することがない（例えば、記憶体先端の画像面積率が同一であったとしても、標準データを構築するときの画像分布と、ユーザーが出力する画像分布とは異なり、結果として剥離挙動も異なる）。そのため、指標値にばらつきが生じ、精度の高い定着ローラの寿命予測が行えないおそれがある。記録体に形成する画像パターンの分布情報を詳細に取得することによって、ばらつきを小さくすることができるが、データ収集に多大な労力が生じ、ひいては複写機のコストアップにつながるおそれがある。このため、指標値算出のときは、標準データを構築したときと同じ標準のパターン画像を出力するようにしてもよい。これにより、画像情報による指標値のばらつきをなくすことができる。また、標準データの構築も標準のパターン画像のみでよいので、標準データの構築するときのデータ量が少なくてすむ。

また、本実施形態では、距離検知手段として、レーザー変位センサを用いて、光学的に記録体の距離を検知しているが、これに限られない。例えば、超音波センサを用いて記録体の距離を検知することもできる。
また、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、定着ローラ６１ａの軸線方向一端に発光部６７１を設け、他端に受光部６７２を設けた検知センサ６７０で湾曲量δを検知することもできる。具体的に説明すると、例えば発光部６７１に平行光を発する光源を配置し、受光部６７２に所望の間隔で記録体の搬送面に対して法線方向に配列されたＣＣＤやフォトトランジスタなどの受光素子６７２ａを配置する。記録体が、検出範囲を通過すると、記録体が光を遮り、いくつかの受光素子６７２ａには、発光部６７１からの光が受光できなくなる。そして、図９（ｂ）に示すように、湾曲がない場合は、記録体が発光部６７１の光を遮る量は、紙の厚み分であるが、図中点線に示すように、記録体先端部中央が、定着ローラ６１ａから離間して湾曲している場合は、記録体が発光部６７１の光を遮る量が多くなる。そして、湾曲量δが多くなれば、記録体が発光部６７１の光を遮る量が多くなる。その結果、湾曲量δに応じて、光が検知されない受光素子６７２ａの数が異なってくる。よって、この光が検知されない受光素子６７２ａの数に基づいて湾曲量δを検知することができる。

これまで、電子写真方式によってトナー像を形成する複写機の例について説明してきたが、直接記録方式によってトナー像を形成する画像形成装置にも、本発明の適用が可能である。直接記録方式とは、例えば、特開２００２−３０７７３７号公報に記載の画像形成装置のように、潜像担持体によらず、トナー飛翔装置から飛翔させたトナー群を記録体に直接付着させてトナー像を形成する方式である。

また、定着ローラ６１ａに対する記録体の巻き込み易さを判定するようにした複写機について説明したが、定着ローラ６１ａに限らず、記録後経路内でニップを形成する表面無端移動体であれば、それに対する巻き込み易さを本発明によって判定することが可能である。例えば、図１０に示すように、トナー像を担持する記録体は、感光体１１に巻き付いて、プロセスユニットに巻き込まれるおそれがある。そこで、図中で符号６７Ｂを付した記録体先端中央部の距離を検知する第１レーザー変位センサ６７Ｂの出力値Ｖｂと、図中で符号６７Ａを付した記録体先端端部の距離を検知する第２レーザー変位センサ６７Ａの出力値Ｖａとの差分値Ｖｂ−Ｖａを算出して、湾曲量δ算出し、感光体１１に対する転記録体の搬送状態（剥離挙動）を検知するようにしてもよい。また、湾曲量、記録体の状態情報などに基づいて指標値を算出し、指標値に基づいて記録体と画像比率に対応した転写電流などの転写条件が設定して、記録体の感光体１１への巻き付きを抑制する。また指標値に基づく記録体と画像比率に対応した転写電流などの転写条件が設計上の転写条件を超える場合は、図示しない分離爪を感光体１１に当接させて機械的に記録体を剥離させる。
また、この図１０においては、レイアウトの制約上反射ミラ−１４０を介して記録体先端の距離を検知している。

また、両面転写モードでは、紙搬送ベルト１４ａと記録体との間にトナー像が介在するため、記録体が紙搬送ベルト１４ａに巻き付いて、紙搬送ユニット１４内に巻き込まれるおそれがある。そこで、第１および第２レーザー変位センサの出力値から湾曲量δを算出して、紙搬送ベルト１４に対する記録体の搬送状態（剥離挙動）を検知することもできる。

以上、本実施形態の画像形成装置によれば、記録体の無端移動体に対する剥離挙動を示す記録体先端の湾曲量δを算出することで、記録体の搬送状態を検知することができる。湾曲量δは、記録体先端のある瞬間における距離情報に基づいて算出可能であるので、所定の期間の記録体の時系列距離情報に基づいて、記録体の搬送状態（剥離挙動）検知するものに比べて、データ数を少なくすることができる。また、レーザー変位センサ６７で記録体先端のある瞬間における距離情報を得るだけでよいので、記録体の裏面に画像が記録されていても、精度のよく記録体の搬送状態（剥離挙動）を検知することができる。

また、湾曲量δである第１距離検知手段たるレーザー変位センサ６７Ｂの出力値Ｖｂと第２距離検知手段たるレーザー変位センサ６７Ａの出力値Ｖａの差分データ（Ｖｂ−Ｖａ）、記録体の厚さ、含水率、記録体の幅などの記録部材の状態、記録体先端の画像面積率や画像分布などの画像情報、現像条件などの画像形成条件などの要因情報に基づいて、記録体の巻き付き易さを示す指標値を算出している。このように、本実施形態においては、記録体の表面移動体に対する剥離挙動に影響を与える要因情報を含めた単一の指標値を算出する。よって、湾曲量δのみで、無端移動体に対する記録体の巻き付き易さを判断するものに比べて、精度の良く記録体の巻き付き易さを判断することができる。そして、無端移動体に対する記録体の巻き付き易くなっていることは、表面無端移動体が劣化して寿命が近いことを意味しているので、算出した指標値と、所定の閾値との比較に基づいて、表面無端移動体の寿命到来を前もって予測することが可能となる。そして、その予測に基づいて、ユーザーに対して寿命到来前から表面無端移動体の交換準備に取り掛からせることで、表面無端移動体の交換準備期間に余裕をもたせることができる。

また、両面画像形成するときに、記録体の片面に画像形成された記録体は、画像が形成されていない記録体に比べてカールしている。よって、無端移動体に給送された紙が、両面に画像を形成するべく再給送されたものか、給紙トレイから給紙されたものかがわかれば、記録体の表面移動体に対する剥離挙動に影響を与える要因情報のひとつである記録体のカール状態の情報を知ることができる。
両面に画像を形成するべく再給送されたものは、裏面に画像が形成されているので、レーザー変位センサで記録体の裏面を検知したときの出力波形（時系列データ）は、裏面に画像が形成されていないものに比べて、乱れた波形となる。よって、レーザー変位センサで記録体の裏面を検知したときの出力波形から、両面に画像を形成するべく再給送されたものか否かがわかる。すなわち、レーザー変位センサで記録体の裏面を検知したときの出力波形から、記録体の表面移動体に対する剥離挙動に影響を与える要因情報のひとつである記録体のカール状態を取得することができる。よって、両面画像形成が実施されたか否かの結果を指標値算出に用いることで、巻き付き易さを示す指標値の精度が向上する。

また、第１レーザー変位センサが記録体先端を検知する時刻と第２レーザー変位センサが記録体先端を検知する時刻との差から、指標値算出に用いる記録体の表面移動体に対する剥離挙動に影響を与える要因情報のひとつであるスキュー量を取得することができる。このように、湾曲量δを検知するためのビーム位置検知センサで指標値算出に用いるスキュー量が取得できるので、スキュー量を取得するための別センサを設ける必要がなく、コストアップや装置の大型化を抑制することができる。

また、表面無端移動体対のうち、一方の表面無端移動体を加圧してニップを形成する無端移動体たる加圧ローラの一回転における変位量の平均値を指標値算出に用いている。記録体の表面移動体に対する剥離挙動に影響を与える要因情報のひとつである無端移動体のニップ幅が大きくなるほど、加圧ローラの変位量が増加する。また、加圧ローラの変位量は、加圧ローラの偏心によっても変動するので、加圧ローラの一回転における変位量の平均値を算出することで、加圧ローラの偏心成分を除去でき、加圧ローラの変位量から記録体の表面移動体に対する剥離挙動に影響を与える要因情報のひとつである無端移動体ニップ幅の情報を取得することが可能となる。そして、このニップ幅の情報を用いて指標値を算出することで、巻き付き易さを示す指標値の精度が向上する。

また、ニップに記録体が搬送されると、加圧ローラは、記録体の厚みに応じて変位する。すなわち、記録体がニップを通過したときの加圧ローラにおける変位量の平均値には、記録体の表面移動体に対する剥離挙動に影響を与える要因情報のひとつである記録体の厚み情報が含まれている。よって、記録体がニップを通過したときの加圧ローラにおける変位量の平均値を指標値算出に用いることで、巻き付き易さを示す指標値の精度が向上する。

また、記録体は、定着装置で熱エネルギーが与えられるので、記録体内部の水分が蒸発する。定着装置の近傍の湿度センサを配置することで、記録媒体から蒸発した水分量が把握でき、これから、記録体の表面移動体に対する剥離挙動に影響を与える要因情報のひとつである記録体の含水率を推測することができる。よって湿度センサの検知結果に基づいて推定した記録体の含水率を指標値算出に用いることで、巻き付き易さを示す指標値の精度が向上する。

また、指標値と閾値とを比較した比較結果に基づいて、巻き付きを抑制する制御対象の追加、および／または、制御対象の制御を異ならせることで、指標値の大きさに応じた制御を行うことができ、部材の不要な消耗や劣化を抑えることができる。

また、指標値と閾値とを比較した比較結果に基づいて、離型剤塗布手段たる離型剤塗布機構６８の表面無端移動体の表面への離型剤塗布量を制御することで、表面移動体へのトナー付着を抑制することができる。また、離型剤の余分消耗をお抑えることができる。

指標値と閾値とを比較した比較結果に基づいて、分離爪を無端移動体に当接させることで、常時分離爪を無端移動体に当接させるものに比べて分離爪による無端移動体のキズなどを抑制することができる。

また、指標値と閾値とを比較した比較結果に基づいて、転写条件の設定を変更するので、感光体や転写ベルトへの記録体の巻き付きを抑制することができる。

実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 複写機における定着装置とカール除去ローラ群とを示す拡大構成図。 レーザー変位センサの配置関係を示す概略斜視図。 加圧ローラの加圧機構を示す拡大構成図。 複写機の電気回路の一部を示すブロック図。 位置変位センサの出力値の時系列変化を示す図。 装置が室温の状態からほぼ連続的に通紙を行ったときの加圧ローラの変位量と通紙枚数との関係を示す図。 複写機における累積プリント枚数と、巻き付き指標値との関係を示すグラフ。 記録体の湾曲量を検知することのできる検知センサの他の例を示す図。 転写ニップにおける記録体の搬送状態を検知する例を示す図。

符号の説明

３６ 排紙トレイ
６０ 定着装置
６４ 分離爪
６８ 離型剤塗布機構
６９ ウェブ
７３ 湿度センサ
７４ 加圧アーム
７５ 加圧スプリング
７６ 位置変位センサ
８０ 加圧機構
１００ 画像形成部
２００ 制御部
２０１ 情報記憶手段
２０２ 報知手段

Claims (12)

1. シート状の記録部材を搬送するための搬送路と、該搬送路内を搬送される記録部材にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   無端移動する表面を互いに当接させて該搬送路内でニップを形成する表面無端移動体対とを備え、表面に該トナー像を担持した記録部材を該ニップに挟み込んで搬送する画像形成装置において、
   前記搬送路の全領域のうち、前記ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材先端の搬送幅方向における湾曲量を検知する湾曲量検知手段と、
   該湾曲量検知手段の検知結果、表面に担持したトナー画像の画像情報、画像形成条件、記録部材の状態情報に基づいて前記表面無端移動体対の何れか一方の表面無端移動体に対する記録部材の巻き付き易さを示す指標値を算出する指標値算出手段と、
   該指標値と所定の閾値とを比較する比較手段とを設け、
   前記湾曲量検知手段を、前記搬送路の全領域のうち、前記ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材先端の搬送幅方向中央部付近と自らとの距離を検知する第１距離検知手段と、該記録部材先端の搬送幅方向端部付近と自らとの距離を検知する第２距離検知手段と、前記第１距離検知手段の検知結果と第２距離検知手段の検知結果との差分データを算出する算出手段とで構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   片面に画像が形成された後の記録部材を反転させて再度前記トナー像形成手段へ搬送することで記録部材の両面に画像を形成する両面画像形成手段と、
   前記記録部材が搬送されている際の所定期間における前記第１距離検知手段または第２距離検知手段による時系列の検知結果に基づいて、搬送路内の記録部材が、片面のみ画像が形成されたものか、両面画像が形成されたものかを判定する判定手段とを有し、
   前記判定手段の判定結果を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の画像形成装置において、
   前記第１距離検知手段が、前記記録部材の先端を検知した時刻と、前記第２距離検知手段
   が、前記記録部材の先端を検知した時刻との差を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、
   前記表面無端移動体対のうち、一方の表面無端移動体を加圧してニップを形成する無端移動体の前記一方の無端移動体に対して接離する方向の位置が変化すると、出力値が変化する変位検知手段を備え、
   前記無端移動体一回転における前記変位検知手段の出力値の平均値を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、
   前記記録部材が前記無端移動体対を通過したときの前記無端移動体一回転における前記変位検知手段の出力値の平均値を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至５いずれかの画像形成装置において、
   前記記録部材に熱エネルギーを与えてトナー像を記録部材に加熱定着させる定着装置と、
   前記定着装置近傍の湿度を検知する湿度検知手段と、
   前記湿度検知手段の検知結果に基づいて、前記定着装置を通過した記録部材の含水率を推定する含水率推定手段とを備え、
   前記含水率推定手段の推定結果を、前記指標値算出に用いるように前記指標値算出手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、
   前記比較手段の比較結果に基づいて、前記表面無端移動体対の寿命が到来した旨をユーザーに報知する報知手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
   各制御対象を制御して前記記録部材の巻き付きを抑制する制御手段を備え、該制御手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて、巻き付きを抑制する制御対象の追加、および、制御対象の制御を異ならせることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８の画像形成装置において、
   前記表面無端移動体の表面に離型剤を塗布する離型剤塗布手段を有し、
   前記制御手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて、離型剤塗布手段の表面無端移動体の表面への離型剤塗布量を制御することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項８または９の画像形成装置において、
    前記表面無端移動体の表面から記録部材を剥離する分離爪と、
    該分離爪を該表面に接離させる接離手段とを有し、
    前記制制御手段は、前記比較手段の比較結果に基づいて、該接離手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項８乃至１０いずれかの画像形成装置において、
    前記表面移動体のうち一方は、トナー像を担持する像担持体であり、前記像担持体上のトナー像を前記ニップで前記記録部材に転写するものであって、
    前記制御手段は、前記像担持体上のトナー像を前記記録部材に転写するときの転写条件を前記前記比較手段の比較結果に基づいて、設定することを特徴とする画像形成装置。
12. 無端移動する表面を互いに当接させて該搬送路内でニップを形成し、この形成したニップに表面にトナー像を担持した記録部材を挟み込んで該記録部材を搬送する表面無端移動体対の寿命を予測する寿命予測方法において、
    前記搬送路の全領域のうち、前記ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材先端の搬送幅方向中央部付近と自らとの距離を検知する第１距離検知手段と、該記録部材先端の搬送幅方向端部付近と自らとの距離を検知する第２距離検知手段と、前記第１距離検知手段の検知結果と第２距離検知手段の検知結果との差分データを算出する算出手段とを備えた湾曲量検知手段で、前記ニップよりも下流側の領域における所定位置を通過する記録部材先端の搬送幅方向における湾曲量を検知するステップと、湾曲量検知手段の検知結果、表面に担持したトナー画像の画像情報、画像形成条件、記録部材の状態情報に基づいて前記表面無端移動体対の何れか一方の表面無端移動体に対する記録部材の巻き付き易さを示す指標値を算出するステップと、該指標値と所定の閾値とを比較して、該比較結果に基づいて前記表面無端移動体対の寿命を予測するステップとを有することを特徴とする寿命予測方法。

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