JP2004045640A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式などによって画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンタ等の画像形成装置は、従来では市場にて使用された後に回収されて廃棄されるのが一般的であった。ところが、近年の環境保護意識の高まり等により、市場で使用された複写機、プリンタ等の製品を回収して、廃棄することなく再利用することが行われ始めている。
【0003】
回収された複写機、プリンタ等の製品は、市場での使用実績に応じて再利用できるものは分解、清掃、再調整、再組立などの工程を経て、リユース品として再出荷される。この際、判断基準となるのは画像形成回数、即ち画像形成(印字)回数に応じて積算されるカウンタ値に依存している。つまり、当初寿命として想定していたカウンタ値から実際に使用されたカウンタ値を引いた値が、充分に残っていれば残った寿命分を保証寿命とすることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来では、回収された複写機、プリンタ等の製品に対してリユース品として再出荷可能な製品の割合が低く、多くの回収品は廃棄処分されている。
【0005】
その理由としては、当初寿命として想定しているカウンタ値は、動作条件、動作環境等が悪条件であった場合を想定して設計されているのに、市場で使用されていた製品(複写機、プリンタ等)の個々の市場での動作条件、動作環境等が不明なため、実際にどのくらいの寿命が残っているか正確に判断することができなかった。このため、悪条件で使用されていたという条件のもとで残寿命を算出することになり、実際よりも短い寿命しか保証できないことになってしまう。
【0006】
これにより、リユース品として再出荷できる製品の割合が低くなってしまう。
【0007】
そこで本発明は、市場より回収された画像形成装置(複写機、プリンタ等)の残存寿命を正確にかつ低コストで推定することできるようにして、リユース品として再出荷できる製品の割合を高める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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体上に形成された現像剤像を直接又は中間転写体を介して転写材に転写して画像形成を行う画像形成装置において、画像形成装置内に配した電気部品が実装された複数の基板又は/及びユニットと、前記全ての基板又は/及びユニットのうちの一部の基板又は/及びユニット上の電気部品周囲の少なくとも温度環境を検出する環境検出手段と、前記環境検出手段で検出した前記電気部品周囲の温度情報に基づいて、該電気部品の画像形成動作条件に伴う温度変化を予測し、更にこの予測した温度変化情報に基づいて、前記複数の基板又は/及びユニットのうちの前記環境検出手段が配置されていない基板又は/及びユニット上の電気部品の画像形成動作条件に伴う温度変化を予測し、予測した温度変化情報に基づいて、前記全ての基板又は/及びユニットに実装した電気部品の残存寿命を算出する制御手段と、を有することを特徴としている。
【0009】
また、前記電気部品の画像形成動作条件に伴う温度変化の各予測は、記憶手段に予め記憶されているデータテーブルを用いて行うことを特徴としている。
【0010】
また、前記電気部品の画像形成動作条件に伴う温度変化の各予測は、記憶手段に予め記憶されているデータテーブルと、画像形成装置の画像形成動作時における設定動作条件とを用いて行うことを特徴としている。
【0011】
また、前記データテーブルとして、前記電気部品の画像形成動作条件に伴う温度分布を表すデータを用いることを特徴としている。
【0012】
また、前記データテーブルとして、前記電気部品の画像形成動作条件に伴う経時飽和時の温度分布を表すデータと、前記電気部品の画像形成動作条件に伴う経時飽和時の温度分布に到達するまでの時定数とを用いることを特徴としている。
【0013】
また、前記制御手段は、前記各環境検出手段に電気的に接続された送信手段を介して画像形成装置の外部に設けられていることを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【0015】
〈実施の形態1〉
図1は、本発明の実施の形態1に係る画像形成装置を示す概略構成図である。本実施の形態の画像形成装置は、電子写真方式でフルカラーのデジタル複写機である。
【0016】
本画像形成装置は、上部にデジタルフルカラー画像リーダ部(以下、リーダ部という)A、下部にデジタルフルカラー画像プリンタ部(以下、プリンタ部という)Bを備えている。
【0017】
リーダ部Aにおいては、原稿30を原稿台ガラス31上に載せ、露光ランプ32により露光走査することにより、原稿30からの反射光像をレンズ33によりフルカラーCCDセンサ34に集光し、カラー色分解画像信号を得る。このカラー色分解画像信号(画像信号)は、増幅回路(不図示)を経てビデオ処理ユニット(不図示)にて処理を施され、プリンタ部Bに送出される。
【0018】
プリンタ部Bにおいては、像担持体としての感光ドラム1は矢印方向(時計方向)に回転自在に支持されている。感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿って、コロナ帯電器(1次帯電器)2、露光装置(レーザ露光光学ユニット)3、4個の各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)の現像器4y、4c、4m、4Bk、転写装置5、クリーニング装置6などが配設されている。
【0019】
露光装置3は、リーダ部Aからの前記画像信号が入力され、この画像信号をレーザ出力部(不図示)にて光信号に変換した後、光信号に変換されたレーザ光を高速回転するポリゴンミラー3aで反射し、レンズ3b及びミラー3cを介して感光ドラム1表面を画像露光Eする。
【0020】
そして、プリンタ部Bは、画像形成時には感光ドラム1を矢印方向(時計方向)に回転させ、感光ドラム1表面を前露光ランプ(不図示)で除電した後、コロナ帯電器2により所定の極性・電位に一様に帯電する。そして、露光装置3から各分解色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)毎に原稿30の画像情報に応じた画像露光Eを行い、感光ドラム1表面に静電潜像を形成する。
【0021】
そして、各分解色毎に各現像器4y、4c、4m、4Bkを順次動作させて、感光ドラム1上の静電潜像を現像し、感光ドラム1上に各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー画像を順次形成する。各現像器4y、4c、4m、4Bkは、偏心カム24y、24c、24m、24Bkの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム1に接近するようになっている。
【0022】
そして、上記の画像形成のタイミングに合わせてカセット48a又は48bから用紙などの記録材Pを給紙ローラ46a、47a、47b又は46b、47c、47dによって給紙し、搬送ローラ44、42、40、27、28により記録材搬送パス49を通して、転写装置5と感光ドラム1との対向位置(画像転写位置)に搬送された記録材Pに、感光ドラム1上のトナー画像を転写する。
【0023】
転写装置5は、転写ドラム5a、転写帯電器5b、記録材Pを静電吸着させるための吸着帯電器5c、これに対向する吸着ローラ5g、内側帯電器5d、外側帯電器5eとを有し、回転駆動されるように軸支持された転写ドラム5aの周面開口域には誘電体からなる記録材担持シート5fを円筒状に一体的に張設している。記録材担持シート5fとして、本実施の形態ではポリカーボネートフィルム等の誘電体シートを使用している。
【0024】
ドラム状の転写ドラム5aを回転させることによって、感光ドラム1上のトナー画像は、転写帯電器5bにより記録材担持シート5fに担持(静電吸着)された記録材P上に転写される。このようにして、記録材担持シート5fに静電吸着し搬送された記録材Pには、各色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナー画像が順次重畳転写され、フルカラー画像を形成する。
【0025】
このようにして4色のトナー画像の転写を終了すると、記録材Pを転写ドラム5aから分離爪8a、分離押し上げコロ8b及び分離帯電器5hの作用によって分離する。分離された記録材Pは定着器9に搬送され、定着器9の定着ローラ9aと加圧ローラ9b間の定着ニップで加熱、加圧されて表面にフルカラー画像が定着される。フルカラー画像が定着された記録材Pは、搬送パス切替えガイド19を介して排紙トレイ26に排出される。
【0026】
一方、上記のトナー画像転写後に感光ドラム1表面に残留している転写残トナーなどは、クリーニング装置6によって除去され、次の画像形成に供される。
【0027】
また、記録材Pの両面に画像を形成する場合には、記録材Pが定着器9を通過後、すぐに搬送パス切換ガイド19を駆動し、上記のように一方の面に画像が定着された記録材Pを、搬送縦パス20を介して反転パス21aに一旦導いた後、反転ローラ21bの逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出させて表裏反転された状態で両面搬送パス21cに搬送される。そして、再給紙ローラ29より、再び上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を形成した後、排紙トレイ26に排出される。
【0028】
また、転写ドラム5aの記録材担持シート5f表面は、トナーなどの粉体の飛散及び付着、記録材P上のオイルの付着などにより汚染されるが、ファーブラシ5mと、これに記録材担持シート5fを介して対向するバックファーブラシ5jとの作用、また、オイル除去ローラ5nと、これに記録材担持シート5fを介して対向するバックアップブラシ5kの作用により清掃される。
【0029】
また、本実施の形態では、転写ドラム5aの外側に偏心カム5pとカムフォロワ5iを有しており、偏心カム5pを回転動作させ、転写ドラム5aと一体化しているカムフォロワ5iを作動させることにより、転写ドラム5a表面の記録材担持シート5fと感光ドラム1とのギャップを任意に設定可能な構成としており、画像形成時以外においては、転写ドラム5aを感光ドラム1から離している。
【0030】
上記した本実施の形態における画像形成装置(フルカラーのデジタル複写機)内には、例えば図2に示すような、複数の半導体集積回路51、AL電解コンデンサ52、トランジスタやダイオード等の半導体素子(不図示)、抵抗(不図示)、及びこれらの動作を制御する制御装置(CPU)53等が実装されているプリント基板50やユニット(不図示)が複数実装されている。更に、上記の各プリント基板50には、サーミスタ等の温度センサ54がAL電解コンデンサ52近傍に実装されている。
【0031】
図3に示すように、温度センサ54の一方の端子は基準電圧Vrefに接続され、他方の端子は抵抗56にて接地されるとともに、A/D変換器55に入力される。A/D変換器55の出力は、同一プリント基板50上に実装されている上記の制御装置(CPU)53により読み出され、このプリント基板50上のAL電解コンデンサ52近傍の温度変化が一定時間毎に検出される。検出された温度情報(温度データ)とその累積時間は、同一プリント基板50上に実装されているメモリ57に格納(記憶)される。
【0032】
メモリ57内でのデータ構成としては、例えば図4に示すように、アドレス***1番地には温度が25℃〜30℃であった累積時間(図では0033)を記憶し、アドレス***2番地には温度が30℃〜35℃であった累積時間(図では0145)を記憶し、アドレス***3番地には温度が35℃〜40℃であった累積時間(図では0A03)を記憶し、アドレス***4番地には温度が40℃〜45℃であった累積時間(図では0113)を記憶といった具合に順次記録し、ヒストグラムを作成する。
【0033】
この温度推移データより、上記のプリント基板50上の温度に依存して寿命が変わるデバイス(半導体集積回路51、AL電解コンデンサ52、トランジスタやダイオード等の半導体素子など)における、上記の各温度範囲での消費寿命から残存寿命を算出することが可能となる。
【0034】
上記のプリント基板50上には各種のデバイス(半導体集積回路51、AL電解コンデンサ52、トランジスタやダイオード等の半導体素子など)が実装されているが、その中でAL電解コンデンサ52の温度環境と寿命について考察する。AL電解コンデンサ52は、その寿命は周囲温度が10℃低下すると2倍になること(以下、10℃2倍則という)が知られている。また、設計段階においては、実際の使用動作環境として最悪条件(この場合は最大使用動作可能温度)を想定して製品寿命をまっとうできるように部品を選定している。
【0035】
上記した画像形成装置においては、装置の設置場所における温度が最大使用動作可能温度であり、かつ、連続で画像形成(印字)する場合に、プリント基板50上のAL電解コンデンサ52の周囲温度が最大になり、その時を想定して設計されることは当然である。
【0036】
しかしながら、実際の市場における各画像形成装置(複写機、プリンタなど)では、装置の設置環境の温度、画像形成動作の頻度等はそれぞれ異なり、各画像形成装置におけるプリント基板50上のAL電解コンデンサ52の周囲温度は、その装置固有になる。例えば、あるユーザは空調の効いた環境に設置して使用し、別のユーザは連続画像形成の頻度が低い条件で使用する。これらの使用条件の場合においては、AL電解コンデンサ52の周囲温度は、最悪設置環境、最悪動作条件時に比べて10℃以上低くなることは充分にありえる(むしろその場合のほうが多い)。
【0037】
上記のような条件の場合には、AL電解コンデンサ52の寿命は最悪設置環境、最悪動作条件時に比べて約2倍になるので、市場より回収した画像形成装置(複写機、プリンタなど)内のAL電解コンデンサについては充分にリユース可能である。
【0038】
即ち、図2、図3に示したようにAL電解コンデンサ52の周囲温度を温度センサ54により測定し、A/D変換器55、制御装置(CPU)53によってメモリ57に温度変化の累積時間を記憶する。そして、メモリ57内にデータ構成された各温度での累積時間(図4参照)を元に上記した10℃2倍則を適用して算出される、消費してしまった寿命(消費寿命)を、制御装置(CPU)53によって算出し、この結果から残存寿命を算出するする。
【0039】
更に、画像形成装置(複写機、プリンタなど)内の各プリント基板上の電気部品や各ユニットが持っている初期残存寿命から上記消費寿命を引くことで、残存寿命を精度良く推定することができる。そして、推定した残存寿命を、画像形成装置の内部又は外部に設けたメモリ、ハードディスク等の記憶装置に保存し、製品回収時にリユース可能かどうかを判断する判断目安として用いる。
【0040】
これにより、リユース品として再出荷できる画像形成装置を判別でき、リユース可能品の割合を高めることが可能となる。
【0041】
ところで、上記のようにして画像形成装置の残存寿命を推定する構成では、画像形成装置内における全てのプリント基板上の電気部品やユニット類の温度をそれぞれ測定する温度センサを持っていることが前提となっている。しかしながら、寿命のある電気部品全ての温度環境を測定するには、膨大な数量の温度センサとセンサ出力データを処理する装置が必要となり、コスト的に非常に不利である。
【0042】
そこで、本発明の実施の形態1では、画像形成装置内における全てのプリント基板上の電気部品の温度を測定することなく、少数のプリント基板上の電気部品の温度データから全てのプリント基板上の電気部品の温度変化を正確に予測して、画像形成装置の残存寿命を低コストで正確に推定できるようにした。
【0043】
以下、本実施の形態における直接温度検出をしていないプリント基板上の電気部品の温度変化を予測する方法について説明する。
【0044】
画像形成装置の設定動作条件としては、白黒画像出力/カラー画像出力、画像が印字される記録材(記録媒体)のサイズ(A3、A4など)、記録材の種類(厚紙、薄紙など)、片面印字/両面印字、給紙/排紙箇所、周囲温度、等がある。そして、これらの条件が決まると印字継続時間(印字枚数)に応じて、画像形成装置内の温度分布は、予め分かっている温度分布に向かって収束していく。
【0045】
また、上記の設定動作条件は無数に存在するわけでもなく、前記各設定動作条件の温度分布特性(飽和時の温度)を記憶装置に予め保存しておくことは可能である。
【0046】
図5は、温度センサにて直接温度検出しているプリント基板上の電気部品やユニット類の任意の場所(A点)の温度変化を表しており、F(A)で表される点線は、初期温度(測定可能)と画像形成装置の上記の設定動作条件により決まる飽和時の温度(記憶装置に格納されているデータ)より算出可能な温度変化予測線、G(A)で表される実線は、上記の任意の場所(A点)の実測温度データ(実測温度変化)を表している。
【0047】
図5に示すように、ある時刻でのF(A)の値(温度変化)をa、G(A)の値(温度変化)をa’とすると、両者は完全には一致しない。その要因の例としては、以下のような場合等が考えられる。
【0048】
即ち、設定動作条件として、この画像形成装置で実際に使用した記録材の種類(厚紙、薄紙など)のデータがないために、類似種類の記録材のデータを用いていた。また、画像形成装置の空冷ファンを有する排気ダクトに設けたフィルタの経時的な目詰まりなどによる空冷条件の変化、電気部品などの消耗による発熱条件、放熱条件の変化、等々様々である。
【0049】
一方、図6は、温度センサにて直接温度検出していないプリント基板上の電気部品やユニット類の任意の場所(B点)の予測される温度変化を表しており、F(B)で表される点線は、初期温度(測定不可能)と画像形成装置の上記した設定動作条件により決まる飽和時の温度(記憶装置に格納されているデータ)より算出可能な温度変化予測線であり、G’(B)で表される実線は、上記の任意の場所(B点)の補正された予測温度データ(予測温度変化)を表している。
【0050】
このG’(B)で表される予測温度データ(予測温度変化)は、図5に示したF(A)で表される温度変化予測線とG(A)で表される実測温度データ(実測温度変化)に基づいて補正を加えることで得ることができる。
【0051】
即ち、上記の任意の場所(B点)の予測温度変化をG’(B)、初期温度と画像形成装置の上記した設定動作条件により決まる飽和時の温度より予測される温度変化をF(B)、図5に示すある時刻でのF(A)の値をa、G(A)の値をa’とすると、G’(B)は、
G’(B)=F(B)*(a’/a)…(1)
で求めることができる。
【0052】
よって、上記の式(1)から上記の任意の場所(B点)の初期温度さえ分かれば、このB点での温度が予測可能である。このB点における初期温度の予測は、以下の(a)〜(d)の方法によって可能となる。
【0053】
(a)画像形成装置の電源のOFF状態が所定時間以上継続した場合は、外気温度と同一とする。
【0054】
(b)スタンバイ(画像形成動作待機)状態が所定時間以上継続した場合は、上記の図5、図6に基づいて説明した方法により予測する。
【0055】
(c)所定の画像形成条件が所定の時間以上継続した場合には、上記の図5、図6に基づいて説明した方法により予測する。
【0056】
(d)上記(a)〜(c)以外の場合には、上記(a)〜(c)の各場合のうち最も直近のデータより、上記の図5、図6に基づいて説明した方法を繰り返すことで予測する。
【0057】
上記(a)〜(c)の場合については、非常に良い近似データを得ることができる。また、(d)の場合については誤差が累積することが予測されるが、実際には、上記(a)〜(c)の状態のいずれかになる頻度はきわめて高いので、その時に誤差がリセットされることにより、誤差が大きくなることはない。
【0058】
上記(a)〜(d)と上記式(1)に基づく上記の直接温度測定していない任意の場所(B点)における温度の予測値の算出は、図7に示すように、画像形成装置の任意の各プリント基板50a〜50n上の各温度センサ54a〜54nからのセンサ出力(温度データ)が入力される制御装置(CPU)58によって行うことができる。
【0059】
即ち、制御装置(CPU)58は、メモリ59に予め記憶されているデータテーブル(図5、図6に示したような温度変化のデータ)と、任意の各プリント基板50a〜50n上の各温度センサ54a〜54nから出力されるセンサ出力(温度データ)とを取り込み、上記(a)〜(d)と上記式(1)に基づいて、上記の直接温度測定していない任意の場所(B点)における温度の予測値を精度良く算出する。
【0060】
このように本実施の形態では、直接温度検出していない任意の場所(B点)の温度変化を正確に予測することが可能となるので、画像形成装置内の全てのプリント基板上の電気部品の温度を測定することなく、一部(少数)のプリント基板上の電気部品の温度検出データから全てのプリント基板上の電気部品の温度変化を正確に予測することができるので、画像形成装置の残存寿命を正確に推定できる。
【0061】
よって、低コストでリユース品として再出荷できる画像形成装置の割合を高めることができる。
【0062】
〈実施の形態2〉
本実施の形態では、図8に示すように、全てのプリント基板のうちの任意のプリント基板50a…50nにそれぞれ設けた温度センサ54a…54nからのセンサ出力(温度情報(温度データ))を、データ送信装置60を介して画像形成装置の外部に設けた制御手段としてのデータベースや各種コンピュータネットワークに温度情報(温度データ)を送信するようにした。画像形成装置の他の構成は、実施の形態1と同様である。
【0063】
このように本実施の形態では、実施の形態1で得られる効果以外に、データ送信装置60を介して画像形成装置の外部に設けた制御手段としてのデータベースや各種コンピュータネットワーク(制御装置)に複数のプリント基板の温度情報(温度データ)を送信することにより、複数の画像形成装置の残存寿命を集中管理することができる。
【0064】
〈実施の形態3〉
上記した実施の形態1では、プリント基板上の電気部品の温度を予測するときに初期温度の初期値を予測し、飽和点での温度分布データを用いて、温度検出をしていないプリント基板上の電気部品の温度を予測するようにしたが、本実施の形態では、注目している任意のプリント基板上の電気部品の周囲数点の温度の平均値を用いて、温度検出をしていないプリント基板上の電気部品の温度を予測するようにした。画像形成装置の他の構成は、実施の形態1と同様である。
【0065】
このように本実施の形態では、実施の形態1の場合よりも温度変化の予測精度が少し低下するが、より低コストで画像形成装置の残存寿命を推定できる。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、画像形成装置内の全ての基板又は/及びユニット上の電気部品の温度を測定することなく、一部の基板又は/及びユニット上の電気部品の温度検出データから全ての基板又は/及びユニット上の電気部品の温度変化を正確に予測することができるので、画像形成装置の残存寿命を正確に推定できる。よって、低コストでリユース品として再出荷できる画像形成装置の割合を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る画像形成装置を示す概略構成図。
【図2】本発明の実施の形態1に係る画像形成装置のプリント基板を示す斜視図。
【図3】実施の形態1におけるプリント基板上の電気部品の温度を検出するためのブロック図。
【図4】図3に示した実施の形態1におけるメモリ内でのデータ構成を示す図。
【図5】温度センサにて直接温度検出しているプリント基板上のA点の温度変化示す図。
【図6】温度センサにて直接温度検出していないプリント基板上のB点の予測される温度変化示す図。
【図7】実施の形態1におけるプリント基板上の電気部品の温度変化を予測し、画像形成装置の残存寿命を推定するための説明図。
【図8】実施の形態2におけるプリント基板上の電気部品の温度変化を予測し、画像形成装置の残存寿命を推定するための説明図。
【符号の説明】
1 感光ドラム(像担持体)
2 コロナ帯電器
3 露光装置
4y イエロー現像器
4c シアン現像器
4m マゼンタ現像器
4Bk ブラック現像器
5 転写装置
9 定着器
50、50a、50n プリント基板(基板)
51 半導体集積回路(電気部品)
52 AL電解コンデンサ(電気部品)
53 制御装置
54 温度センサ(環境検知手段)
55 A/D変換器
57 メモリ(記憶手段)
58 制御装置(制御手段)
59 メモリ(記憶手段)
60 データ送信装置(送信手段)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image by an electrophotographic method or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, image forming apparatuses such as copiers and printers have generally been collected and discarded after being used in the market. However, due to the recent increase in environmental protection awareness and the like, products such as copying machines and printers used in the market are being collected and reused without being discarded.
[0003]
Collected products, such as copiers and printers, which can be reused according to their use in the market, are re-shipped as reused products through processes such as disassembly, cleaning, readjustment, and reassembly. At this time, the determination criterion depends on the number of image formations, that is, the counter value integrated according to the number of image formation (printing). That is, if the value obtained by subtracting the actually used counter value from the counter value assumed as the initial life is sufficient, the remaining life can be used as the guaranteed life.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, the ratio of products that can be reshipped as reused products with respect to collected products such as copying machines and printers is low, and many collected products are discarded.
[0005]
The reason is that the counter value assumed as the initial life is designed on the assumption that the operating conditions, operating environment, etc. were adverse conditions, but the product used in the market (copier , Printers, etc.) in the individual markets, the operating conditions, operating environment, etc., are unknown, so it was not possible to accurately determine how long the service life actually remains. For this reason, the remaining life is calculated under the condition of being used under bad conditions, and only a shorter life than actual life can be guaranteed.
[0006]
As a result, the ratio of products that can be re-shipped as reused products decreases.
[0007]
Therefore, the present invention aims to increase the ratio of products that can be re-shipped as reused products by enabling the remaining life of image forming apparatuses (copiers, printers, etc.) collected from the market to be accurately and at low cost. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of performing the following.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an image forming apparatus which transfers a developer image formed on an image carrier directly or via an intermediate transfer member to a transfer material to form an image. And a plurality of substrates or / and units on which the electric components arranged on the substrate are mounted, and an environment for detecting at least a temperature environment around the electric components on some of the substrates or / and units of all the substrates or / and units Based on the temperature information around the electric component detected by the detection means and the environment detection means, predicts a temperature change accompanying an image forming operation condition of the electric component, and further based on the predicted temperature change information, Predicting a temperature change associated with an image forming operation condition of an electric component on a board or / and unit on which the environment detecting means is not arranged among a plurality of boards or / and units; Based on the reduction information, it is characterized by and a control means for calculating the remaining life of the electrical component mounted on the all substrates and / or units.
[0009]
Further, each prediction of the temperature change associated with the image forming operation condition of the electric component is performed using a data table stored in advance in a storage unit.
[0010]
Further, each prediction of a temperature change accompanying the image forming operation condition of the electric component is performed using a data table stored in advance in a storage unit and a setting operation condition at the time of the image forming operation of the image forming apparatus. Features.
[0011]
Further, the data table is characterized by using data representing a temperature distribution according to an image forming operation condition of the electric component.
[0012]
Further, as the data table, data representing the temperature distribution at the time of saturation with the image forming operation condition of the electric component, and the data until the temperature distribution at the time of the saturation with the image formation operation condition of the electric component is reached. It is characterized by using a constant.
[0013]
Further, the control means is provided outside the image forming apparatus via a transmission means electrically connected to each of the environment detection means.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
[0015]
<
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to
[0016]
The image forming apparatus includes a digital full-color image reader unit (hereinafter, referred to as a reader unit) A at an upper part and a digital full-color image printer unit (hereinafter, a printer unit) B at a lower part.
[0017]
In the reader section A, the original 30 is placed on an
[0018]
In the printer section B, the
[0019]
The
[0020]
During image formation, the printer unit B rotates the
[0021]
Then, the developing
[0022]
Then, the recording material P such as paper is fed from the
[0023]
The transfer device 5 includes a transfer drum 5a, a transfer charger 5b, an adsorption charger 5c for electrostatically adsorbing the recording material P, an adsorption roller 5g opposed thereto, an inner charger 5d, and an outer charger 5e. A recording material carrying sheet 5f made of a dielectric material is integrally stretched in a cylindrical shape in a peripheral opening area of the transfer drum 5a which is axially supported so as to be driven to rotate. In this embodiment, a dielectric sheet such as a polycarbonate film is used as the recording material supporting sheet 5f.
[0024]
By rotating the drum-shaped transfer drum 5a, the toner image on the
[0025]
When the transfer of the four color toner images is completed in this manner, the recording material P is separated from the transfer drum 5a by the functions of the
[0026]
On the other hand, the transfer residual toner and the like remaining on the surface of the
[0027]
When images are formed on both sides of the recording material P, the conveyance
[0028]
The surface of the recording material carrying sheet 5f of the transfer drum 5a is contaminated by scattering and adhesion of powder such as toner, adhesion of oil on the recording material P, etc., but the fur brush 5m and the recording material carrying sheet The cleaning is carried out by the action of the back fur brush 5j opposed via 5f, and the action of the oil removing roller 5n and the backup brush 5k opposed thereto via the recording material carrying sheet 5f.
[0029]
In the present embodiment, the
[0030]
In the image forming apparatus (full-color digital copying machine) according to the above-described embodiment, for example, as shown in FIG. 2, a plurality of semiconductor integrated
[0031]
As shown in FIG. 3, one terminal of the
[0032]
As the data configuration in the
[0033]
Based on the temperature transition data, the temperature of the device (semiconductor integrated
[0034]
Various devices (semiconductor integrated
[0035]
In the above-described image forming apparatus, the temperature at the place where the apparatus is installed is the maximum operable temperature, and when the image is continuously formed (printed), the ambient temperature of the AL
[0036]
However, in each image forming apparatus (copier, printer, etc.) in the actual market, the temperature of the installation environment of the apparatus, the frequency of the image forming operation, etc. are different, and the AL
[0037]
Under the above-described conditions, the life of the AL
[0038]
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the ambient temperature of the AL
[0039]
Further, the remaining life can be accurately estimated by subtracting the consumption life from the initial remaining life of each electric component or each unit on each printed circuit board in the image forming apparatus (copier, printer, etc.). . Then, the estimated remaining life is stored in a storage device such as a memory or a hard disk provided inside or outside the image forming apparatus, and is used as a reference for determining whether or not the product can be reused at the time of product recovery.
[0040]
As a result, the image forming apparatus that can be reshipped as a reused product can be determined, and the ratio of reusable products can be increased.
[0041]
By the way, in the configuration for estimating the remaining life of the image forming apparatus as described above, it is assumed that the image forming apparatus has temperature sensors for measuring the temperatures of the electric components and units on all the printed circuit boards in the image forming apparatus. It has become. However, measuring the temperature environment of all the electric components having a long life requires an enormous number of temperature sensors and a device for processing sensor output data, which is very disadvantageous in cost.
[0042]
Therefore, in the first embodiment of the present invention, without measuring the temperatures of the electrical components on all the printed boards in the image forming apparatus, the temperature data of the electrical components on a small number of the printed boards are used to measure the temperature of the electrical components on all the printed boards. By accurately predicting a temperature change of an electric component, the remaining life of the image forming apparatus can be accurately estimated at low cost.
[0043]
Hereinafter, a method of estimating a temperature change of an electric component on a printed circuit board on which direct temperature detection is not performed in the present embodiment will be described.
[0044]
The setting operation conditions of the image forming apparatus include black-and-white image output / color image output, the size (A3, A4, etc.) of a recording material (recording medium) on which an image is printed, the type of recording material (thick paper, thin paper, etc.), one-sided There are printing / double-sided printing, paper feed / discharge location, ambient temperature, and the like. When these conditions are determined, the temperature distribution in the image forming apparatus converges toward a known temperature distribution in accordance with the printing continuation time (the number of prints).
[0045]
Further, the above set operation conditions do not necessarily exist innumerably, and the temperature distribution characteristics (the temperature at the time of saturation) of each of the set operation conditions can be stored in a storage device in advance.
[0046]
FIG. 5 shows a temperature change at an arbitrary location (point A) of an electric component or unit on a printed circuit board directly detecting the temperature by the temperature sensor, and a dotted line represented by F (A) indicates: A temperature change prediction line that can be calculated from the initial temperature (measurable) and the temperature at saturation (data stored in the storage device) determined by the above set operation conditions of the image forming apparatus, and a solid line represented by G (A). Represents measured temperature data (change in measured temperature) at the above-mentioned arbitrary location (point A).
[0047]
As shown in FIG. 5, when the value of F (A) (temperature change) at a certain time is a and the value of G (A) (temperature change) is a ′, the two do not completely match. Examples of the factors include the following cases.
[0048]
That is, since there is no data of the type of recording material (thick paper, thin paper, etc.) actually used in the image forming apparatus, data of a similar type of recording material is used as the set operation condition. Further, there are various changes, such as changes in air cooling conditions due to temporal clogging of a filter provided in an exhaust duct having an air cooling fan of the image forming apparatus, heat generation conditions due to consumption of electric components, and heat radiation conditions.
[0049]
On the other hand, FIG. 6 shows a predicted temperature change of an arbitrary part (point B) of an electric component or a unit on a printed circuit board on which the temperature is not directly detected by the temperature sensor, and is expressed by F (B). The dotted line is a temperature change prediction line that can be calculated from the initial temperature (impossible to measure) and the temperature at saturation (data stored in the storage device) determined by the above-described set operation conditions of the image forming apparatus. The solid line represented by '(B) indicates the corrected predicted temperature data (predicted temperature change) at the above-mentioned arbitrary location (point B).
[0050]
The predicted temperature data (predicted temperature change) represented by G ′ (B) is the temperature change predicted line represented by F (A) shown in FIG. 5 and the measured temperature data represented by G (A) ( It can be obtained by making a correction based on the measured temperature change).
[0051]
That is, the predicted temperature change at the arbitrary location (point B) is G ′ (B), and the temperature change predicted from the initial temperature and the saturation temperature determined by the above set operation conditions of the image forming apparatus is F (B). Assuming that the value of F (A) at a certain time shown in FIG. 5 is a and the value of G (A) is a ′, G ′ (B) is
G ′ (B) = F (B) * (a ′ / a) (1)
Can be obtained by
[0052]
Therefore, if only the initial temperature at the above-mentioned arbitrary location (point B) is known from the above equation (1), the temperature at this point B can be predicted. The prediction of the initial temperature at the point B can be performed by the following methods (a) to (d).
[0053]
(A) When the OFF state of the power supply of the image forming apparatus continues for a predetermined time or more, the temperature is set to be equal to the outside air temperature.
[0054]
(B) When the standby (image forming operation standby) state has continued for a predetermined time or more, it is predicted by the method described with reference to FIGS.
[0055]
(C) When the predetermined image forming condition continues for a predetermined time or more, the prediction is made by the method described with reference to FIGS.
[0056]
(D) In cases other than the above (a) to (c), the method described with reference to FIGS. 5 and 6 is used based on the most recent data in each of the cases (a) to (c). Predict by repeating.
[0057]
In the above cases (a) to (c), very good approximate data can be obtained. In the case of (d), errors are expected to accumulate. However, in practice, the frequency of one of the states (a) to (c) is extremely high. This does not increase the error.
[0058]
The calculation of the predicted value of the temperature at an arbitrary place (point B) where the direct temperature measurement is not performed based on the above (a) to (d) and the above equation (1) is performed as shown in FIG. This can be performed by a control device (CPU) 58 to which sensor outputs (temperature data) from the
[0059]
That is, the control device (CPU) 58 stores a data table (data of temperature change as shown in FIGS. 5 and 6) preliminarily stored in the
[0060]
As described above, in the present embodiment, it is possible to accurately predict a temperature change at an arbitrary location (point B) where the temperature is not directly detected, and therefore, the electric components on all the printed circuit boards in the image forming apparatus The temperature change of all the electric components on the printed circuit board can be accurately predicted from the temperature detection data of the electric components on a part (a small number) without measuring the temperature of the printed circuit board. The remaining life can be accurately estimated.
[0061]
Therefore, it is possible to increase the ratio of image forming apparatuses that can be re-shipped as reused products at low cost.
[0062]
<
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, sensor outputs (temperature information (temperature data)) from
[0063]
As described above, in the present embodiment, in addition to the effects obtained in the first embodiment, a database as a control unit provided outside the image forming apparatus via the
[0064]
<
In the first embodiment described above, when estimating the temperature of the electrical components on the printed circuit board, the initial value of the initial temperature is estimated, and the temperature distribution data at the saturation point is used to estimate the temperature of the printed circuit board on which the temperature is not detected. Although the temperature of the electric component is predicted, the present embodiment does not detect the temperature by using the average value of the temperatures of several points around the electric component on any noted printed circuit board. The temperature of electrical components on a printed circuit board is now predicted. Other configurations of the image forming apparatus are the same as those of the first embodiment.
[0065]
As described above, in the present embodiment, although the prediction accuracy of the temperature change is slightly lower than that in the first embodiment, the remaining life of the image forming apparatus can be estimated at lower cost.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, without measuring the temperatures of the electric components on all the substrates or / and units in the image forming apparatus, the temperature of the electric components on some of the substrates or / and the units can be detected. Since the temperature change of all the electric components on the board or / and the unit can be accurately predicted from the data, the remaining life of the image forming apparatus can be accurately estimated. Therefore, it is possible to increase the ratio of image forming apparatuses that can be re-shipped as reused products at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a printed circuit board of the image forming apparatus according to
FIG. 3 is a block diagram for detecting a temperature of an electric component on a printed circuit board according to the first embodiment;
FIG. 4 is a diagram showing a data configuration in a memory according to the first embodiment shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram showing a temperature change at a point A on a printed circuit board where the temperature is directly detected by a temperature sensor.
FIG. 6 is a diagram showing a predicted temperature change at a point B on a printed circuit board on which a temperature is not directly detected by a temperature sensor.
FIG. 7 is an explanatory diagram for estimating a temperature change of an electric component on a printed circuit board and estimating a remaining life of the image forming apparatus according to the first embodiment;
FIG. 8 is an explanatory diagram for estimating a temperature change of an electric component on a printed circuit board and estimating a remaining life of the image forming apparatus according to the second embodiment;
[Explanation of symbols]
1. Photosensitive drum (image carrier)
2
51 Semiconductor integrated circuits (electric components)
52 AL electrolytic capacitor (electric parts)
53
55 A /
58 control device (control means)
59 memory (storage means)
60 data transmission device (transmission means)
Claims (6)
画像形成装置内に配した電気部品が実装された複数の基板又は/及びユニットと、
前記全ての基板又は/及びユニットのうちの一部の基板又は/及びユニット上の電気部品周囲の少なくとも温度環境を検出する環境検出手段と、
前記環境検出手段で検出した前記電気部品周囲の温度情報に基づいて、該電気部品の画像形成動作条件に伴う温度変化を予測し、更にこの予測した温度変化情報に基づいて、前記複数の基板又は/及びユニットのうちの前記環境検出手段が配置されていない基板又は/及びユニット上の電気部品の画像形成動作条件に伴う温度変化を予測し、予測した温度変化情報に基づいて、前記全ての基板又は/及びユニットに実装した電気部品の残存寿命を算出する制御手段と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus for forming an image by transferring a developer image formed on an image carrier to a transfer material directly or via an intermediate transfer member,
A plurality of boards or / and units on which electric components arranged in the image forming apparatus are mounted,
Environment detecting means for detecting at least a temperature environment around an electric component on a part of the boards or / and units of all the boards or / and units;
Based on the temperature information around the electric component detected by the environment detection means, predict a temperature change associated with image forming operation conditions of the electric component, and further based on the predicted temperature change information, the plurality of substrates or And / or predicting a temperature change associated with an image forming operation condition of a board or / and an electrical component on the unit on which the environment detecting means of the unit is not disposed, and based on the predicted temperature change information, all of the boards And / or control means for calculating the remaining life of the electric component mounted on the unit.
An image forming apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。Each prediction of a temperature change according to the image forming operation condition of the electric component is performed using a data table stored in advance in a storage unit.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。Each prediction of the temperature change accompanying the image forming operation condition of the electric component is performed using a data table stored in advance in a storage unit and a setting operation condition at the time of the image forming operation of the image forming apparatus.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。As the data table, using data representing a temperature distribution associated with image forming operation conditions of the electrical component,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。As the data table, data representing the temperature distribution at the time of saturation with the image forming operation conditions of the electric component, and the time constant until reaching the temperature distribution at the time of the saturation with the image formation operation conditions of the electric component, Using
The image forming apparatus according to claim 2, wherein:
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。The control unit is provided outside the image forming apparatus via a transmission unit electrically connected to each of the environment detection units,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
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