JP2004319657A

JP2004319657A - Image forming apparatus

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Publication number: JP2004319657A
Application number: JP2003109808A
Authority: JP
Inventors: Tomotake Hasuo; 朋丈蓮尾
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2004-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus capable of avoiding a situation in which an abnormal image is generated due to the deterioration of an LD in the middle of printing by enabling a user to securely grasp the remaining life of the LD. <P>SOLUTION: A beam-emitting time calculating section 1011 in an estimated time measuring section 101 calculates a laser beam emitting time of the LD 13, and an estimating section 1012 estimates the calculated laser beam emitting time and stores the calculated time in a beam-emitting time storage section 122. A remaining time calculating section 102 calculates the remaining time from the estimated time to a designed life on the basis of information about the designed life of the LD 13 stored in a designed life storage section 12 and information about the estimated time of laser beam emitting measured by the measuring section 101. The information about the remaining time calculated by the calculating section 102 is displayed on an operating section 47. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機等の画像形成装置に関し、特に、レーザダイオードを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機やプリンタ等の画像形成装置は、レーザダイオード（以降、レーザダイオードのことをＬＤという）を含むレーザ駆動制御装置を備えており、このＬＤから放射されるレーザ光により、例えば画像形成部における感光体ドラム上に所定の画像（静電潜像）が形成される。このＬＤは経年劣化する、すなわち、ＬＤの使用環境やＬＤ自身の発熱に起因する温度変化によって、レーザ発光量が変化するといった性質を有していることが知られている。ところで、複写機やプリンタ等の画像形成装置では、上記レーザ発光量が一定であることが望まれる。したがって、一般的に、当該画像形成装置は図略のＡＰＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）回路等を備え、ＬＤに付随させた上記ＡＰＣ回路におけるフォトダイオードによってＬＤからのレーザ発光量を検出し、ＬＤドライバ等にこのレーザ発光量をフィードバックさせることで、ＬＤからのレーザ発光量を一定に維持する制御（ＡＰＣ制御）を行っている。
【０００３】
ところで、上記ＡＰＣ制御によってＬＤのレーザ発光量が一定に保たれているときにＬＤに劣化が生じた場合、例えばＬＤの閾値電流の増大等の原因によりＬＤの駆動電流（以降、ＬＤ駆動電流という）が増大するといった現象が起こる。ＡＰＣ制御によってレーザ発光量が一定に保たれている場合、例えば図７に示すように、一般的に、ＬＤの経時的な劣化は、劣化速度が略一定かつ最小となる定常領域７０１を経て、駆動電流の増加に伴う温度上昇によって劣化が加速されてやがて致命的な劣化（劣化の末期）に到る加速領域７０２に移行する。
【０００４】
このＬＤの劣化現象を利用し、例えば特許文献１には、ＬＤの温度とＬＤ駆動電流値との関係を用いて、現在のＬＤの温度におけるＬＤ駆動電流値の推測値を算出し、この現在の推定値と、前回に同様にして算出したＬＤ駆動電流の推測値との差を求め、この差の値と予め設定された値とを比較することにより、ＬＤに致命的な劣化が迫っている、すなわち、ＬＤの劣化が末期（図７の加速領域７０２における例えば符号７０３の領域）に差し掛かっている兆候を検出し（ＬＤの劣化が末期になると異常画像が発生する）、当該ＬＤが末期に差し掛かっている旨の情報を所定の表示部に表示してユーザに通知するといった技術が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３２９９２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術においては、ＬＤの劣化が末期に差し掛かっていることは検出されるが、この劣化の末期に至るまでの期間（猶予期間）、すなわち、ＬＤの設計寿命（仕様寿命）に対するＬＤの残寿命（ＬＤが正常に駆動可能な時間）については検出されていない。このため、ＬＤが劣化の末期に差し掛かった状況下で、例えば印字率の高い原稿を大量に印刷した場合に、当該劣化の末期に差し掛かったことが検出されて突然表示（通知）されたとしても、その後、実際にＬＤの劣化が末期に到達して異常画像が発生する（感光体ドラムへの画像形成が不可能になる）までの時間が短くなり、当該異常画像が発生する前にこの劣化が進んだＬＤを交換することができないといった問題があった。
【０００７】
また、近年、リサイクルによる資源活用のため、画像形成装置（あるいは画像形成装置の各部品）の再利用が行われるようになってきている。このため、ＬＤに関してもリサイクルによる資源活用のため、上記残寿命といったＬＤの劣化の状況を把握することが必要となってきている。
【０００８】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ＬＤの残寿命を確実に把握でき、ひいては、印刷途中でＬＤの劣化による異常画像が発生するといった事態を回避す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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、所定の画像の形成を行うべくレーザ発光するレーザダイオードと、前記レーザダイオードからのレーザ発光量を一定に維持する制御を行うレーザ発光量制御手段とを備えた画像形成装置であって、前記レーザダイオードがレーザ発光した積算時間を計測する積算時間計測手段と、前記レーザダイオードに対する設計寿命の情報を記憶する設計寿命記憶手段と、前記設計寿命記憶手段に記憶された前記設計寿命の情報と、前記積算時間計測手段によって計測された前記積算時間の情報とに基づいて、該積算時間から該設計寿命に達するまでの残り時間を算出する残時間算出手段と、前記残時間算出手段によって算出された前記残り時間の情報を表示する表示手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
上記構成によれば、レーザダイオードがレーザ発光した積算時間が積算時間計測手段によって計測され、設計寿命記憶手段に記憶されたレーザダイオードの設計寿命の情報と、積算時間計測手段によって計測された積算時間の情報とに基づいて、該積算時間から該設計寿命に達するまでの残り時間が残時間算出手段によって算出される。そして、残時間算出手段によって算出された当該残り時間、すなわち、レーザダイオードの残寿命の情報が表示手段によって表示される。このように、レーザダイオードの残寿命が算出されて表示手段に表示されるため、レーザダイオードの残寿命がユーザによって確実に認識（把握）され、ひいては、印刷途中でレーザダイオードの劣化による異常画像が発生するといった事態が回避される。
【００１１】
請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の画像形成装置において、前記画像の形成は、該画像を構成するドット毎の前記レーザ発光に応じてなされるものであって、前記積算時間計測手段は、前記画像の形成に用いられたドット数に応じた前記レーザダイオードのレーザ発光時間を算出する発光時間算出手段と、前記発光時間算出手段によって算出された前記レーザ発光時間を記憶する発光時間記憶手段と、前記画像の形成毎に前記発光時間算出手段によって算出される前記レーザ発光時間を前記発光時間記憶手段に積算して記憶させる積算手段とを含み、前記残時間算出手段は、前記設計寿命記憶手段に記憶された設計寿命の情報と、前記積算手段によるレーザ発光時間の積算の結果得られた前記積算時間の情報とに基づいて、該積算時間から該設計寿命に達するまでの残り時間を算出し、前記表示手段は、前記残時間算出手段によって算出された前記残り時間の情報を表示することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、画像の形成に用いられたドット数に応じたレーザダイオードのレーザ発光時間を算出する発光時間算出手段と、この発光時間算出手段によって算出されたレーザ発光時間を記憶する発光時間記憶手段と、画像の形成毎に発光時間算出手段によって算出されるレーザ発光時間を、発光時間記憶手段に積算して記憶させる積算手段とが積算時間計測手段に含まれる。この設計寿命記憶手段に記憶された設計寿命の情報と、積算手段によるレーザ発光時間の積算の結果得られた積算時間の情報とに基づいて、該積算時間から該設計寿命に達するまでの残り時間、すなわち、残寿命が残時間算出手段によって算出される。そして、この残時間算出手段によって算出された残寿命の情報が表示手段に表示される。このように、画像の形成に用いられたドット数に応じてレーザダイオードのレーザ発光時間が算出されるため、当該積算時間が容易にかつ確実に得られる。また、この積算時間に基づいて算出された残寿命が表示手段に表示されるため、レーザダイオードの残寿命がユーザによって確実に認識される。
【００１３】
請求項３記載の発明は、上記請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記レーザダイオードがレーザ発光するときの該レーザダイオードの駆動電流を検出する駆動電流検出手段と、前記レーザダイオードの温度を検出する温度検出手段と、少なくとも前記レーザダイオードの温度及び前記積算時間をパラメータとして含む前記駆動電流の時間変化特性に関する情報を記憶する変化特性記憶手段と、前記レーザダイオードの温度が前記温度検出手段で検出された温度であり、かつ、該レーザダイオードにおけるレーザ発光時間が前記積算時間計測手段で計測された積算時間である場合の前記レーザダイオードの駆動電流の推定値を、前記変化特性記憶手段に記憶された前記駆動電流の時間変化特性に関する情報に基づいて算出する駆動電流算出手段と、前記駆動電流算出手段によって算出されたレーザダイオードの駆動電流の推定値と、前記駆動電流検出手段によって検出されたレーザダイオードの駆動電流の検出値とを比較し、該検出値が前記推定値に対して所定値以上の誤差を生じた場合に、該レーザダイオードの異常を示す情報を前記表示手段に表示する異常検出手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、レーザダイオードがレーザ発光するときの該レーザダイオードの駆動電流が駆動電流検出手段によって検出される。レーザダイオードの温度が温度検出手段によって検出される。また、少なくともレーザダイオードの温度及び積算時間をパラメータとして含む駆動電流の時間変化特性に関する情報が変化特性記憶手段によって記憶される。レーザダイオードの温度が温度検出手段で検出された温度であり、かつ、該レーザダイオードにおけるレーザ発光時間が積算時間計測手段で計測された積算時間である場合における、レーザダイオードの駆動電流の推定値が、変化特性記憶手段に記憶された前記駆動電流の時間変化特性に関する情報に基づいて駆動電流算出手段によって算出される。そして、異常検出手段によって、駆動電流算出手段によって算出されたレーザダイオードの駆動電流の推定値と、駆動電流検出手段によって検出されたレーザダイオードの駆動電流の検出値とが比較され、該検出値が前記推定値に対して所定値以上の誤差を生じた場合に、該レーザダイオードの異常を示す情報が表示手段に表示される。このように、駆動電流の時間変化特性から得られたレーザダイオードの駆動電流の推定値と、駆動電流検出手段によって検出されたレーザダイオードの駆動電流の検出値とが比較されることによってＬＤの異常が検出されてこの異常を示す情報が表示手段に表示されるため、駆動中のＬＤの異常がユーザによって確実に認識される。
【００１５】
請求項４記載の発明は、上記請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記変化特性記憶手段に記憶されたレーザダイオードの駆動電流の時間変化特性に関する情報は、該駆動電流の時間変化特性を示す所定の理論式の情報からなり、前記理論式は、予め測定された前記レーザダイオードの駆動電流の時間変化特性から得られた、前記推定値算出時の補正を行うための補正項を含むことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、変化特性記憶手段に記憶されたレーザダイオードの駆動電流の時間変化特性を示す理論式には、予め測定された駆動電流の時間変化特性から得られた補正項が含まれているため、すなわち、理論式から得られる駆動電流の推定値が、予め測定された駆動電流の時間変化特性と好適に一致するように補正されるための補正項が理論式に含まれているため、当該理論式に基づいたＬＤ異常の検出が確実に行われる。
【００１７】
請求項５記載の発明は、上記請求項４記載の画像形成装置において、前記レーザダイオードの温度をＴとし、前記積算時間をｔとし、前記温度Ｔ及び積算時間ｔの条件における前記レーザダイオードの駆動電流の推定値をＩ（Ｔ、ｔ）とし、レーザダイオードの周辺温度が一定温度Ｔｎとなる条件において予め測定された該レーザダイオードの駆動電流の初期値をＩｎとし、レーザダイオードの周辺温度が前記一定温度Ｔｎとなる条件において予め測定された該レーザダイオードの駆動電流の閾値の初期値をＩｔｈ０とし、前記補正項をＡ（ｔ）とすると、前記理論式は、Ｉ（Ｔ、ｔ）＝Ｉｎ−Ｉｔｈ０×（ｅｘｐ（Ｔｎ−Ｔ）／Ｔ−１）＋Ａ（ｔ）で示されることを特徴とする。よって、当該理論式に基づいたＬＤ異常の検出が確実に行われる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置の一例としての複写機について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１の内部構成を概略的に示す断面図である。複写機１は、本体部２と、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３と、本体部２の上部に配設された原稿読取部５と、原稿読取部５の上方に配設された原稿給送部６とを備えている。また、複写機１のフロント部には、ユーザが印刷実行開始指示の入力を行うためのスタートキー４７１と、印刷部数等を入力するためのテンキー４７２と、各種複写動作の設定等を入力するための操作ガイド情報等を表示すると共に、各種操作指令を入力するための種々の操作ボタン等が表示される液晶表示器（ＬＣＤ）等からなる表示器４７３とを備えて構成される操作部４７が設けられている。
【００１９】
この操作部４７の表示器４７３には、後述するＬＤの残寿命の情報やＬＤの異常を示す情報が、それぞれ、例えば「ＬＤの残寿命は１５０時間です」、「ＬＤに異常が生じています」などといったメッセージが表示される。
【００２０】
原稿読取部５は、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ５１と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台５２（プラテンガラス）及び原稿読取スリット５３とを備える。スキャナ５１は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台５２に載置された原稿を読み取る場合には原稿台５２に対向する位置に移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを後述する制御部１０へ出力する。また、スキャナ５１は、原稿給送部６により搬送された原稿を読み取る場合には原稿読取スリット５３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット５３を介して原稿給送部６による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、当該画像に対する画像データを後述する制御部１０（あるいは、画像メモリ７や画像処理部１１など）へ出力する。
【００２１】
原稿給送部６は、原稿を載置するための原稿載置部６１と、画像読み取り後の原稿を排出するための原稿排出部６２と、原稿載置部６１に載置された原稿を１枚ずつ順に繰り出して上記原稿読取スリット５３に対向する位置へ搬送し、原稿排出部６２へ排出するための給紙ローラ及び搬送ローラ等からなる原稿搬送機構６３を備える。また、原稿給送部６は可倒式に構成されており、原稿台５２の上面を開放するように上方に持ち上げることにより、原稿台５２の上面に、読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を載置することが可能に構成されている。
【００２２】
本体部２は、それぞれサイズが異なる記録紙を収納する複数の給紙カセット４６１と、給紙カセット４６１から記録紙を１枚ずつ繰り出して後述する記録部４０へ搬送する給紙ローラ４６２と、給紙カセット４６１から搬送されてきた記録紙に画像を形成する記録部４０とを備えている。
【００２３】
記録部４０は、スキャナ５１で取得された画像データに基づいてレーザ光を出力して感光体ドラム４３を露光し、当該感光体ドラム４３の表面に静電潜像を形成する光学ユニット４２と、上記静電潜像に基づいて感光体ドラム４３上にトナー像を形成する画像形成部４４と、感光体ドラム４３上のトナー像を記録紙に転写する転写部４１と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部４５と、記録部４０内の用紙搬送路中に設けられた搬送ローラ等によって記録紙を搬送してスタックトレイ３又は排出トレイ４８へ排出する用紙搬送装置４６とを備えている。
【００２４】
ところで、上記光学ユニット４２は、レーザ光（レーザビーム）を発信するＬＤ（後述するＬＤ１３）と、モータ等により高速回転するポリゴンミラーとを含んでおり、当該ポリゴンミラーの鏡面にＬＤから発信されたレーザ光を照射させ、回転に伴って変化するポリゴンミラーの鏡面の反射角によってレーザ光を左右方向（主走査方向）に振り、焦点レンズ等を介してレーザ光を感光体ドラム４３の表面上に照射する。また、光学ユニット４２は、ポリゴンミラーによって反射されたレーザ光を検出するフォトダイオード（以降、フォトダイオードのことをＰＤという）、及びＬＤの温度を検出するための温度センサ（後述する温度センサ１７）を備えている。
【００２５】
図２は、図１に示す複写機１の概略構成を示すブロック図である。複写機１には、装置全体の動作制御を司る制御部１０が備えられており、この制御部１０は、スキャナ５１等からなる原稿読取部５、原稿搬送機構６３等からなる原稿給送部６、画像形成部４４等からなる記録部４０、テンキー４７２や表示器４７３等を含む操作部４７、画像メモリ７、ＨＤＤ８、ネットワークＩ／Ｆ部９、画像処理部１１及び記憶装置１２が接続されている。
【００２６】
ところで上記記録部４０の画像形成部４４は、レーザ駆動部４４１及び温度検出部４４２を含んでいる。レーザ駆動部４４１は、ＬＤ及びＬＤを駆動させるためのドライバ等を備え、当該ＬＤをレーザ発光（レーザ駆動）させるものである。また、温度検出部４４２は、上記温度センサを備え、ＬＤの温度（ＬＤの周囲温度）を検出するものである。
【００２７】
画像メモリ７は、原稿読取部５によって読み取られた原稿の画像データ、あるいは、後述するネットワークＩ／Ｆ部９を介して図略の外部装置から送信されてきた画像データを一時的に記憶するものである。
【００２８】
ＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）８は、原稿読取部５によって読み取られた画像データ並びに外部装置から送信されてきた画像データ、及び当該画像データに設定されている出力形式等が記憶されるものである。
【００２９】
ネットワークＩ／Ｆ部９は、ネットワークインタフェース（例えば１０／１００Ｂａｓｅ−ＴＸ）等を用い、ＬＡＮなどのネットワークを介して接続された外部装置との間における種々のデータの送受信を制御するものである。
【００３０】
制御部１０は、複写機１の制御プログラムを記憶するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを保管するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、及び制御プログラム等を上記ＲＯＭから読み出して実行するマイクロコンピュータ等からなり、操作部４７等において入力された指示情報や、本装置の各所に設けられた各種センサからの検出信号に応じて装置全体の制御を行う処理を実行するものである。制御部１０は、積算時間計測部１０１、残時間算出部１０２、駆動電流検出部１０３、駆動電流算出部１０４及び異常検出部１０５を備えている。
【００３１】
積算時間計測部１０１は、ＬＤがレーザ発光した時間（レーザ発光時間）の総数、すなわち、ＬＤがレーザ発光（レーザ駆動）した時間の積算値（以降、積算時間という）を計測するものである。積算時間計測部１０１は、発光時間算出部１０１１及び積算部１０１２を含んでいる。
【００３２】
発光時間算出部１０１１は、画像の形成に用いられたドット数（ドットの総数）に応じたＬＤのレーザ発光時間総数を算出するものである。ところで、複写機１において画像の形成を行うときには、ＬＤから発信されたレーザ光を感光体ドラム４３の表面上に走査することで露光し、画像の内容に応じて当該感光体ドラム４３上に複数のドットで構成されたドット画像を形成する。ただし、このドット画像の形成時には、ドット単位でのレーザ発光のオン・オフ切り替えが行われる。したがって、１ドットの画像形成を行うために要するレーザ発光時間（以降、単位レーザ発光時間という）を、上記ドット画像を構成するドット数倍したものがレーザ発光時間総数となる。また、当該ドットは、画像を構成する複数の画素（画素データ）に対応しており、当該画像形成に用いられた（画像処理部１１から記録部４０へ出力された）画素データ数が上記ドット数に相当する。
【００３３】
なお、上記レーザ発光時間の算出動作は、例えば１ページ分の画像形成毎に、すなわち、１ページ分の画像形成が終了した時点毎に行ってもよいし、それ以外の例えば、１走査ライン毎、１ジョブ毎（複数枚又は複数部数のコピーが終了する毎）、あるいは１ドット毎に行ってもよい。また、予め設定された所定の時間間隔毎に行ってもよい。
【００３４】
積算部１０１２は、発光時間算出部１０１１によって算出されたレーザ発光時間を、画像形成が行われる毎に所定の記憶部（例えば後述する発光時間記憶部１２２）に積算（加算）して記憶させるものである。例えば、複数枚の原稿のコピーを行う場合に、前のページの画像形成に要したＬＤのレーザ発光時間が例えば２０秒であり、現在のページの画像形成に要したレーザ発光時間が１０秒であったとすると、積算部１０１２は、既に発光時間記憶部１２２に記憶されている２０秒に対してこの１０秒を積算して３０秒とする。なお、この積算の結果、発光時間記憶部１２２には、上記２０秒が更新（上書き）されて３０秒という時間（積算時間）が記憶される。積算部１０１２は、このように順次、ＬＤのレーザ発光時間を積算して記憶部に記憶させ、例えば４２１時間３０分３２秒などと積算時間を増加させていく。
【００３５】
残時間算出部１０２は、現在のレーザ発光の積算時間から、ＬＤの設計寿命に達するまでの残り時間（以降、この残り時間を残寿命という）を算出するものである。例えば、ＬＤの設計寿命が例えば２０００時間であると設定されており、また、当該ＬＤがレーザ発光した積算時間が例えば１５００時間であると上記積算部１０１２によって算出された場合、残時間算出部１０２は、設計寿命の２０００時間から積算時間の１５００時間を減算した結果得られた５００時間を、当該残寿命として算出する。
【００３６】
駆動電流検出部１０３は、画像形成時におけるＬＤがレーザ発光しているときの、すなわち、ＬＤがレーザ駆動しているときの当該ＬＤの駆動電流を検出するものである。駆動電流検出部１０３によって検出されたＬＤ駆動電流の値を、以降、駆動電流検出値という。なお、この駆動電流検出値を、記号Ｉｓで示すものとする。
【００３７】
駆動電流算出部１０４は、ＬＤ駆動電流の時間変化特性の情報を用いて、現在の積算時間及び現在のＬＤの温度の条件における、ＬＤ駆動電流の推定値（以降、駆動電流推定値という）を算出するものである。この駆動電流推定値は、駆動電流の時間変化特性に関する、例えばＩ（Ｔ、ｔ）＝Ｉｎ−Ｉｔｈ０×（ｅｘｐ（Ｔｎ−Ｔ）／Ｔ−１）＋Ａ（ｔ）の理論式より算出される。この理論式は、ＬＤの温度及び積算時間をパラメータとして含んでおり、上記Ｉ（Ｔ、ｔ）は、現在のＬＤの温度Ｔ、及び積算時間ｔの条件における駆動電流推定値を示している。Ｉｎは、ＬＤの周辺温度（ＬＤが置かれた環境の温度）が或る一定温度Ｔｎとなる条件において、工場の生産ライン等で予め測定されたＬＤ駆動電流の初期値を示している。Ｉｔｈ０は、ＬＤの周辺温度が或る一定温度Ｔｎとなる条件において、工場の生産ライン等で予め測定されたＬＤ駆動電流の閾値の初期値（以降、初期閾値電流という）を示している。ここで、ＬＤは、一般的に、当該ＬＤに電流を流した場合、或る閾値（閾値電流）まではレーザ発光が起こらず、この閾値を超えて電流が流れると、所定の傾きを持って直線的にレーザ発光量が増大していくという性質を有している。このように、上記ＬＤ駆動電流の閾値とは、レーザ発光が開始されるときの電流値を示している。Ａ（ｔ）は、予め測定されて得られたＬＤ駆動電流の時間変化特性の測定値（実測値）を用いて、上記理論式から算出される駆動電流推定値を、当該ＬＤ駆動電流の時間変化特性の測定値と精度良く一致させるべく算出した補正項である。理論式中の当該補正項Ａ（ｔ）から各積算時間ｔの条件における補正値が得られる。なお、上記理論式中の「ｅｘｐ」は自然対数を示している。
【００３８】
ここで、図６に、ＬＤ駆動電流の時間変化特性の測定値及び補正値の一例を示す。図６の横軸はレーザ発光の積算時間（Ｈ）を示し、縦軸は電流値（Ａ）を示している。同図における符号６０１に示す曲線は、ＬＤ駆動電流の時間変化特性の測定値（実測値）を示している。この符号６０１の曲線に示すように、ＬＤ駆動電流の値は、レーザ発光時間が積算されるにつれて（積算時間が増加するにつれて）徐々に増大している（ただし、初期の頃はレーザ発光時間が積算されるにつれて駆動電流は減少している）。一方、符号６０２に示す曲線は、上述した補正値を示している。この補正値は、符号６０１に示すＬＤ駆動電流の時間変化特性の測定値から得られた駆動電流の変動値に対応するものである。この符号６０１の曲線における駆動電流の初期値（積算時間ｔがゼロ時間であるときの駆動電流値）が例えば０．０７１［Ａ］であり、また、積算時間ｔが１５００時間に達したときの当該駆動電流値が例えば０．０７３［Ａ］となる場合、初期値０．０７１［Ａ］に対する駆動電流値０．０７３［Ａ］の変動値は＋０．００２［Ａ］となる。よって、積算時間ｔが１５００時間に達したときの補正値は＋０．００２［Ａ］となる。上述のように駆動電流の変動値から得られた補正項Ａ（ｔ）の値（補正値）は、符号６０１の曲線の変化と同様に、積算時間ｔの値が増加するにつれて徐々に増大している。
【００３９】
なお、符号６０１の曲線に示すＬＤ駆動電流の時間変化特性の測定値は、ＬＤの周辺温度が４０℃の条件における複数の当該ＬＤの実測データから得られたものである。ただし、この符号６０１の曲線データを得るためのＬＤは、後述するＬＤ１３とは別の（当該ＬＤ駆動電流の時間変化特性測定用の）ＬＤである。
【００４０】
異常検出部１０５は、駆動電流算出部１０４によって算出された駆動電流推定値Ｉ（Ｔ、ｔ）と、駆動電流検出部１０３によって検出された駆動電流検出値Ｉｓとを比較し、当該駆動電流検出値が上記駆動電流推定値に対して所定値以上の誤差を生じた場合に、すなわち、駆動電流検出値が、駆動電流推定値の例えば−１０％〜＋１０％の範囲を超えた場合に、ＬＤが異常であることを示す情報（エラーメッセージ）を操作部４７に表示するものである。
【００４１】
画像処理部１１は、原稿読取部５によって読み取られて得られた原稿の画像データに対する所定の画像処理を行うものである。画像処理部１１では、例えば、原稿読取部５によって読み取られて得られた画像データのＡ／Ｄ変換が行われ、必要に応じて、当該変換された画像データを用いて原稿画像の画像サイズの拡大や縮小、あるいは、原稿画像のガンマ補正や濃度補正といった画像処理を行う。
【００４２】
また、画像処理部１１は、印字ドット数判別部１１１を備えている。この印字ドット数判別部１１１は、記録部４０の画像形成部４４において感光体ドラム４３上に形成される画像を構成する画素データ数（画素数）を判別するものである。すなわち、印字ドット数判別部１１１は、ＬＤのレーザ発光による露光によって、感光体ドラム４３上に形成されたドット画像を構成するドット数に対応する画素データ数を判別するものである。このドット数の判別は、例えば画像処理部１１から記録部４０に送信された画素データ数（画素データ総数）を検出することによってなされてもよい。
【００４３】
上記画素データ数は、画像を形成するドット数に相当し、このドット数は、ＬＤがレーザ発光した回数に相当する。印字ドット数判別部１１１によって得られた画素データ数に関する情報は、制御部１０の発光時間算出部１０１１に送信され、発光時間算出部１０１１では、この画素データ数の情報に基づいてＬＤのレーザ発光時間が算出される。
【００４４】
記憶装置１２は、ＬＤの設計寿命やレーザ発光の積算時間等の情報を記憶するものである。記憶装置１２は、設計寿命記憶部１２１、発光時間記憶部１２２、初期値記憶部１２３及び時間変化特性記憶部１２４を備えている。
【００４５】
設計寿命記憶部１２１は、ＬＤの設計寿命を記憶するものである。発光時間記憶部１２２は、発光時間算出部１０１１により算出されたレーザ発光時間が積算された時間（積算時間）を記憶するものである。初期値記憶部１２３は、上述の理論式における、ＬＤ駆動電流の初期値Ｉｎ、ＬＤ駆動電流の初期閾値電流Ｉｔｈ０、及び補正値（補正項Ａ（ｔ）の値）を記憶するものである。時間変化特性記憶部１２４は、駆動電流推定値を推定するための、上記理論式で示されるＬＤ駆動電流の時間変化特性に関する情報を記憶するものである。
【００４６】
図３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機１における主にＬＤの制御システムの構成例を示している。図３に示すように、ＬＤ１３には、当該ＬＤ１３を駆動させるためのＬＤドライバ１４が接続されている。ＬＤ１３は、このＬＤドライバ１４からの駆動電流によってレーザ駆動されてレーザ発光する。そして、ＬＤ１３から発光されたレーザ光を感光体ドラム４３上に照射することにより、当該感光体ドラム４３上に所定の画像（ドット画像）が静電潜像として形成される。また、ＬＤ１３から発光されたレーザ光は、ＬＤ１３に付随して設けられたＰＤ１５によって検出される。ＰＤ１５による当該レーザ光の検出によって発生したモニタ電流は、ＬＤドライバ１４へフィードバックされる。ＬＤドライバ１４は、このフィードバックされたモニタ電流量に応じてレーザ発光量を判別し、ＬＤ１３のレーザ発光量を一定に維持する制御（上述したＡＰＣ制御）を行う。
【００４７】
画像処理部１１には、例えば原稿読取部５で読み取られて画像メモリ７等に記憶されていた原稿画像の画像データが例えば制御部１０を介して送信されてくる。そして、画像処理部１１では、当該送信されてきた画像データに所定の画像処理を施して上述した画像形成部４４へ送信する。そして、画像形成部４４へ送信された画像データは、画像形成部４４等の内部に備えられた図略のパルス幅変調部によって変調されてＬＤドライバ１４へ送信される。ＬＤドライバ１４は、この送信された信号に基づいてＬＤ１３をレーザ駆動させる。
【００４８】
画像処理部１１は、ＬＤドライバ１４へ画像データ（に関する信号）を送信すると共に、この画像データを構成する画素データ数（感光体ドラム４３上に形成されるドット画像を構成するドット数）に関する情報を制御部１０へ送信する。なお、画像処理部１１における当該画素データ数に関する情報は、図２に示す印字ドット数判別部１１１によって得られる。
【００４９】
Ａ／Ｄコンバータ１６は、ＬＤドライバ１４から出力されるＬＤ１３の駆動電流のＡＤ変換を行うものであり、このＡ／Ｄコンバータ１６によってアナログ値からデジタル値に変換されたデータは制御部１０に入力される。
【００５０】
また、ＬＤ１３の近傍には、ＬＤ１３の温度（Ｔ）を検出するために例えば熱電対等からなる温度センサ１７が配設されている。この温度センサ１７によって検出されたＬＤ１３の温度の情報は、Ａ／Ｄコンバータ１８を介して制御部１０に入力される。
【００５１】
第１ＲＯＭ１９は、上述したＬＤ駆動電流の初期値Ｉｎ、ＬＤ駆動電流の初期閾値電流Ｉｔｈ０、補正項Ａ（ｔ）及びＬＤの設計寿命に関する情報を記憶するメモリであり、これら第１ＲＯＭ１９に記憶された情報は、必要に応じて制御部１０によって読み出される。なお、第１ＲＯＭ１９は、図２に示す記憶装置１２の設計寿命記憶部１２１及び初期値記憶部１２３に相当する。
【００５２】
第２ＲＯＭ２０は、上述した理論式で示される駆動電流推定値を推定するためのＬＤ駆動電流の時間変化特性に関する情報を記憶するメモリであり、これら第２ＲＯＭ２０に記憶された情報は、必要に応じて制御部１０によって読み出される。なお、第２ＲＯＭ２０は、図２に示す記憶装置１２の時間変化特性記憶部１２４に相当する。
【００５３】
フラッシュＲＯＭ２１は、画像処理部１１から送信された上記画素データの総数の情報に基づいて制御部１０で算出された、ＬＤ１３がレーザ発光した積算時間を記憶するメモリであり、ＬＤ１３のレーザ発光に応じて、制御部１０により当該レーザ発光時間が積算されて（更新されて）記憶される。また、フラッシュＲＯＭ２１は、必要に応じて当該記憶された積算時間の情報の読み出しが可能である。なお、フラッシュＲＯＭ２１は、図２に示す記憶装置１２の発光時間記憶部１２２に相当する。
【００５４】
制御部１０は、上記フラッシュＲＯＭ２１に記憶された積算時間の情報と、上記第１ＲＯＭ１９に記憶されたＬＤの設計寿命の情報とに基づいてＬＤ１３の残寿命を算出して表示部２２に表示する。なお、この表示部２２は、例えば操作部４７の表示器４７３に相当する。また、制御部１０は、現在の温度センサ１７によって検出されたＬＤ１３の温度、及びフラッシュＲＯＭ２１に記憶された積算時間におけるＬＤ１３の駆動電流推定値を、第２ＲＯＭ２０に記憶されたＬＤ駆動電流の時間変化特性（理論式）に関する情報を用いて算出し、当該駆動電流推定値と、上記Ａ／Ｄコンバータ１６を介して検出されたＬＤ１３の駆動電流検出値とを比較する。そして、この比較の結果、駆動電流検出値が駆動電流推定値に対して所定値以上の誤差を生じた場合に、ＬＤ１３が異常であることを示す所定のメッセージを表示部２２に表示する。
【００５５】
なお、ＬＤ駆動電流の初期値Ｉｎ、ＬＤ駆動電流の初期閾値電流Ｉｔｈ０、補正項Ａ（ｔ）、ＬＤの設計寿命及び積算時間の情報に関する情報それぞれが記憶されるＲＯＭは上述のとおりでなくともよく、第１及び第２ＲＯＭに任意に分けて記憶してもよい。また、これらの情報は、必ずしも上述のように第１及び第２ＲＯＭといった２つのＲＯＭに分けて記憶させる必要はなく、１つのＲＯＭに纏めて、あるいは３つ以上のＲＯＭを備え、これら３つ以上のＲＯＭに分けて記憶させてもよい。また、レーザ発光の積算時間の情報は、特にフラッシュＲＯＭ２１でなくともよく、データの書き換えが可能であるメモリであれば、いずれの種類のメモリでもよい。
【００５６】
図４は、ＬＤ１３の残寿命表示に関する動作の一例を示すフローチャートである。まず、複写機１のスタートボタン４７１が押下されることなどにより、原稿読取部５で読み取られるなどして得られた（原稿）画像データが、画像処理部１１によって所定の画像処理が施された後、記録部４０に送信され、画像形成部４４において当該画像の形成動作（ＬＤ１３からのレーザ光の照射による感光体ドラム４３上へのドット画像の形成）が開始される（ステップＳ１）。ただし、このステップＳ１における感光体ドラム４３上へのレーザ光照射の際、当該レーザ光の発光量は、ＰＤ１５及びＬＤドライバ１４等を用いたＡＰＣ制御により一定に維持される。
【００５７】
次に、画像処理部１１から記憶部４０に送信された、上記ドット画像に対する画素データ数が印字ドット数判別部１１１によって判別される（ステップＳ２）。そして、印字ドット数判別部１１１によって判別された画素データ数の情報に基づいて、上記ドット画像を形成するのに要したレーザ発光時間が積算時間計測部１０１の発光時間算出部１０１１によって算出され（ステップＳ３）、この発光時間算出部１０１１により算出されたレーザ発光時間が、積算時間計測部１０１の積算部１０１２によって積算されて発光時間記憶部１２２に記憶される（ステップＳ４）。発光時間記憶部１２２に記憶されたレーザ発光の積算時間の情報と、設計寿命記憶部１２１に記憶されたＬＤ１３の設計寿命の情報とに基づいて、残時間算出部１０２によりＬＤ１３の残寿命が算出される（ステップＳ５）。そして、当該算出された残寿命に関する情報が操作部４７６に表示される（ステップＳ６）。
【００５８】
図５は、ＬＤ１３の異常検出に関する動作の一例を示すフローチャートである。まず、所定の画像の形成（感光体ドラム４３上へのドット画像の形成）を行うべくＬＤ１３がレーザ駆動されてレーザ発光し、そのレーザ発光時のＬＤ１３の温度（Ｔ）が温度検出部４４２（温度センサ１７）によって検出される（ステップＳ１１）。次に、ＬＤ１３の駆動電流が駆動電流検出部１０３によって検出される（ステップＳ１２）。そして、ＬＤ１３がレーザ発光した積算時間ｔが上記図４に示すステップＳ２〜Ｓ４と同様にして、積算時間計測部１０１によって算出される（ステップＳ１３）。これらＬＤ１３の温度Ｔ及び積算時間ｔの条件におけるＬＤ１３の駆動電流推定値Ｉ（Ｔ、ｔ）が、初期値記憶部１２３、時間変化特性記憶部１２４に記憶された情報に基づいて駆動電流算出部１０４によって算出される（ステップＳ１４）。次に、異常検出部１０５によって、駆動電流算出部１０４によって算出（推定）された駆動電流推定値Ｉ（Ｔ、ｔ）と駆動電流検出部１０３によって検出されたＬＤ１３の駆動電流検出値Ｉｓとが比較され（ステップＳ１５）、駆動電流推定値Ｉ（Ｔ、ｔ）に対する駆動電流検出値Ｉｓの誤差が所定値以上に大きくなった場合には（ステップＳ１６のＹＥＳ）、ＬＤ１３に異常が発生したことを示す情報が操作部４７に表示される（ステップＳ１７）。誤差が所定値未満である場合には（ステップＳ１６のＮＯ）、上記ステップＳ１１〜ステップＳ１５の動作が繰り返される。
【００５９】
以上のとおり、本発明の画像形成装置によれば、ＬＤ１３がレーザ発光した積算時間が計測され、当該積算時間及びＬＤ設計寿命の情報に基づいてＬＤ１３の残寿命が算出されて表示部２２（操作部４７）に表示されるため、ＬＤ１３の残寿命がユーザによって確実に認識される。ユーザは、この残寿命の認識に基づいて、例えば複写機１の管理者等に連絡して当該ＬＤ１３を交換してもらったりすることが可能となるため、ＬＤ１３の残寿命が少なくなっていることを知らない状態でコピーを継続してしまい、コピー途中でＬＤ１３の劣化が末期に到達してしまい、その結果、異常画像が発生するといった事態を回避することができる。
【００６０】
また、コピー時において、感光体ドラム４３上へ形成されたドット画像を構成するドット数に応じてレーザダイオードのレーザ発光時間が算出されるため、当該積算時間が容易にかつ確実に計測することができる。また、この積算時間に基づいて算出された残寿命が表示部２２（操作部４７）に表示されるため、ＬＤ１３の残寿命を確実に認識することができる。
【００６１】
また、時間変化特性記憶部１２４に記憶された駆動電流の時間変化特性から得られたＬＤ１３の駆動電流の推定値と、駆動電流検出部１０３によって検出されたＬＤ１３の駆動電流の検出値とが比較されることによって、ＬＤ１３の異常が検出され、このＬＤ異常を示す情報が表示部２２に表示されるため、ユーザはレーザ駆動中のＬＤ１３の異常を確実に認識することができる。なお、ＬＤ駆動電流の時間変化特性は、当該ＬＤ駆動電流の時間変化特性を示す理論式により構成されており、この理論式には、当該理論式から得られる駆動電流の推定値が予め測定された駆動電流の時間変化特性と好適に一致するように補正されるための補正項（補正値）が含まれているため、この理論式を用いてのＬＤ異常の検出をより確実に行うことができるようになる。
【００６２】
なお、本発明は以下の態様をとることができる。
（Ａ）本実施形態においては、ＬＤ１３の残寿命（に関する情報）が操作部４７等の所定の表示部２２（図３）に表示される構成であるが、この残寿命を表示部に表示せず、その情報を記憶装置１２等の所定の記憶部に記憶しておき、複写機１をリサイクルして使用する際に、この残寿命の情報を、ＬＤ１３が後どれ位使用可能であるのかを判別する際に利用する構成であってもよい。例えば複写機１が古くなり（複写機１の使用期間が過ぎ）、新品に交換するなどの理由により回収された場合、例えば工場において検査者がこの保存されたＬＤ１３の残寿命の情報を読み出して確認し、まだ残寿命が多く残されているときには、このＬＤ１３を再利用するといったように、当該残寿命の情報を用いる構成であってもよい。
【００６３】
（Ｂ）本実施形態においては、ＬＤ１３のレーザ発光の積算時間は、画像形成に用いられた（画像処理部１１から記録部４０へ出力された）画素データ数（ドット数）に基づいて算出する構成であるが、当該積算時間を、駆動電流検出部１０３による駆動電流の検出に基づいて算出する構成であってもよい。すなわち、図３に示すＬＤドライバ１４及びＬＤ１３間に電流（駆動電流）が流れた時間を制御部１０などで計測（積算）しておき、当該計測した時間をＬＤ１３がレーザ駆動（レーザ発光）した積算時間として用いる構成であってもよい。
【００６４】
（Ｃ）本実施形態においては、操作部４７等の表示部２２に残寿命の情報や、ＬＤ異常を示す情報が所定のメッセージで表示される構成であるが、メッセージで表示されずともよく、例えば残寿命の情報の表示は、残寿命の時間の長さに応じて色を変化させるなどして所定のボタンやランプ等を点灯（色表示）させてもよく、又は、ＬＤ異常を示す情報の表示は、上記と同様に、ＬＤ異常が生じていることを、色を変化させるなどして所定のボタンやランプ等を点灯（色表示）させるといった構成にしてもよい。なお、当該ボタンやランプ等による表示と共に、上記メッセージによる表示を行ってもよい。
【００６５】
（Ｄ）残寿命表示は、ＬＤ１３の劣化が進行していない場合、すなわち、例えばＬＤ１３が使用開始間もない頃（レーザ発光の積算時間が少ないとき）、又は図７に示す定常状態７０１において表示部２２に表示せず、同図の加速領域７０２に入った時点から、劣化の末期段階（符号７０３の範囲）に到るまでの残寿命の表示が行われる構成であってもよい。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、レーザダイオードの残寿命が算出されて表示手段に表示されるため、レーザダイオードの残寿命がユーザによって確実に認識され、ひいては、印刷途中でレーザダイオードの劣化による異常画像が発生するといった事態を回避することができる。
【００６７】
請求項２記載の発明によれば、画像の形成に用いられたドット数に応じてレーザダイオードのレーザ発光時間が算出されるため、当該積算時間が容易にかつ確実に得られる。また、この積算時間に基づいて算出された残寿命が表示手段に表示されるため、レーザダイオードの残寿命を確実に認識することができる。
【００６８】
請求項３記載の発明によれば、駆動電流の時間変化特性から得られたレーザダイオードの駆動電流の推定値と、駆動電流検出手段によって検出されたレーザダイオードの駆動電流の検出値とが比較されることによってＬＤの異常が検出されてこの異常を示す情報が表示手段に表示されるため、駆動中のＬＤの異常を確実に認識することができる。
【００６９】
請求項４及び５記載の発明によれば、変化特性記憶手段に記憶されたレーザダイオードの駆動電流の時間変化特性を示す理論式には、当該理論式から得られる駆動電流の推定値が、予め測定された駆動電流の時間変化特性と好適に一致するように補正されるための補正項が含まれているため、よって、この理論式に基づいてＬＤ異常の検出を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機の内部構成を概略的に示す断面図である。
【図２】複写機の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複写機における主にＬＤの制御システムの構成例を示す図である。
【図４】ＬＤの残寿命表示に関する動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】ＬＤの異常検出に関する動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】ＬＤ駆動電流の時間変化特性の測定値及び補正値の一例を示す図である。
【図７】従来におけるＬＤの経時的な劣化の様子を示す図である。
【符号の説明】
１複写機（画像形成装置）
５原稿読取部
６原稿給送部
７画像メモリ
８ＨＤＤ
９ネットワークＩ／Ｆ部
１０制御部
１０１積算時間計測部（積算時間計測手段）
１０１１発光時間算出部（発光時間算出手段）
１０１２積算部（積算手段）
１０２残時間算出部（残時間算出手段）
１０３駆動電流検出部（駆動電流検出手段）
１０４駆動電流算出部（駆動電流算出手段）
１０５異常検出部（異常検出手段）
１１画像処理部
１１１印字ドット数判別部
１２記憶装置
１３レーザダイオード
１４ＬＤドライバ（レーザ発光量制御手段）
１５フォトダイオード（レーザ発光量制御手段）
１７温度センサ（温度検出手段）
１９第１ＲＯＭ
２０第２ＲＯＭ
２１フラッシュＲＯＭ
２２表示部（表示手段）
１２１設計寿命記憶部（設計寿命記憶手段）
１２２発光時間記憶部（発光時間記憶手段）
１２３初期値記憶部（初期値記憶手段）
１２４時間変化特性記憶部（変化特性記憶手段）
４０記録部
４４画像形成部
４４１レーザ駆動部
４４２温度検出部（温度検出手段）
４７操作部（表示手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, and more particularly, to an image forming apparatus using a laser diode.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus such as a copying machine or a printer includes a laser drive control device including a laser diode (hereinafter, a laser diode is referred to as an LD). A predetermined image (electrostatic latent image) is formed on the photosensitive drum in the section. It is known that this LD deteriorates over time, that is, has a property that the laser emission amount changes due to a temperature change caused by the usage environment of the LD or heat generated by the LD itself. Incidentally, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, it is desired that the laser emission amount is constant. Therefore, in general, the image forming apparatus includes an APC (Automatic Power Control) circuit or the like, which is not shown, detects the amount of laser light emitted from the LD by a photodiode in the APC circuit attached to the LD, and outputs an LD driver or the like. The laser emission amount is fed back to control the laser emission amount from the LD (APC control).
[0003]
By the way, when the LD is deteriorated while the laser emission amount of the LD is kept constant by the APC control, the LD driving current (hereinafter referred to as LD driving current) is caused by, for example, an increase in the threshold current of the LD. ) Increases. When the laser emission amount is kept constant by the APC control, for example, as shown in FIG. 7, for example, in general, the deterioration of the LD with time passes through a steady region 701 where the deterioration speed is substantially constant and minimum. Deterioration is accelerated by a rise in temperature due to an increase in drive current, and the process shifts to an acceleration region 702 where fatal deterioration (the last stage of deterioration) is reached.
[0004]
Utilizing this LD deterioration phenomenon, for example, in Patent Document 1, an estimated value of the LD drive current value at the current LD temperature is calculated using the relationship between the LD temperature and the LD drive current value. Is calculated, and a difference between the estimated value of the LD drive current calculated in the same manner as the previous time and the value of the difference is compared with a preset value. That is, a sign indicating that the deterioration of the LD is approaching the final stage (for example, the region indicated by reference numeral 703 in the acceleration region 702 in FIG. 7) is detected (an abnormal image occurs when the deterioration of the LD reaches the final stage), A technique has been disclosed in which information indicating that the user is approaching is displayed on a predetermined display unit to notify the user.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-329924 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional technology, it is detected that the deterioration of the LD is approaching the final stage. However, the period until the end of the deterioration (grace period), that is, the design life (specification life) of the LD is considered. The remaining life of the LD (the time during which the LD can be driven normally) is not detected. For this reason, in the situation where the LD is approaching the end of the deterioration, for example, when a large number of originals with a high printing rate are printed, even if the end of the deterioration is detected and suddenly displayed (notified), Thereafter, the time required until the deterioration of the LD reaches the final stage and an abnormal image is generated (image formation on the photosensitive drum becomes impossible) is shortened, and this deterioration is performed before the abnormal image occurs. However, there is a problem that the advanced LD cannot be replaced.
[0007]
In recent years, image forming apparatuses (or parts of the image forming apparatuses) have been reused for resource utilization by recycling. For this reason, in order to utilize the resources by recycling the LD, it is necessary to grasp the state of the deterioration of the LD such as the remaining life.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an image forming apparatus capable of reliably grasping the remaining life of an LD, and thus avoiding a situation in which an abnormal image occurs due to deterioration of the LD during printing. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a laser diode that emits laser light to form a predetermined image; and a laser emission amount control unit that performs control to maintain a constant laser emission amount from the laser diode. An integrated time measuring means for measuring an integrated time at which the laser diode emits laser light; a design life storage means for storing design life information for the laser diode; and the design life storage means stored in the design life storage means. Based on the information on the design life and the information on the integrated time measured by the integrated time measuring means, a remaining time calculating means for calculating a remaining time from the integrated time to reach the design life; and the remaining time. Display means for displaying information on the remaining time calculated by the calculation means.
[0010]
According to the above configuration, the integrated time at which the laser diode emits laser light is measured by the integrated time measuring means, the information on the design life of the laser diode stored in the designed life storage means, and the integrated time measured by the integrated time measuring means. The remaining time from the accumulated time to the end of the design life is calculated by the remaining time calculating means based on the above information. Then, the remaining time calculated by the remaining time calculation means, that is, information on the remaining life of the laser diode is displayed by the display means. As described above, since the remaining life of the laser diode is calculated and displayed on the display means, the remaining life of the laser diode is reliably recognized (understood) by the user, and as a result, an abnormal image due to the deterioration of the laser diode during printing is obtained. Such a situation is avoided.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the image is formed in accordance with the laser emission for each dot constituting the image, and the integrated time measurement is performed. Means for calculating a laser emission time of the laser diode according to the number of dots used for forming the image; and an emission time for storing the laser emission time calculated by the emission time calculation means. Storage means, and integration means for integrating and storing the laser emission time calculated by the emission time calculation means for each formation of the image in the emission time storage means, wherein the remaining time calculation means Based on the information on the design life stored in the life storage means and the information on the integration time obtained as a result of the integration of the laser emission time by the integration means, Calculating the remaining time to reach the design life from the display means, and displaying the remaining time information calculated by the remaining time calculating unit.
[0012]
According to this configuration, a light emission time calculating means for calculating a laser light emission time of the laser diode according to the number of dots used for forming an image, and a light emission time for storing the laser light emission time calculated by the light emission time calculation means The integrated time measuring means includes a storage means and an integrating means for integrating the laser emission time calculated by the light emission time calculating means for each image formation in the emission time storing means and storing the accumulated laser emission time. Based on the information on the design life stored in the design life storage means and the information on the integration time obtained as a result of the integration of the laser emission time by the integration means, the remaining time from the integration time to reach the design life. That is, the remaining life is calculated by the remaining time calculation means. Then, information on the remaining life calculated by the remaining time calculation means is displayed on the display means. As described above, since the laser emission time of the laser diode is calculated according to the number of dots used for forming an image, the integration time can be easily and reliably obtained. Further, the remaining life calculated based on the integrated time is displayed on the display means, so that the user can reliably recognize the remaining life of the laser diode.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, a driving current detecting means for detecting a driving current of the laser diode when the laser diode emits a laser, and a temperature of the laser diode. Temperature change means for storing information on a time change characteristic of the drive current including at least the temperature of the laser diode and the integration time as parameters; and a temperature detection means for detecting the temperature of the laser diode. The temperature detected in the above, and the estimated value of the drive current of the laser diode when the laser emission time in the laser diode is the integration time measured by the integration time measurement means, in the change characteristic storage means The drive current calculated based on the stored information on the time change characteristic of the drive current. Calculating means, comparing the estimated value of the driving current of the laser diode calculated by the driving current calculating means with the detected value of the driving current of the laser diode detected by the driving current detecting means, and the detected value is When an error equal to or more than a predetermined value occurs with respect to the estimated value, the apparatus further includes an abnormality detection unit that displays information indicating an abnormality of the laser diode on the display unit.
[0014]
According to this configuration, the drive current of the laser diode when the laser diode emits laser light is detected by the drive current detection means. The temperature of the laser diode is detected by the temperature detecting means. Further, information on the time change characteristic of the drive current including at least the temperature of the laser diode and the integration time as parameters is stored by the change characteristic storage means. When the temperature of the laser diode is the temperature detected by the temperature detecting means, and the laser emission time of the laser diode is the integration time measured by the integration time measuring means, the estimated value of the driving current of the laser diode is The drive current is calculated by the drive current calculator based on the information on the time change characteristics of the drive current stored in the change characteristic storage. Then, the abnormality detection unit compares the estimated value of the drive current of the laser diode calculated by the drive current calculation unit with the detected value of the drive current of the laser diode detected by the drive current detection unit. When an error equal to or more than a predetermined value occurs with respect to the estimated value, information indicating an abnormality of the laser diode is displayed on a display unit. As described above, the estimated value of the drive current of the laser diode obtained from the time change characteristic of the drive current is compared with the detected value of the drive current of the laser diode detected by the drive current detecting means, thereby causing an abnormality in the LD. Is detected and information indicating this abnormality is displayed on the display means, so that the abnormality of the LD being driven can be reliably recognized by the user.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the information on the time change characteristic of the drive current of the laser diode stored in the change characteristic storage means is the drive current. The theoretical formula is obtained from the time-dependent characteristics of the drive current of the laser diode measured in advance, and the theoretical formula is used to perform correction at the time of calculating the estimated value. It is characterized by including a correction term.
[0016]
According to this configuration, the theoretical equation indicating the time change characteristic of the drive current of the laser diode stored in the change characteristic storage unit includes a correction term obtained from the time change characteristic of the drive current measured in advance. That is, the theoretical equation includes a correction term for correcting the estimated value of the drive current obtained from the theoretical equation so as to preferably coincide with the previously measured time change characteristic of the drive current. Thus, the LD abnormality can be reliably detected based on the theoretical formula.
[0017]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, the temperature of the laser diode is T, the integration time is t, and the laser diode is driven under the conditions of the temperature T and the integration time t. The estimated value of the current is I (T, t), the initial value of the drive current of the laser diode measured in advance under the condition that the ambient temperature of the laser diode is a constant temperature Tn is In, and the ambient temperature of the laser diode is Assuming that the initial value of the threshold value of the drive current of the laser diode measured in advance under the condition of a constant temperature Tn is Ith0 and the correction term is A (t), the theoretical equation is I (T, t) = In −Ith0 × (exp (Tn−T) / T−1) + A (t). Therefore, the detection of the LD abnormality based on the theoretical formula is reliably performed.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a copying machine as an example of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view schematically showing an internal configuration of a copying machine 1 which is an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. The copying machine 1 includes a main body 2, a stack tray 3 disposed on the left side of the main body 2, a document reading section 5 disposed on the top of the main body 2, and a copy reading section 5 disposed above the document reading section 5. And a document feeder 6 provided. In addition, a start key 471 for the user to input a print execution start instruction, a numeric keypad 472 for inputting the number of copies to be printed, and settings for various copying operations are provided on the front portion of the copying machine 1. The operation unit 47 includes a display 473 including a liquid crystal display (LCD) or the like on which various operation buttons for inputting various operation commands and the like are displayed while displaying operation guide information and the like. Is provided.
[0019]
On the display 473 of the operation unit 47, information on the remaining life of the LD and information on the abnormality of the LD, which will be described later, include, for example, "the remaining life of the LD is 150 hours" and "the abnormality of the LD has occurred." Is displayed.
[0020]
The document reading unit 5 includes a scanner 51 including a charge coupled device (CCD) sensor and an exposure lamp, a document table 52 (platen glass) formed of a transparent member such as glass, and a document reading slit 53. The scanner 51 is configured to be movable by a drive unit (not shown). When reading a document placed on the document table 52, the scanner 51 is moved to a position facing the document table 52, and an image acquired while scanning the document image is scanned. The data is output to the control unit 10 described later. When reading the original conveyed by the original feeding unit 6, the scanner 51 is moved to a position facing the original reading slit 53, and the original feeding operation by the original feeding unit 6 through the original reading slit 53. An image of the document is acquired in synchronization with the image data, and image data corresponding to the image is output to the control unit 10 (or the image memory 7 or the image processing unit 11) described later.
[0021]
The document feeding unit 6 includes a document placement unit 61 for placing a document, a document discharge unit 62 for discharging a document after reading an image, and a document placement unit 61 for placing a document placed on the document placement unit 61. An original transport mechanism 63 including a paper feed roller, a transport roller, and the like for sequentially feeding out the originals one by one, transporting the originals to a position facing the original reading slit 53, and discharging the originals to the original discharge unit 62 is provided. The document feeder 6 is configured to be foldable, and is lifted upward so as to open the upper surface of the document table 52, so that a read document, for example, a book opened in a double-page state is placed on the upper surface of the document table 52. And the like can be placed.
[0022]
The main body 2 includes a plurality of paper feed cassettes 461 for storing recording papers of different sizes, a paper feed roller 462 for feeding out the recording paper one by one from the paper feed cassette 461 and conveying the recording paper to a recording unit 40 described later. A recording unit 40 for forming an image on recording paper conveyed from the paper cassette 461;
[0023]
A recording unit 40 that outputs a laser beam based on the image data acquired by the scanner 51 to expose the photosensitive drum 43 to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 43; An image forming unit 44 for forming a toner image on the photosensitive drum 43 based on the electrostatic latent image, a transfer unit 41 for transferring the toner image on the photosensitive drum 43 to recording paper, and a toner image transferred A fixing unit 45 that heats the recording paper to fix the toner image on the recording paper, and a recording roller that is conveyed by a conveyance roller or the like provided in a paper conveyance path in the recording unit 40 to the stack tray 3 or the discharge tray 48 And a paper transport device 46 for discharging.
[0024]
Incidentally, the optical unit 42 includes an LD (LD 13 described later) for transmitting a laser beam (laser beam) and a polygon mirror that rotates at a high speed by a motor or the like, and is transmitted from the LD to the mirror surface of the polygon mirror. The laser light is irradiated, the laser light is swung in the left and right direction (main scanning direction) by the reflection angle of the mirror surface of the polygon mirror which changes with the rotation, and the laser light is focused on the surface of the photosensitive drum 43 via a focus lens or the like. Irradiate. The optical unit 42 includes a photodiode (hereinafter, referred to as a PD) that detects a laser beam reflected by the polygon mirror, and a temperature sensor (a temperature sensor 17 to be described later) that detects the temperature of the LD. It has.
[0025]
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the copying machine 1 shown in FIG. The copying machine 1 is provided with a control unit 10 for controlling the operation of the entire apparatus. The control unit 10 includes a document reading unit 5 including a scanner 51 and the like, and a document feeding unit 6 including a document conveying mechanism 63 and the like. The recording unit 40 including the image forming unit 44, the operation unit 47 including the numeric keypad 472 and the display 473, the image memory 7, the HDD 8, the network I / F unit 9, the image processing unit 11, and the storage device 12 are connected. I have.
[0026]
The image forming unit 44 of the recording unit 40 includes a laser driving unit 441 and a temperature detecting unit 442. The laser driver 441 includes an LD, a driver for driving the LD, and the like, and causes the LD to emit laser light (laser driving). The temperature detector 442 includes the above-described temperature sensor and detects the temperature of the LD (the ambient temperature of the LD).
[0027]
The image memory 7 temporarily stores image data of a document read by the document reading unit 5 or image data transmitted from an external device (not shown) via a network I / F unit 9 described later. It is.
[0028]
An HDD (Hard Disk Drive) 8 stores image data read by the document reading unit 5, image data transmitted from an external device, an output format set in the image data, and the like.
[0029]
The network I / F unit 9 controls transmission and reception of various data with an external device connected via a network such as a LAN, using a network interface (for example, 10 / 100Base-TX).
[0030]
The control unit 10 includes a ROM (Read Only Memory) that stores a control program of the copying machine 1, a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores data, a microcomputer that reads out and executes a control program and the like from the ROM. And performs a process of controlling the entire apparatus in accordance with instruction information input from the operation unit 47 and the like and detection signals from various sensors provided in various parts of the apparatus. The control unit 10 includes an integrated time measurement unit 101, a remaining time calculation unit 102, a drive current detection unit 103, a drive current calculation unit 104, and an abnormality detection unit 105.
[0031]
The integrated time measuring unit 101 measures the total number of laser emission times of the LD (laser emission time), that is, the integrated value of the laser emission (laser drive) time of the LD (hereinafter referred to as integration time). The integrated time measuring unit 101 includes a light emitting time calculating unit 1011 and an integrating unit 1012.
[0032]
The light emission time calculation unit 1011 calculates the total laser light emission time of the LD according to the number of dots (total number of dots) used for image formation. When an image is formed in the copying machine 1, the surface of the photosensitive drum 43 is exposed by scanning a laser beam emitted from the LD, and a plurality of laser beams are exposed on the photosensitive drum 43 in accordance with the content of the image. To form a dot image composed of dots. However, when this dot image is formed, on / off switching of laser emission is performed in dot units. Therefore, the total laser emission time is obtained by multiplying the laser emission time required to form an image of one dot (hereinafter referred to as a unit laser emission time) by the number of dots constituting the dot image. The dots correspond to a plurality of pixels (pixel data) constituting an image, and the number of pixel data (output from the image processing unit 11 to the recording unit 40) used for the image formation is determined by the dot. Equivalent to a number.
[0033]
The operation of calculating the laser emission time may be performed, for example, every time image formation for one page is completed, that is, every time image formation for one page is completed, or may be performed every other time, for example, every one scan line. It may be performed for each job (each time a plurality of copies or a plurality of copies are completed) or for each dot. Further, it may be performed at predetermined time intervals set in advance.
[0034]
The integration unit 1012 integrates (adds) the laser emission time calculated by the emission time calculation unit 1011 in a predetermined storage unit (for example, the emission time storage unit 122 described later) and stores the laser emission time every time image formation is performed. It is. For example, when copying a plurality of originals, the laser emission time of the LD required for image formation of the previous page is, for example, 20 seconds, and the laser emission time required for image formation of the current page is 10 seconds. If so, the integrating unit 1012 integrates the 10 seconds with the 20 seconds already stored in the light emission time storage unit 122 to obtain 30 seconds. As a result of this integration, the light emission time storage unit 122 stores a time (integrated time) of 30 seconds after updating (overwriting) the above 20 seconds. The accumulating unit 1012 sequentially accumulates the laser emission time of the LD and stores the accumulated time in the storage unit, and increases the accumulated time, for example, 421 hours, 30 minutes, and 32 seconds.
[0035]
The remaining time calculation unit 102 calculates the remaining time until the LD reaches the design life (hereinafter, this remaining time is referred to as the remaining life) from the current integrated time of laser emission. For example, when the design life of the LD is set to, for example, 2000 hours, and the integration unit 1012 calculates that the integration time during which the LD emits laser light is, for example, 1500 hours, the remaining time calculation unit 102 Calculates 500 hours obtained as a result of subtracting 1500 hours of the integration time from 2000 hours of the design life as the remaining life.
[0036]
The drive current detection unit 103 detects a drive current of the LD when the LD is emitting laser light during image formation, that is, when the LD is driving a laser. The value of the LD drive current detected by the drive current detection unit 103 is hereinafter referred to as a drive current detection value. The drive current detection value is indicated by a symbol Is.
[0037]
The drive current calculation unit 104 calculates the estimated value of the LD drive current (hereinafter, referred to as a drive current estimated value) under the conditions of the current integrated time and the current temperature of the LD by using information on the time change characteristics of the LD drive current. It is to be calculated. The drive current estimated value is calculated from a theoretical equation relating to a time change characteristic of the drive current, for example, I (T, t) = In−Ith0 × (exp (Tn−T) / T−1) + A (t). . This theoretical expression includes the temperature of the LD and the integration time as parameters, and I (T, t) indicates the estimated drive current value under the conditions of the current temperature T of the LD and the integration time t. In indicates an initial value of the LD drive current measured in advance on a production line of a factory or the like under the condition that the ambient temperature of the LD (the temperature of the environment where the LD is placed) becomes a certain constant temperature Tn. Ith0 indicates an initial value (hereinafter referred to as an initial threshold current) of a threshold value of the LD drive current measured in advance at a factory production line or the like under the condition that the ambient temperature of the LD becomes a certain constant temperature Tn. Here, in general, when a current flows through the LD, laser emission does not occur until a certain threshold value (threshold current). When a current flows beyond this threshold value, the LD has a predetermined slope. It has the property that the amount of laser emission increases linearly. As described above, the threshold value of the LD drive current indicates a current value when the laser emission is started. A (t) is obtained by using the measured value (actually measured value) of the time change characteristic of the LD drive current obtained in advance and calculating the drive current estimated value calculated from the above-mentioned theoretical formula, by the time of the LD drive current. This is a correction term calculated to match the measured value of the change characteristic with high accuracy. From the correction term A (t) in the theoretical equation, a correction value under the condition of each integration time t is obtained. Note that “exp” in the above theoretical formula indicates a natural logarithm.
[0038]
Here, FIG. 6 shows an example of a measured value and a correction value of the time change characteristic of the LD drive current. The horizontal axis in FIG. 6 indicates the integrated time (H) of laser emission, and the vertical axis indicates the current value (A). A curve denoted by reference numeral 601 in the figure indicates a measured value (actually measured value) of the time change characteristic of the LD drive current. As shown by the curve 601, the value of the LD drive current gradually increases as the laser emission time is integrated (as the integration time increases) (however, the laser emission time is early in the initial stage). The driving current decreases as the integration is performed). On the other hand, a curve indicated by reference numeral 602 indicates the above-described correction value. This correction value corresponds to the fluctuation value of the drive current obtained from the measured value of the time change characteristic of the LD drive current indicated by reference numeral 601. The initial value of the drive current (the drive current value when the integration time t is zero time) in the curve denoted by reference numeral 601 is, for example, 0.071 [A], and when the integration time t reaches 1500 hours. When the drive current value is, for example, 0.073 [A], the fluctuation value of the drive current value 0.073 [A] with respect to the initial value 0.071 [A] is +0.002 [A]. Therefore, the correction value when the integration time t reaches 1500 hours is +0.002 [A]. As described above, the value (correction value) of the correction term A (t) obtained from the fluctuation value of the drive current gradually increases as the value of the integration time t increases, similarly to the change of the curve denoted by reference numeral 601. ing.
[0039]
Note that the measured value of the time change characteristic of the LD drive current shown by the curve 601 is obtained from a plurality of actually measured data of the LD under the condition that the ambient temperature of the LD is 40 ° C. However, the LD for obtaining the curve data denoted by reference numeral 601 is another LD (for measuring the time change characteristic of the LD drive current) different from the LD 13 described later.
[0040]
The abnormality detection unit 105 compares the drive current estimation value I (T, t) calculated by the drive current calculation unit 104 with the drive current detection value Is detected by the drive current detection unit 103, and detects the drive current. When the value has an error equal to or more than a predetermined value with respect to the drive current estimation value, that is, when the drive current detection value exceeds the range of, for example, −10% to + 10% of the drive current estimation value, LD Is displayed on the operation unit 47 indicating that the is abnormal.
[0041]
The image processing unit 11 performs predetermined image processing on image data of a document obtained by being read by the document reading unit 5. In the image processing unit 11, for example, A / D conversion of image data obtained by reading by the document reading unit 5 is performed, and if necessary, the image size of the document image is reduced using the converted image data. Image processing such as enlargement or reduction, or gamma correction or density correction of a document image is performed.
[0042]
Further, the image processing section 11 includes a print dot number determination section 111. The print dot number determination unit 111 determines the number of pixel data (number of pixels) constituting an image formed on the photosensitive drum 43 in the image forming unit 44 of the recording unit 40. That is, the print dot number determination unit 111 determines the number of pixel data corresponding to the number of dots forming the dot image formed on the photoconductor drum 43 by exposure with laser light emitted from the LD. The determination of the number of dots may be made, for example, by detecting the number of pixel data (total number of pixel data) transmitted from the image processing unit 11 to the recording unit 40.
[0043]
The number of pixel data corresponds to the number of dots forming an image, and the number of dots corresponds to the number of times laser light is emitted from the LD. Information on the number of pixel data obtained by the print dot number determination unit 111 is transmitted to the light emission time calculation unit 1011 of the control unit 10, and the light emission time calculation unit 1011 performs laser light emission of the LD based on the information on the number of pixel data. Time is calculated.
[0044]
The storage device 12 stores information such as the design life of the LD and the integrated time of laser emission. The storage device 12 includes a design life storage unit 121, a light emission time storage unit 122, an initial value storage unit 123, and a time change characteristic storage unit 124.
[0045]
The design life storage unit 121 stores the design life of the LD. The emission time storage unit 122 stores the time (integrated time) in which the laser emission times calculated by the emission time calculation unit 1011 are integrated. The initial value storage unit 123 stores the initial value In of the LD drive current, the initial threshold current Ith0 of the LD drive current, and the correction value (the value of the correction term A (t)) in the above-described theoretical formula. The time change characteristic storage unit 124 stores information on the time change characteristic of the LD drive current represented by the above-described theoretical formula for estimating the drive current estimation value.
[0046]
FIG. 3 shows an example of a configuration of a control system of mainly an LD in a copying machine 1 which is an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, an LD driver 14 for driving the LD 13 is connected to the LD 13. The LD 13 is laser-driven by the drive current from the LD driver 14 and emits laser light. Then, by irradiating the laser beam emitted from the LD 13 onto the photosensitive drum 43, a predetermined image (dot image) is formed as an electrostatic latent image on the photosensitive drum 43. The laser light emitted from the LD 13 is detected by the PD 15 provided in association with the LD 13. The monitor current generated by the detection of the laser beam by the PD 15 is fed back to the LD driver 14. The LD driver 14 determines the amount of laser light emission according to the fed back monitor current amount, and performs control (the above-described APC control) to maintain the laser light emission amount of the LD 13 constant.
[0047]
For example, image data of a document image read by the document reading unit 5 and stored in the image memory 7 or the like is transmitted to the image processing unit 11 via the control unit 10, for example. Then, the image processing unit 11 performs predetermined image processing on the transmitted image data and transmits the image data to the image forming unit 44 described above. Then, the image data transmitted to the image forming unit 44 is modulated by a pulse width modulation unit (not shown) provided inside the image forming unit 44 and the like, and transmitted to the LD driver 14. The LD driver 14 drives the LD 13 based on the transmitted signal.
[0048]
The image processing unit 11 transmits the image data (signal related to) to the LD driver 14 and information on the number of pixel data constituting the image data (the number of dots constituting the dot image formed on the photosensitive drum 43). Is transmitted to the control unit 10. The information on the number of pixel data in the image processing section 11 is obtained by the print dot number determination section 111 shown in FIG.
[0049]
The A / D converter 16 performs A / D conversion of a drive current of the LD 13 output from the LD driver 14, and data converted from an analog value to a digital value by the A / D converter 16 is input to the control unit 10. Is done.
[0050]
A temperature sensor 17 composed of, for example, a thermocouple or the like is disposed near the LD 13 to detect the temperature (T) of the LD 13. Information on the temperature of the LD 13 detected by the temperature sensor 17 is input to the control unit 10 via the A / D converter 18.
[0051]
The first ROM 19 is a memory for storing information on the initial value In of the LD drive current, the initial threshold current Ith0 of the LD drive current, the correction term A (t), and the design life of the LD, and these are stored in the first ROM 19. The information is read by the control unit 10 as needed. The first ROM 19 corresponds to the design life storage unit 121 and the initial value storage unit 123 of the storage device 12 shown in FIG.
[0052]
The second ROM 20 is a memory for storing information relating to the time change characteristic of the LD drive current for estimating the drive current estimated value represented by the above-mentioned theoretical formula. The information stored in the second ROM 20 may be used as needed. It is read by the control unit 10. The second ROM 20 corresponds to the time change characteristic storage unit 124 of the storage device 12 shown in FIG.
[0053]
The flash ROM 21 is a memory that stores the integrated time during which the LD 13 emits laser light, calculated by the control unit 10 based on the information on the total number of pixel data transmitted from the image processing unit 11. Then, the laser emission time is integrated (updated) by the control unit 10 and stored. In addition, the flash ROM 21 can read out the information of the stored integrated time as needed. The flash ROM 21 corresponds to the light emission time storage unit 122 of the storage device 12 shown in FIG.
[0054]
The control unit 10 calculates the remaining life of the LD 13 based on the information on the accumulated time stored in the flash ROM 21 and the information on the design life of the LD stored in the first ROM 19 and displays the remaining life on the display unit 22. The display unit 22 corresponds to, for example, the display 473 of the operation unit 47. The control unit 10 also calculates the current temperature of the LD 13 detected by the temperature sensor 17 and the estimated drive current of the LD 13 during the integration time stored in the flash ROM 21 based on the time change of the LD drive current stored in the second ROM 20. The calculation is performed using information on the characteristic (theoretical formula), and the estimated drive current is compared with the detected drive current of the LD 13 detected via the A / D converter 16. Then, as a result of the comparison, when an error of the drive current detection value with respect to the drive current estimation value exceeds a predetermined value, a predetermined message indicating that the LD 13 is abnormal is displayed on the display unit 22.
[0055]
The ROM storing the information on the initial value In of the LD drive current, the initial threshold current Ith0 of the LD drive current, the correction term A (t), and the information on the information on the design life and the accumulated time of the LD is not limited to the above. Alternatively, they may be arbitrarily divided and stored in the first and second ROMs. Further, it is not always necessary to store these pieces of information in two ROMs such as the first and second ROMs as described above, but they are collectively stored in one ROM, or three or more ROMs are provided. May be stored separately. The information on the integrated time of laser emission is not limited to the flash ROM 21, and may be any type of memory that can rewrite data.
[0056]
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an operation related to the remaining life display of the LD 13. First, when the start button 471 of the copying machine 1 is pressed or the like, the (document) image data obtained by being read by the document reading unit 5 is subjected to predetermined image processing by the image processing unit 11. Thereafter, the image data is transmitted to the recording unit 40, and the image forming operation of the image forming unit 44 (formation of a dot image on the photosensitive drum 43 by irradiation of the laser beam from the LD 13) is started in the image forming unit 44 (step S1). However, when irradiating the photosensitive drum 43 with laser light in step S1, the amount of light emission of the laser light is kept constant by APC control using the PD 15, the LD driver 14, and the like.
[0057]
Next, the number of pixel data for the dot image transmitted from the image processing unit 11 to the storage unit 40 is determined by the print dot number determination unit 111 (step S2). Then, based on the information of the pixel data number determined by the print dot number determination unit 111, the laser emission time required to form the dot image is calculated by the light emission time calculation unit 1011 of the integrated time measurement unit 101 ( Step S3), the laser emission time calculated by the emission time calculation unit 1011 is integrated by the integration unit 1012 of the integration time measurement unit 101, and is stored in the emission time storage unit 122 (Step S4). The remaining time of the LD 13 is calculated by the remaining time calculation unit 102 based on the information on the integrated time of laser emission stored in the light emission time storage unit 122 and the information on the design life of the LD 13 stored in the design life storage unit 121. Is performed (step S5). Then, information on the calculated remaining life is displayed on the operation unit 476 (step S6).
[0058]
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an operation relating to abnormality detection of the LD 13. First, in order to form a predetermined image (formation of a dot image on the photosensitive drum 43), the LD 13 is driven by a laser to emit laser light, and the temperature (T) of the LD 13 at the time of the laser emission is determined by the temperature detection unit 442 ( The temperature is detected by the temperature sensor 17) (step S11). Next, the drive current of the LD 13 is detected by the drive current detection unit 103 (Step S12). Then, the accumulated time t during which the LD 13 emits laser light is calculated by the accumulated time measuring unit 101 in the same manner as in steps S2 to S4 shown in FIG. 4 (step S13). The drive current estimation value I (T, t) of the LD 13 under the conditions of the temperature T and the integration time t of the LD 13 is calculated based on the information stored in the initial value storage unit 123 and the time change characteristic storage unit 124. It is calculated by 104 (step S14). Next, the abnormality detection unit 105 calculates the drive current estimation value I (T, t) calculated (estimated) by the drive current calculation unit 104 and the drive current detection value Is of the LD 13 detected by the drive current detection unit 103. The comparison is made (step S15). If the error of the drive current detection value Is with respect to the drive current estimated value I (T, t) becomes larger than a predetermined value (YES in step S16), it is determined that an abnormality has occurred in the LD13. Is displayed on the operation unit 47 (step S17). If the error is less than the predetermined value (NO in step S16), the operations in steps S11 to S15 are repeated.
[0059]
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, the accumulated time during which the LD 13 emits laser light is measured, the remaining life of the LD 13 is calculated based on the accumulated time and the information on the LD design life, and the display unit 22 (operation The remaining life of the LD 13 is reliably recognized by the user because it is displayed on the section 47). Based on the recognition of the remaining life, the user can contact the administrator of the copier 1 and have the LD 13 replaced, for example, so that the remaining life of the LD 13 is reduced. Can be avoided in a state where the user does not know the situation, and the degradation of the LD 13 reaches the final stage during the copying, and as a result, an abnormal image can be avoided.
[0060]
Further, at the time of copying, the laser emission time of the laser diode is calculated according to the number of dots constituting the dot image formed on the photosensitive drum 43, so that the integrated time can be measured easily and reliably. it can. Further, the remaining life calculated based on the accumulated time is displayed on the display unit 22 (the operation unit 47), so that the remaining life of the LD 13 can be reliably recognized.
[0061]
Further, the estimated value of the drive current of the LD 13 obtained from the time change characteristic of the drive current stored in the time change characteristic storage unit 124 is compared with the detected value of the drive current of the LD 13 detected by the drive current detection unit 103. As a result, the abnormality of the LD 13 is detected, and information indicating the LD abnormality is displayed on the display unit 22, so that the user can surely recognize the abnormality of the LD 13 during laser driving. Note that the time change characteristic of the LD drive current is constituted by a theoretical expression indicating the time change characteristic of the LD drive current. In this theoretical expression, an estimated value of the drive current obtained from the theoretical expression is measured in advance. Since a correction term (correction value) is included for performing correction so as to preferably match the time change characteristic of the drive current, it is possible to more reliably detect an LD abnormality using this theoretical formula. become able to.
[0062]
The present invention can take the following aspects.
(A) In the present embodiment, the remaining life of the LD 13 (information about) is displayed on the predetermined display unit 22 (FIG. 3) such as the operation unit 47, but this remaining life is displayed on the display unit. Instead, the information is stored in a predetermined storage unit such as the storage device 12, and when the copier 1 is recycled and used, the information on the remaining life is used to determine how long the LD 13 can be used later. A configuration used for determination may be used. For example, when the copying machine 1 is old (the usage period of the copying machine 1 has passed) and is collected for a reason such as replacement with a new one, for example, an inspector reads the stored information on the remaining life of the LD 13 at a factory and reads the information. After confirming that the remaining life is still large, a configuration may be used in which information on the remaining life is used, such as reusing the LD 13.
[0063]
(B) In the present embodiment, the integrated time of laser emission of the LD 13 is calculated based on the number of pixel data (number of dots) (output from the image processing unit 11 to the recording unit 40) used for image formation. The configuration may be such that the integrated time is calculated based on the detection of the drive current by the drive current detection unit 103. That is, the time during which the current (drive current) flows between the LD driver 14 and the LD 13 shown in FIG. 3 is measured (integrated) by the control unit 10 or the like, and the measured time is laser-driven (laser emission) by the LD 13. The configuration used as the integration time may be used.
[0064]
(C) In the present embodiment, the remaining life information and the information indicating the LD abnormality are displayed in a predetermined message on the display unit 22 such as the operation unit 47, but may not be displayed in the message. For example, the display of the remaining life information may be performed by turning on (color display) a predetermined button, lamp, or the like by changing a color according to the length of the remaining life time, or information indicating an LD abnormality. In the same manner as described above, the display of may be configured such that a predetermined button, lamp, or the like is turned on (color display) by changing the color or the like to indicate that the LD abnormality has occurred. The display using the message may be performed together with the display using the button or the lamp.
[0065]
(D) The remaining life display is displayed when the deterioration of the LD 13 has not progressed, that is, for example, when the LD 13 has just started to be used (when the integrated time of laser emission is short), or in the steady state 701 shown in FIG. The display may be such that the remaining life is displayed from the time when the vehicle enters the acceleration region 702 in the same figure to the final stage of deterioration (range 703) without being displayed on the unit 22.
[0066]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the remaining life of the laser diode is calculated and displayed on the display means, the remaining life of the laser diode can be reliably recognized by the user, and as a result, the deterioration of the laser diode during printing may be caused. A situation in which an abnormal image is generated can be avoided.
[0067]
According to the second aspect of the invention, since the laser emission time of the laser diode is calculated according to the number of dots used for forming an image, the integration time can be easily and reliably obtained. Further, the remaining life calculated based on the accumulated time is displayed on the display means, so that the remaining life of the laser diode can be reliably recognized.
[0068]
According to the third aspect of the present invention, the estimated value of the drive current of the laser diode obtained from the time change characteristic of the drive current is compared with the detected value of the drive current of the laser diode detected by the drive current detecting means. As a result, an abnormality of the LD is detected, and information indicating the abnormality is displayed on the display means, so that the abnormality of the LD being driven can be reliably recognized.
[0069]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the theoretical expression indicating the time change characteristic of the drive current of the laser diode stored in the change characteristic storage means includes an estimated value of the drive current obtained from the theoretical expression in advance. Since a correction term for correction is preferably included so as to suitably match the measured time change characteristic of the drive current, it is possible to reliably detect an LD abnormality based on this theoretical formula.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an internal configuration of a copying machine as an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a copying machine.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a control system of mainly an LD in a copying machine as an example of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of an operation related to remaining life display of an LD.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of an operation related to LD abnormality detection.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a measured value and a correction value of a time change characteristic of an LD drive current.
FIG. 7 is a diagram showing how a conventional LD deteriorates over time.
[Explanation of symbols]
1 Copier (image forming apparatus)
5 Document reading section
6 Document feeder
7 Image memory
8 HDD
9 Network I / F section
10 control unit
101 Integrated time measuring unit (Integrated time measuring means)
1011 Emission time calculation unit (emission time calculation means)
1012 Integrator (integrator)
102 Remaining time calculation unit (remaining time calculation means)
103 Drive Current Detector (Drive Current Detector)
104 drive current calculation unit (drive current calculation means)
105 Error detection unit (error detection means)
11 Image processing unit
111 print dot number discriminator
12 Storage device
13 Laser Diode
14 LD driver (laser emission amount control means)
15 Photodiode (laser emission control means)
17 Temperature sensor (temperature detection means)
19 1st ROM
20 Second ROM
21 Flash ROM
22 Display part (display means)
121 Design Life Storage Unit (Design Life Storage Means)
122 Emission time storage unit (emission time storage means)
123 Initial value storage (initial value storage means)
124 Time change characteristic storage unit (change characteristic storage means)
40 Recorder
44 Image forming unit
441 Laser driver
442 Temperature detection unit (temperature detection means)
47 Operation unit (display means)

Claims

An image forming apparatus comprising: a laser diode that emits laser light to form a predetermined image; and a laser emission amount control unit that performs control to maintain the amount of laser emission from the laser diode constant.
Integrated time measuring means for measuring the integrated time when the laser diode emits laser,
Design life storage means for storing design life information for the laser diode;
Based on the information on the design life stored in the design life storage means and the information on the integrated time measured by the integrated time measurement means, calculate a remaining time from the integrated time to reach the design life. Means for calculating remaining time,
A display unit for displaying information on the remaining time calculated by the remaining time calculation unit.

The image is formed in accordance with the laser emission for each dot constituting the image,
The integrated time measuring means, a light emitting time calculating means for calculating a laser light emitting time of the laser diode according to the number of dots used to form the image,
Emission time storage means for storing the laser emission time calculated by the emission time calculation means,
Accumulating means for accumulating and storing the laser emission time calculated by the emission time calculation means in the emission time storage means for each image formation,
The remaining time calculation means is configured to calculate the design life based on the information on the design life stored in the design life storage means and the information on the integration time obtained as a result of the integration of the laser emission time by the integration means. Calculate the remaining time to reach the design life,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays information on the remaining time calculated by the remaining time calculation unit.

Drive current detection means for detecting a drive current of the laser diode when the laser diode emits a laser,
Temperature detection means for detecting the temperature of the laser diode,
A change characteristic storage unit that stores information on a time change characteristic of the drive current including at least the temperature of the laser diode and the integration time as parameters,
The drive current of the laser diode when the temperature of the laser diode is the temperature detected by the temperature detection means, and the laser emission time of the laser diode is the integration time measured by the integration time measurement means. A drive current calculation unit that calculates an estimated value based on information about a time change characteristic of the drive current stored in the change characteristic storage unit;
The estimated value of the drive current of the laser diode calculated by the drive current calculation means is compared with the detected value of the drive current of the laser diode detected by the drive current detection means, and the detected value is compared with the estimated value. 3. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: an abnormality detecting unit that displays information indicating an abnormality of the laser diode on the display unit when an error that is equal to or more than a predetermined value occurs.

The information on the time change characteristic of the drive current of the laser diode stored in the change characteristic storage means includes information of a predetermined theoretical formula indicating the time change characteristic of the drive current,
4. The theoretical expression according to claim 1, wherein the theoretical expression includes a correction term for performing a correction at the time of calculating the estimated value, which is obtained from a time change characteristic of the drive current of the laser diode measured in advance. An image forming apparatus according to any one of the above.

When the temperature of the laser diode is T, the integration time is t, the estimated value of the drive current of the laser diode under the conditions of the temperature T and the integration time t is I (T, t), and the peripheral temperature of the laser diode is The initial value of the drive current of the laser diode measured in advance under the condition of the constant temperature Tn is In, and the threshold value of the drive current of the laser diode measured in advance under the condition of the ambient temperature of the laser diode being the constant temperature Tn Is the initial value of Ith0 and the correction term is A (t),
The image forming apparatus according to claim 4, wherein the theoretical formula is represented by I (T, t) = In−Ith0 × (exp (Tn−T) / T−1) + A (t).