JP2009098264A - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
この発明は、設定された出力条件(カラー・モノクロの別、媒体のサイズなど)に従って媒体上に画像を形成し、該媒体を出力する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus for forming an image on a medium according to set output conditions (color / monochrome, medium size, etc.) and outputting the medium.
複写機やプリンタ等の画像形成装置は、設置された後は、故障等の原因により使用不能に至らない限り、設置されてからの時間や、累計稼働時間等によらず、使用が継続されることが一般的である。しかし、安全性の観点からすると、異常発生時の安全対策については、各種の保護回路や安全装置を設けているものの、寿命末期における、主として電気回路、特にその構成部品の劣化に起因する不具合については積極的な対策がとられているものは多くない。
このため、設計時に想定された機械寿命を超える使用には、劣化した部品、例えば、コンデンサの静電容量の低下やハンダ付け部の剥離等に起因する不具合発生の危険を伴うことになる。
Once installed, image forming devices such as copiers and printers will continue to be used regardless of the time since installation or the total operating time, etc., unless they become unusable due to a failure, etc. It is common. However, from the viewpoint of safety, although various protective circuits and safety devices are provided for safety measures in the event of an abnormality, there is a problem mainly caused by deterioration of the electrical circuit, particularly its components, at the end of its life. There aren't many things that are aggressively taken.
For this reason, use exceeding the mechanical life assumed at the time of design is accompanied by a risk of occurrence of defects due to degradation of a deteriorated component, for example, the capacitance of a capacitor or peeling of a soldered portion.
上記のような機器の寿命問題を解決するものとして、例えば特許文献1に提案される電源装置が挙げられる。該電源装置では、その公開公報によれば、本体装置に電力を供給する電源装置に対し、通電時間を累計的に計測する通電時間計測手段と、該通電時間計測手段により計測された累計通電時間が所定時間を越えたときにフューズの溶断等により回路動作を停止する回路動作停止手段とを設けることにより、機械寿命に達した後の使用を不能とさせることが提案されている。
As a device for solving the above-mentioned problem of the life of the device, for example, a power supply device proposed in
また、特許文献2では、加熱調理器の調理時間、又は調理のためにスイッチ操作がされた回数を累計し、所定の値に達したときに電源をOFF状態にする技術が開示されている。
さらに、特許文献3では、上記特許文献2に記載された提案技術に改良を加えたもので、具体的には、単に使用時間のみを計測するだけではなく、運転時の出力の高低により当該使用時間に補正を加える技術が開示されている。
Further, Patent Document 3 is an improvement of the proposed technique described in Patent Document 2 above. Specifically, it is not only simply measuring the usage time, but also depending on the level of output during operation. A technique for correcting time is disclosed.
しかし、前記背景技術で示した技術は、いずれも加熱調理器などの寿命計測に関するものであり、計測の対象は、実質的には加熱調理器の加熱装置の駆動回路の稼働時間に限定されている。そして当該駆動回路の稼動を電気的に見た場合、ほぼ連続的な作動であって、画像形成装置における各種の動作が組み合わせられた画像形成プロセスとは異なるものであり、画像形成装置にそのまま適用することはできない。 However, all of the techniques shown in the background art relate to life measurement of a cooking device, and the object of measurement is substantially limited to the operating time of the drive circuit of the heating device of the cooking device. Yes. When the operation of the drive circuit is viewed electrically, it is a substantially continuous operation, which is different from the image forming process in which various operations in the image forming apparatus are combined, and is applied to the image forming apparatus as it is. I can't do it.
また、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、その機械寿命は、累計された通電時間よりも、累計された動作時間の方が寿命について支配的であり、さらに実際の画像形成に費やされる稼働時間の方が装置の寿命、特に装置を構成する電気・電子部品の寿命と、より密接な相関を有する。なぜなら、これらの画像形成装置では、待機時や初期設定動作時と稼動時とでは実際に作動する電気回路や回路を構成する部品が異なるため、回路に加わる電気的負荷や消費電力に大きな差があるからである。さらに、電気部品に限らず、機械部品の強度や化学的特性を有する部品の劣化も、それらが実際に稼動していた時間に左右される。特に電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を帯電させるための高圧のコロナ放電を行う際の高圧電源装置の稼動、トナー像を用紙に定着させるための定着装置の稼動などの過程において、高電圧の発生、大電流の消費など、電気・電子部品に大きな負荷が加わる。これらの過程は主として実際の画像形成時のものである。 In addition, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, the accumulated operating time is more dominant in terms of the lifetime than the accumulated energized time, and is further spent on actual image formation. The operating time has a closer correlation with the lifetime of the apparatus, particularly with the lifetime of the electric / electronic components constituting the apparatus. Because, in these image forming apparatuses, the electric circuit and the parts constituting the circuit that actually operate are different during standby, initial setting operation, and operation, so there is a large difference in the electrical load and power consumption applied to the circuit. Because there is. Furthermore, not only the electrical parts but also the deterioration of the parts having the strength and chemical characteristics of the machine parts depend on the time during which they are actually operated. In particular, in an electrophotographic image forming apparatus, in a process such as operation of a high voltage power supply device for performing high voltage corona discharge for charging a photosensitive member, operation of a fixing device for fixing a toner image on a sheet, and the like. A large load is applied to electrical and electronic components such as high voltage generation and large current consumption. These processes are mainly for actual image formation.
このため、これらの画像形成装置では、製品の寿命は、装置が出力した用紙の累計枚数、または画像形成を行ったページ数を指標として定められることが多い。これら指標は間接的には画像形成装置の稼働時間を示すといえる。これは、画像形成プロセスの多くの部分が、1枚の用紙の一方の面に画像を形成することを単位として設計されているからである。例えば、用紙搬送用のローラや、電子写真方式の画像形成装置の画像を担持する感光体などの定期交換部品は、出力枚数や出力ページ数を基準に交換時期が設定されている。 Therefore, in these image forming apparatuses, the product life is often determined by using the cumulative number of sheets output by the apparatus or the number of pages on which image formation has been performed as an index. It can be said that these indexes indirectly indicate the operation time of the image forming apparatus. This is because many parts of the image forming process are designed in units of forming an image on one side of one sheet. For example, a periodic replacement part such as a sheet conveying roller or a photoconductor that carries an image of an electrophotographic image forming apparatus has a replacement time set based on the number of output sheets and the number of output pages.
しかし、上記したように画像形成装置における画像形成プロセスは、あらかじめ設定された出力条件に基づいて行われ、また、各種の動作が組み合わされて行われるため、各動作が行われるユニット内の各部品では、出力仕様によって電気的な負荷なども個別には異なったものとなる。また、同枚数の出力を行う場合でも画像形成装置の稼働状態によっては各部品における負荷は異なってくる。 However, as described above, the image forming process in the image forming apparatus is performed based on preset output conditions and is performed in combination with various operations. Therefore, each component in the unit in which each operation is performed is performed. Then, depending on the output specifications, the electrical load etc. will be different individually. Even when the same number of outputs are performed, the load on each component varies depending on the operating state of the image forming apparatus.
したがって、従来のように出力枚数や出力ページ数を基準にして部品の交換時期の設定を行っていると、部品の寿命に従って的確に部品の交換を行うことは困難であり、部品の交換が遅れて不具合が発生するおそれがある。これに対しては、部品の交換を早めに行うことも考えられるが、部品の使用時間を短くしなければならずコスト高になるという問題がある。 Therefore, if the parts replacement time is set based on the number of output sheets and the number of output pages as in the past, it is difficult to replace the parts accurately according to the life of the parts, and the replacement of the parts is delayed. May cause problems. In response to this, it is conceivable to replace the parts early, but there is a problem that the use time of the parts must be shortened and the cost is increased.
本発明は上記事情を背景としてなされたものであり、装置を構成する各部品の劣化と、より密接な相関関係を有している実際の稼働時間を指標として、出力条件を考慮することで、各部品の寿命を正確かつ確実に計測するとともに寿命に達したことを判定した際には警告を発し、また作動を停止させ、さらには以後の使用を不能と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。 The present invention has been made in the background of the above circumstances, taking into account the output conditions, using as an index the actual operating time having a closer correlation with the deterioration of each component constituting the device, Providing an image forming device that can accurately and reliably measure the life of each part, issue a warning when it is determined that the life has been reached, stop the operation, and disable subsequent use The purpose is to do.
すなわち、本発明の画像形成装置のうち、第1の発明は、設定された出力条件に従って媒体上に画像を形成し、該媒体を出力する画像形成装置において、前記出力条件を設定する操作表示部と、画像形成を行なう複数の機構と、画像形成を行なう際に前記機構の稼働時間を計測するタイマと、予め設定された部品の寿命を記憶する記憶部と、計測された前記機構の稼働時間と前記出力条件に基づき前記機構を構成する部品の稼働時間を算出し、前記部品の稼働時間の累計が、前記設定された部品の寿命に達した場合に、画像形成装置が寿命に達したと判定する制御部と、を備えることを特徴とする。 That is, among the image forming apparatuses of the present invention, the first invention forms an image on a medium according to a set output condition, and the operation display unit sets the output condition in the image forming apparatus that outputs the medium. A plurality of mechanisms that perform image formation, a timer that measures the operating time of the mechanism when performing image formation, a storage unit that stores a preset life of the component, and the measured operating time of the mechanism When the operation time of the parts constituting the mechanism is calculated based on the output condition and the cumulative operation time of the parts reaches the set part life, the image forming apparatus has reached the life And a control unit for determining.
第2の本発明の画像形成装置は、前記第1の本発明において、前記制御部は、画像形成装置が寿命に達したと判定した場合、画像形成装置の通電を停止すると共に、以降の使用を不能とすることを特徴とする。 In the image forming apparatus according to the second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the control unit determines that the image forming apparatus has reached the end of its life, it stops energizing the image forming apparatus and uses it thereafter. It is characterized by disabling.
第3の本発明の画像形成装置は、前記第1または第2の本発明において、前記制御部は、画像形成装置が寿命に達したと判定した場合、前記操作表示部に警告の表示を行なうことを特徴とする。 In the image forming apparatus of the third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, when the control unit determines that the image forming apparatus has reached the end of its life, it displays a warning on the operation display unit. It is characterized by that.
第4の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第3の本発明のいずれかにおいて、前記稼動時間の計測が、画像が形成される媒体を搬送する媒体搬送部を機械的に駆動している時間の計測であることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention, the operation time is measured by mechanically driving a medium transport unit that transports a medium on which an image is formed. It is characterized by the measurement of the time spent.
第5の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第3の本発明のいずれかにおいて、前記稼動時間の計測が、媒体に転写されるトナー像を担持する像担持体を機械的に駆動している時間の計測であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention, the operation time is measured by mechanically driving an image carrier that carries a toner image transferred to a medium. It is the measurement of the time which is doing.
第6の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第3の本発明のいずれかにおいて、前記稼動時間の計測が、媒体にトナー像を定着させる定着装置を機械的に駆動している時間の計測であることを特徴とする。 In the image forming apparatus of the sixth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, the measurement of the operation time is a time during which the fixing device that fixes the toner image on the medium is mechanically driven. It is the measurement of this.
第7の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第6の本発明のいずれかにおいて、前記出力条件にカラー・モノクロの区別を含むことを特徴とする。 An image forming apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the output condition includes a distinction between color and monochrome.
第8の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第7の本発明のいずれかにおいて、前記出力条件に媒体の斤量、サイズを含むことを特徴とする。 An image forming apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, wherein the output condition includes a medium amount and a size.
第9の本発明の画像形成装置は、前記第1〜第8の本発明のいずれかにおいて、前記出力条件に出力画像の画素数を含むことを特徴とする。 An image forming apparatus according to a ninth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to eighth aspects of the present invention, the output condition includes the number of pixels of the output image.
本発明によれば、画像形成の際に稼動する機構の稼動時間がタイマで計測される。該機構としては、画像が形成される媒体を搬送する媒体搬送部、媒体に転写されるトナー像を担持する像担持体、媒体にトナー像を定着させる定着装置などを挙げることができるが、本発明としてはこれらに限定されるものではなく、画像形成に際しての動作で寿命判定が必要なものを対象にすることができる。上記計測がなされる機構は、一つでも複数でもよく、複数の場合、各機構の稼働時間をそれぞれ計測することができる。また、画像形成における一連の動作の稼働時間を計測するものであってもよく、該機構の単位は適宜設定することができ、画像形成全体に係る一連の動作を計測の対象としてもよい。上記機構の単位は、動作に関連性があるものを一つの機構として定めるのが望ましい。なお、該タイマは、画像形成装置全体を制御する制御部によって制御することができる。 According to the present invention, the operating time of the mechanism that operates during image formation is measured by the timer. Examples of the mechanism include a medium conveyance unit that conveys a medium on which an image is formed, an image carrier that carries a toner image transferred to the medium, and a fixing device that fixes the toner image on the medium. The present invention is not limited to these, and can be used for operations that require life determination in operations during image formation. One or more mechanisms may be used for the measurement, and in the case of a plurality of mechanisms, the operating time of each mechanism can be measured. Further, the operation time of a series of operations in image formation may be measured, the unit of the mechanism can be set as appropriate, and a series of operations related to the entire image formation may be measured. The unit of the mechanism is preferably determined as one mechanism that is related to the operation. The timer can be controlled by a control unit that controls the entire image forming apparatus.
また、当該画像形成装置では、上記機構を構成する各部品に基づいて画像形成装置の寿命時間が決定されている。したがって、異なる部品においては、画像形成装置の寿命が異なる場合がある。寿命を設定する部品としては次のようなものが挙げられる。なお、これらは例であって、本発明の範囲を決定するものではない。
・感光体に対して電荷を与え、または感光体からトナー像を用紙に転写するための高圧発生回路
・定着装置のヒータ用電源回路
・機械部品を駆動するモータ類(特にブラシモータ)
・これらの回路に電力を供給する本体電源装置
Further, in the image forming apparatus, the lifetime of the image forming apparatus is determined based on each component constituting the mechanism. Therefore, the life of the image forming apparatus may be different in different parts. The following are examples of parts for setting the service life. These are examples, and do not determine the scope of the present invention.
・ High voltage generation circuit for applying electric charge to the photoconductor or transferring the toner image from the photoconductor to paper ・ Power supply circuit for heater of fixing device ・ Motors for driving mechanical parts (especially brush motor)
・ Main unit power supply that supplies power to these circuits
なお、上記電気回路で発生する問題として、次のようなものが挙げられる。
・コンデンサは電荷の蓄積と放出の繰り返しによって静電容量の低下が進行する。
・半導体は、通常、樹脂等のパッケージに収められているが、経時的に吸湿するため、性能劣化を生ずる。
・ハンダ付け部においては、ハンダ材質の変質による抵抗値の変化のほか、クラックや剥離が発生する。
・コネクタ部では、表面の酸化による接触抵抗の増大が発生する。
・モータについては、いわゆるブラシ式のモータの場合、使用に伴いブラシの摩耗を生ずる。
・その他、回路各部において、塵埃の付着、堆積により、各種の絶縁部の絶縁耐圧の低下を生ずる。
In addition, the following are mentioned as a problem which generate | occur | produces in the said electric circuit.
・ Capacitors decrease in capacitance due to repeated charge accumulation and discharge.
・ Semiconductors are usually housed in packages such as resin, but they absorb moisture over time, resulting in performance degradation.
・ In the soldered area, cracks and delamination occur in addition to changes in the resistance value due to changes in the solder material.
・ In the connector, contact resistance increases due to surface oxidation.
-Regarding the motor, in the case of a so-called brush type motor, the wear of the brush occurs with use.
In addition, in each circuit part, the withstand voltage of various insulating parts decreases due to the adhesion and accumulation of dust.
なお、稼働時間の計測において、通電時間のうち、動作時間以外の時間、または動作時間であっても、例えばプリンタへのデータの転送や、装填されている用紙の種類・サイズの検出、若しくはトナーの残量の確認、又は機械的動作部の初期状態への復帰などは装置を構成する電気・電子部品の寿命に及ぼす影響が少なく、“稼働時間”に該当しない。さらに、動作時間であっても、例えば出力用の用紙やトナーがなくなった場合等は、これらの補給がなされるまでの間、画像形成は行われないので、この時間も“稼動時間”には該当しない。
ここで、通電時間とは、画像形成装置の電源が投入されてから切断されるまでの時間をいい、動作時間は、画像形成装置のコピースイッチが押下されてから若しくはプリンタに出力指示の信号が発せられてから、出力動作が完了するまでの時間ということができる。したがって、上記三者は次のような関係にあるといえる:通電時間>動作時間>稼働時間
In the measurement of the operation time, even when the energization time is other than the operation time or the operation time, for example, data transfer to the printer, detection of the type / size of the loaded paper, or toner Checking the remaining amount of the product or returning the mechanical operating unit to the initial state has little influence on the life of the electrical / electronic components constituting the apparatus, and does not correspond to “operation time”. Furthermore, even if it is the operation time, for example, when there is no output paper or toner, image formation is not performed until these are replenished. Not applicable.
Here, the energization time is the time from when the image forming apparatus is turned on until it is turned off, and the operation time is the time when the copy switch of the image forming apparatus is pressed or the output instruction signal is sent to the printer. It can be said that the time until the output operation is completed after being emitted. Therefore, it can be said that the above three parties have the following relationship: energization time> operation time> operation time
稼働時間は、実際に画像形成が行われている時間であって、さらに詳しくは、以下の時間を指す。
一連の画像形成動作のために、媒体の搬送が開始される時点から、画像が形成された最後の媒体が排出されるまでの時間の一部または全部であるといえる。
例えば、稼働時間としては、画像形成のために、媒体に転写されるトナー像を、像担持体上に形成するのに直接的に必要な工程が開始される時点から、画像が形成された最後の媒体が排出されるまでの時間が一致し、またはこの時間が含まれるものとすることができる。
The operation time is a time during which image formation is actually performed, and more specifically indicates the following time.
For a series of image forming operations, it can be said that this is a part or all of the time from when the conveyance of the medium is started until the last medium on which the image is formed is discharged.
For example, as the operation time, from the time when a process directly required to form a toner image transferred to a medium on an image carrier for image formation is started, the last time an image is formed The time until the other medium is ejected can coincide or be included.
上記各部品に基づく画像形成装置の寿命の決定は、フラッシュメモリなどの記憶部に設定データとして記憶しておき、適宜読み込み可能としておく。該記憶部におけるデータの読み込みは、上記制御部を介して行うことができる。 The determination of the lifetime of the image forming apparatus based on each of the above components is stored as setting data in a storage unit such as a flash memory, and can be appropriately read. Reading of data in the storage unit can be performed via the control unit.
本発明では、上記定義による“稼働時間”を計測することにより、画像形成プロセスに関わる各機構の稼動時間を包括的に計測する。そして、各部品の稼動時間は画像形成のシーケンスに基づいて個々に定められているから、部分的ないし間欠的な作動であっても、前記機構の稼働時間が計測されれば、各部品の稼働時間が実質的にそれぞれ計測されたことになる。実際上、各部品の稼動時間を個々に計測した場合と等価な結果が得られることになる。したがって、稼働時間の計測に基づいて各部品の寿命を判定することができる。 In the present invention, by measuring the “operation time” defined above, the operation time of each mechanism involved in the image forming process is comprehensively measured. Since the operation time of each part is individually determined based on the image forming sequence, even if the operation time of the mechanism is measured even if it is a partial or intermittent operation, The time is actually measured. In practice, a result equivalent to the case where the operation time of each component is measured individually will be obtained. Therefore, the lifetime of each component can be determined based on the measurement of the operating time.
ただし、上記画像形成のシーケンスは、ユーザによる使用の態様や使用環境などにより変化する。すなわち、1枚から数枚の出力が主である場合と、数10枚から数100枚の出力が主である場合とでは、高圧放電や定着ローラの加熱の間隔や電力の供給量に差異を生ずるため、各機構の稼動時間はさまざまな値をとることになる。したがって、ユーザによる使用の態様によっていずれの構成部品が最初に寿命に達するかに変動を生ずる。また、低温環境下、定着ローラの温度が規定値を下回るような場合に出力途中で処理速度を低下させるなど、装置の使用環境等によって画像形成のプロセスを変更することもあり、このような場合にも設定された出力条件に基づく画像シーケンスのみによって部品などの負担を測ることはできない。 However, the sequence of image formation varies depending on the usage mode and usage environment by the user. That is, there is a difference in the high-voltage discharge, the heating interval of the fixing roller, and the power supply amount between the case where the output is mainly one to several and the case where the output is several tens to several hundreds. As a result, the operating time of each mechanism takes various values. Thus, depending on the mode of use by the user, which component will initially reach the end of its life varies. Also, the image forming process may be changed depending on the usage environment of the device, such as reducing the processing speed during output when the temperature of the fixing roller is below the specified value in a low temperature environment. In addition, it is not possible to measure the burden of parts or the like only by an image sequence based on the set output conditions.
また、ユーザの都合により複写が中断された場合や、紙詰まりが発生した場合などには、正規の出力とは別に、画像形成途中の用紙や、白紙を機外に排出する工程を必要とするがこれらの工程における装置の稼動については、設定された条件に基づく画像形成シーケンスのみによっては部品などの負荷を測ることはできない。
したがって、本願発明では、計測された上記機構の稼働時間に出力条件を考慮して各部品の稼働時間を算出している。
ここで、上記で明らかなように、出力条件には、予め設定されたものの他に、稼働に伴って変更された出力条件も含まれるものである。
In addition, when copying is interrupted due to the user's convenience, or when a paper jam occurs, a process for discharging paper in the middle of image formation or white paper outside the machine is required in addition to the regular output. However, with regard to the operation of the apparatus in these processes, it is not possible to measure the load of components or the like only by the image forming sequence based on the set conditions.
Therefore, in the present invention, the operation time of each component is calculated in consideration of the output condition in the measured operation time of the mechanism.
Here, as is apparent from the above, the output conditions include not only preset output conditions but also output conditions changed with operation.
すなわち、本発明では、上記各部品については、これら部品が含まれる機構の稼働時間と、画像形成に際し実行される出力条件とに基づいて制御部によって稼働時間が算出される。制御部では、部品が含まれる機構の稼働時間に基づいて、出力仕様との関係で各部品の稼働時間を求めるためのパラメータ等のデータを保持しておく。該データは、フラッシュメモリなどの記憶部に記憶しておく。 That is, in the present invention, for each of the above parts, the operation time is calculated by the control unit based on the operation time of the mechanism including these parts and the output conditions executed during image formation. The control unit retains data such as parameters for obtaining the operation time of each component in relation to the output specification based on the operation time of the mechanism including the component. The data is stored in a storage unit such as a flash memory.
出力条件としては、以下の例を示すことができる。
カラーとモノクロの別の場合:
カラーの場合には、各色の画像形成工程を経るため、モノクロの場合に比して帯電、露光、現像、転写のプロセスが各色分必要となり、同じサイズの1ページの出力であっても、画像形成にあたっての構成部品に加わる負荷は大きいものとなる。したがって、計測される機構の稼働時間に対し、カラー出力であることによって負荷が増大される構成部品については、部品稼働時間の算出に際しては、予め定めた係数などを用いて稼働時間が増加するように補正する。
The following examples can be given as output conditions.
Separate color and monochrome:
In the case of color, since the image forming process of each color is performed, charging, exposure, development, and transfer processes are required for each color as compared to the case of monochrome, and even if one page of the same size is output, the image The load applied to the component parts in forming becomes large. Therefore, for a component whose load is increased due to the color output with respect to the measured operation time of the mechanism, the operation time is increased by using a predetermined coefficient or the like when calculating the component operation time. To correct.
出力媒体による違い:
例えば、斤量の大きいいわゆる厚紙等の用紙は熱容量が大きいため、定着装置の熱ローラから、より多くの熱を供給しなければならない。したがって、計測される定着装置の稼働時間に対し、斤量の大きい用紙であることによって負荷が増大される構成部品については、部品の稼働時間の算出に際しては、予め定めたパラメータなどを用いて稼働時間を増加させる。
Differences by output media:
For example, a large amount of paper such as so-called thick paper has a large heat capacity, so that more heat must be supplied from the heat roller of the fixing device. Therefore, for a component whose load increases due to a large amount of paper with respect to the measured operation time of the fixing device, the operation time is calculated using a predetermined parameter or the like when calculating the operation time of the component. Increase.
出力画像の画素数による違い:
解像度の高い画像を出力するには、単位面積あたりの画素数を増加させなければならない。このため、画像形成に要する時間は、通常の画素数の場合に比して長くなる。したがって、同じサイズの1ページの出力であっても、画像形成にあたっての構成部品の稼働時間が長くなり、寿命の短縮につながることになる。したがって、計測される機構の稼働時間に対し、画素数が多いことによって負荷が増大される構成部品については、部品稼働時間の算出に際しては、予め定めたパラメータなどを用いて稼働時間を増加させる。また、画素数が多いことによって負荷が影響を受けない構成部品については、相対的に稼働時間は短いものとして部品の稼働時間の算出に際しては、稼働時間を減少させるようにすることもできる。
Difference due to the number of pixels in the output image:
In order to output a high-resolution image, the number of pixels per unit area must be increased. For this reason, the time required for image formation is longer than in the case of the normal number of pixels. Therefore, even if one page of the same size is output, the operation time of the component parts during image formation becomes longer, leading to a shortened life. Therefore, for a component whose load increases due to a large number of pixels with respect to the measured operation time of the mechanism, the operation time is increased using a predetermined parameter or the like when calculating the component operation time. In addition, regarding the component parts that are not affected by the load due to the large number of pixels, the operation time can be reduced by assuming that the operation time is relatively short.
上記部品の稼働時間の算出は、制御部によって行われる。該制御部は、CPUとこれを動作させるプログラムで構成することができる。制御部には、この他に、データの一時保存やワークエリアのためのRAMなどを含むものであってもよい。 The operation time of the component is calculated by the control unit. The control unit can be constituted by a CPU and a program for operating the CPU. In addition to this, the control unit may include a RAM for temporarily storing data and a work area.
制御部では、算出した部品の稼働時間を累計する。該累計稼働時間は、稼働時間を算出する毎に累計し、これをフラッシュメモリなどの記憶部に記憶しておき、新たな稼働時間が算出される際には、これを加算して記憶することができる。制御部では、上記部品の累計稼働時間が予め設定した各部品の寿命に達したか否かを判定する。 The control unit accumulates the calculated operation time of the parts. The accumulated operation time is accumulated every time the operation time is calculated, and is stored in a storage unit such as a flash memory. When a new operation time is calculated, it is added and stored. Can do. In the control unit, it is determined whether or not the cumulative operation time of the parts has reached the preset life of each part.
上記判定において、寿命に達しているという判定の場合に、画像形成装置に備える表示部に警告表示を行うことができる。また、寿命に達する前でも、寿命までの時間が設定された時間以下になった場合に、表示部にの予告警告の表示を行うことも可能である。寿命までの時間に関する設定時間は、フラッシュメモリなどの記憶部に予め記憶しておき、制御部で寿命判定を行う際に該設定時間に関するデータを読み出して予告警告の表示を行うか否かの判断を行うことができる。 In the above determination, when it is determined that the lifetime has been reached, a warning can be displayed on the display unit provided in the image forming apparatus. Even before reaching the end of the service life, if the time until the service life is less than the set time, a warning notice can be displayed on the display unit. The set time related to the time until the end of the life is stored in advance in a storage unit such as a flash memory, and when the life is determined by the control unit, it is determined whether to read out the data related to the set time and display a warning notice. It can be performed.
また、上記判定の結果、寿命に達していると判断した場合、画像形成装置の稼動を強制的に停止させることもできる。この際に、寿命に達した部品の種別によって強制停止を行うか否かを設定することも可能である。これにより、より危険性を伴う寿命到達についてのみ装置の稼働を停止させるようにすることができる。上記設定は、フラッシュメモリなどの記憶部に記憶しておき、制御部が寿命到達の判定を行った際に該設定を読み出して強制停止を行うか否かの判断を行うことができる。 Further, when it is determined that the lifetime has been reached as a result of the determination, the operation of the image forming apparatus can be forcibly stopped. At this time, it is also possible to set whether or not to forcibly stop depending on the type of part that has reached the end of its life. As a result, the operation of the apparatus can be stopped only for reaching the end of life with more danger. The above setting can be stored in a storage unit such as a flash memory, and when the control unit determines that the life has been reached, it can be determined whether to perform a forced stop by reading the setting.
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、設定された出力条件に従って媒体上に画像を形成し、該媒体を出力する画像形成装置において、前記出力条件を設定する操作表示部と、画像形成を行なう複数の機構と、画像形成を行なう際に前記機構の稼働時間を計測するタイマと、予め設定された部品の寿命を記憶する記憶部と、計測された前記機構の稼働時間と前記出力条件に基づき前記機構を構成する部品の稼働時間を算出し、前記部品の稼働時間の累計が、前記設定された部品の寿命に達した場合に、画像形成装置が寿命に達したと判定する制御部とを備えるので、画像形成プロセスに関わる各機構の稼働時間を包括的に計測することで、各部品の稼働時間を計測することなく各部品の寿命を正確かつ確実に判定することができる効果がある。 As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, in the image forming apparatus that forms an image on the medium according to the set output condition and outputs the medium, the operation display unit that sets the output condition A plurality of mechanisms that perform image formation, a timer that measures the operating time of the mechanism when performing image formation, a storage unit that stores a preset life of the component, and the measured operating time of the mechanism When the operation time of the parts constituting the mechanism is calculated based on the output condition and the cumulative operation time of the parts reaches the set part life, the image forming apparatus has reached the life And a control unit to determine the life of each component accurately and reliably without measuring the operation time of each component by comprehensively measuring the operation time of each mechanism involved in the image forming process But There is a kill effect.
以下、本発明を、画像形成装置の一例である電子写真複写機に適用した場合について説明する。
図1は、該電子写真複写機の機械的構成の一例を示すものである。
画像形成装置1は、その上部側に、スキャナー部111、自動原稿給送装置(ADF)112が設けられており、これら構成により画像読取部110が構成されている。その近傍には、画像形成装置の各種設定や情報の表示が可能となった操作表示部130が設けられており、出力条件の設定や各種情報の表示が可能になっている。
Hereinafter, a case where the present invention is applied to an electrophotographic copying machine which is an example of an image forming apparatus will be described.
FIG. 1 shows an example of the mechanical configuration of the electrophotographic copying machine.
The
また、画像形成装置1の下部側には、媒体である用紙を収納して給紙する複数の給紙トレイを備える給紙部150が配置される。さらに画像形成装置1の側部に手差しの給紙トレイを有する給紙部160が配置されている。これら給紙部150、160には、給紙ローラ、搬送ローラ、搬送経路を含む第1搬送部170が接続されている。
Also, on the lower side of the
プリンタ部140は本発明の画像形成部に相当し、各色用のLD部141と各色用の感光体142、二次転写ベルト143、定着器144などを備えている。上記LD部141は、画像書込部を構成し、感光体142、二次転写ベルト143は像担持体を構成し、定着器143は定着装置を構成する。また、プリンタ部140の下流側に画像形成を行った用紙を搬送する第2搬送部180が設けられている。前記第1搬送部170、第2搬送部180は、本発明の媒体搬送部を構成している。
The
また図2は、画像形成装置1を機能上のブロック図として示したものである。
すなわち画像形成装置1は、画像形成装置全体を制御する制御部10と画像読取部110、操作表示部130、プリンタ部140と、給紙部150、160、第1搬送部170、第2搬送部180を主構成として備えている。
FIG. 2 shows the
That is, the
制御部10は、例えばCPUとこれを動作させるプログラム、該プログラムを格納したROM、RAMなどにより構成されており、画像形成装置1の全体を制御するとともに、各部品の寿命判定を行うことができる。
The
また、制御部10には、フラッシュメモリなどによって構成される記憶部11が接続されている。該記憶部11には、各機構の稼働時間と出力条件に基づく各部品の稼働時間を算出するためのパラメータデータが格納されており、さらに予め設定された各部品の寿命が格納されている。したがって、記憶部11は、画像形成装置の寿命時間を決定する機能を有する。
また、制御部10には、時間計測を行うタイマ12が接続されており、画像形成に際し動作する各部の稼働時間を計測する。
The
The
制御部10には、操作表示部130が接続されている。操作表示部130は、制御部10によって制御され、操作者が画像形成装置1に対し所定の操作を行ったり、出力条件の設定を行ったりすることができる。操作表示部130では、表示と操作とは独立してなされるものであってもよく、また、LCDタッチパネルのように表示画面上で操作を行えるようにしたものであっても良い。操作表示部130では、画面や各種のインフォーメーションを表示する。
An
さらに制御部10には、原稿から画像データを取得するための画像読取部110が接続されている。該画像読取部110は、スキャナ部111や自動原稿給送装置112などを備えている。
Further, the
制御部10には、さらにプリンタ部140が接続されている。該プリンタ部140は、画像データに基づいて潜像を各色に応じてLD部141によって感光体142上に形成し、該潜像をトナーによって現像し、これを二次転写ベルト143を介して用紙に転写して画像を形成する。用紙上に転写されたトナー像は、定着器144において加熱定着されて第2搬送部で搬送されて出力(プリント)がなされる。
A
また、制御部10には、複数の給紙部150、160が接続されている。給紙部150、160は、斤量やサイズの異なる用紙が収納されて、制御部10は、使用される給紙部の選択、給紙タイミングなどを制御することで用紙を給紙する。
In addition, a plurality of paper feeding units 150 and 160 are connected to the
さらに制御部10には、第1搬送部170、第2搬送部180が接続されている。第1搬送部170は、画像形成を行う用紙を給紙部150または給紙部160から給紙してプリンタ部140に搬送し、第2搬送部180は、プリンタ部140で画像形成を行った用紙を排紙先に搬送する。
Furthermore, a
以下に、本発明の画像形成装置の基本的な動作について説明する。
前記画像読取部110などによって取得した画像データは、制御部10へと送られ、RAMなどに格納される。
The basic operation of the image forming apparatus of the present invention will be described below.
Image data acquired by the
画像形成に際して制御部10は、プリンタ部140に画像データを送り、各色に応じてLD部141によって画像データに応じたレーザ光を前記感光体142上に照射し、静電潜像を形成する。この静電潜像を現像することで、感光体142上にトナー像を形成する。トナー像は二次転写ベルト143上に転写される。
At the time of image formation, the
一方、制御部10では、指定された給紙部、またはJOBに関する用紙サイズなどの情報に基づいて選択される給紙部150または給紙部160に対し給紙指令を発行する。給紙される用紙は第1搬送部170によってプリンタ部140にまで搬送される。プリンタ部140に送られた用紙には、二次転写ベルト143上のトナー像が転写され、トナー像が転写された用紙は、定着器144へと送られ、熱と圧力とにより用紙上のトナー像が定着されて画像が形成される。その後、第2搬送部180によって搬送され、排紙される。
On the other hand, the
上記画像形成に際しては、各部の稼働時間が計測され、各部を構成する部品の寿命の判定がなされている。
以下に、その制御プログラムのフローを図3に示す。図3は、画像形成装置およびこれに含まれるタイマーに関連づけてフローを示したものである。
When the image is formed, the operation time of each part is measured, and the lifetime of the parts constituting each part is determined.
The flow of the control program is shown in FIG. FIG. 3 shows a flow associated with the image forming apparatus and the timer included therein.
画像形成装置1には、制御プログラム、稼働時間の計測用のタイマ、装置の通電を停止させるための回路などが設けられている。
画像形成装置1が設置され、初めて電源が投入されると、制御部10に備える制御プログラムの実行が開始される(ステップs1)。制御部10は、装置が寿命に達するまでの稼働時間の上限としてあらかじめ設定されたデータを変数aに格納しておく。本実施形態では、給紙モータの寿命時間を用いる。次いで、装置の寿命に及ぼす影響の大きい回路部品1、及び回路部品2の稼働時間の上限をそれぞれ変数b及びcに格納する。変数a、b、cは、記憶部11にデータとして記憶されている(ステップs2)。
The
When the
この後、ユーザは複写のための出力条件(用紙サイズ、両面複写若しくは片面複写、複写枚数等)を操作表示部130によって入力し、原稿を画像読取部110に載置して複写を開始する(ステップs3)。上記出力条件の設定によって、画像形成シーケンスに基づく回路部品1、及び回路部品2の稼働時間を算出し、変数v、wに格納しておく(ステップs4)。該変数は、制御部に備えるRAMなどに一時保存しておくことができる。また、画像形成シーケンスに従った各部品の稼働時間は、例えば記憶部11に記憶しておき、これを適宜読み出すものとしても良い。
Thereafter, the user inputs output conditions for copying (paper size, double-sided copy or single-sided copy, number of copies, etc.) through the
複写が開始されると、制御部10は、稼働時間を測定するためのタイマ12に動作を開始する信号を発する(ステップs5)。
動作開始信号を受信すると、タイマ12が作動を開始し、給紙モータの稼動時間を測定し制御部10に送信する(ステップs6)。
When copying is started, the
When the operation start signal is received, the
制御部10は、複写開始前にユーザが設定した出力条件、その他の機械の状態を参照し、さらに稼働に伴う出力条件変更を取得して(ステップs7)、タイマ12から受信した稼働時間の累計と前記出力条件とに基づいて回路部品1及び回路部品2の稼働時間を算出し、その累計を求める。
すなわち、制御部10は、タイマ12で計測される計測データを定期的に取得し、給紙モータが稼働してからの時間を取得するとともに、前記出力条件変更(ユーザによる中断や画像プロセスの変更など)の取得によって、前記演算によって求められた回路部品1及び回路部品2の稼働時間に関するそれぞれの変数v及びwを修正計算し(ステップs8)、前記給紙モータの稼働時間を変数u’、修正された回路部品1の稼働時間を変数v’、修正された回路部品2の稼働時間を変数W’に格納する(ステップs9)。なお、複写のための諸条件は、複写が開始されるまで確定しないので、上記回路部品の稼働時間の算出は複写が開始されてから行われることになる。
The
That is, the
上記のように、ユーザの都合により複写が途中で中止されることがあるので、設定された出力条件のみに基づいてこれらの時間の算出、累計した値(u、v)は、実際の稼働時間とは乖離することとなるので、実際の装置の稼働時間の計測とともに、これに基づく上記回路部品の稼働時間の算出、補正が必要となる。上記回路部品の稼働時間の算出に際しては、図示しない装置内部の条件、例えば、装置周囲の温度・湿度を勘案した電流、電圧の値の変更などを加味することも可能である。 As described above, copying may be canceled halfway due to user's convenience. Therefore, the calculated and accumulated values (u, v) based on only the set output conditions are the actual operating hours. Therefore, it is necessary to calculate and correct the operation time of the circuit component based on the measurement of the actual operation time of the device. In calculating the operation time of the circuit component, it is possible to take into account conditions inside the apparatus (not shown), for example, changes in current and voltage values taking into account the temperature and humidity around the apparatus.
この実施形態では、入力した出力条件に基づく画像形成シーケンスにしたがって、各部品の稼働時間を算出(推定)し、稼働に伴う条件の変更と機構の稼働時間の計測に従って各部品の稼働時間を修正することで、稼動している機構の稼働時間と出力条件に基づいて各部品の稼働時間を算出したが、このような手順を採らず、機構の稼働時間と出力条件(入力した出力条件および稼働に伴い条件変更)に基づいて、各部品の稼働時間を算出するためのパラメータを参照して各部品の稼働時間を直接算出するものであってもよい。 In this embodiment, the operating time of each component is calculated (estimated) according to the image forming sequence based on the input output condition, and the operating time of each component is corrected according to the change of the operating condition and the measurement of the operating time of the mechanism. As a result, the operating time of each part was calculated based on the operating time and output conditions of the operating mechanism. However, without taking such a procedure, the operating time and output conditions of the mechanism (input and operating conditions entered) Accordingly, the operation time of each component may be directly calculated with reference to a parameter for calculating the operation time of each component based on the condition change.
次いで、制御部10は、取得されたデータの変数u’、v’、w’をそれぞれ基準値a、b、cと比較し(ステップs10〜s12)、u’、v’、w’のうちいずれか一つが基準値に達したものと判定すると、寿命に達したものとして装置停止信号を発する(ステップs13)。装置停止信号は画像形成装置に設けられた通電停止のための所定の回路、例えば電源装置への電力供給を遮断させる停止回路に伝達され、画像形成装置は通電を停止される(ステップs14)。いずれの部品も寿命に達していない場合、定期的な稼働時間の取得から上記補正の計算、稼働時間の比較のルーチンを繰り返す。
Next, the
ところで、複写動作が継続しているときに、上記の条件を満たしたことによって直ちに作動停止した場合、ユーザにとっては目的の複写物を得られないこととなり不都合である。さらに、装置内部に用紙を残したり、装置の内部の各機構が、待機位置に戻らないまま停止したりする可能性がある。そこでこのような場合には、一連の複写動作が完了した後に装置停止信号を発するものとした方が便宜である。この際には、操作表示部に、当該一連の複写動作が完了した後は装置が使用不能となる旨の警告を表示させることが望ましい。
また、寿命が近い場合には、寿命までの複写枚数が所定値以下となった時点から上記の警告を表示することも、ユーザーフレンドリーの観点からは好ましい。該所定値は、記憶部11に格納しておき、制御部10によって必要に応じて読み出し可能にしておくことができる。
なお、画像形成装置に設けられた通電停止のための停止部は、上述のように、電源装置への電力供給を遮断させる回路とし、その具体的な構造としては、フューズや過大な電流が流れた場合に通電を遮断するブレーカなどを用いることができる。
By the way, when the copying operation is continued, if the operation is immediately stopped by satisfying the above conditions, the user cannot obtain the desired copy, which is inconvenient. Further, there is a possibility that the sheet is left inside the apparatus, or each mechanism inside the apparatus stops without returning to the standby position. Therefore, in such a case, it is more convenient to issue an apparatus stop signal after a series of copying operations are completed. In this case, it is desirable to display a warning to the effect that the apparatus becomes unusable after the series of copying operations is completed on the operation display unit.
In addition, when the life is near, it is also preferable from the viewpoint of user friendliness to display the above warning from the time when the number of copies to the end of the life becomes a predetermined value or less. The predetermined value can be stored in the storage unit 11 and can be read by the
As described above, the stop portion for stopping energization provided in the image forming apparatus is a circuit that cuts off the power supply to the power supply device. As a specific structure thereof, a fuse or an excessive current flows. In such a case, a breaker or the like that cuts off energization can be used.
なお、本実施形態では、稼動時間の計測の対象を、給紙モータの稼働時間としている。給紙モータの稼動時間は、単に通紙された枚数のみならず、用紙のサイズも反映されるという利点がある。しかし、稼動時間の計測の対象は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば用紙搬送系のクラッチ等の稼動時間を計測する方法、あるいは稼動時間を計測のための専用のロータリーエンコーダを駆動ローラの軸に設け、この出力を計測する方法なども用いることができる。
あるいは、画像形成に要した稼動時間の計測として、トナー像を担持する感光体の稼働時間を計測することも考えられる。
このほか、電子写真方式の画像形成装置では、いわゆるトナー像を用紙に定着させるための熱ローラを用いた定着装置を具備することが一般であるが、この定着装置の熱ローラを駆動するモータの稼働時間の計測、あるいは上記同様、ローラに対し稼動時間を計測するために設けた専用のロータリーエンコーダの出力の計測をすることもできる。
In the present embodiment, the operation time measurement target is the operation time of the paper feed motor. The operation time of the paper feed motor has an advantage that not only the number of sheets passed but also the paper size is reflected. However, the object of the operation time measurement is not necessarily limited to this. For example, a method for measuring the operation time of a clutch or the like of a paper conveyance system, or a dedicated rotary encoder for measuring the operation time is installed in the drive roller. A method of measuring the output provided on the shaft can also be used.
Alternatively, as an operation time measurement required for image formation, it is conceivable to measure the operation time of the photosensitive member carrying the toner image.
In addition, an electrophotographic image forming apparatus generally includes a fixing device using a heat roller for fixing a so-called toner image on a sheet. A motor for driving the heat roller of the fixing device It is also possible to measure the operating time or the output of a dedicated rotary encoder provided to measure the operating time for the roller as described above.
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明が上記説明の内容に限定をされるものではなく、当然に本発明の範囲を逸脱しない限りは適宜の変更が可能である。 As described above, the present invention has been described based on the above embodiment, but the present invention is not limited to the content of the above description, and can be appropriately changed without departing from the scope of the present invention. It is.
1 画像形成装置
10 制御部
11 記憶部
12 タイマ
130 操作表示部
140 プリンタ部
141 LD部
142 感光体
143 二次転写ベルト
144 定着器
170 第1搬送部
180 第2搬送部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記出力条件を設定する操作表示部と、
画像形成を行なう複数の機構と、画像形成を行なう際に前記機構の稼働時間を計測するタイマと、
予め設定された部品の寿命を記憶する記憶部と、
計測された前記機構の稼働時間と前記出力条件に基づき前記機構を構成する部品の稼働時間を算出し、前記部品の稼働時間の累計が、前記設定された部品の寿命に達した場合に、画像形成装置が寿命に達したと判定する制御部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that forms an image on a medium according to set output conditions and outputs the medium,
An operation display unit for setting the output condition;
A plurality of mechanisms that perform image formation; a timer that measures the operating time of the mechanism when performing image formation;
A storage unit for storing the lifetime of a preset part;
Based on the measured operating time of the mechanism and the output condition, the operating time of the parts constituting the mechanism is calculated, and when the cumulative operating time of the parts reaches the set part life, the image An image forming apparatus comprising: a control unit that determines that the forming apparatus has reached the end of its life.
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