JPH0676140A

JPH0676140A - 部品寿命監視システム

Info

Publication number: JPH0676140A
Application number: JP4227552A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Atomichi; 高広後路; Kazuki Miyamoto; 一樹宮本; Teruo Mitsui; 輝生光井; Atsushi Chagi; 淳茶木; Naoyuki Oki; 尚之大木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-26
Filing date: 1992-08-26
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】寿命のある交換可能な部品の稼動量の自動監
視と寿命に達した部品の警告，使用禁止等により、でき
るだけ人手をわずらわせずに部品交換を適切に行えるよ
うにすること。【構成】寿命のある交換可能な部品として、例えば画
像形成用の感光体１２を挙げる。この感光体１２には新
品か否かを判定するためのヒューズ１２１が設けられて
おり、新品の感光体１２が装置に取付けられたときに、
マイクロコンピュータＱ１はトランジスタＴＲを介して
ヒューズ１２１を切り、カウンタのリセット等のイニシ
ャル処理を行う。マイクロコンピュータＱ１は画像形成
毎に稼動量監視用の内部カウンタをカウントアップし、
そのカウント値が所定値に達したら警告表示し、その後
にその部品の使用禁止処置をとる。電源ダウン時は上記
カウント値をＥＥＰＲＯＭＱ３に転送して格納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、寿命のある交換可能な
部品を有する種々の装置の部品寿命監視システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、装置の一部の部品が本体の寿命よ
りも短い場合には、一般にその部品を交換可能に配置し
ている。そして、その部品の稼働量が寿命に達したなら
ば、使用者またはサービスマンがその部品を交換してい
た。また、その装置が例えば画像形成装置であれば、画
像形成の総数を計数するカウンターが設けられていて、
そのカウンターの表示計数値によって部品の稼働量を使
用者またはサービスマンが見極めていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
上述のような部品交換方法では部品の稼働量の判断を人
手にたよっていたので使用者もしくはサービスマンの負
荷が大きかった。また、稼働量が寿命に達したにも関わ
らずそれに気づかないということもある。

【０００４】本発明の目的は、上述の点に鑑みて、部品
の稼働量の監視等にできるだけ人手をわずらわせず、適
切な時期に部品の交換ができ、寿命に達した部品を稼働
することを防ぐことが可能な部品寿命監視システムを提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、寿命のある交換可能な部品を有する装置
において、新品であることを示す第１の状態から使用開
始後であることを示す第２の状態に電気的に切り換え可
能な指示手段を備えた前記寿命のある交換可能な部品
と、該交換可能な部品の稼働量を記憶する稼働量記憶手
段と、前記指示手段を前記第１の状態から前記第２の状
態に切り換えるとともに、前記交換可能な部品の稼働量
の検出を開始し、該部品の稼働の度毎に該稼働状態に応
じて前記稼働量記憶手段の値をカウントアップまたはカ
ウントダウンする演算手段と、前記稼働量記憶手段の値
が所定値を越えるか否かを判定して、越えた場合には当
該部品を交換すべき旨の警告を発生する警告発生手段と
を具備することを特徴とする。

【０００６】また、本発明はその一形態として、前記稼
働量記憶手段の値が第２の所定値を越えた場合には、当
該部品を用いて行う装置の動作を禁止する制御手段をさ
らに有することを特徴とする。

【０００７】また、本発明は他の形態として、前記演算
手段は前記指示手段が前記第１の状態であることを検知
した場合は、稼働量監視に関しての初期設定を行うこと
を特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明では、記憶手段を用いて自動的に部品の
稼働量を監視し、一定の稼働量に達して寿命が来たと判
断したら警告を発生し、その後寿命が来た部品の稼働を
禁止する。また、新しい部品を交換したときは、記憶手
段のデータを自動的にリセット等することで、初期デー
タセットの操作を除くことができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１０】（第１実施例）図１は本発明の第１実施例
の画像形成装置の内部構成を示す。

【００１１】本図において、駆動系は、給紙部、搬送
部、感光体、定着部を駆動するメイン駆動系と、負荷と
なる光学系を駆動する光学駆動系に分離されている。メ
イン駆動源にはＡＣシンクロナスモーター２５、光学駆
動源（画像を読み取るための機構を含む）にはステッピ
ングモーター２６を採用している。ＣＯＮＴはコントロ
ーラ部で、後述するマイクロコンピュータＱ１、拡張Ｉ
Ｃ部Ｑ２等を含む駆動回路を備えている。

【００１２】なお、マイクロコンピュータＱ１の拡張Ｉ
Ｃ部Ｑ２により励磁駆動方式が選択的に指定されると、
ステッピングモーターＰＭの各相Ａ、Ａ＊、Ｂ、Ｂ＊に
印加する相励磁信号を出力する。また、この実施例では
励磁駆動方式は負荷に設定される速度情報により、ステ
ッピングモーターＰＭを２相励磁方式、１−２相励磁方
式の２種類に切り換えている。

【００１３】給紙方式はカセット２３からの給紙とマル
チ手差し２４からの給紙が選択できる。カセット２３か
ら給紙の場合、カセット２３の有無を検知するスイッチ
およびカセット２３のサイズを検知するスイッチ群３１
とカセット２３内の紙の有無を検知するスイッチ３７に
より状態が管理されており、上記スイッチ異常を検出し
た場合に、後述する表示部に表示する。

【００１４】マルチ手差しの場合、手差し部２４の状態
を検知するスイッチによって状態を管理し、異常を検出
すると後述する表示部に表示する。

【００１５】感光体１２は図面に向って時計方向に回転
する。一次帯電器１３によって感光体１２上に帯電され
た電位は、後で詳細に説明する感光位置において感光さ
れ現像ユニット１５にて現像され、転写ユニット部１４
で給紙部から送られてきた転写紙に画像を転写する。転
写後の感光体１２はクリーニングユニット３８によって
残留トナーを取り除かれ、また、前露光ランプ１６によ
り残留電位が除電され、再び画像形成が行われると言う
プロセスが繰り返される。画像が転写された転写紙は搬
送ユニット２０の搬送ベルト上にのって、定着ユニット
２１に送られる。定着ユニット２１は、駆動ローラ３
５、テンションローラ４５、加圧ローラ４４の３個のロ
ーラから構成されている。定着用のヒーターにはセラミ
ック基板上に抵抗体を印刷したヒーター４３を用い、こ
のヒーター４３は耐熱性のプラスチックサポータ４２に
サポートされている。さらにプラスチックサポータ４２
には金属のステーを取付けて強固にしている。また、駆
動ローラ３５、テンションローラ４５、ヒーター４３、
エンドレスのフィルム４７がかけられている。上記金属
ステーには温度検出素子（サーミスタ）４１が取り付け
てあり、温度検出素子４１は直接ヒーター４３の裏面に
接触させてある。もう一つの温度検出素子４８も、温度
検出素子４１と同様に金属ステーに取り付けてある。ヒ
ーター４３、プラスチックサポータ４２、金属ステーで
構成されているヒーター部とエンドレスフィルム４７が
加圧ローラ４４に加圧している。

【００１６】定着ユニット２１を通過した紙は排紙ロー
ラ２２によって定着ユニット２１から排出され、排紙ト
レー３９上に納められる。

【００１７】また、排紙センサ３４は転写紙が定着ユニ
ット２１を正常に通過したか否かを検知するセンサであ
る。

【００１８】図２に上記セラミック・ヒーター４３の構
成を示す。この図からもわかるようにこのヒーター４３
は複数の分岐を有している。分岐の位置はそれぞれ紙サ
イズに応じてＢ４、Ａ４Ｒ、Ｂ５Ｒ、Ａ５Ｒに対応して
いる。カセットサイズ検知センサ３１により用紙のサイ
ズがわかると、そのサイズに応じてヒーター４３の分岐
を切り換える。その切り換えは図３の５つのリレー１０
４、１０５、１０６、１０７、１０８によって行われ
る。

【００１９】光学駆動系の駆動源は前述したようにステ
ッピングモーター２６である。後で詳細に説明するが、
このステッピングモーター２６は駆動切り換えソレノイ
ド２７の操作によって全く別の負荷を駆動する構成にな
っている。その一つの負荷は露光ランプ４および第１ミ
ラー５、第２ミラー６、第３ミラー７から構成されるユ
ニットであり、もう一つの負荷はズームレンズ８から成
るユニットである。同期した駆動の必要がないこれら負
荷は共通の駆動源２６で駆動することが可能である。

【００２０】本装置は光学駆動部のステッピングモータ
ー２６によって、ズームレンズ８の位置制御、およびラ
ンプ系４〜７の速度制御による多段階の倍率選択機能、
また原稿ガラス３面に置かれた原稿の反射光を検知する
光センサ４０によって自動的に濃度選択を行う機能、外
部装置（図示しない）との接続による（その接続部に通
信手段を有する）複写倍率の自動選択機能、またステッ
ピングモーター２６によって露光ランプ４の位置を制御
することによるページ連写機能を有する。また、本装置
はさらに現像ユニット１５を交換することにより複数の
色画像が形成可能で、現像ユニット１５の交換を検知す
るスイッチ３６の状態によって制御を切り換える機能等
を有している。また、図４に示すように、メモリバック
アップ機能としてＥＥＰＲＯＭＱ３が拡張ＩＣＱ２に接
続されていて後で詳細に述べる感光体１２の稼働量を記
憶する。また、紙詰まりなどの異常が万一発生した場合
は、残り枚数倍率値、異常情報等をＥＥＰＲＯＭＱ３に
記憶する。次に、本装置の全体の動作説明をする。

【００２１】本装置の電源コード（図示しない）は所定
の電源に接続される。図５は本装置の操作パネルを示
す。このパネルは図１の本装置の上面部分に配置され
る。電源スイッチ５１の１側を操作者が押すと、本装置
に電源が供給されると同時に、電源表示ランプ５２が点
灯表示される。

【００２２】電源投入時、操作パネルの表示は標準モー
ドとして以下のように設定されている。即ち、枚数表示
器５９は１を表示し、倍率表示器６７は等倍率を表示
し、自動濃度調整表示器７６のＡが点灯する。

【００２３】また、スタートキー５６の表示部は、電源
投入時の初期設定（レンズを等倍位置に移動させる等を
内容とする）の時、および複写中には赤色表示となって
おり、通常は緑色表示で複写動作可能であることを示し
ている。

【００２４】なお、定着ユニット２１の温調温度は、現
像ユニット１５の種類によって異なり、現像ユニット１
５に設けたスイッチ３６により現像ユニット１５の種類
を判別して設定温度を切り換える。

【００２５】次に、電源投入後の光学駆動系の動作に関
して説明する。露光ランプ系４〜７は移動の開始点を左
端に設定し、原稿ガラス３上の原稿を図１の左端から右
方向に走査移動し、原稿画像を第１ミラー５、第２ミラ
ー６、第３ミラー７、ズームレンズ８、第４ミラー９、
第５ミラー１０、第６ミラー１１を介して感光体１２へ
の原稿露光を実行する。

【００２６】この移動の開始点位置をホームポジション
（Ｈ．Ｐ）と呼ぶ。Ｈ．Ｐを検出するためにＨ．Ｐセン
サ２９が装置の左端に設けられている。

【００２７】電源投入時において、Ｈ．Ｐセンサが露光
ランプ４の位置を検出していない場合、図６に示すワン
チップマイクロコンピュータＱ１による制御部は、ステ
ッピングモーター２６を回転制御して、露光ランプユニ
ットをＨ．Ｐ側に移動する。上記回転制御の開始を図７
を参照して説明すると、まず駆動切り換えソレノイド２
７がオフ状態（矢印ｂ方向の引張り力はない状態）のと
きに、切り換えギヤはバネ圧によって矢印Ａ方向に移
動する。これにより、ステッピングモーター２６の出力
は切り換えギヤを介してランプ駆動ギヤに連結さ
れ、露光ランプユニット４〜７が駆動される。上記制御
部はこのギヤ連結時において、切り換えギヤとランプ
駆動用ギヤの嵌合時は、充分ステッピングモーター２
６の回転数を下げるように制御する。

【００２８】露光ランプユニツト４〜７はＨ．Ｐに位置
している場合には、ステッピングモーター２６はズーム
レンズユニット８を移動する。前述したように電源投入
時は標準モードとして等倍率値が選択される。またズー
ムレンズのホームポジション（Ｚ．Ｈ．Ｐ）は等倍位置
に設定してあるので、電源投入時にズームレンズ８の位
置がＺ．Ｈ．Ｐに対してどちら側にあるのか不明であ
る。そこで、電源が切られる前に、ズームレンズ８の位
置がＺ．Ｈ．Ｐに対してどちらにあるのかを不揮発性メ
モリＱ３に格納しておく。図７を参照してこの動作説明
をする。

【００２９】駆動切り換えソレノイド２７をオンする。
それによりソレノイドのプランジャーが矢印ｂ方向に移
動する。このため、切り換えギヤはバネ力に逆らって
ｂ方向に移動する。この移動により切り換えギヤとラ
ンプ駆動ギヤの嵌合は外れる。さらに、切り換えギヤ
がｂ方向に移動することにより、切り換えギヤはレ
ンズ駆動ギヤと嵌合することになる。ギヤの嵌合時の
回転制御は前述と同様である。

【００３０】ズームレンズ８はＺ．Ｈ．Ｐセンサを基準
位置としてレンズ位置がＺ．Ｈ．Ｐセンサの位置にある
場合は等倍で、Ｚ．Ｈ．Ｐセンサより光学系Ｈ．Ｐ側に
ある場合は拡大であり、逆にある場合は縮小である。拡
大率２００％から縮小率５０％の範囲内において位置制
御を行っている。

【００３１】ズームレンズ駆動開始時においてはＺ．
Ｈ．Ｐセンサの状態によって以下のように動作が分かれ
る。

【００３２】（１）Ｚ．Ｈ．Ｐセンサによってズームレ
ンズ８の位置が検知されている場合（１）−１一度ズームレンズ８を光学系Ｈ．Ｐ側に移動し、Ｚ．
Ｈ．Ｐセンサが検知しない範囲に出して停止。

【００３３】（１）−２右側に移動しＺ．Ｈ．Ｐセンサが検知した時点から所定
の距離移動して停止。

【００３４】（２）Ｚ．Ｈ．Ｐセンサによってズームレ
ンズ８の位置が検知されていない場合（２）−１不揮発性メモリに記憶してあるズームレンズ８の位置に
よりズームレンズの移動方向（Ｚ．Ｈ．Ｐセンサ側）を
決定し、ズームレンズを移動させる。

【００３５】（イ）右側に移動させる場合Ｚ．Ｈ．Ｐセンサが検知した時点から所定の距離移動し
て停止（ロ）左側に移動させる場合一度ズームレンズ８を光学系Ｈ．Ｐ側に移動し、Ｚ．
Ｈ．Ｐセンサが検知しない範囲に出して停止。

【００３６】（２）−２右側に移動してＺ．Ｈ．Ｐセンサが検知した時点から所
定の距離移動して停止。

【００３７】上記の動作はギヤ類のバッククラッシュに
よる設定位置誤差を防ぐために必要な制御である。

【００３８】この後、駆動切り換えソレノイド２７をオ
フにする。このことにより、前述したように切り換えギ
ヤは、ランプ駆動ギヤと嵌合する方向に移動する。
しかし、ギヤがギヤとスムーズに嵌合するためには
すでに述べたように切り換えギヤを回転させる必要が
ある。この時点で露光ランプユニット４〜７はＨ．Ｐセ
ンサ２９に位置している。そこで、露光ランプユニット
４〜７を右方向に移動させる方向にステッピングモータ
ー２６を回転させる。この結果、露光ランプユニット４
〜７がＨ．Ｐセンサ２９から外れた時点（この時点で切
り換えギヤとランプ駆動ギヤとの嵌合が終了する）
でステッピンクモーター２６の回転を停止し、再度逆方
向にこのモーターを回転させ、Ｈ．Ｐセンサ２９を検知
後に所定位置で露光ランプユニット４〜７を停止する。

【００３９】以上説明した光学駆動系の初期動作の終了
によって本装置の複写動作準備は完了する。

【００４０】次に、図１のカセット２３からの給紙によ
る複写動作を説明する。

【００４１】図５のコピースタートキー５６が使用者に
より押されると、カセットサイズを検知するスイッチ群
３１の入力信号による転写紙サイズデータ、置換キー５
６によって設定される枚数データ、倍率選択キー６１，
６２，６４，６５，６６による倍率データ、その他各種
のモード選択手段によるデータに基づいて複写動作がス
タートする。

【００４２】コピースタートキー５６を受け付けると、
このコピースタートキーの表示部は緑色から赤色に切り
変わり、置数キー５４、倍率キー６１，６２，６４，６
５，６６等のモード切り換えキーの入力が禁止される。
メイン駆動モータ２５が回転を開始し、給紙送りローラ
１８、感光体１２、搬送ユニット２０、定着ユニット２
１等へこのモーター２５の駆動力が伝達される。

【００４３】メイン駆動モーター２５の回転開始から
０．５ｓｅｃ後に給紙ソレノイド（図示せず）が動作
し、それに伴って給紙ローラ１７が回転し、カセット２
３内の転写紙を給紙送りローラ１８方向に送り出す。給
紙ローラ１７の転写紙送り量はカセットサイズデータに
よって制御される。つまり転写紙が所定値より大きい場
合、送り量を多くする。転写紙が給紙送りローラ１８に
達すると、転写紙はこの給紙送りローラ１８によってレ
ジストローラ１９まで送られ、レジストローラ１９に到
達した時点で停止する。給紙送りローラ１８とレジスト
ローラ１９との間に設置されている手差しスイッチ３３
は転写紙の送り状態を検知する。

【００４４】転写紙が給紙路上を送られてレジストロー
ラ１９に到達するまでの所定のタイミングにおいて、露
光ランプユニット４〜７の原稿走査開始が許可される。
このとき、露光ランプユニット４〜７はＨ．Ｐセンサ２
９によって検知される位置にある。さらに詳しく述べる
と、露光ランプユニット４〜７は初期動作時ないしはコ
ピー動作の後進時において、Ｈ．Ｐセンサ２９を検知し
た位置から、その時点での選択倍率に応じた距離だけ後
進した位置で停止している。

【００４５】原稿走査の開始により、光学系駆動源であ
るパルスモータ２６は、露光ユニット４〜７が前進する
方向（右方向）に、倍率選択キー６１〜６６を用いて使
用者により選択された倍率値に応じた駆動パルスレート
に到達するまで、モーター２６のパルスレート（単位時
間当りの駆動パルス数）は漸増する（以下、スローアッ
プ制御と呼ぶ）。つまり、露光ユニット４〜７の移動速
度は徐々に加速され、目標速度に到達することになる。
特に図示しないが本装置のパルスモーター駆動回路は、
定電流制御方式を採用し、かつ駆動電流値を複数段階
（実施例は２段階）に切換え可能な構成を採っている。
この切換えは図６に示す光学駆動用パルスモーター制御
信号のうちのＰＢ４出力信号により選択している。

【００４６】一般にパルスモーターの特性は、高パルス
レートになるに従い、プルイントルク（引込みトルク）
は低下していく。このため、定電流設定値を切り換える
手段を設け、必要に応じて電流値を切り換える。

【００４７】本装置では、移動開始から比較的低パルス
レートの間は、設定電流を下げておき、速度が所定値を
超える時点から設定電流値を上げるように制御し、目標
速度に達した後、所定時間の経過により再び設定電流値
を下げる制御を実施している。これは主にパルスモータ
ーの騒音、昇温および脱調現象の防止を目的としてい
る。

【００４８】次に画像先端部の余白形成方法と転写紙と
の先端合わせ方法を図８を参照して説明する。

【００４９】非画像域でのトナー付着を防止する手段と
して、ＬＥＤランプ、ヒューズランプ等の光源による除
電手段が一般に使われているが、本装置では一次帯電ユ
ニット１３に設けたグリッド１３′の電圧値を制御する
ことによって同様の効果を実現している。これは装置の
小型化によって感光体まわりに複数の部材の配置が困難
になっている現状において重要な方法である。露光点と
グリッド間の距離ホが、Ｈ．Ｐセンサ２９と原稿突き当
て位置間の距離ロに比較して十分短く配置できないの
で、原稿の先端余白２ｍｍを形成するために、露光ラン
プ４の移動開始時点から倍率選択値に応じた所定時間後
に、グリッドをＬ（ロー）レベルから所定の電圧に切換
える。つまりグリッド電圧がＬレベルの時は感光体１２
に電位が帯電しないのでトナー像が形成されず、上記の
所定電圧に切り換ったタイミングから画像が形成される
ことになり、このことにより画像先端部に余白を形成し
ている。

【００５０】次に、転写紙との画像先端合わせに関し
て、露光点と転写部間の距離ハは、レジストローラ１９
と転写部間の距離ニに比較して短くしている。このため
に、実際に原稿先端の画像が感光体１２上に露光される
以前に、前述したレジストローラ１９部に待機している
転写紙を再給紙して転写方向に送り込む必要がある。

【００５１】本装置では露光ランプ４が移動開始して露
光ランプ４が目標速度に到達する時点では、露光ランプ
ユニット４〜７はまだＨ．Ｐセンサ２９に検知されてい
る。このユニットがＨ．Ｐセンサ２９を通過したタイミ
ングから距離ロ＋２ｍｍの値を選択されている倍率によ
る速度で割った値が、Ｈ．Ｐセンサ２９を通過してから
白板端部に露光ランプ４が到達するのに要す時間であ
り、この時間をｘとする。

【００５２】また、レジストローラ１９による再給紙開
始から転写紙が転写部へ到達するまでの時間から、感光
体１２の露光点での像が転写部まで到達するのに要する
時間を差し引いた値をｙとし、このｙに転写紙を２ｍｍ
送るのに要する時間（２ｍｍ÷１００ｍｍ／ｓ＝０．０
２ｓｅｃ…搬送速度＝１００ｍｍ／ｓ）を加える。以上
の数値を用いて次の式（１）によりＺを計算する。

【００５３】

【数１】ｘ−（ｙ＋０．０２）＝Ｚ（ｓｅｃ）（１）つまり、露光ユニット４〜７がＨ．Ｐセンサ２９を通過
した時点から上式の計算値Ｚを経過したタイミングでレ
ジストローラ１９を動作させ、再給紙を実行すれば、選
択された倍率に応じて余白を２ｍｍ形成した転写紙画像
が得られる。

【００５４】露光ユニット４〜７はカセットサイズデー
タ、倍率データ等に応じて所定の距離を移動し、目標位
置に達した時点でパルスレートを漸減し（以下、スロー
ダウン制御と呼ぶ）停止後、露光ユニット４〜７に対し
再びＨ．Ｐセンサ２９方向にスローアップ制御および低
速制御して後進させる。そしてＨ．Ｐセンサ２９を検知
した時点で、あらかじめ選択されている倍率に応じた位
置に露光ユニット４〜７を停止させるためのスローダウ
ン制御が行われ、露光ユット４〜７は停止する。

【００５５】また、上記の転写紙の後端検出信号により
原稿走査距離の制御も実行する。以上説明した制御動作
は図６に示すワンチップマイクロコンピュータＱ１によ
り制御される。図６のワンチップマイクロコンピュータ
Ｑ１はＲＯＭやＲＡＭを内蔵している。図９はこのマイ
クロコンピュータＱ１の制御プログラムの基本構成を示
す。なお、この構成は周知技術であり、本発明の要部で
ないので、図９の詳細な説明は省略する。

【００５６】次に、露光ランプ４の制御について説明す
る。露光ランプ４にハロゲンランプを使用し、ハロゲン
ランプの点灯電圧が一定になるようにランプ・レギュレ
ータ（図示せず）によりＡＣ電源を位相制御する。この
ランプ・レギュレータはＡＣ入力電圧が変化したとして
も、また、電源周波数が変化しても、ランプ点灯電圧Ｖ
ｃが常に一定になるように制御している。そこで、この
ランプ・レギュレータから位相制御のための露光ランプ
のトリガ信号を取り出し、コントローラ（図示しない）
に入力している。この露光ランプのトリガ信号は、ラン
プの点灯するしないにかかわらず常に出力されている。

【００５７】さらに、ゼロクロス発生回路（図示せず）
にて作成したゼロクロス信号をコントローラに入力し、
マイクロコンピュータＱ１に接続する。図１０に示すよ
うに、ゼロクロス信号から露光ランプ４のトリガ信号ま
での時間Ｔｃを監視することで、入力電圧の変化を読み
取ることが可能となる。

【００５８】この画像形成装置は、装置ごとに感光ドラ
ム１２の面上の照度が一定になるように、ランプ点灯電
圧Ｖｃが調整され、この調整されたランプ点灯電圧Ｖｃ
を不揮発性メモリに記憶させている。記憶したランプ点
灯電圧Ｖｃとゼロクロス信号から露光ランプのトリガ信
号までの時間Ｔｃにより下記の式（４）から、ＡＣ入力
電圧Ｅｒｍｓを求めることが可能である。

【００５９】

【数２】

【００６０】

【数３】

【００６１】２つの上式（２），（３）より

【００６２】

【数４】Ｅｒｍｓ² ／Ｖｃ² ＝１／｛１−２×Ｔｃ／Ｔ＋ｓｉｎ（４πＴｃ／Ｔ）／２π｝（４）式（４）によりゼロクロス信号から露光ランプ４のトリ
ガ信号までの時間Ｔｃを入力することによって、Ｅｒｍ
ｓ² ／Ｖｃ² をもとめ、不揮発性メモリに記憶したラン
プ点灯電圧ＶｃからＡＣ入力電圧Ｅｒｍｓを求めること
ができる。

【００６３】本実施例ではマイクロコンピュータＱ１に
内蔵のＲＯＭに格納したテーブルによりＴｃの値からＥ
ｒｍｓ² ／Ｖｃ² を求めている。

【００６４】次に、ヒーター４３の制御について説明す
る。このヒーター４３は前述したようにセラミック基板
上に抵抗体を印刷したヒーターであり、熱応答性に大変
優れている。そのため、通常のＯＮ／ＯＦＦ制御では温
調温度に対してリップルが大きくなったり、ヒーターに
電力がかかりすぎたりしてヒーターにダメージを与えて
しまう。そのため、本例ではこの制御においては、一定
な電力がかかるような電力制御をしている。また、リッ
プルを小さくするため、サーミスタで検知した温度に応
じて電力を切り替えるという制御も行っている。

【００６５】ここで、ヒーター４３の電力制御について
説明する。ヒーターの電力制御も露光ランプの制御と同
様に位相制御で行っている。ヒーター４３は純粋に抵抗
負荷であるので電力Ｗは次式（５）で求めることができ
る。

【００６６】

【数５】Ｗ＝Ｖ_H ²／Ｒ（５）Ｖ_H ²：ヒーターに与える電圧Ｒ：ヒーターの抵抗値ヒーター４３の抵抗値Ｒは後で述べるように随時メモリ
に格納してあり、ヒーター４３に供給する電力も予め分
かっているので、ヒーターにかける電圧Ｖ_H は上式
（５）から

【００６７】

【数６】Ｖ_H ²＝Ｒ×Ｗ（６）と求まる。

【００６８】また実効電圧の式からヒーター４３に与え
る電圧Ｖ_H は、

【００６９】

【数７】

【００７０】

【数８】

【００７１】

【数９】Ｅｒｍｓ² ／Ｖ_H ² ＝１／｛１−２×Ｔ_H ／Ｔ＋Ｓｉｎ（４πＴ_H ／Ｔ）／２π｝（９）上式（６）からＶ_H ²を計算し、上式（４）からＥｒｍｓ
² を求め、Ｅｒｍｓ²／Ｖ_H ²を計算することによって、
上式（９）によりゼロクロス信号からヒーター４３への
トリガ信号までの時間Ｔ_H を求めることができる。これ
らの関係のタイミングを図１１に示す。なお、本実施例
ではテーブルを用いてＥｒｍｓ² ／Ｖ_H ²からＴ_H を求め
ている。

【００７２】先にヒーター４３の抵抗値が随時メモリに
記憶させてあると述べたが、この記憶までの処理につい
て述べる。図３の１１１は商用電源ＡＣ１００Ｖであ
り、１１０は位相制御によるトリガー信号ＳＩＧＩに従
ってＯＮ／ＯＦＦするトライアックである。リレー１０
２とリレー１０３がＯＮしているときに、商用電源１１
１とトライアック１１０とヒーター４３は直列に接続さ
れる。この状態で、ヒーター４３への通電が行われてい
る。また、このときリレー１００と１０１はＯＦＦして
いる。しかし、上記ヒーター４３に電圧が印加されてい
ない時には、リレー１０２と１０３がＯＦＦし、リレー
１００のリレー１０１がＯＦＦからＯＮして、５ＶのＤ
Ｃ電圧がヒーターと基準抵抗で分圧され、ＤＣコントロ
ーラ上のマイクロコンピュータＱ１のポートに接続され
ている。このポートはアナログ電圧を検知可能なポート
であり、ヒーター４３の抵抗値に対応する電圧が入力さ
れる。マイクロコンピュータＱ１はこの電圧によりヒー
ター４３の抵抗値を求め、メモリーに抵抗値を記憶す
る。つまり、経年劣化による抵抗値の変化によらずに正
確なヒーターの抵抗値が記憶されている。

【００７３】但し、ヒーター４３の抵抗値があらかじめ
決められた最小値Ｒｍｉｎよりも小、もしくは最大値Ｒ
ｍａｘよりも大であるならば、マイクロコンピュータＱ
１はヒーター４３に異常が有ると判断して、ヒーター４
３への電力供給は行わない。また、使用者に対して複写
を禁止する。

【００７４】以上、説明したようなアルゴリズムによっ
て、ヒーター４３の電力制御を行っている。このヒータ
ー４３の電力制御は、複写期間中常に行い、ヒーター４
３の温度が一定になるようにしている。

【００７５】次に、感光体１２の稼動量に関して詳細に
説明する。

【００７６】新品の感光体１２には図４に示すようヒュ
ーズ１２１が取り付けられている。また、拡張ＩＣ部Ｑ
２から切れていないヒューズ１２１が正常に接続されて
いるか否かを検知することができる。また拡張ＩＣ部Ｑ
２によって制御されるトランジスタＴＲにより、ヒュー
ズ１２１の定格電流よりも大きな電流をヒューズ１２１
に流してこのヒューズを切ることができる。

【００７７】一方、マイクロコンピュータＱ１は電源投
入時、イニシャル処理の中で図１２のフローチャートに
示すように動作していて、ヒューズ１２１が電気的に接
続されていると検知すると（ステップＳ２）、新品の感
光体１２が取り付けられていると判断し、メモリバック
アップ機能として設けられているＥＥＰＲＯＭＱ３に新
たな感光体の稼動量を記憶する領域を設定するととも
に、稼動量ゼロを書き込む（ステップＳ３）。そして、
新品の感光体であることを示すヒューズ１２１をトラン
ジスタＴＲを介して切る（ステップＳ４）。このように
感光体１２が新しくなる度毎にＥＥＰＲＯＭＱ３に稼動
量を記憶する領域を設定するのは、ＥＥＰＲＯＭＱ３の
書き換え可能回数が限られているためである。

【００７８】この稼動量記憶領域を設定する手順を具体
的に述べると、ＥＥＰＲＯＭＱ３の予め決めたアドレス
Ｘの内容をヒューズ１２１を切る度毎に１だけ増加さ
せ、そのアドレスＸの内容に特定の数を加えたものを、
感光体１２の稼動量として記憶するアドレスＹとしてい
る。このようにしてＥＥＰＲＯＭＱ３に設定されたアド
レスＹの内容が感光体稼動量であって、電源投入時、ヒ
ューズ１２１が電気的に接続されていないとき（ステッ
プＳ５）、高速にアクセス可能な揮発性のＳＲＡＭ（不
図示）に上記アドレスＹの内容が転写される（ステップ
Ｓ５）。そして、図１３に示すように画像形成が１枚行
われる度毎に（ステップＳ７）、１づつＳＲＡＭのカウ
ンタをカウントアップさせる（ステップＳ８）。この、
ＥＥＰＲＯＭＱ３は１アドレスに１６ビットの内容を持
つので、複写枚数６５，５３５枚までカウントすること
ができる。

【００７９】また、マイクロコンピュータＱ１は図１４
に示すように、ＳＲＡＭのカウンタの感光体稼動量が予
め決められた寿命枚数ＬＮ１（例えば５０，０００枚）
に達した所で（ステップＳ１０）、感光体１２の取り換
え時期であることを知らせる警告表示を行う（ステップ
Ｓ１１）。また、さらに感光体１２の稼動量が予め決め
られた枚数ＬＮ２（例えば、５１，０００枚）に達した
時（ステップＳ９）、画像形成を禁止する（ステップＳ
１２）。

【００８０】マイクロコンピュータＱ１はさらに図１５
に示すように、電源のダウン（切断）を監視していて
（ステップＳ１３）、電源がダウンすると、ＳＲＡＭ
（不図示）に記憶されている内容のうち、感光体１２の
稼動量を含めたバックアップが必要な内容をＥＥＰＲＯ
ＭＱ３に書き込む（ステップＳ１４）。

【００８１】この電源のダウンの検知について補足説明
すると、電源電圧として２４Ｖと５Ｖの２系統があり、
２４Ｖでソレノイド、モーターといった負荷を駆動し、
図４に示すように５ＶでマイクロコンピュータＱ１、拡
張ＩＣ部Ｑ２、ＥＥＰＲＯＭＱ３を動作させる。また、
コンセント（不図示）が抜かれるなり、スイッチ（不図
示）がＯＦＦされて上記２系統の電源電圧がダウンする
のには差があり、まず２４Ｖがダウンして、１秒以上た
ってから５Ｖがダウンするようにしてある。そして、電
源のダウン検知には２４Ｖのダウンを検知していて、こ
れを検知してから５Ｖがダウンするまでの１秒の間にＳ
ＲＡＭ（不図示）の内容（感光体稼動量を示すカウント
値を含む）をＥＥＰＲＯＭＱ３に書き込んでいる。

【００８２】以上のようにすることにより、感光体１２
の取り換え時期を自動的に知ることができる。

【００８３】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
について説明する。本実施例は感光体１２の稼動量に関
する詳細な説明以外は上記の本発明の第１実施例と同じ
である。また、感光体１２の電流ヒューズ１２１、拡張
ＩＣ部Ｑ２およびマイクロコンピュータＱ１の接続関係
も図４に示す通りである。さらに、マイクロコンピュー
タＱ１の処理手順としての図１２のフローチャートは本
実施例でもそのまま適用される。

【００８４】本実施例においては、第１実施例とは異な
り、図１６に示すように、画像形成が１枚行われる度毎
に（ステップＳ１５）、画像サイズを判断して画像サイ
ズが小サイズであれば（ステップＳ１６）、ＳＲＡＭの
カウンタを１づつカウントアップさせ（ステップＳ１
７）、画像サイズが大サイズであれば（ステップＳ１
６）、ＳＲＡＭのカウンタを２づつカウントアップさせ
る（ステップＳ１８）。この処理は、小サイズのものよ
りも大サイズのものの方が感光体１２に関し２倍の稼動
時間があるので、これを稼動量検出に反映させたもので
ある。

【００８５】（第３実施例）次に、本発明の第３実施例
について説明する。本実施例は感光体１２の稼動量に関
する詳細な記録以外は上記の本発明の第１実施例と同様
であるので、その説明は省略する。

【００８６】以下に、第３実施例における感光体１２の
稼動量について詳細に説明する。

【００８７】新品の感光体１２には図１７に示すようＥ
ＥＰＲＯＭＱ４が取り付けられている。また、拡張ＩＣ
部Ｑ２によりＥＥＰＲＯＭＱ４の内容を読んだり書き換
えたりすることができる。新品の時点において、感光体
の寿命５０，０００枚がＥＥＰＲＯＭＱ４に残稼動量と
して書き込まれている。

【００８８】一方、マイクロコンピュータＱ１は図１８
に示すように、電源投入時、イニシャル処理の中で、Ｅ
ＥＰＲＯＭＱ４に書き込まれている残稼動量をマイクロ
コンピュータＱ１に内蔵の高速にアクセス可能な揮発性
のＳＲＡＭに転写する（ステップＳ２２）。

【００８９】また図１９に示すように、マイクロコンピ
ュータＱ１は画像形成が１枚行われる度毎に（Ｓ２
４）、ＳＲＡＭのカウンタを１づつカウントダウンさせ
る（ステップＳ２５）。このＥＥＰＲＯＭＱ４は１アド
レスに１６ビットの内容を持つので、マイナス１５，５
３５枚の複写枚数までカウントすることができる。

【００９０】また、マイクロコンピュータＱ１は図２０
に示すように、感光体１２の残稼動量が予め決められた
ＬＮ１（例えば０枚）に達したところで（ステップＳ２
７）、感光体１２の取り換え時期であることを知らせる
警告表示を行う（ステップＳ２８）。また、さらに感光
体１２の残稼動量が予め決められた枚数ＬＮ２（例え
ば、マイナス１，０００枚）に達したときに（ステップ
Ｓ２６）、画像形成を禁止する（Ｓ２９）。

【００９１】マイクロコンピュータＱ１はさらに電源の
ダウンを監視していて（ステップＳ３０）、電源がダウ
ンするとマイクロコンピュータＱ１に内蔵のＳＲＡＭ
（不図示）に記憶されている感光体の稼動量をＥＥＰＲ
ＯＭＱ４に書き込む（ステップＳ３１）。

【００９２】この電源のダウンの検知について補足説明
をすると、電源電圧として２４Ｖと５Ｖの２系統があ
り、２４Ｖでソレノイド、モーターといった負荷を駆動
し、５ＶでマイクロコンピュータＱ１、拡張ＩＣ部Ｑ
２、ＥＥＰＲＯＭＱ３を動作させる。また、コンセント
（不図示）が抜かれるなり、スイッチ（不図示）がＯＦ
Ｆされて上記２系統の電源電圧がダウンするのには差が
あり、まず２４Ｖがダウンして、１秒以上たってから５
Ｖがダウンするようにしてある。そして、電源のダウン
検知には２４Ｖのダウンを検知していて、これを検知し
てから５Ｖがダウンするまでの１秒の間にＳＲＡＭの内
容をＥＥＰＲＯＭＱ４に書き込んでいる。

【００９３】以上のようにすることにより、感光体１２
の取り換え時期を自動的に知ることができる。

【００９４】（第４実施例）次に、本発明の第４実施例
について説明する。本実施例は感光体１２の稼動量に関
する詳細な説明以外は本発明の第３実施例と同じであ
る。また、感光体１２の稼動量に関しても、下記の処理
以外は本発明の第３実施例と同じである。

【００９５】本実施例においては、第３実施例とは異な
り、図２２に示すように、画像形成が１枚行われる度毎
に（ステップＳ３２）、画像サイズを判断して画像サイ
ズが小サイズならば（ステップＳ３３）、ＳＲＡＭ上の
残稼動量を１づつカウントダウンさせ（ステップＳ３
４）、画像サイズが大サイズならば（ステップＳ３
３）、ＳＲＡＭ上の残稼動量を２づつカウントダウンさ
せる（ステップＳ３５）。この処理は大サイズのものが
小サイズのものに比べてほぼ２倍の時間の感光体の稼動
量があるため、これを稼動量検出に反映させたものであ
る。

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自動的に部品の稼動量を検出し、一定の稼動量に達した
ら警告を発生し、続いて部品の稼動を禁止し、さらに新
しい部品と交換した時には、これを検知して自動的にリ
セット処理を行うので、人手をできるだけわずらわせず
に部品交換が適切に行えるとともに、寿命がすぎた部品
の使用による不都合の発生も未然に防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能な画像形成装置の内部構成を
示す概略断面図である。

【図２】図１のセラミックヒーターの構成を示す平面図
である。

【図３】図２のセラミックヒーターの駆動回路の構成を
示す回路図である。

【図４】本発明の特徴を示す本発明の第１実施例の部品
寿命監視システムの構成を示すブロック図である。

【図５】図１の画像形成装置の操作パネルの構成例を示
す平面図である。

【図６】図４の制御系の詳細な内容を示す説明図であ
る。

【図７】図１の露光ランプユニットの駆動機構の詳細を
示す正面図である。

【図８】図１の画像形成装置において、画像先端部の余
白形成方法と転写紙との先端合わせ方法を示す説明図で
ある。

【図９】図６のマイクロコンピュータの制御プログラム
の基本構成を示す図である。

【図１０】図１の画像形成装置において、入力電圧とラ
ンプ点灯電圧，ゼロクロス信号および露光ランプのトリ
ガ信号のタイミングの関係を示すタイミングチャートで
ある。

【図１１】図１０と同時にゼロクロス信号等とヒーター
へのトリガ信号のタイミングの関係を示すタイミングチ
ャートである。

【図１２】本発明の第１実施例におけるイニシャル時の
制御手順を示すフローチャートである。

【図１３】本発明の第１実施例における感光体稼動量の
カウントアップ処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１４】本発明の第１実施例における感光体稼動量が
所定値に達した時の処理手順を示すフローチャートであ
る。

【図１５】本発明の第１実施例における電源ダウン時の
処理を示すフローチャートである。

【図１６】本発明の第２実施例における感光体稼動量の
カウントアップ処理の手順を示すフローチャートであ
る。

【図１７】本発明の第３実施例の部品寿命監視システム
の構成を示すブロック図である。

【図１８】本発明の第３実施例におけるイニシャル時の
制御手順を示すフローチャートである。

【図１９】本発明の第３実施例における感光体の残稼動
量のカウントダウン処理の手順を示すフローチャートで
ある。

【図２０】本発明の第３実施例における感光体の残稼動
量が所定値に達した時の処理手順を示すフローチャート
である。

【図２１】本発明の第３実施例における電源ダウン時の
処理を示すフローチャートである。

【図２２】本発明の第４実施例における感光体の残稼動
量のカウントダウン処理の手順を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１リーダ部４〜７露光ランプユニット１２感光体（感光体ドラム）２０搬送ユニット２３カセット２６ステップモーター２７ソレノイド４３セラミックヒーター１０４〜１０８リレー１１０トライアック１２１ヒーターＣＯＮＴコントローラ部Ｑ１マイクロコンピュータＱ２拡張ＩＣ部Ｑ３，Ｑ４ＥＥＰＲＯＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者茶木淳東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者大木尚之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】寿命のある交換可能な部品を有する装置
において、新品であることを示す第１の状態から使用開始後である
ことを示す第２の状態に電気的に切り換え可能な指示手
段を備えた前記寿命のある交換可能な部品と、該交換可能な部品の稼働量を記憶する稼働量記憶手段
と、前記指示手段を前記第１の状態から前記第２の状態に切
り換えるとともに、前記交換可能な部品の稼働量の検出
を開始し、該部品の稼働の度毎に該稼働状態に応じて前
記稼働量記憶手段の値をカウントアップまたはカウント
ダウンする演算手段と、前記稼働量記憶手段の値が所定値を越えるか否かを判定
して、越えた場合には当該部品を交換すべき旨の警告を
発生する警告発生手段とを具備することを特徴とする部
品寿命監視システム。
【請求項２】前記稼働量記憶手段の値が第２の所定値
を越えた場合には、当該部品を用いて行う装置の動作を
禁止する制御手段をさらに有することを特徴とする請求
項１に記載の部品寿命監視システム。
【請求項３】前記演算手段は前記指示手段が前記第１
の状態であることを検知した場合は、稼働量監視に関し
ての初期設定を行うことを特徴とする請求項１または２
に記載の部品寿命監視システム。
【請求項４】寿命のある交換可能な部品を有する装置
において、製品出荷時に所定値が記憶された不揮発性の記憶手段を
備えた前記寿命のある交換可能な部品と、該交換可能な部品の稼働の度毎に該稼働状態に応じて前
記記憶手段の値をカウントダウンする演算手段と、前記記憶手段の値が所定値に達したと判断した場合は当
該部品を交換すべき旨の警告を発生する警告発生手段と
を具備することを特徴とする部品寿命監視システム。
【請求項５】前記記憶手段の値が第２の所定値に達し
たと判断した場合は当該部品を用いて行う装置の動作を
禁止する制御手段をさらに有することを特徴とする請求
項４に記載の部品寿命監視システム。