【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電子写真方式、あるいは静電記録方式を用い、現像剤により記録材上に未定着のトナー像を形成し、その後、該未定着トナー像を定着装置にて加熱、加圧することにより記録材上に定着する電子写真プロセスを持ち、また、装置内の各ユニットの温度を検知し、異常昇温、もしくは残寿命を検知し装置を制御する、例えば複写機、プリンタなどとされる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式、あるいは静電記録方式の画像形成装置が知られている。図１０は電子写真方式を用いた従来の画像形成装置の主要部の一例を示す。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置は、像担持体としての例えばドラム状とされる電子写真感光体（以下、感光ドラムと呼ぶ）１０を矢印方向に回転可能に有しており、画像形成動作が開始すると、該感光ドラム１０の表面を一次帯電手段１１が一様に帯電する。その後例えばレーザー光とされる露光Ｌにより感光ドラム１０の表面は画像情報に応じて露光され、該表面に静電潜像が形成する。この静電潜像は、感光ドラム１０の回転に伴い、現像器１２と対向する現像位置にて、現像器１２が有する現像剤（トナーを含む）によって可視化され、感光ドラム１０上にトナー像が形成する。
【０００４】
一方、例えば給紙カセット１７に収容された記録材Ｐが、感光ドラム１０上のトナー像の形成に同期するようにして、感光ドラム１０と転写手段１３とが対向する転写位置まで搬送され、感光ドラム１０上のトナー像がこの記録材Ｐ上に転写される。
【０００５】
その後、転写により未定着のトナー像を担持した記録材Ｐは定着装置３０まで搬送され、この定着装置３０が記録材Ｐを加熱、加圧することによって、未定着トナー像は記録材Ｐ上に定着し、永久画像となる。こうして画像形成がなされた記録材Ｐはその後画像形成装置外に排出される。また、転写が終了した後に感光ドラム１０上に残留する転写残トナーなどは、クリーニング装置１４が除去し、画像形成装置は繰り返し画像形成を行うことができる。上記従来の画像形成装置にて用いられる定着装置３０は、定着回転体として、例えば加熱手段を内部に有する加熱定着回転体と、これに当接回転するように設けられる加圧定着回転体とを有し、これらは例えばローラー状の定着ローラー３１ａ、及び加圧ローラー３１ｂとされる。
【０００６】
尚、従来、加熱手段を加圧定着回転体にも設けることが可能であり、即ち、定着ローラー３１ａ及び加圧ローラー３１ｂは同じ形状、構成とすることもできる。
【０００７】
従来、例えば上記定着ローラー３１ａの表面温度を検出するために接触型の表面温度検出手段を定着ローラー３１ａに接触させ、その検出結果に基づいて加熱手段による定着ローラー３１ａの温度制御を行っていた。接触型の表面温度検出手段としてはサーミスタ１００が用いられていた。サーミスタ１００は定着ローラー３１ａの表面に接触しているため、断線、あるいはショートなどの異常、及び定着ローラー３１ａの表面に傷をつけ、定着画像異常がしばしば発生していた。さらに、昨今では加熱手段を誘導加熱型とし温度制御動作を高速にできる装置も実用化されているが、従来のサーミスタで定着ローラー３１ａの表面温度を検出する系では温度検出応答が遅く、装置として成り立たないという不都合が存在していた。そこで、非接触型の表面温度検出手段である赤外線温度センサー４０を用いることが提案されている。図１１に模式的に示すように、赤外線温度センサー４０は赤外線検出手段、例えばサーモパイル４１と、赤外線温度センサー４０自体の温度を検知するサーミスタ４２を具備し、サーモパイル４１の検知信号とサーミスタ４２の検知信号から被測定対象物の温度を計測できるものである（特許文献１）。
【０００８】
さらに、この画像形成装置には上記で示す各種ユニットやその他のユニットに２４Ｖ、５Ｖ、３．３Ｖ等の電源を供給する電源装置、また、感光ドラム１０や定着ローラー３１ａや加圧ローラー３１ｂなどの各種ユニットを（回転）駆動させるモーター、さらに、例えば記録材Ｐが通過する際に光が遮断されることにより、記録材Ｐの搬送位置を検出したり、同様の作用により各種ユニットの動作位置を検知する光学センサーを具備している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３６５９６４号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、電源内のパワー系の半導体素子や、モーターには内部にサーミスタ（ポジスタ）などによる温度検知手段を持ち、異常昇温時には保護動作を行うようにしている。しかし、サーミスタ（ポジスタ）では応答性が悪く、保護したい半導体素子やモーターが保護温度レベルを超えたときに即座に保護動作に移行することは難しく、最悪の場合、画像形成装置のダメージが大きくなる可能性がある。
【００１１】
また、昨今、画像形成装置内の各種ユニットを再利用（リユース）することが多くなっている。そのため、上記で示すサーミスタ（ポジスタ）からの温度データを元に、各種ユニットの残寿命を算出し再利用の可否を判断することが可能となるが、前述のとおり、サーミスタ（ポジスタ）は応答性が悪いので、正確な温度プロファイルを採取できないことから残寿命の算出精度は悪いものとなっていた。よって、本来ならばまだ再利用できるユニットを廃棄してしまうということとなっていた。
【００１２】
さらに、各種ユニット各々に温度検出手段を具備させていることから、コストアップの要因になっていた。
【００１３】
さらに、従来例で示した光学センサーには、コスト的制約、及び外形寸法上の制約より、もともと温度検知手段は具備していないものが多かったので、残寿命の予測は不可能であった。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
従来例の掛かる欠点を解消し、コスト安の構成で即座に保護動作に移行でき、且つ、各種ユニットの残寿命を正確に検知できるようにするために以下の構成とする。
・温度応答性の良い定着器温度検知用の赤外線センサーを用いて、電源、モーター等の表面温度を適宜検知し、所定温度以上になった際には即座に保護動作に移行する。
・温度応答性の良い定着器温度検知用の赤外線センサーを用いて、電源、モーター、光学センサー等の表面温度を適宜検知し、その温度データを記憶装置に格納し、画像形成装置を回収した際に、記憶装置に格納された温度データをもとに各種ユニットの残寿命を算出し、そのデータを元に各種ユニットの再利用の可否を判断する。
・温度応答性の良い定着器温度検知用の赤外線センサーを用いて、電源、モーター、光学センサー等の表面温度を適宜検知し、その温度データを記憶装置に格納しつつ同時に各種ユニットの残寿命を検知し、残寿命が残り少なくなった、もしくは無くなった際には、複写機の動作モードの制御、もしくは外部表示を行う。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例によると、本発明は、電子写真方式のデジタル複写機にて具現化されるが、本発明は、これに限定されるものではなく、アナログ式複写機、カラー複写機、プリンタなど、電子写真方式を用いた任意の画像形成装置、又、静電記録方式の画像形成装置に適用可能である。
【００１６】
図１の画像形成装置は、リーダ部Ｒとプリンタ部Ｇとに大別される。リーダ部Ｒは、原稿を載置する原稿台２、該原稿台２に載置された原稿を原稿台２に押圧する原稿圧板１、原稿の画像面に光を照射する光源３、原稿の画像面からの反射光をＣＣＤにより光電変換し、得られた電気信号に対して種々の画像処理を行う画像処理部６、及び斯かる画像処理部６に反射光を導くミラー群４及びレンズ５を主要な構成部材としている。
【００１７】
画像処理部６は、ＣＣＤによる光電変換の他、Ａ／Ｄ変換、Ｓ／Ｈ、シェーディング補正、マスキング補正、変倍、ＬＯＧ変換などの画像処理機能を有している。
【００１８】
リーダ部Ｒは、次のように動作する。即ち、原稿台２に原稿を、画像面が原稿台２側に向くようにして載置し、これを原稿圧板１で押さえる。光源３は、光を照射しながら矢印Ｙ方向に移動し、原稿の画像面に光を走査させる。画像面からの反射光像は、ミラー群４及びレンズ５を介して画像処理部６が有するＣＣＤ上に結像し、ここで電気信号に光電変換される。電気信号となった画像信号は、画像処理部６において、種々の画像処理が施された後、後述するプリンタ部Ｇに送出される。
【００１９】
プリンタ部Ｇは、図１に示すように、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１０を矢印方向に回転可能に支持している。感光ドラム１０の円周に沿って、一次帯電手段としての一次帯電器１１が備えられており、該感光ドラム１０の表面を一様に帯電する。
【００２０】
次に、リーダ部Ｒからの電気信号化された画像信号は、レーザ駆動回路７によって、露光手段としてのレーザ素子８を駆動する信号に変換され、レーザ素子８が該信号に従って発光するレーザ光Ｌをポリゴンスキャナ９が感光ドラム１０上を走査することによって該表面を露光し、感光ドラム１０の表面に静電潜像が形成する。
【００２１】
この静電潜像は、感光ドラム１０の回転に伴って現像器１２と対向する現像位置に至る。現像器１２は現像ローラ１２ａを具備しており、この現像ローラ１２ａが感光ドラム１０と反対方向に回転することによって現像剤（トナーを含む。）を静電潜像に静電的に付着させて可視化し、感光ドラム１０上にトナー像が形成する。
【００２２】
一方、プリンタ部Ｇには、記録材Ｐを給送するために、搬送路２４、給紙カセット１７、給紙ローラ１８、搬送ローラ１９などが備えられており、給紙カセット１７に収容された記録材Ｐが、感光ドラム１０上のトナー像の形成に同期するようにして、感光ドラム１０と転写帯電器１３とが対向する転写位置まで搬送される。プリンタ部Ｇには、更にマルチ用紙送り装置２１が設けられており、このマルチ用紙送り装置２１からは、紙送り経路が概略直線であることから、材料、大きさなどの性状の異なる種々の記録材Ｐを画像形成装置内に供給することができる。
【００２３】
こうして転写位置まで搬送されてきた記録材Ｐ上に、感光ドラム１０上に形成したトナー像が転写手段としての転写帯電器１３の作用により静電的に転写される。その後、転写により未定着のトナー像を担持した記録材Ｐは定着前ベルト２０によって定着装置３０まで搬送される。
【００２４】
詳しくは後述するが、本実施例によると定着装置３０は、定着回転体として定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂを有しており、この定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂがそれぞれ矢印方向に当接回転して記録材Ｐを加熱及び加圧することによって、記録材Ｐ上の未定着トナー像は融解し、記録材Ｐ上に定着して永久画像となる。
【００２５】
最終的に、画像形成がなされた記録材Ｐは、その後画像形成装置外に排出される。又、転写が終了した後に感光ドラム１０上に残留する転写残トナーなどは、クリーニング装置１４が除去し、補助帯電器１５が感光ドラム１０の表面を除電して、更に前露光ランプ１６が感光ドラム１０上の残留電荷を除去する。こうして画像形成装置は繰り返し画像形成を行うことができる。
【００２６】
図２は、本実施例の画像形成装置の主要部を模式的に示す。図２から理解されるように、本実施例によると、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を内包するシステムコントローラ５０が、画像形成動作などの種々の制御を統轄的に制御する。
【００２７】
システムコントローラ５０は、リーダ部Ｒの一部を構成する画像入力部５１、及びレーザ駆動回路７を制御することでレーザ素子８を駆動し、感光ドラム１０上に静電潜像を形成する。ここで、レーザ駆動回路７は、画像処理部６を介して入力された画像情報に基づき、半導体レーザ（レーザ素子）８を変調駆動する。
【００２８】
図３は、本実施例の画像形成装置の定着装置３０の近傍を模式的に示す。図３に示すように、定着装置３０は、定着回転体として、内部に加熱手段であるハロゲンヒータ３２ａ、３２ｂを備える一対の定着回転体、即ち、加熱定着回転体及び加圧定着回転体を互いに押圧するように設けて構成され、本実施例では定着回転体はローラ形状のそれぞれ定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂとされる。尚、本実施例では定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂを同一形状、構成とするが、これらは異なる形状、構成とすることも可能である。
【００２９】
又、本実施例の画像形成装置は、定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂの外表面の温度を検出するための表面温度検出手段として、定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂが放射する赤外線を検出し、その赤外線量を温度に変換して測定する非接触型の表面温度検出手段である赤外線温度センサ４０ａ、４０ｂを有する。本実施例では、赤外線温度センサ４０ａ、４０ｂは、定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂの長手方向中央部、即ち、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向の中央部表面の温度を検出する位置に、それぞれ定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂの表面に対して非接触に対向配置される。
【００３０】
詳しくは後述するが、本実施例の画像形成装置は、これら赤外線温度センサ４０ａ、４０ｂによって検出される定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂの表面温度に基づいて、加熱手段であるハロゲンヒータ３２ａ、３２ｂをＯＮ／ＯＦＦ駆動し、その表面温度制御を行う。
【００３１】
従来の画像形成装置では、サーミスタなどの温度センサを定着ローラに接触させるか、或は定着ローラの極近傍に配置して、定着ローラの表面温度を検出していた。しかし、このような表面温度検知手段では、温度センサを定着ローラに接触させたり、或はそれに近い状態にするため、定着ローラの摩耗するなどの問題が生じていた。本実施例では、赤外線温度センサ４０ａ、４０ｂは、定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂの表面には非接触であるので、上述の問題は発生しない。
【００３２】
図４は、本実施例の赤外線温度センサ４０ａの構造をより詳しく示す。赤外線温度センサ４０ｂも同一構造であるので、赤外線温度センサ４０ａについてのみ説明する。
【００３３】
図４に示すように、赤外線温度センサ４０ａは、定着ローラ３１ａからの放射熱に対応する赤外線だけを赤外線温度センサ４０ａ内部に照射させ、その赤外線量を検出して温度に変換するように構成される。
【００３４】
即ち、赤外線温度センサ４０ａは、赤外線検出手段としてのサーモパイル４１ａを有している。サーモパイル４１ａは、入射される赤外線量に応じた電圧を出力することができる。又、定着ローラ３１ａからサーモパイル４１ａに至る赤外線の入射路のサーモパイル４１ａの手前には、赤外通過フィルタ及び集光レンズ４３ａが設けられており、定着ローラ３１ａの表面の決められた領域のみから放射され決められた波長領域（赤外線）のみを検出することができる。
【００３５】
又、サーモパイル４１ａは熱電対にて構成されおり、この熱電対の赤外線が照射されて発熱する側をホットジャンクション、発熱させない側をコールドジャンクションとして、その温度差を電圧として出力するものである。従って、コールドジャンクション側の温度、即ち、赤外線温度センサ（非接触型の表面温度検出手段）４０ａ自身の温度を検出する必要がある。そこで、サーモパイル４１ａの温度補償手段として、サーミスタ４２ａが備えられる。
【００３６】
ここで、サーモパイル４１ａの出力電圧に対する、被測定体温度（定着ローラ３１ａ表面温度）、及び赤外線温度センサ４０ａ自身の温度の関係は次式にて表わされる。
Ｅ＝Ａ（Ｔｘ４−Ｔｙ４） ・・・（１）
Ｅ：サーモパイル出力電圧
Ｔｘ：被測定体の温度（Ｋ）
Ｔｙ：非接触型の表面温度検出手段（赤外線温度センサ自身の温度（Ｋ））
Ａ ：定数
【００３７】
上式を用い、Ｅ及びＴｙを測定することによって被測定体、即ち、定着ローラ３１ａの温度を算出することができる。
【００３８】
更に、赤外線温度センサ４０ａは、図４に示す素子に加えて、図５に示すアンプ回路などを有し、一体的に形成される。即ち、サーモパイル４１ａからの出力電圧は極めて低いので（８ｍＶ／２００℃）、これをＡ／Ｄ変換レベルまで増幅する必要があり、サーモパイル出力端子４４ａからのサーモパイル出力Ｐｉに対して、アンプ回路４７ａによって約１０００倍のゲインをかけた出力Ｐｏとする。
【００３９】
又、赤外線温度センサ４０ａ自体の温度を測定するサーミスタ４２ａは、温度に従って、その抵抗値を変化するのみであるので、この抵抗値変化を電圧変化に変換するために、サーミスタ出力端子４５ａからのサーミスタ出力Ｍｉは、回路４９ａにおいて直流５Ｖ電源に接続された抵抗によって、電圧としての出力Ｍｏとする。
【００４０】
これらサーモパイル４１ａ、サーミスタ４２ａからの出力電圧Ｐｏ及びＭｏ、即ち、定着ローラ３１ａの表面温度に応じた表面温度信号は、図３に示すＡ／Ｄ変換器４８ａによってＡ／Ｄ変換され、その後その信号はシステムコントローラ５０に入力される。システムコントローラ５０は、この信号から、上述の式（１）に基づく演算を行い、定着ローラ３１ａの温度を算出する。
【００４１】
図３より理解されるように、以上のようにして得られた定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂの温度データに基づき、それぞれの定着ローラ３１ａ、及び加圧ローラ３１ｂが所望の温度となるように、ＣＰＵを内包するシステムコントローラ５０が統轄的にハロゲンヒータ３２ａ、３２ｂのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００４２】
本実施例では、システムコントローラ５０の制御指令によりヒータ制御部３３がハロゲンヒータ３２ａ、３２ｂへの給電をＯＮ／ＯＦＦする。ハロゲンヒータ３２ａ、３２ｂがＡＣ駆動であるので、ヒータ制御部３３は内部にＳＳＲを内蔵し、システムコントローラ５０からの制御指令に基づいて、ヒータ供給用のＡＣ電源のＯＮ／ＯＦＦを行う。即ち、本実施例によると、定着ローラ３１ａ、３１ｂの表面温度を制御する温度制御手段としての機能は、画像形成装置の動作を統轄的に制御するシステムコントローラ５０に包含されている。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。
【００４３】
次に本発明第１実施例の特徴となる部分について、図６、図７を以って説明する。
【００４４】
図６は概略結線図、図７はパワー系半導体素子の温度、及び温度検知信号の概略関係図である。
【００４５】
図６に於いて、５１は画像形成装置内の各ユニットに２４Ｖ、５Ｖ、３．３Ｖ等の電源を供給する電源装置、５２は例えば感光ドラム１０を回転駆動させるためのドライバーを含むモーターである。この図からもわかるように、赤外線温度センサー４０ａが定着ローラー３１ａ、及び電源装置５１、及びモーター５２の各々の表面温度を測定することが可能なように構成されており、赤外線温度センサー４０ａからの温度信号はシステムコントローラ５０に入力される。ここで、赤外線温度センサー４０ａは、電源装置５１、モーター５２の大電力半導体素子の表面温度を検知する。
【００４６】
次に図７について説明する。
【００４７】
従来例では、異常時の大電力半導体素子表面温度は（Ｃ）のラインで示される温度となるが、応答の遅いサーミスタ等で温度を検出しているので、その検出信号は（Ｄ）のラインで示すものとなり、結果として保護したいレベルから大きく越えた（ｂ）のタイミングで保護手段が作動し、大電力半導体素子の損傷が大きくなる恐れがある。しかし、本発明第１の実施例では、大電力半導体素子表面温度は（Ａ）で示されるカーブとなり、また、赤外線温度センサー４０ａの温度検出信号も（Ｂ）で示されるように、（Ａ）のカーブに対して応答性が良いものなので、保護レベルとほぼ同一のレベルである（ａ）のタイミングで保護動作をかけることができるので、異常時においても大電力半導体素子の損傷が大きくなることは無い。
【００４８】
また、４０ａの赤外線温度センサーで、電源装置５１とモーター５２と３１ａの定着ローラーの温度を測定する機構としては、詳細説明は省略するが、４０ａの赤外線温度センサーは軽いので、小型モーターで４０ａの赤外線温度センサーの向きを変えるとか、ミラーで赤外線の入射角度を変更して測定するという方法がある。
【００４９】
さらに、本実施例では電源装置とモーターにおける半導体素子の表面温度を検出し、異常を検知するという方法について説明したが、温度を検出し異常を検知する対象はこれに限るものではないことは言うまでも無い。
【００５０】
（実施例２）
本実施例の概略構成図を図８に、各ユニットの温度プロファイルの模式図を図９に示す。
【００５１】
本実施例の特徴は、４０ａの赤外線温度センサーによって、画像形成装置内の温度によって寿命に影響を受ける各ユニットの温度を検知し、そのデータを記憶手段に格納するというものである。
【００５２】
図８で示すように、本実施例では４０ａの赤外線温度センサー１つで、定着ローラー３１ａ、電源装置５１、モーター５２、光学センサー５３の温度を測定できる構成となっている。この構成において、各ユニットの温度データを５０のシステムコントローラを介して、５４の記憶手段に順次格納される。
【００５３】
こうして５４の記憶手段に格納された温度データを図９に示す。本図では説明しやすいように模式的に示している。
【００５４】
電源装置では、例えば、温度によってその寿命が大きく影響を受ける電解コンデンサの表面温度を検出し、その寿命時間使用率を％で表すと、
寿命時間使用率（％）＝ｈ（ａ，ｅ）＋Ｉ（ｂ，ｆ）＋ｊ（ｃ，ｇ）＋ｋ（ｄ，ｅ） （ａ，ｂ，ｃ，ｄは時間、ｅ，ｆ，ｇは温度）
となり、
例えばｈ（ａ，ｅ）＝ａ／（ｘ×２＾（（ｙ−ｅ）／１０））×１００となる。
（公知の１０℃−２倍速の計算例で、ｘはｙ温度時の寿命時間である）
よって、寿命時間使用率が１００％となると、そのユニット（部品）の寿命となる。
【００５５】
この演算を５０のシステムコントローラで行い、ユニットの寿命を検知すると、画像形成装置の異常時動作に移行するとか、外部表示装置に寿命に関する情報を写しユーザーに知らせ、サービスマンによる寿命部品の交換等の処置を促す。
【００５６】
また、画像形成装置本体をメーカー側で引き取り、装置内の各種ユニットを再利用する、いわゆるリユース時には、５４の記憶手段に格納されている温度プロファイルデータを図示しない外部装置で読み出し、残寿命を計算し、リユース可能かどうかの判断材料とする。
【００５７】
そして、実施例１でも述べたように、４０ａの赤外線温度センサーは応答性が良いので、５４の記憶手段に格納されている温度データの時間的精度も従来に比べて格段に良くなっており、残寿命の検知精度も格段に向上している。
【００５８】
さらに、従来ではコスト上、及び外形寸法上の制約から、温度が寿命に大きく影響するのに、温度検出手段を具備していなかった、例えば光学センサーなどのユニットの寿命も検知することがコストＵＰ無しで可能となる。
【００５９】
また、本実施例では電源装置とモーターと光学センサーにおける温度を検出し、寿命を検知するという方法について説明したが、温度を検出し寿命を検知する対象はこれに限るものではないことは言うまでも無い。
【００６０】
【発明の効果】
従来例では、電源内のパワー系の半導体素子や、モーターには内部にサーミスタ（ポジスタ）などによる温度検知手段を持ち、異常昇温時には保護動作を行うようにしている。しかし、サーミスタ（ポジスタ）では応答性が悪く、保護したい半導体素子やモーターが保護温度レベルを超えたときに即座に保護動作に移行することは難しく、最悪の場合、画像形成装置のダメージが大きくなる可能性がある。
【００６１】
また、昨今、画像形成装置内の各種ユニットを再利用（リユース）することが多くなっている。そのため、上記で示すサーミスタ（ポジスタ）からの温度データを元に、各種ユニットの残寿命を算出し再利用の可否を判断することが可能となるが、前述のとおり、サーミスタ（ポジスタ）は応答性が悪いので、正確な温度プロファイルを採取できないことから残寿命の算出精度は悪いものとなっていた。よって、本来ならばまだ再利用できるユニットを廃棄するということとなっていた。
【００６２】
さらに、各種ユニット各々に温度検出手段を具備させていることから、コストアップの要因になっていた。
【００６３】
さらに、従来例で示した光学センサーには、コスト的制約、及び外形寸法上の制約より、もともと温度検知手段は具備していないものが多かったので、残寿命の予測は不可能であった。
【００６４】
しかしながら、
・温度応答性の良い定着器温度検知用の赤外線センサーを用いて、電源、モーター等の表面温度を適宜検知し、所定温度以上になった際には即座に保護動作に移行する。
・温度応答性の良い定着器温度検知用の赤外線センサーを用いて、電源、モーター、光学センサー等の表面温度を適宜検知し、その温度データを記憶装置に格納し、画像形成装置を回収した際に、記憶装置に格納された温度データをもとに各種ユニットの残寿命を算出し、そのデータを元に各種ユニットの再利用の可否を判断する。
・温度応答性の良い定着器温度検知用の赤外線センサーを用いて、電源、モーター、光学センサー等の表面温度を適宜検知し、その温度データを記憶装置に格納しつつ同時に各種ユニットの残寿命を検知し、残寿命が残り少なくなった、もしくは無くなった際には、複写機の動作モードの制御、もしくは外部表示を行う。という構成にすることにより、コスト安の構成で即座に保護動作に移行でき、尚且つ、各種ユニットの残寿命を正確に検知できるようになり、従来例の欠点は解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図。
【図２】本発明に係る画像形成装置の画像形成動作の主要部の一実施例を示すブロック図。
【図３】本発明に従う定着回転体と、定着回転体の表面温度検出手段の一実施例を示すブロック図。
【図４】本発明に従う表面温度検出手段の部分断面図。
【図５】本発明に従う表面温度検出手段が備える増幅回路などの概略回路図。
【図６】本発明第１の実施例の概略構成図。
【図７】本発明第１の実施例の温度プロファイル。
【図８】本発明第２の実施例の概略構成図。
【図９】本発明第２の実施例の温度プロファイル。
【図１０】従来の画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【図１１】非接触型の表面温度検出手段（赤外線温度センサー）の温度検出動作原理を説明するための模式図。
【符号の説明】
１０ 感光ドラム
１１ 一次帯電器
１２ 現像器
１３ 転写帯電器
１４ クリーニング装置
３０ 定着装置
３１ａ 定着ローラー（定着回転体、加熱定着回転体）
３１ｂ 加圧ローラー（定着回転体、加圧定着回転体）
４０ａ，４０ｂ 赤外線温度センサー（表面温度検出手段）
４１ａ、４１ｂ サーモパイル（赤外線検出手段）
４２ａ、４２ｂ、２０６ サーミスタ
５１ 電源装置
５２ モーター
５３ 光学センサー
５４ 記憶手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention uses, for example, an electrophotographic method or an electrostatic recording method, forms an unfixed toner image on a recording material with a developer, and then heats and presses the unfixed toner image with a fixing device. It has an electrophotographic process to fix it on the recording material, and detects the temperature of each unit in the apparatus, detects abnormal temperature rise, or detects the remaining life, and controls the apparatus, such as a copier, printer, etc. The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic or electrostatic recording type image forming apparatus is known. FIG. 10 shows an example of a main part of a conventional image forming apparatus using an electrophotographic method.
[0003]
The electrophotographic image forming apparatus includes, for example, a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as a photosensitive drum) 10 as an image carrier that is rotatable in a direction indicated by an arrow, and starts an image forming operation. Then, the primary charging means 11 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 10. Thereafter, the surface of the photosensitive drum 10 is exposed in accordance with image information by, for example, exposure L which is a laser beam, and an electrostatic latent image is formed on the surface. The electrostatic latent image is visualized by a developer (including toner) of the developing device 12 at a developing position facing the developing device 12 with the rotation of the photosensitive drum 10, and a toner image is formed on the photosensitive drum 10. Form.
[0004]
On the other hand, for example, the recording material P stored in the paper feed cassette 17 is conveyed to a transfer position where the photosensitive drum 10 and the transfer unit 13 face each other in synchronization with the formation of the toner image on the photosensitive drum 10, The toner image on the drum 10 is transferred onto the recording material P.
[0005]
Thereafter, the recording material P carrying the unfixed toner image by the transfer is conveyed to the fixing device 30, and the fixing device 30 heats and presses the recording material P, so that the unfixed toner image is fixed on the recording material P. Then, it becomes a permanent image. The recording material P on which the image has been formed in this manner is subsequently discharged out of the image forming apparatus. Further, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 10 after the transfer is completed is removed by the cleaning device 14, and the image forming apparatus can repeatedly form an image. The fixing device 30 used in the conventional image forming apparatus includes, as a fixing rotator, for example, a heat fixing rotator having a heating unit therein, and a pressure fixing rotator provided to rotate in contact with the heat fixing rotator. These are, for example, a roller-shaped fixing roller 31a and a pressure roller 31b.
[0006]
Conventionally, the heating means can be provided also on the pressure fixing rotating body, that is, the fixing roller 31a and the pressure roller 31b can have the same shape and configuration.
[0007]
Conventionally, for example, in order to detect the surface temperature of the fixing roller 31a, a contact type surface temperature detecting unit is brought into contact with the fixing roller 31a, and the temperature of the fixing roller 31a is controlled by a heating unit based on the detection result. The thermistor 100 has been used as a contact type surface temperature detecting means. Since the thermistor 100 is in contact with the surface of the fixing roller 31a, abnormalities such as disconnection or short-circuit, and scratches on the surface of the fixing roller 31a often cause abnormalities in the fixed image. Further, in recent years, an apparatus capable of performing a high-speed temperature control operation by using an induction heating type heating unit has been put into practical use. However, a conventional thermistor that detects the surface temperature of the fixing roller 31a has a slow temperature detection response, and as a device, There was an inconvenience that it did not hold. Therefore, it has been proposed to use an infrared temperature sensor 40 which is a non-contact type surface temperature detecting means. As schematically shown in FIG. 11, the infrared temperature sensor 40 includes infrared detecting means, for example, a thermopile 41 and a thermistor 42 for detecting the temperature of the infrared temperature sensor 40 itself. The detection signal of the thermopile 41 and the detection of the thermistor 42 are provided. The temperature of the object to be measured can be measured from a signal (Patent Document 1).
[0008]
The image forming apparatus further includes a power supply for supplying power of 24 V, 5 V, 3.3 V, etc. to the various units and other units described above, and a photosensitive drum 10, a fixing roller 31a, a pressure roller 31b, and the like. A motor that drives (rotates) the various units, and further detects the conveyance position of the recording material P by blocking light when the recording material P passes, for example, and detects the operating position of the various units by the same action. It has an optical sensor for detecting.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-365964
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example, a power semiconductor element in a power supply and a motor have a temperature detecting means such as a thermistor (posistor) inside the motor, and a protection operation is performed when an abnormal temperature rise occurs. However, the thermistor (posistor) has poor response, and it is difficult to immediately shift to the protection operation when the semiconductor element or motor to be protected exceeds the protection temperature level. In the worst case, damage to the image forming apparatus is increased. there is a possibility.
[0011]
Further, recently, various units in the image forming apparatus are often reused. Therefore, based on the temperature data from the thermistor (posister) described above, it is possible to calculate the remaining life of each unit and determine whether or not the unit can be reused. However, since accurate temperature profiles could not be collected, the accuracy of calculating the remaining life was poor. Therefore, the originally reusable unit is discarded.
[0012]
Further, since each of the various units is provided with the temperature detecting means, it has been a factor of cost increase.
[0013]
Further, most of the optical sensors shown in the conventional examples were originally not provided with temperature detecting means due to cost restrictions and restrictions on external dimensions, so that it was impossible to predict the remaining life.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The following configuration is adopted in order to eliminate the drawbacks of the conventional example, to immediately enable the protection operation with a low-cost configuration, and to accurately detect the remaining life of various units.
The surface temperature of a power supply, a motor, and the like is appropriately detected using an infrared sensor for detecting the temperature of the fixing device having good temperature response, and when the temperature reaches a predetermined temperature or higher, the protection operation is immediately started.
・ When the surface temperature of the power supply, motor, optical sensor, etc. is appropriately detected using an infrared sensor for detecting the temperature of the fixing unit with good temperature response, the temperature data is stored in the storage device, and the image forming apparatus is collected. Then, the remaining life of each unit is calculated based on the temperature data stored in the storage device, and it is determined whether the various units can be reused based on the data.
・ Using an infrared sensor for detecting the temperature of the fixing unit with good temperature response, the surface temperature of the power supply, motor, optical sensor, etc. is appropriately detected, and the temperature data is stored in the storage device while the remaining life of various units is simultaneously measured. When the detection is made and the remaining life becomes short or runs out, the operation mode of the copying machine is controlled or an external display is performed.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Example 1)
FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. According to the present embodiment, the present invention is embodied in an electrophotographic digital copying machine, but the present invention is not limited to this, and analog copying machines, color copying machines, printers, etc. The present invention can be applied to any image forming apparatus using an electrophotographic method and an image forming apparatus using an electrostatic recording method.
[0016]
The image forming apparatus of FIG. 1 is roughly divided into a reader unit R and a printer unit G. The reader unit R includes a document table 2 on which a document is placed, a document pressure plate 1 for pressing the document placed on the document table 2 against the document table 2, a light source 3 for irradiating light to the image surface of the document, and an image of the document. An image processing unit 6 that photoelectrically converts reflected light from the surface by a CCD and performs various image processing on the obtained electric signal, and a mirror group 4 and a lens 5 that guide the reflected light to the image processing unit 6 It is a major component.
[0017]
The image processing unit 6 has image processing functions such as A / D conversion, S / H, shading correction, masking correction, scaling, and LOG conversion, in addition to photoelectric conversion by the CCD.
[0018]
The reader unit R operates as follows. That is, a document is placed on the document table 2 so that the image surface faces the document table 2, and the document is pressed by the document pressure plate 1. The light source 3 moves in the direction of the arrow Y while irradiating the light, and scans the image surface of the document with the light. The image of the reflected light from the image plane is formed on the CCD of the image processing unit 6 via the mirror group 4 and the lens 5, where it is photoelectrically converted into an electric signal. The image signal, which has been converted into an electric signal, is subjected to various image processing in the image processing unit 6 and then sent to a printer unit G described later.
[0019]
As shown in FIG. 1, the printer unit G supports a drum-shaped electrophotographic photosensitive member as an image carrier, that is, a photosensitive drum 10 so as to be rotatable in the arrow direction. A primary charger 11 as a primary charging unit is provided along the circumference of the photosensitive drum 10 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 10.
[0020]
Next, the image signal converted into an electric signal from the reader unit R is converted into a signal for driving a laser element 8 as an exposure unit by a laser driving circuit 7, and the laser light L emitted by the laser element 8 according to the signal is converted. The surface of the photosensitive drum 10 is exposed by scanning the surface of the photosensitive drum 10 with a polygon scanner 9 to form an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 10.
[0021]
The electrostatic latent image reaches a developing position facing the developing device 12 as the photosensitive drum 10 rotates. The developing device 12 includes a developing roller 12a. When the developing roller 12a rotates in a direction opposite to the photosensitive drum 10, a developer (including toner) is electrostatically attached to the electrostatic latent image. The toner image is visualized, and a toner image is formed on the photosensitive drum 10.
[0022]
On the other hand, the printer unit G is provided with a transport path 24, a paper feed cassette 17, a paper feed roller 18, a transport roller 19, and the like for feeding the recording material P, and is stored in the paper feed cassette 17. The recording material P is conveyed to a transfer position where the photosensitive drum 10 and the transfer charger 13 face each other in synchronization with the formation of the toner image on the photosensitive drum 10. The printer unit G is further provided with a multi-sheet feeding device 21. Since the multi-sheet feeding device 21 has a substantially straight paper feed path, various recording materials P having different properties such as materials and sizes are used. Can be supplied into the image forming apparatus.
[0023]
Thus, the toner image formed on the photosensitive drum 10 is electrostatically transferred onto the recording material P conveyed to the transfer position by the operation of the transfer charger 13 as a transfer unit. After that, the recording material P carrying the unfixed toner image by the transfer is conveyed to the fixing device 30 by the pre-fixing belt 20.
[0024]
As will be described in detail later, according to the present embodiment, the fixing device 30 has a fixing roller 31a and a pressure roller 31b as a fixing rotator, and the fixing roller 31a and the pressure roller 31b are respectively moved in the directions indicated by arrows. When the recording material P is heated and pressurized by the contact rotation, the unfixed toner image on the recording material P is melted and fixed on the recording material P to become a permanent image.
[0025]
Finally, the recording material P on which the image has been formed is thereafter discharged out of the image forming apparatus. After the transfer is completed, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 10 is removed by the cleaning device 14, the auxiliary charger 15 removes electricity from the surface of the photosensitive drum 10, and the pre-exposure lamp 16 The residual charge on 10 is removed. Thus, the image forming apparatus can repeatedly form an image.
[0026]
FIG. 2 schematically shows a main part of the image forming apparatus of the present embodiment. As can be understood from FIG. 2, according to the present embodiment, the system controller 50 including the CPU (Central Processing Unit) controls various controls such as an image forming operation.
[0027]
The system controller 50 drives the laser element 8 by controlling the image input unit 51 constituting a part of the reader unit R and the laser drive circuit 7, and forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. Here, the laser drive circuit 7 modulates and drives the semiconductor laser (laser element) 8 based on the image information input via the image processing unit 6.
[0028]
FIG. 3 schematically shows the vicinity of the fixing device 30 of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the fixing device 30 includes a pair of fixing rotators having halogen heaters 32 a and 32 b as heating means therein, that is, a fixing rotator and a heat fixing rotator. In this embodiment, the fixing rotator is a roller-shaped fixing roller 31a and a pressure roller 31b. In this embodiment, the fixing roller 31a and the pressure roller 31b have the same shape and configuration, but they may have different shapes and configurations.
[0029]
Further, the image forming apparatus of the present embodiment uses infrared rays emitted from the fixing roller 31a and the pressure roller 31b as surface temperature detecting means for detecting the temperature of the outer surface of the fixing roller 31a and the pressure roller 31b. It has infrared temperature sensors 40a and 40b which are non-contact type surface temperature detecting means for detecting, converting the amount of infrared rays into temperature and measuring the temperature. In this embodiment, the infrared temperature sensors 40a and 40b detect the temperature of the center of the fixing roller 31a and the pressure roller 31b in the longitudinal direction, that is, the center of the surface in the direction perpendicular to the conveying direction of the recording material P. The fixing rollers 31a and the pressing roller 31b are arranged so as to face the surfaces of the fixing roller 31a and the pressing roller 31b, respectively, without contact.
[0030]
As will be described in detail later, the image forming apparatus according to the present embodiment uses a halogen heater 32a as a heating unit based on the surface temperatures of the fixing roller 31a and the pressure roller 31b detected by the infrared temperature sensors 40a and 40b. 32b is driven ON / OFF to control its surface temperature.
[0031]
In a conventional image forming apparatus, a temperature sensor such as a thermistor is brought into contact with a fixing roller or is disposed very close to the fixing roller to detect the surface temperature of the fixing roller. However, in such a surface temperature detecting means, the temperature sensor is brought into contact with or close to the fixing roller, so that a problem such as wear of the fixing roller has occurred. In this embodiment, since the infrared temperature sensors 40a and 40b do not contact the surfaces of the fixing roller 31a and the pressure roller 31b, the above-described problem does not occur.
[0032]
FIG. 4 shows the structure of the infrared temperature sensor 40a of this embodiment in more detail. Since the infrared temperature sensor 40b has the same structure, only the infrared temperature sensor 40a will be described.
[0033]
As shown in FIG. 4, the infrared temperature sensor 40a is configured to irradiate only infrared light corresponding to radiant heat from the fixing roller 31a to the inside of the infrared temperature sensor 40a, to detect the amount of the infrared light, and convert the temperature into temperature. You.
[0034]
That is, the infrared temperature sensor 40a has a thermopile 41a as infrared detection means. The thermopile 41a can output a voltage corresponding to the amount of incident infrared rays. In addition, an infrared pass filter and a condenser lens 43a are provided in front of the thermopile 41a on an incident path of infrared light from the fixing roller 31a to the thermopile 41a, and radiate only from a predetermined area on the surface of the fixing roller 31a. Only the determined wavelength range (infrared ray) can be detected.
[0035]
The thermopile 41a is composed of a thermocouple. The side of the thermocouple that emits heat when irradiated with infrared rays is a hot junction, and the side that does not generate heat is a cold junction, and the temperature difference is output as a voltage. Therefore, it is necessary to detect the temperature on the cold junction side, that is, the temperature of the infrared temperature sensor (non-contact type surface temperature detecting means) 40a itself. Therefore, a thermistor 42a is provided as a temperature compensating means for the thermopile 41a.
[0036]
Here, the relationship between the output voltage of the thermopile 41a, the temperature of the object to be measured (the surface temperature of the fixing roller 31a), and the temperature of the infrared temperature sensor 40a itself is expressed by the following equation.
E = A (Tx 4 -Ty 4 …… (1)
E: Thermopile output voltage
Tx: temperature of the measured object (K)
Ty: non-contact type surface temperature detecting means (temperature (K) of infrared temperature sensor itself)
A: Constant
[0037]
By measuring E and Ty using the above equation, the temperature of the measured object, that is, the temperature of the fixing roller 31a can be calculated.
[0038]
Further, the infrared temperature sensor 40a has an amplifier circuit shown in FIG. 5 in addition to the elements shown in FIG. 4, and is formed integrally. That is, since the output voltage from the thermopile 41a is extremely low (8 mV / 200 ° C.), it is necessary to amplify the output voltage to the A / D conversion level, and the amplifying circuit 47a controls the thermopile output Pi from the thermopile output terminal 44a. The output Po is obtained by multiplying the gain by about 1000 times.
[0039]
Further, since the thermistor 42a for measuring the temperature of the infrared temperature sensor 40a only changes its resistance value according to the temperature, the thermistor 42a from the thermistor output terminal 45a converts this resistance value change into a voltage change. The output Mi is set as an output Mo as a voltage by a resistor connected to a DC 5 V power supply in the circuit 49a.
[0040]
The output voltages Po and Mo from the thermopile 41a and the thermistor 42a, that is, the surface temperature signal corresponding to the surface temperature of the fixing roller 31a are A / D converted by an A / D converter 48a shown in FIG. Is input to the system controller 50. The system controller 50 calculates the temperature of the fixing roller 31a from the signal by performing an operation based on the above-described equation (1).
[0041]
As can be understood from FIG. 3, based on the temperature data of the fixing roller 31a and the pressure roller 31b obtained as described above, the respective temperature of the fixing roller 31a and the pressure roller 31b is set to a desired temperature. Next, a system controller 50 including a CPU controls ON / OFF of the halogen heaters 32a and 32b.
[0042]
In the present embodiment, the heater control unit 33 turns on / off power supply to the halogen heaters 32a and 32b according to a control command from the system controller 50. Since the halogen heaters 32a and 32b are driven by AC, the heater control unit 33 has a built-in SSR and turns ON / OFF the AC power supply for heater supply based on a control command from the system controller 50. That is, according to the present embodiment, the function as a temperature control unit that controls the surface temperature of the fixing rollers 31a and 31b is included in the system controller 50 that controls the operation of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to this.
[0043]
Next, a characteristic portion of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0044]
FIG. 6 is a schematic connection diagram, and FIG. 7 is a schematic relationship diagram of a temperature of a power semiconductor element and a temperature detection signal.
[0045]
In FIG. 6, reference numeral 51 denotes a power supply unit for supplying power of 24 V, 5 V, 3.3 V or the like to each unit in the image forming apparatus. . As can be seen from this figure, the infrared temperature sensor 40a is configured to be able to measure the surface temperature of each of the fixing roller 31a, the power supply device 51, and the motor 52. The temperature signal is input to the system controller 50. Here, the infrared temperature sensor 40a detects the surface temperature of the high power semiconductor element of the power supply device 51 and the motor 52.
[0046]
Next, FIG. 7 will be described.
[0047]
In the conventional example, the surface temperature of the high-power semiconductor element at the time of abnormality is the temperature shown by the line (C). However, since the temperature is detected by a thermistor or the like having a slow response, the detection signal is the line (D). As a result, the protection means operates at the timing of (b) which greatly exceeds the level to be protected, and there is a possibility that the damage of the high power semiconductor element may be increased. However, in the first embodiment of the present invention, the surface temperature of the high-power semiconductor element has a curve shown by (A), and the temperature detection signal of the infrared temperature sensor 40a is also shown by (A) in FIG. , The protection operation can be performed at the timing of (a) which is almost the same level as the protection level, so that the damage of the high-power semiconductor element is increased even in the abnormal case. There is no.
[0048]
The mechanism for measuring the temperature of the power supply device 51 and the fixing rollers of the motors 52 and 31a using the infrared temperature sensor 40a is not described in detail, but the infrared temperature sensor 40a is light, so a small motor is used. There are methods such as changing the direction of an infrared temperature sensor or changing the angle of incidence of infrared light with a mirror for measurement.
[0049]
Further, in the present embodiment, the method of detecting the surface temperature of the semiconductor element in the power supply device and the motor and detecting the abnormality has been described. However, the object for detecting the temperature and detecting the abnormality is not limited to this. Not even.
[0050]
(Example 2)
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of this embodiment, and FIG. 9 is a schematic diagram of a temperature profile of each unit.
[0051]
The feature of the present embodiment is that the temperature of each unit whose life is affected by the temperature in the image forming apparatus is detected by the infrared temperature sensor 40a, and the data is stored in the storage means.
[0052]
As shown in FIG. 8, in this embodiment, the temperature of the fixing roller 31a, the power supply device 51, the motor 52, and the optical sensor 53 can be measured by one infrared temperature sensor 40a. In this configuration, the temperature data of each unit is sequentially stored in 54 storage means via 50 system controllers.
[0053]
FIG. 9 shows the temperature data thus stored in the 54 storage means. In this figure, it is schematically shown for easy explanation.
[0054]
In a power supply device, for example, if the surface temperature of an electrolytic capacitor whose life is greatly affected by temperature is detected and its life time usage rate is expressed in%,
Lifetime usage rate (%) = h (a, e) + I (b, f) + j (c, g) + k (d, e) (a, b, c, d are time, e, f, g are temperature) )
Becomes
For example, h (a, e) = a / (x × 2 ＾ ((y−e) / 10)) × 100.
(In the known calculation example at 10 ° C. × 2 × speed, x is the life time at y temperature.)
Therefore, when the life time usage rate reaches 100%, the life of the unit (part) is reached.
[0055]
This calculation is performed by the system controller 50, and when the life of the unit is detected, the operation of the image forming apparatus is shifted to an abnormal operation, or information about the life is transferred to an external display device to notify the user, and a serviceman replaces the life component. Urge you to take action.
[0056]
When the image forming apparatus main body is taken out by the manufacturer and various units in the apparatus are reused, that is, when the apparatus is reused, the temperature profile data stored in the storage means 54 is read out by an external device (not shown) to calculate the remaining life. And use it to determine whether it can be reused.
[0057]
As described in the first embodiment, since the infrared temperature sensor 40a has good responsiveness, the temporal accuracy of the temperature data stored in the storage means 54 is much better than before. The accuracy of detecting the remaining life is also significantly improved.
[0058]
Further, conventionally, the temperature greatly affects the service life due to restrictions on cost and external dimensions. However, it is costly to detect the service life of a unit such as an optical sensor that does not include a temperature detecting unit. It is possible without.
[0059]
Further, in the present embodiment, the method of detecting the temperature in the power supply device, the motor, and the optical sensor and detecting the life is described, but the object of detecting the temperature and detecting the life is not limited to this. Not even.
[0060]
【The invention's effect】
In the conventional example, a power semiconductor element in a power supply and a motor have a temperature detecting means such as a thermistor (posistor) inside the motor, and a protection operation is performed when an abnormal temperature rise occurs. However, the thermistor (posistor) has poor response, and it is difficult to immediately shift to the protection operation when the semiconductor element or motor to be protected exceeds the protection temperature level. In the worst case, damage to the image forming apparatus is increased. there is a possibility.
[0061]
Further, recently, various units in the image forming apparatus are often reused. Therefore, based on the temperature data from the thermistor (posister) described above, it is possible to calculate the remaining life of each unit and determine whether or not the unit can be reused. However, since accurate temperature profiles could not be collected, the accuracy of calculating the remaining life was poor. Therefore, the originally reusable unit is to be discarded.
[0062]
Further, since each of the various units is provided with the temperature detecting means, it has been a factor of cost increase.
[0063]
Further, most of the optical sensors shown in the conventional examples were originally not provided with temperature detecting means due to cost restrictions and restrictions on external dimensions, so that it was impossible to predict the remaining life.
[0064]
However,
The surface temperature of a power supply, a motor, and the like is appropriately detected using an infrared sensor for detecting the temperature of the fixing device having good temperature response, and when the temperature reaches a predetermined temperature or higher, the protection operation is immediately started.
・ When the surface temperature of the power supply, motor, optical sensor, etc. is appropriately detected using an infrared sensor for detecting the temperature of the fixing unit with good temperature response, the temperature data is stored in the storage device, and the image forming apparatus is collected. Then, the remaining life of each unit is calculated based on the temperature data stored in the storage device, and it is determined whether the various units can be reused based on the data.
・ Using an infrared sensor for detecting the temperature of the fixing unit with good temperature response, the surface temperature of the power supply, motor, optical sensor, etc. is appropriately detected, and the temperature data is stored in the storage device while the remaining life of various units is simultaneously measured. When the detection is made and the remaining life becomes short or runs out, the operation mode of the copying machine is controlled or an external display is performed. With this configuration, it is possible to immediately shift to the protection operation with a low-cost configuration, and it is also possible to accurately detect the remaining life of various units, thereby eliminating the drawbacks of the conventional example.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing one embodiment of a main part of an image forming operation of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an embodiment of a fixing rotator and a surface temperature detecting unit of the fixing rotator according to the present invention.
FIG. 4 is a partial sectional view of a surface temperature detecting means according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic circuit diagram of an amplifier circuit and the like included in the surface temperature detecting means according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a temperature profile of the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a temperature profile of the second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a conventional image forming apparatus.
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a temperature detection operation principle of a non-contact type surface temperature detection unit (infrared temperature sensor).
[Explanation of symbols]
10 Photosensitive drum
11 Primary charger
12 Developing device
13 Transfer charger
14 Cleaning device
30 Fixing device
31a Fixing roller (fixing rotating body, heated fixing rotating body)
31b Pressure roller (fixing rotating body, pressure fixing rotating body)
40a, 40b infrared temperature sensor (surface temperature detecting means)
41a, 41b Thermopile (infrared detecting means)
42a, 42b, 206 Thermistor
51 Power supply
52 motor
53 Optical Sensor
54 storage means