JP2002258688A

JP2002258688A - 画像形成装置

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Publication number: JP2002258688A
Application number: JP2001054193A
Authority: JP
Inventors: Hisakatsu Omotani; 寿克重谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-02-28
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2002-09-11
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP4278126B2

Abstract

(57)【要約】【課題】確度の高い定着ユニット接続有無検知機能を
備えた画像形成装置を得る。【解決手段】画像形成装置本体１に対して着脱交換自
在に構成された感光体ユニット５内にヒューズ抵抗６を
含み、この感光体ユニット５が一度使用されるとヒュー
ズ抵抗６を溶断する。このヒューズ抵抗６の導通を検知
することにより、感光体ユニット５が新品か否かを識別
することが可能となる。本構成の識別装置に電圧を測定
する電圧測定手段を設け、電圧を測定することにより、
ヒューズ抵抗６が溶断される前に、感光体ユニット５が
新品であることを検知する。ヒューズ抵抗６が溶断され
る前に、感光体ユニット５が新品であるか否かを検知す
ることにより、電源投入後の一定時間内で新品を検知す
ることが可能になる。また、簡単な回路構成で所望の技
術を実現することが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、特に、定着手段が新品と交換されたことを検知する
機能を装備した画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置は、一般的に、複写
機、レーザプリンタ、ファクシミリ等に適用され構成さ
れる。また、従来より複写機やレーザプリンタなどの画
像形成装置に装着される定着ユニットは、例えば、定着
手段に定着枚数をカウントするカウンタが設けられ、所
定枚数に達すると新品と交換されるが新品交換時に新品
であることを検知してカウンタが自動的にリセットされ
る機能が装備される。ここで、この新品交換時の検知方
法に関する技術がいくつか報告されている。例えば、特
開平６−７６１４０号公報、特開平８−６９２２６号公
報、特開平９−１８５２８８号公報に開示されている発
明である。

【０００３】また、定着ユニットは、商用電源の仕様が
異なる国や地域での使用に際しては、それぞれ対応する
定格電圧仕様の定着ユニットを使用する必要がある。そ
こで、定着ユニットの定格電圧と定着ユニットの接続を
検知する技術が報告されている。例えば、特開平１１−
８４９４３号公報に開示の発明である。

【０００４】上記の特開平６−７６１４０号公報では、
寿命のある交換可能な部品の交換時新品検知手段とし
て、交換部品内部にヒューズを設けて、交換時に画像形
成装置内部にあるＣＰＵがヒューズのあることを検知す
ると、ヒューズに電流を流して溶断するという技術が報
告されている。

【０００５】また、特開平８−６９２２６号公報でも同
様に交換部品内部にヒューズを設けて、新品であること
を検知した後にこれを溶断する技術が報告されている。
本従来例は、ヒューズの溶断を確実にするために駆動電
流を大きくするものである。

【０００６】特開平９−１８５２８８号公報では、交換
可能な定着装置（定着ユニット）内部に新品検知手段と
して温度ヒューズを配置し、画像形成装置の起動時に定
着ユニット内部が温度上昇することによって温度ヒュー
ズが溶断されることで新品を検知する技術が報告されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来技術では、以下に示す問題がある。特開平６
−７６１４０号公報に開示の発明では、定電圧を印加し
てヒューズを溶断する際にヒューズ自体の抵抗値が上昇
するために実質的な溶断電流が時間の経過に伴って低下
し、確実に溶断できない場合がある。したがって、トラ
ンジスタや抵抗などの専用の回路を必要とする。

【０００８】特開平８−６９２２６号公報に開示の発明
では、この対策として画像形成装置本体内にあるモータ
駆動回路を利用して負荷電流を大きくする事例が報告さ
れているが、回路構成が複雑になるという問題がある。

【０００９】特開平９−１８５２８８号公報に開示の発
明では、定着ユニット内に温度ヒューズが使用される報
告であるが、定着ユニットの仕向け地による定格電圧の
違い、電源電圧の変動、さらに温度ヒューズ自体の信頼
性の要因などにより、温度ヒューズが溶断される温度に
上昇するまでの時間が一定しないという問題がある。

【００１０】さらに従来、着脱可能な定着ユニットを有
する画像形成装置において本体の電源電圧仕様と異なっ
た定格電圧仕様の定着ユニットを誤設置すると、異電圧
の投入による発火などの事故を引き起こしてしまうとい
う問題がある。

【００１１】これを解決する手段として特開平１１−８
４９４３号公報では、定着ユニット内の画像形成装置本
体と接続されるコネクタにジャンパハーネスを取り付け
ることにより、簡単な回路構成で定着ユニットの誤設置
を防ぐ技術が報告されている。また上記の従来技術例で
は、温度ヒューズを定着ユニット内部に装着して新品検
知を行う技術が併せて報告されている。

【００１２】ところが前記従来例では定着ユニットの誤
設置防止と新品検知を同時に実施する場合は、ジャンパ
ハーネスと温度ヒューズの配線が共通化されない。この
ため、定着ユニットと画像形成装置本体を接続するコネ
クタの端子がその分多く使用されることになってしま
い、コストアップにつながるという問題がある。

【００１３】また、仕様の異なる定着ユニットを誤設置
した場合と仕様の適した定着ユニットが未接続の場合の
検知手段の相違については記載されていない。

【００１４】本発明は、確度の高い定着ユニット接続有
無検知機能を備えた画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の画像形成装置は、当該画像形
成装置本体に対して着脱交換自在に構成されたユニット
内にヒューズを含み、該ユニットが一度使用されると前
記ヒューズを溶断し、該ヒューズの導通を検知すること
によりユニットが新品か否かを識別する識別装置を備え
た画像形成装置において、識別装置に電圧を測定する電
圧測定手段を設け、電圧を測定することにより、ヒュー
ズが溶断される前に前記ユニットが新品であることを検
知する検知手段を有することを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
画像形成装置において、ユニット内に含まれるヒューズ
は、ヒューズ抵抗器であることを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明の画像形成装置は、当
該画像形成装置本体に対して着脱自在に配置されたユニ
ットを備えた画像形成装置において、ユニットの着脱時
に該ユニットが新品か否かを識別する第一の検知手段
と、ユニットの仕様が当該画像形成装置本体との仕様の
適否を識別する第二の検知手段とを有し、ユニットが新
品か否かと当該画像形成本体との対応仕様の適否と、
接続の有無との検知を兼ね備えたことを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
画像形成装置において、画像形成本体との対応仕様の適
否を検出する検出手段は、当該画像形成装置本体に配置
された電圧検出手段であることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
による画像形成装置の実施の形態を詳細に説明する。図
１から図５を参照すると、本発明の画像形成装置の一実
施形態が示されている。

【００２０】図１に、本発明の第一、第二の実施形態と
なる画像形成装置におけるヒューズ溶断回路の回路図を
示す。この回路は、感光体ユニット内に設けられたヒュ
ーズを溶断する回路であり、画像形成装置本体１（以
下、本体）内にＣＰＵ２、４．７ｋΩプルアップ抵抗
３、１０Ω抵抗４が図の構成で含まれ、感光体ユニット
５内にヒューズ抵抗６、８．３Ω抵抗７が図のように構
成される。ここでヒューズ抵抗６は、抵抗値１．７Ω、
定格電流０．１２５Ａの特性のものを使用している。こ
のヒューズ抵抗は、定格電流の２００％の電流を流した
場合、約１分で溶断する特性を持っている。

【００２１】感光体ユニットがセットされると各抵抗を
結ぶ配線はコネクタ（不図示）を介して接続され、本体
側の抵抗４とユニット側の抵抗６、７は並列に接続され
る形態となる。ＣＰＵ２は感光体ユニットがセットさ
れ、ＤＣ５Ｖ電源がＯＮされたときに抵抗３と４の間
（Ａ）の電位の検出、及び感光体ユニットが新品である
ことを検知したときには、その後の印字計数処理のため
カウンタのリセット処理などを行う。さらに、本画像形
成装置全体のシステム制御なども行う。このような構成
において新品の感光体ユニットがセットされ電源が投入
されると、ＤＣ５Ｖ電源がＯＮされてＣＰＵはＡ点の電
位の検出を開始する。

【００２２】このとき、新品の感光体ユニット内には、
１．７Ωのヒューズ抵抗６と８．３Ωの抵抗７が直列に
接続されており、１０Ωの合成抵抗となっている。本体
側の抵抗３は抵抗値が４．７ｋΩと大きいため、ＤＣ５
Ｖ電源から流れる電流の経路は抵抗７→６→４となって
その合成抵抗値はほぼ２０Ωとなり、Ａ点の電位は約
２．５Ｖとなる。この場合に流れる電流は、Ｉ＝Ｖ／Ｒ
＝５／２０＝０．２５から約０．２５Ａとなり、ヒュー
ズ抵抗６の定格電流のちょうど２００％が流れる計算に
なる。そのためヒューズ抵抗は、電源投入後、約１分で
溶断されてしまう。

【００２３】ヒューズ抵抗６が溶断されると今度は電流
の流れる経路は本体側の抵抗３→４になるが、抵抗３の
抵抗値が大きいため、Ａ点の電位はほぼ０Ｖとなる。次
に、新品でない感光体ユニットがセットされた場合の、
Ａ点の電位について説明する。この場合は、感光体ユニ
ットにはヒューズ抵抗が最初から存在しないため、電流
の経路は電源投入直後から本体側の抵抗３→４となり、
Ａ点の電位は最初からほぼ０Ｖとなる。以上に記載した
Ａ点の電位の動きを、感光体ユニットが新品の場合を図
２、新品でない場合を図３に記載する。

【００２４】図２では、前述したように電源投入後から
約１分は約２．５Ｖで推移し、ヒューズ抵抗が溶断され
た後に急降下して、ほぼ０Ｖとなる。実際には、ヒュー
ズ抵抗は電流が流れはじめてから溶断されるまでに抵抗
値が徐々に上昇するため、Ａ点の電位は２．５Ｖから徐
々に下降していく。

【００２５】これに対して図３では、最初からほぼ０Ｖ
で一定となる。そのためＣＰＵ２は、Ａ点の電位を電源
投入後から約１分検出することによって、感光体ユニッ
トが新品か否かを検知することが可能になる。例えば、
電源投入後の２０秒後から８０秒後までの間、Ａ点の電
位が２Ｖから３Ｖの間にあることを確認できれば新品ユ
ニットであると検知して、カウンタのリセット処理など
を行う。また、Ａ点の電位が最初からずっと１Ｖ以下で
あることを検出すると、新品でないと検知し、カウンタ
のリセットなどの初期設定処理を行わないようにする。

【００２６】本発明では、このような簡単な回路構成に
よって感光体ユニットなどのような交換部品の新品検知
を可能にする。また従来技術では、新品検知後、ヒュー
ズを溶断するという手順を踏む。このため、従来、ＣＰ
Ｕなどの制御回路は、新品検知とヒューズ溶断の最低２
本の信号線を必要としていた。これに対して本発明で
は、ＣＰＵは電位を検出するだけの機能であり、ヒュー
ズ溶断の処理機能を持たないため、信号線が１本だけで
ある。その分、回路規模を小さくすることができる。さ
らに、溶断されるヒューズはヒューズ抵抗を用いる。こ
のため、回路に配置する抵抗の抵抗値を考慮することに
よって、特別な溶断回路を設けなくても確実にヒューズ
を溶断することが可能になる。

【００２７】次に、第三、第四の実施形態を示す回路図
を図４に記載する。本実施形態では、画像形成装置の交
換可能なユニットとして定着ユニットを例として説明す
る。この回路は、定着ユニット内に設けられた定着ユニ
ットの定格電圧識別用ヒューズ抵抗、及び新品検知用ヒ
ューズ抵抗を溶断する回路である。本回路では、本体１
１内にＣＰＵ１２、４．７ｋΩプルアップ抵抗１３、
２．３ｋΩプルダウン抵抗１４、トランジスタ１５及び
コネクタ１６が図の構成で含まれる。また、定着ユニッ
ト１７内に定格電圧識別用抵抗１８（４．７ｋΩ）、新
品検知用ヒューズ抵抗１９（１．７Ω）、及びコネクタ
１０が、図のように構成される。

【００２８】ヒューズ抵抗１９は、第一、第二実施形態
で説明したヒューズ抵抗と同じ特性のものと考えてよ
い。トランジスタ１５のベース（Ｂ）は、ＣＰＵ１２出
力のＦＣＵＴに接続される。プルアップ抵抗１３は、Ｃ
ＰＵ１２入力のＦＭＥＡＳに接続される。ＣＰＵ１２
は、内蔵されたＡＤコンバータによって、ＦＭＥＡＳに
入力される電位を検出する機能を有する。定着ユニット
１７は、本体１１に対して着脱自在に配置されるもので
ある。

【００２９】定着ユニット１１内のヒータ（不図示）
は、コネクタ１６、１０を介して、本体１１に実装され
た電源ユニット（不図示）からＡＣ電源が供給される。
このＡＣ電源の供給のＯＮ／ＯＦＦは、画像形成装置を
制御するＣＰＵ１２によって制御される。

【００３０】定着ユニット７内の１８、１９の各ヒュー
ズ抵抗の両端は、共有の配線となっている。この配線の
相対する接続先は、コネクタ１６、１０を介して本体１
１内であり、一方はＧＮＤに、もう一方はプルアップ抵
抗１４、トランジスタ１５、ＣＰＵ１２に接続されてい
る。定着ユニット１７にはヒータ（不図示）が含まれる
が、ヒータは出荷地により、１００Ｖ系（国内）、１２
０Ｖ系（北米）、２００Ｖ系（欧州など）と定格電圧の
仕様が異なる。そこで図４の定着ユニット内のコネクタ
１０は、ヒータの仕様により、そのピンアサインを異な
るものにしている。

【００３１】例えば、国内向けはコネクタ１０の１ピン
と２ピン、北米向けは１ピンと３ピン、欧州向けは１ピ
ンと４ピンという構成になっている。一方、本体側も１
００Ｖ系、１２０Ｖ系、２００Ｖ系で電源ユニットや制
御ソフトの仕様が異なる。このため、各仕向け値ごとに
分かれており、それぞれ対応した定着ユニットとの装着
が必要となる。そのため、本体側のコネクタ１６は、前
述の定着ユニット側のコネクタ１０と対応したピンアサ
インとなる。なお、図４は、国内向けの本体に国内向け
仕様の定着ヒータを接続した例を示す回路図である。ま
た、一連の動作を示したフローチャートを図５に記載す
る。

【００３２】ここで、国内向けの新品の定着ユニットを
国内向け本体に装着した場合の動作について説明する。
装着された定着ユニットは、コネクタの１ピンと２ピン
を介して本体と接続される（ステップＳ１）。電源がＯ
Ｎされると、ＣＰＵはまずＦＣＵＴをＬにしてトランジ
スタをＯＦＦにする。するとＤＣ５Ｖ電源から流れる電
流の経路は、本体内のプルアップ抵抗１３から定着ユニ
ット内の抵抗１８とヒューズ抵抗１９になるが、プルア
ップ抵抗１３の抵抗値が大きいため流れる電流は微少で
あり、ヒューズ抵抗が溶断されることはない。この時Ｃ
ＰＵのＦＭＥＡＳが検出する電位は、１９の抵抗値が1.
7 Ωと小さいためにほぼ０Ｖとなり、ＣＰＵは定着ユニ
ットが新品であると検知することが可能になる（ステッ
プＳ２〜ステップＳ８）。

【００３３】定着ユニットが新品であると検知すると
（ステップＳ３）、次にＣＰＵはＦＣＵＴをＨにしてト
ランジスタをＯＮにする（ステップＳ４）。すると、Ｄ
Ｃ５Ｖ電源から流れる電流の経路はトランジスタから抵
抗１８とヒューズ抵抗１９になり、今度は１９に３Ａ程
度の電流が流れてヒューズ抵抗は瞬時に溶断される（ス
テップＳ４）。溶断後は抵抗１８が効いてＦＭＥＡＳが
検出する電位は約２．５Ｖとなり（ステップＳ５）、Ｃ
ＰＵはヒューズ抵抗が溶断されたことを検知する。

【００３４】次に、国内向けの新品でない定着ユニット
を国内向け本体に装着した場合の動作について説明す
る。電源ＯＮ後、前述と同様に、ＦＣＵＴがＬになりＦ
ＭＥＡＳが電位を検出する。しかし、ヒューズ抵抗１９
がないため、電位は０Ｖにならず（ステップＳ２／
Ｎ）、抵抗１８が効いて約２．５Ｖとなる（ステップＳ
７）。こうしてＣＰＵは、定着ユニットが新品でないこ
と（以後、旧品と言う）を検知することができる（ステ
ップＳ８）。ＣＰＵは、定着ユニットが新品であること
を検知すると、実施形態１、２と同様にカウンタのリセ
ット処理などの処理を行う。ヒューズ抵抗溶断、あるい
は定着ユニットが旧品であることを検知した後は、ＣＰ
Ｕは定着ユニット内のヒータにＡＣ電源を供給し、画像
形成の動作の開始を行う（ステップＳ６）。

【００３５】さらに、欧州向け定着ユニットを、誤って
国内向け本体に装着した場合の動作を説明する。この場
合は、定着ユニット内の配線がコネクタの１ピンと４ピ
ンに接続されているのに対して、相対する国内向け本体
のコネクタは１ピンと２ピンである。このために、本来
の接続がされず、その代わりに４ピンは２．３ｋΩのプ
ルダウン抵抗１４に接続される。ここで欧州向け定着ユ
ニットが新品でヒューズ抵抗がある場合は、電源ＯＮ
後、ＦＣＵＴがＬになるとＦＭＥＡＳが検出する電位は
プルダウン抵抗が効いて０Ｖにはならず約1.６Ｖにな
る。これにより、ＣＰＵは、定着ユニットが定格電圧の
異なる仕様であると検知することができる（ステップＳ
９）。

【００３６】定着ユニットが旧品の場合には、ヒューズ
抵抗がないため、ＦＭＥＡＳが検出する電位は約３Ｖと
なり（ステップＳ９／Ｙ）、同様に定格電圧の異なる仕
様であると検知される。また定着ユニットの仕様に関わ
らず、定着ユニットが本体にしっかりと装着されないま
ま電源がＯＮされた場合には、プルアップ抵抗が効い
て、ＦＭＥＡＳが検出する電位はほぼ５Ｖになる（ステ
ップＳ１２）。このためＣＰＵは、定着ユニットが未接
続であると検知することができる（ステップＳ１３）。

【００３７】以上のように定着ユニットが異なる仕様あ
るいは未装着であることを検知すると、ＣＰＵは定着ヒ
ータへの通電を実施しない（ステップＳ１１）。なお、
本実施形態で説明した抵抗の抵抗値及び電圧検出値は一
例として記載したものであり、制御ソフトの仕様に合わ
せた電圧検出値から計算して、所望の抵抗を配置しても
よい。

【００３８】以上に記載したように本実施例では、ユニ
ットの新品検知手段と本体との仕様の適否検出手段及び
接続の有無検出手段を一体化させたことを特徴とする。
本実施形態では、一例として定着ユニットを挙げて説明
したが、画像形成装置本体に接続されるユニットで仕向
け地の違いなどにより、仕様の異なるもの全てに対して
適用できるものである。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１記載の発明の画像形成装置によれば、ヒューズが溶断
される前に当該ユニットが新品であるか否かを検知する
ことによって、電源投入後の一定時間内で新品を検知す
ることが可能になる。また、従来の「新品検知後、ヒュ
ーズを溶断する」という手順を踏まないため、簡単な回
路構成で所望の技術を実現することが可能になる。

【００４０】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加えて、ヒューズ抵抗を用いたことに
よって一定の電流を流すだけでヒューズの溶断が可能に
なる。このことから、特別な溶断回路を必要とせずとも
新品検知が可能になる。

【００４１】請求項３記載の発明によれば、ユニットの
新品検知手段と本体との仕様の適否検出手段及び接続の
有無検出手段を一体化させたことによって、回路規模を
従来よりも小さくすることが可能になる。また、ユニッ
トと本体を接続するコネクタの端子数も従来より少なく
てすむようにすることが可能である。

【００４２】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明に加えて上記検知、検出手段は、電圧を検出すること
によるものである。このため、簡単な回路構成で確実に
検知、検出することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の第一、第二の実施形態
となる画像形成装置におけるヒューズ溶断回路の回路図
を示す。

【図２】感光体ユニットが新品の場合の動作例を示す特
性図である。

【図３】感光体ユニットが新品でない場合の動作例を示
す特性図である。

【図４】本発明の第三、第四の実施形態を示す回路図で
ある。

【図５】本発明の実施形態の動作例を示したフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１、１１画像形成装置本体２、１２ＣＰＵ３、１３４．７ｋΩプルアップ抵抗４１０Ω抵抗５感光体ユニット６ヒューズ抵抗７８．３Ω抵抗１４２．３ｋΩプルダウン抵抗１５トランジスタ１０、１６コネクタ１７定着ユニット１８定格電圧識別用抵抗１９新品検知用ヒューズ抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】当該画像形成装置本体に対して着脱交換
自在に構成されたユニット内にヒューズを含み、該ユニ
ットが一度使用されると前記ヒューズを溶断し、該ヒュ
ーズの導通を検知することにより前記ユニットが新品か
否かを識別する識別装置を備えた画像形成装置におい
て、前記識別装置に電圧を測定する電圧測定手段を設け、前記電圧を測定することにより、前記ヒューズが溶断さ
れる前に前記ユニットが新品であることを検知する検知
手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記ユニット内に含まれるヒューズは、
ヒューズ抵抗器であることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項３】当該画像形成装置本体に対して着脱自在
に配置されたユニットを備えた画像形成装置において、前記ユニットの着脱時に該ユニットが新品か否かを識別
する第一の検知手段と、前記ユニットの仕様が当該画像形成装置本体との仕様の
適否を識別する第二の検知手段とを有し、前記ユニットが新品か否かと、当該画像形成本体との対
応仕様の適否と、接続の有無との検知を兼ね備えたこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】前記画像形成本体との対応仕様の適否を
検出する検出手段は、当該画像形成装置本体に配置され
た電圧検出手段であることを特徴とする請求項３記載の
画像形成装置。