JP2006031222A - 電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 機種判別を行って所定の機種として動作するハードウェアを備えた電気機器において、機種依存データが容易に変更されてしまうのを回避することにある。
【解決手段】 この画像形成装置１は、多層基板で構成されるメイン基板５ｄと、ＩＣ２１と、メイン基板５ｄ上のＣＰＵと、他の制御基板５ａ〜５ｃ上のＣＰＵとを備えている。メイン基板５ｄは、複数の配線層を有する。ＩＣ２１は、多層基板５ｄ上に配置され、複数の配線層のいずれかに接続された機種判別用ポート２１ａを含む複数の汎用ポートを有するＢＧＡタイプの回路である。メイン基板５ｄは、機種判別用ポートのロー状態またはハイ状態に基づいて機種判別を行う。制御基板５ａ〜５ｃは、メイン基板５ｄにより機種判別された機種として制御プログラムに従ってハードウェアの制御を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、電気機器、特に、制御プログラムに従って動作する複数のハードウェアを有する電気機器に関する。

近年の電気機器では、複数のハードウェアと、ハードウェアの動作を制御するための制御基板と、制御基板上に配置されたＣＰＵと、ＣＰＵに実行させるための所定の制御プログラムが格納されたメモリとを備えたものが普及している。
この種の電気機器として、例えば複写機等の画像形成装置では、複数のハードウェアとして、画像形成部や、感光体ドラム、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を備え、これらは制御プログラムが実行されることで協調して動作するよう構成されている。

従来のこの種の画像形成装置において、異なる機種間で共通するハードウェアを用いるととともに、各機種に共通する制御プログラムと、機種ごとに異なるデータ等で構成された機種依存データとにより、同一のハードウェアで異なる機種として機能させるための技術が既に知られている。
一方で、この種の画像形成装置において、１台の装置のメモリに複数機種分の機種依存データを格納し、これらを適宜選択できるようにしたものが既に提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、選択操作によって容易に異なる機種に変更することができるので、通常の機種変更に伴う制御プログラム及び機種依存データの反映作業を短縮化でき、また、かかる作業に伴う変更漏れを防止することができる。
特開平６−１４９５５０号公報

しかしながら、心許ないユーザーやディーラーによって、制御プログラム及び機種依存データが予期しない内容に書き換えられた場合、そのような変更によって調整すべき他のデータやハードウェアの設定がそのままにされて不具合が生じ、この結果、画質の劣化が生じたり、マシントラブル等が生じた場合にその原因を特定するのが困難になったりするおそれがある。

さらには、低級機種の制御プログラム等が高級機種のものとして書き換えられて安値で販売されると、装置の製造者や正規のディーラーは、正当な利益を受けることができなくなってしまう。
本発明の課題は、機種判別を行って所定の機種として動作するハードウェアを備えた電気機器において、機種依存データが容易に変更されてしまうのを回避することにある。

請求項１に係る電気機器は、制御プログラムに従って動作する複数のハードウェアを有する電気機器であって、多層基板と、集積回路（以下、ＩＣ）と、機種判別制御部と、ハードウェア制御部とを備えている。多層基板は、複数の配線層を有する。ＩＣは、多層基板上に配置され、複数の配線層のいずれかに接続された機種判別用ポートを含む複数の汎用ポートを有するボールグリッドアレイ（以下、ＢＧＡ）タイプの回路である。機種判別制御部は、機種判別用ポートのロー状態またはハイ状態に基づいて機種判別を行う。ハードウェア制御部は、機種判別制御部により機種判別された機種として制御プログラムに従ってハードウェアの制御を行う。

この電気機器では、ＢＧＡタイプのＩＣの機種判別用ポートがロー状態であるかハイ状態であるかによって機種判別が行われるが、ＢＧＡタイプのＩＣは、一度基板から取り外すと、取り外し前と同じ接続状態で再度基板に取り付けるのが極めて困難であることから、機種判別用ポートの接続状態を変更することが実質的に不可能となる。したがって、ここでは、機種判別に関わる部位が他人に容易に変更されてしまうのを回避でき、これにより、予期し得ない不具合の発生等を抑えることができる。

なお、本発明において、ハードウェアとしては、感光体ドラムの周辺装置，搬送機構等を含むエンジンや、ＣＣＤ、感光体ドラム等が含まれる。ハードウェア制御部としては、具体的に、エンジン基板、ＣＣＤ基板、ドラム基板等が挙げられる。また、起動時には、電気機器に電源が投入されてから所定の立ち上げ動作が行われる間の時間が含まれる。
請求項２に係る電気機器は、請求項１の機器において、多層基板の配線層は、グラウンド層（以下、ＧＮＤ層）及び電源層を含む４層以上の基板である。また、ＩＣの機種判別用ポートは、ＧＮＤ層及び電源層のいずれか一方に接続されている。

この機器では、具体的に、機種判別用ポートがＧＮＤ層に接続されていればロー状態、また、電源層に接続されていればハイ状態となり、このような簡単な構成によって機種判別を行える。
請求項３に係る電気機器は、制御プログラムに従って動作する複数のハードウェアを有する電気機器であって、ＩＣと、抵抗回路と、機種判別制御部と、ハードウェア制御部とを備えている。ＩＣは、アナログポートを有する回路である。抵抗回路は、アナログポートに接続される接続点と、接続点にそれぞれ接続される第１チップ抵抗及び第２チップ抵抗とを有する。機種判別制御部は、アナログポートに入力される電圧の変化に基づいて機種判別を行う。ハードウェア制御部は、機種判別制御部により機種判別された機種として制御プログラムに従ってハードウェアの制御を行う。

この機器では、２つの抵抗の抵抗値の比率（分圧比）によってＩＣのアナログポートに入力される電圧が変化することを利用して機種判別を行うことができるが、ここでは、２つの抵抗としてチップ抵抗を採用していることから、第三者にとって、どのような抵抗値を有する抵抗であるかが分かりにくく、変更が困難になっている。したがって、この機器では、機種判別に関わる部位が他人によって容易に変更されてしまうのを回避でき、これにより、予期し得ない不具合の発生等を抑えることができる。

なお、ここでのＩＣには、アナログ信号を入力可能なＣＰＵも含まれる。
請求項４に係る電気機器は、請求項３の機器において、第１及び第２チップ抵抗の少なくとも一方は、表面に抵抗値が示されていない。
例えば１００５サイズや０６０３サイズの微少なサイズのチップ抵抗では、通常その抵抗値が表面に表示されておらず、少なくとも一方にこのようなのチップ抵抗を採用すれば、第三者にとっては分圧比が不明となり、アナログポートに入力される電圧の変化を把握するのが困難となることから、ここでは、機種判別に関わる部位を他人に変更されてしまうのをより確実に回避できる。

請求項５に係る電気機器は、制御プログラムに従って動作するとともに機種ごとに異なる機種依存データに従って所定の機種として動作する複数のハードウェアを有する電気機器であって、プログラム記憶部と、機種判別制御部と、ハードウェア制御部とを備えている。プログラム記憶部は、マスクＣＰＵのマスキングされた領域に設けられ、制御プログラム及び機種依存データが格納されている。機種判別制御部は、プログラムメモリ領域に格納された機種依存データを読み取って機種判別を行う。ハードウェア制御部は、機種判別制御部により機種判別された機種として制御プログラムに従ってハードウェアの制御を行う。

この機器では、機種依存データは、マスクＣＰＵのマスキングされた領域に保存されているため、第三者による変更が不可能な状態になっている。したがって、ここでは、機種依存データが他人によって容易に変更されてしまうのを回避でき、これにより、予期し得ない不具合の発生等を抑えることができる。
なお、本発明において、機種依存データとは、それが読み取られることで機種判別されるとともに各ハードウェアが所定の機種として動作するのに必要なデータをいい、例えば、電気機器が画像形成装置である場合は、単位時間当たりの印字枚数データや用紙の搬送速度、帯電電位、給紙間隔等についてのデータが挙げられる。また、マスキングされた領域とは、後述するプログラムメモリ領域のように、データ、プログラム等が焼き込まれて変更不能な状態とされてた領域をいう。

請求項６に係る電気機器は、請求項１から５のいずれか１項の機器において、ハードウェアには、転写材に対し画像形成を行う画像形成部が含まれる、請求項１から５のいずれか１項に記載の電気機器。
ここでは、特に、電気機器が画像形成装置である場合を対象として、機種依存データが容易に変更されるのを回避するようにしている。

本発明によれば、ＢＧＡタイプのＩＣの機種判別用ポートがロー状態であるかハイ状態であるかによって機種判別が行われるが、ＢＧＡタイプのＩＣは、一度基板から取り外すと、取り外し前と同じ接続状態で再度基板に取り付けるのが極めて困難であることから、機種判別用ポートの接続状態を変更することが実質的に不可能となる。したがって、ここでは、機種判別に関わる部位が他人に容易に変更されてしまうのを回避でき、これにより、予期し得ない不具合の発生等を抑えることができる。

［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態が採用された画像形成装置１を示す。
この画像形成装置１は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及びスキャナ装置としての機能を併有する複合機であり、複数の入出力部（ハードウェア）と、４つの制御基板（機種判別制御部、ハードウェア制御部）５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとを備えている。

各入出力部は、後述する制御プログラムに従って動作し、機種ごとの機種依存データに従って所定の機種として動作する電装品であり、エンジン部１３、画像読取部１５、感光体ドラム１７及び電源部１９等を有している。
エンジン部１３は、図示しない給紙部、搬送機構、画像形成部及び操作パネル等を含む。給紙部は、給紙カセットまたは手差しトレイから用紙を給紙するためのものである。搬送機構は、給紙された用紙を、画像形成部や、さらにその下流側に搬送するためのものである。画像形成部は、感光体ドラム１７の周囲に配置された帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置等と、感光体ドラム１７の下流側に配置された定着装置とを有している。操作パネルは、複数の操作キーや表示部を有している。

画像読取部１５は、図示しない原稿台上の原稿の画像情報を読み取るためのものであり、図示しないＣＣＤ及び光学系で構成される。
感光体ドラム１７は、表面にトナー像が形成される円筒状の回転体である。
電源部１９は、外部からの電源を取り込むためのものであり、エンジン基板５ａに接続されている。

制御基板５ａ〜５ｄは、具体的に、エンジン基板５ａと、これに接続されたＣＣＤ基板５ｂ、ドラム基板５ｃ及びメイン基板５ｄとで構成され、それぞれにＣＰＵ、メモリ、ＩＣ等の電子部品（いずれも図示せず）が搭載されている。
各メモリは、制御基板５ａ〜５ｄ上に配置されたＲＡＭ及びＲＯＭで構成され、各基板に共通して保持される共通プログラムが格納されている。共通プログラムは、共通する入出力部を有する複数機種で共通して用いられるプログラムであり、入出力部の動作を制御するための複数機種分の制御プログラムが含まれている。

制御基板５ａ〜５ｃのＣＰＵは、同じ基板のメモリ内の共通プログラムに含まれる複数の制御プログラムの中から、メイン基板５ｄにより機種判別された機種に該当する制御プログラムを選択し読み出して実行する。
メイン基板５ｄは、制御基板５ａ〜５ｃ及び電源部１９の動作を統括して管理するための基板であり、具体的に、４層若しくは６層の多層基板で構成され、図２に示すように、内層としてＧＮＤ層及び電源層２３を含む複数の配線層を有している。このメイン基板５ｄ上には、ＢＧＡタイプのＩＣ２１が搭載されている。ＩＣ２１は、機種判別用ポート２１ａを含む複数の汎用ポートを有している。本実施形態では、機種判別用ポート２１ａは、電源層２３に接続されてハイの状態になっている。したがって、メイン基板５ｄのＣＰＵは、起動時にＩＣ２１の機種判別用ポート２１ａがハイ状態であることを検知することで、装置１が所定の機種である（例えば、３０枚機である）との機種判別を行う。

このように構成された画像形成装置１によれば、ＢＧＡタイプのＩＣ２１の機種判別用ポート２１ａがロー状態であるかハイ状態であるかによって機種判別が行われるが、ＢＧＡタイプのＩＣ２１は、一度基板から取り外すと、取り外し前と同じ接続状態で再度基板に取り付けるのが極めて困難であることから、機種判別用ポート２１ａの接続状態を変更することが実質的に不可能となる。したがって、ここでは、機種判別に関わる部位が他人に容易に変更されてしまうのを回避でき、これにより、予期し得ない不具合の発生等を抑えることができる。

［第２実施形態］
ここでは、上記実施形態との相違に注目して説明する。
この画像形成装置では、メイン基板には、図３に示すように、ＩＣ１２５と、回路抵抗１３５とが等されている。ＩＣ１２５は、アナログポート１２５ａを有する。抵抗回路１３５は、アナログポート１２５ａに接続される接続点１３７と、第１チップ抵抗１３８及び第２チップ抵抗１３９とを有している。これらのチップ抵抗１３８，１３９は、１００５サイズ若しくは０６０３サイズのものが好ましい。

そして、メイン基板のＣＰＵは、起動時に、２つの抵抗１３８，１３９の分圧比からＩＣ１２５のアナログポート１２５ａに入力される電圧の変化を読み取り、この画像形成装置が所定の機種の装置であるとの種判別を行う。
このように構成された画像形成装置では、２つの抵抗の分圧比によってＩＣ１２５のアナログポート１２５ａに入力される電圧が変化することを利用して機種判別を行うことができるが、ここでは、２つの抵抗としてチップ抵抗１３８，１３９を採用していることから、第三者にとって、どのような抵抗値を有する抵抗であるかが分かりにくく、変更が困難になっている。したがって、この機器においても、機種判別に関わる部位が他人によって容易に変更されてしまうのを回避でき、これにより、予期し得ない不具合の発生等を抑えることができる。

［第３実施形態］
ここでも、上記実施形態との相違に注目して説明する。
この画像形成装置では、メイン基板には、図４に示すように、マスクＣＰＵ２２５が搭載されている。マスクＣＰＵ２２５は、製造時に焼き込まれ以降のデータ変更が不能な状態にされた（マスキングされた）プログラムメモリ領域（プログラム記憶部）２２５ａ及び演算・制御領域（機種判別制御部）２２５ｂ等を有している。このプログラムメモリ領域２２５ａには、上記第１実施形態の各メイン基板５ｄのメモリ内に格納されるのと同様の共通プログラム及び機種依存データが格納されている。なお、マスクＣＰＵは、機種依存データの枚数データごとに異なる機種用に設計される。

マスクＣＰＵ２２５は、起動時に、プログラムメモリ領域２２５ａに格納された機種依存データを読み取って、この装置が所定の機種であるとの機種判別を行う。
このように構成された画像形成装置では、機種依存データは、マスクＣＰＵ２２５のマスキングされたプログラムメモリ領域２２５ａに保存されているため、第三者による変更が不可能な状態になっている。したがって、ここでは、機種依存データが他人によって容易に変更されてしまうのを回避でき、これにより、予期し得ない不具合の発生等を抑えることができる。

［他の実施形態］
（ａ）上記第１実施形態において、メイン基板以外の制御基板またはメイン基板を含む複数の制御基板が多層基板で構成されてもよく、その場合、各多層基板にＢＧＡタイプのＩＣが搭載され、各基板のＣＰＵが機種判別を行うよう構成されても良い。
（ｂ）上記第１実施形態において、図５に示すように、ＩＣ４２１の機種判別用ポート４２１ａは、ＧＮＤ層４２５に接続されてローの状態となることで、図２の場合とは別の機種である（例えば、４０枚機である）ことを判別できるようにしても良い。また、機種判別用ポートは、複数あってもよく、この場合は、例えば、複数の機種判別用ポートのうちいずれのポートがハイの状態で残りがローの状態であるかといった組み合わせのパターンにより、多数の機種判別を行えるようにしても良い。

（ｃ）上記第２実施形態において、２つの抵抗は、いずれも１００５サイズのサイズである必要はなく、少なくとも一方が１００５サイズ以下のサイズのものであれば良い。
（ｄ）上記第３実施形態において、マスクＣＰＵは、メイン基板以外の他の基板或いはメイン基板を含む複数の基板上に搭載されても良く、各マスクＣＰＵにおいて機種判別を行うようにしても良い。

（ｅ）上記第３実施形態において、同じマスクＣＰＵ内において機種判別を行う必要はなく、マスクＣＰＵ以外のＣＰＵ、ＡＳＩＣ等の他の電子部品を搭載しこれらによって機種判別の動作を別途行わせても良い。
（ｆ）上記実施形態において、画像形成装置は、例えば、ＢＧＡタイプのＩＣと多層基板との接続状態が変更されたこと、抵抗回路のチップ抵抗が変更されたこと等を検知しさらにその旨報知するよう構成されても良い。これにより、万一機種判別に関わる部位が変更されたとしても早期に対応可能となる。

（ｇ）本発明は、画像形成装置に限定されず、制御プログラムに従って動作する複数のハードウェアを有するものであれば、他の電気機器にも適用し得る。

本発明の第１実施形態が採用された画像形成装置を模式的に示すブロック図。 図１の装置の要部を模式的に示す縦断面図。 本発明の第２実施形態が採用された画像形成装置の要部を示す回路図。 本発明の第３実施形態が採用された画像形成装置の要部を示す平面図。 図１の装置の要部の別の態様を模式的に示す縦断面図。

符号の説明

１ 画像形成装置
５ａ エンジン基板
５ｂ ＣＣＤ基板
５ｃ ドラム基板
５ｄ メイン基板
２１ ＢＧＡタイプのＩＣ
２１ａ 機種判別用ポート
１２５ アナログポート付きＩＣ
１２５ａ アナログポート
１３７ 接続点
１３８ 第１チップ抵抗
１３９ 第２チップ抵抗
２２５ マスクＣＰＵ
２２５ａ プログラムメモリ領域

Claims (6)

1. 制御プログラムに従って動作する複数のハードウェアを有する電気機器であって、
   複数の配線層を有する多層基板と、
   前記多層基板上に配置され、前記複数の配線層のいずれかに接続された機種判別用ポートを含む複数の汎用ポートを有するボールグリッドアレイタイプの集積回路と、
   前記機種判別用ポートのロー状態またはハイ状態に基づいて機種判別を行う機種判別制御部と、
   前記機種判別制御部により機種判別された機種として前記制御プログラムに従って前記ハードウェアの制御を行うハードウェア制御部と、
   を備えた電気機器。
2. 前記多層基板の配線層は、グラウンド層及び電源層を含む４層以上の基板であり、
   前記集積回路の機種判別用ポートは、前記グラウンド層及び電源層のいずれか一方に接続されている、
   請求項１に記載の電気機器。
3. 制御プログラムに従って動作する複数のハードウェアを有する電気機器であって、
   アナログポートを有する集積回路と、
   前記アナログポートに接続される接続点と、前記接続点にそれぞれ接続される第１チップ抵抗及び第２チップ抵抗とを有する抵抗回路と、
   前記アナログポートに入力される電圧の変化に基づいて機種判別を行う機種判別制御部と、
   前記機種判別制御部により機種判別された機種として前記制御プログラムに従って前記ハードウェアの制御を行うハードウェア制御部と、
   を備えた電気機器。
4. 前記第１及び第２チップ抵抗の少なくとも一方は、表面に抵抗値が示されていない、請求項３に記載の電気機器。
5. 制御プログラムに従って動作するとともに機種ごとに異なる機種依存データに従って所定の機種として動作する複数のハードウェアを有する電気機器であって、
   マスクＣＰＵのマスキングされた領域に設けられ、前記制御プログラム及び機種依存データが格納されたプログラム記憶部と、
   前記プログラムメモリ領域に格納された前記機種依存データを読み取って機種判別を行う機種判別制御部と、
   前記機種判別制御部により機種判別された機種として前記制御プログラムに従って前記ハードウェアの制御を行うハードウェア制御部と、
   を備えた電気機器。
6. 前記ハードウェアには、転写材に対し画像形成を行う画像形成部が含まれる、請求項１から５のいずれか１項に記載の電気機器。
   

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