JP2008176238A - 電子装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増大を招くことなく、簡易な構成で装着される交換ユニットの状態を判定する電子装置を提供する。
【解決手段】本電子装置は、未使用状態であることを表す第１信号又は使用開始済みであること表す第２信号を出力する交換ユニットを含む。また、電子装置は、交換ユニットから第１信号又は第２信号を検出する検出部と、第１信号が検出されたときに、交換ユニットの状態を使用開始済み状態に変更する状態変更部とを含む。また、電子装置は、状態変更前後で検出された信号に基づいて、交換ユニットが装着されているか否かと、交換ユニットが未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかとを判定する判定部を含む。さらに、未使用状態の交換ユニットが装着されたと判定されると、電子装置に保持される交換ユニットの使用履歴を初期化する初期化部を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、消耗部品である交換ユニットを接続可能な電子装置に関する。

従来、電子装置の消耗部品は、電子装置に対して着脱可能な交換ユニットとして提供されることが多い。例えば、プリンタ等の画像形成装置では、プロセスカートリッジ、定着器、転写ベルト等の消耗部品が交換ユニットとして提供されている。未使用品の交換ユニットが電子装置に装着されると、電子装置は次の交換時期を検出するため、交換ユニットの使用履歴を初期化する。これにより、電子装置は、再び初期状態から交換ユニットの稼動量や稼働時間を積算してゆくことで、交換時期を算出する。なお、装着された交換ユニットが未使用品でなければ、使用履歴の初期化は不要である。したがって、電子装置は、装着された交換ユニットが未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを判定しなければならない。さらに、電子装置は、動作するにあたりこれらの交換ユニットが必要不可欠な要素であるため、動作させる前に当該交換ユニットが装着されているか否かを判定しなければならない。

特許文献１は、定着器から伝達される熱によって溶断される温度ヒューズと抵抗器とを用いて、定着器が接続されていない場合と、ヒューズが導通している場合と、ヒューズが溶断されている場合とで、それぞれ異なる電気抵抗値となる電気回路を示している。この電気回路に所定の電圧を印加することで、上述した３つのパターンで異なる電圧値が検出される。これにより、特許文献１に記載の電気回路は、交換ユニットが装着されているか否かと、未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかとを判定する。また、特許文献２は、所定の電流を流すことにより溶断されるヒューズ抵抗を用いて、特許文献１と同様の電気回路を実現している。

特許文献３は、交換ユニットを稼働不可能な状態から稼働可能な状態へ遷移させる処理の際に、交換ユニットが未使用品の場合と、使用履歴がある場合とにおいて、処理に要する時間を異ならせる機構を設けている。これにより、稼働不可能な状態と稼働可能な状態とを区別するための判別処理によって動作に要する時間を測定することにより未使用品の検知を行い、動作中に状態が変化しなければ交換ユニットが装着されていないと判定する方法を示している。

特許文献４は、現像器を画像形成装置内で回転して位置決めを行う方式の画像形成装置において、現像器を所定の位置で停止させて画像形成装置に設けた光学式のセンサで現像器が装着されているか否かを検知する。さらに、特許文献４に記載の画像形成装置は、現像器を移動して異なる位置で停止させて現像器内の廃トナーの有無を同じ光学式センサで検出する。これにより、特許文献４に記載の画像形成装置は、廃トナーが存在しない場合に現像器が未使用品であると判定している。
特開２００２−０４０８４７号公報 特開２００２−２５８６８８号公報 特開２００３−０９０７８３号公報 特開２００１−０５６６０７号公報

しかしながら、上述した従来技術には、以下に示す問題がある。特許文献１及び特許文献２に示される方法では、交換ユニットが装着されていないとき、交換ユニットが未使用品であるとき及び交換ユニットが未使用品でないときにおいて、それぞれ異なる電圧値となるように回路を構成する必要がある。また、３段階の電圧値を検出しなければならないため、電圧判別部としてアナログ入力ポートを備えるか、或いは複数の汎用デジタル入力ポートを備える必要がある。複数の汎用デジタル入力ポートを使用する場合には、ラダー抵抗を追加して分圧を行う必要もある。このように、３段階の電圧値を検出する構成は、コストを押し上げる要因となる。

また、特許文献３に示される方法では、交換ユニットが未使用品である場合と、未使用品でない場合で異なる動作をするような機構を追加する必要がある。これも、コストを押し上げる要因となる。また、動作させる際の負荷の違いなどによって動作時間が一定でない場合があり、正確に検知できない可能性もある。さらに、特許文献４に示される方法では、廃トナーの有無により現像器が未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを判定するため、廃トナーの量が非常に少ない場合、正確な判定が困難である。

本発明は、上述した問題に鑑みて成されたものであり、コストの増大を招くことなく、簡易な構成で装着される交換ユニットの状態を判定する電子装置を提供することを目的とする。

本発明は、例えば、電子装置として実現できる。本電子装置は、電子装置に着脱可能な交換ユニットであって、交換ユニットが未使用状態であることを表す第１信号又は使用開始済みであること表す第２信号を出力する交換ユニットを含む。また、電子装置は、交換ユニットから第１信号又は第２信号を検出する第１検出部と、第１信号が検出されたときに、交換ユニットの状態を使用開始済み状態に変更する状態変更部とを含む。また、電子装置は、交換ユニットの状態が使用開始済み状態に変更させられた後で、再度、交換ユニットから第１信号又は第２信号を検出する第２検出部を含む。また、電子装置は、第１及び第２検出部の双方によって第１信号が検出された場合に交換ユニットが電子装置に対して装着されていないと判定する判定部を含む。また、判定部は、第１検出部によって第１信号が検出されたものの、第２検出部によって第１信号が検出されなかった場合に未使用状態の交換ユニットが装着されたと判定する。また、判定部は、第１検出部によって第１信号が検出されなかった場合に交換ユニットを使用開始済みの状態と判定する。また、第１信号の信号レベルは交換ユニットが未装着のときに第１検出部及び第２検出部において検出される信号レベルと同等である。

本発明は、コストの増大を招くことなく、簡易な構成で装着される交換ユニットの状態を判定する電子装置を提供できる。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に記載された発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。また、ここでは、電子装置として画像形成装置であるプリンタを用いて説明を記載する。しなかしながら、本発明における電子装置は、複合機、コピー機、ＦＡＸなどの画像形成装置や、交換ユニットであるバッテリが装着されるビデオカメラなどの消耗品を装着する電子装置であればよい。

［第１の実施形態］
以下では、図１乃至図３を参照して第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係るプリンタの一例を示す断面図である。ここでは、本発明に関する主要な要素についてのみ説明を記載する。以下では、電子装置の一適用例として画像形成装置である電子写真方式のプリンタを用いて説明を行う。

プリンタ１００は、転写ベルト１０９に沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色ごとに感光体ドラム１０５を有するタンデム方式のカラープリンタである。プリンタ１００は、記録材カセット１０１、手差しトレイ１０２、露光ユニット１０３ａ、ｂ、ｃ、ｄ、画像形成部１０４ａ、ｂ、ｃ、ｄ、転写ベルト１０９及び定着器１１０を含む。また、プリンタ１００は、各構成要素を交換ユニットとして装着可能に構成されている。

記録材カセット１０１及び手差しトレイ１０２は、記録材が載置され、プリンタ１００内に載置された記録材を給送する。各露光ユニット１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）は、各画像形成部１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）にそれぞれ含まれる感光体ドラム１０５に露光して静電潜像を形成する。以下では、各画像形成部１０４が同様の構成であるため、画像形成部１０４ａを一例に説明する。画像形成部１０４は、感光体ドラム１０５、一次帯電器１０６、現像ユニット１０７及びクリーニングユニット１０８を含む。また、画像形成部１０４は、プリンタ１００に対して着脱可能な交換ユニットであるプロセスカートリッジとして構成されてもよい。感光体ドラム１０５は、一次帯電器１０６により一様に帯電され、露光ユニット１０３ａによって静電潜像が形成される。感光体ドラム１０５に形成された静電潜像は、現像ユニット１０７によって現像化される。現像ユニット１０７は、それぞれの画像形成部１０４で異なる色のトナーを有する。感光体ドラム１０５に形成されたトナー像は、転写ベルト１０９上に搬送されてくる記録材に転写される。記録材に転写された後に、感光体ドラム１０５に残留するトナーは、クリーニングユニット１０８に含まれるブレードによって掻き落とされて廃棄される。記録材には、画像形成部１０４ａから画像形成部１０４ｄの順番でトナー像が重ねて転写される。その後、転写されたトナー像は、定着器１１０によって記録材に定着される。

本実施形態によれば、消耗部品である各画像形成部１０４、転写ベルト１０９及び定着器１１０は、交換ユニットとしてプリンタ１００に対して着脱可能に構成される。プリンタ１００は、これらの交換ユニットが装着されたときに、未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを判定する。これは、未使用品が装着された場合に、プリンタ１００が保持している交換ユニットの使用履歴を初期化するために行われる。交換ユニットでは、使用期間に適した制御パラメータを用いて制御される必要がある。一例として、転写ベルト１０９の場合の制御パラメータとは、駆動ローラの回転速度がある。これは、例えば、初期使用時と、所定期間使用された後とで、磨耗によりその表面性が異なるため、回転速度を調整する必要がある。

さらに、プリンタ１００は、交換ユニットが装着されているか否かを判定する。これは、装着されていない交換ユニットがあれば、画像形成を行うことができないため、画像形成を行う前に確認される。具体的に、プリンタ１００では、当該プリンタ１００の電源が投入された後や、プロセスカートリッジ２２０の着脱を行うためにカバーの開閉が行われた後に、プロセスカートリッジ２２０が装着されているか否かを判定する。

図２は、第１の実施形態に係る電子装置の概略構成の一例を示す図である。ここでは、プリンタ１００に対して画像形成部１０４であるプロセスカートリッジ２２０が接続された場合の制御について説明する。また、ここでは、本発明に関する制御ブロック及び回路構成についてのみ説明を記載する。したがって、本発明は、他の制御ブロックを含んでもよく、また、他の回路構成で実現されてもよい。

プリンタ１００は、制御部２０１及びプロセスカートリッジ２２０を含む。この制御部２０１とプロセスカートリッジ２２０とは、それぞれコネクタ２１４とコネクタ２２３とで電気的に接続される。制御部２０１は、図１で示した各コンポーネントを統括的に制御するためＣＰＵ２０２を含む。ＣＰＵ２０２には、プロセスカートリッジ２２０と信号線で接続された出力ポート２０３及び入力ポート２０４が配置され、さらに、ＮＶＲＡＭ２１０が接続されている。ＮＶＲＡＭ２１０は、ＣＰＵ２０２からの情報の書き込み及び読み出しが可能である。ＮＶＲＡＭ２１０に書き込んだ情報は、プリンタ１００の電源を切断しても保持される。さらに、ＣＰＵ２０２は、検出部２０５、状態変更部２０６、判定部２０７及び初期化部２１５を含む。

検出部２０５は、交換ユニットから未使用状態であることを表す信号（以下では、第１信号と称す。）又は使用開始済みであることを表す信号（以下では、第２信号と称す。）を検出する。また、検出部２０５は、交換ユニットに対して、第１信号又は第２信号を検出するための基準電圧を印可する印可部２０８を含む。状態変更部２０６は、第１信号が検出されたときに、交換ユニットの状態を使用開始済みの状態に変更する。そのため、状態変更部２０６は、交換ユニットの状態を切替えるために、ヒューズを溶断するための溶断電流を通電する溶断部を含む。ここで、検出部２０５は、状態変更部２０６によって、交換ユニットの状態変更された後に、再度、信号を検出する。判定部２０７は、検出部２０５によって状態変更前後の双方で第１信号が検出された場合に交換ユニットがプリンタ１００に対して装着されていないと判定する。また、判定部２０７は、検出部２０５によって状態変更前に第１信号が検出されたものの、状態変更後に第１信号が検出されなかった場合に未使用状態の交換ユニットが装着されたと判定する。さらに、判定部２０７は、検出部２０５によって状態変更前に第１信号が検出されなかった場合に交換ユニットを使用開始済みの状態と判定する。初期化部２１５は、判定部２０７によって未使用状態の交換ユニットが装着されたと判定されると、ＮＶＲＡＭ２１０に保持される交換ユニットの使用履歴を初期化する。また、第１信号の信号レベルは、交換ユニットが未装着の時に検出部２０５によって検出される信号レベルと同等である。

ここで、制御部２０１及びプロセスカートリッジ２２０の回路構成について説明する。ＣＰＵ２０２の入力ポート２０４は、抵抗器２１１によりプルダウンされており、コネクタ２１４、コネクタ２２３を通じてプロセスカートリッジ２２０に搭載されたヒューズ抵抗器２２１に接続されている。また、ヒューズ抵抗器２２１は、抵抗器２２２によってプルアップされている。ここでは、一例として、抵抗器２１１の抵抗値を５００ｋΩ、抵抗器２２２の抵抗値を１００ｋΩとする。これにより、プリンタ１００は、基準電圧をプロセスカートリッジ２２０に印可することで、当該プロセスカートリッジ２２０から出力される信号を検出して、ヒューズ抵抗器２２１が溶断されているか否かを判定する。ヒューズ抵抗器２２１は、溶断されている状態で、プロセスカートリッジが未使用状態であることを示し、溶断されていない状態で、プロセスカートリッジが使用開始済みの状態であることを示す。具体的に、プロセスカートリッジ２２０が装着され、かつ、ヒューズ抵抗器２２１が溶断されていない場合、入力ポート２０４の論理は”Ｌｏｗ”となる。一方、ヒューズ抵抗器２２１が溶断されている場合、入力ポート２０４の論理は”Ｈｉｇｈ”となる。また、プロセスカートリッジ２２０が装着されていない場合、コネクタ２１４とコネクタ２２３との間で回路が切断されるため、入力ポート２０４の論理は、”Ｌｏｗ”となる。

即ち、プロセスカートリッジ２２０が装着され、かつ、ヒューズ抵抗器２２１が溶断されていない場合と、プロセスカートリッジ２２０が装着されていない場合とは、入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”となる。一方、プロセスカートリッジ２２０が装着され、かつ、ヒューズ抵抗器２２１が溶断されている場合のみ、入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”となる。

また、ＣＰＵ２０２の出力ポート２０３には、トランジスタ２１２のベース端子が接続され、トランジスタ２１２のエミッタ端子は、コネクタ２１４及びコネクタ２２３を通じてヒューズ抵抗器２２１に接続されている。出力ポート２０３を”Ｈｉｇｈ”にすると、トランジスタ２１２がオン状態となることによって、トランジスタ２１２を介してヒューズ抵抗器２２１に電流が流れ、当該ヒューズ抵抗器２２１を溶断する。図２に示すように、トランジスタ２１２のコレクタ側に電流制限部として機能する抵抗器２１３が直列に接続されている。これは、ヒューズ抵抗器２２１へ溶断電流を流したときに、内部回路に配置されたトランジスタ２１２に最大定格を超える電流が流れないように制限することで、トランジスタ２１２を保護するものである。抵抗器２１３によりトランジスタ２１２の過電流破壊又は劣化を防ぐことができる。この抵抗器２１３は、トランジスタ２１２のエミッタ側に接続されてもよい。

次に、図３を参照して、プロセスカートリッジ２２０の使用履歴を消去する方法について説明する。図３は、第１の実施形態に係るプリンタに接続される交換ユニットの状態を判定する手順を示すフローチャートである。以下で説明する処理は、プリンタ１００の電源が投入されたとき、或いは、プロセスカートリッジ２２０を交換するためのカバーが閉じられたことをプリンタ１００が検出したときに実行される。

ステップＳ３０１において、検出部２０５は、印可部２０８によってプロセスカートリッジ２２０へ基準電圧を印可した後に、入力ポート２０４の論理を確認する。ここで、入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”の場合には、ステップＳ３０８において、判定部２０７は、使用開始済みのプロセスカートリッジ２２０が装着されていると判定する。その後、ＣＰＵ２０２は、処理を終了する。

一方、Ｓ３０１で入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”の場合、ステップＳ３０２において、状態変更部２０６は、出力ポート２０３を”Ｈｉｇｈ”に設定する。具体的に、状態変更部２０６は、プロセスカートリッジ２２０のヒューズ抵抗器２２１を溶断することで、交換ユニットの状態を使用開始済みの状態に切替えるために、出力ポート２０３の設定を変更する。これは、入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”の場合、未使用品のプロセスカートリッジ２２０が装着されたと想定されて行われる。

続いて、ステップＳ３０３において、ＣＰＵ２０２は、ヒューズ抵抗器２２１を溶断するために十分な時間が経過するまで待機する。予め定められた時間が経過すると、ステップＳ３０４において、状態変更部２０６は、出力ポート２０３を”Ｌｏｗ”に設定する。

その後、ステップＳ３０５において、検出部２０５は、再び印可部２０８によってプロセスカートリッジ２２０へ基準電圧を印可した後に、入力ポート２０４の論理を確認する。ここで、入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”であった場合、ステップＳ３０６において、判定部２０７は、プロセスカートリッジ２２０が装着されていないと判定する。その後、ＣＰＵ２０２は、処理を終了する。

一方、入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”に変わっていた場合、ステップＳ３０７において、判定部２０７は、未使用状態のプロセスカートリッジ２２０が装着されたと判定する。プロセスカートリッジ２２０が未使用品であると判定した場合、ステップＳ３０９において、初期化部２１５は、ＮＶＲＡＭ２１０に保持されたプロセスカートリッジ２２０の使用履歴を初期化する。

以上説明したように、本実施形態に係るプリンタ１００は、交換ユニットが未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかの検出を、未使用品の状態から使用開始済みの状態に切替える状態変更処理の前後で２回行う。これにより、プリンタ１００は、プロセスカートリッジ２２０が保持している未使用であるか否かの情報から、装着されているか否かと、未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかとを簡易な構成で判定することができる。したがって、本実施形態に係るプリンタ１００は、コストの増大を招くことなく、交換ユニットの状態を判定しうる。

また、本実施形態に係るプリンタ１００は、未使用品のプロセスカートリッジ２２０が装着されている場合や、プロセスカートリッジ２２０が装着されていない場合には、ヒューズ抵抗器２２１を溶断するのに十分な時間が経過するまで待機する必要がある。一方、プリンタ１００は、未使用品でないプロセスカートリッジ２２０が装着されている場合には、待ち時間を確保する必要がない。通常の使用状態において、未使用品でないプロセスカートリッジ２２０が装着されている場面が最も多いため、本実施形態に係るプリンタ１００は、通常、使用する上でスループットが低下することはない。

［第２の実施形態］
次に、図４及び図５を用いて第２の実施形態について説明する。本実施形態は、交換ユニットとして定着器１１０が接続された場合の構成例を示す。また、本実施形態では、未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを保持するための定着器１１０に含まれるヒューズが熱によって溶断する温度ヒューズであることを特徴とする。

本実施形態に係るプリンタ１００は、交換ユニットとして記録材に転写されたトナー像を定着させる定着器が装着される。定着器１１０は、ヒータ、金属フィルム及び加圧ローラを含む。ヒータは、トナー及び記録材を加熱するための熱を発生させる。金属フィルムは、ヒータによって発生された熱をトナー及び記録材へ伝達する。加圧ローラは、トナー及び記録材を加圧する。加圧ローラは、均一な圧力を記録材に加えるため、金属円筒に弾性体をコーティングしたものが用いられる。また、加圧ローラは、金属フィルムと記録材を押圧するためのばねを含む。また、金属フィルムは、円筒状に加工され、加圧ローラからの圧力を受けながら、記録材の進行とともに回転する。

加圧ローラの弾性体及び金属フィルムは、熱と圧力を受けながら回転するため、使用することにより徐々に劣化してゆき、限度を超えて使用すると破損する恐れがある。そのため、プリンタ１００は、使用限度に到達する前に定着器１１０の交換時期が近づいていることを使用者に伝達することが望ましい。そのため、プリンタ１００は、定着器１１０の使用状況に応じて使用履歴を蓄積する必要があり、また、定着器１１０が未使用品に交換された場合には、蓄積した使用履歴を消去しなければならない。

図４は、第２の実施形態に係る電子装置の概略構成の一例を示す図である。ここでは、第１の実施形態と同様の構成について、同一の番号を付し説明を省略する。定着器１１０は、未使用であるか否かの状態を示すため温度ヒューズ４０１、抵抗器４０２及びヒータとして機能する加熱部４０３を含む。温度ヒューズ４０１は、予め定められた温度以上の熱が加えられると溶断する。本実施形態によれば、この温度ヒューズ４０１を溶断するための熱は、定着器１１０に含まれる加熱部４０３によって発せされる。したがって、本実施形態に係るプリンタ１００は、第１の実施形態と異なり、温度ヒューズ４０１を溶断するための溶断部を含む必要がない。そのため、制御部２０１の回路構成は、定着器１１０の状態を変更するため、即ち、温度ヒューズ４０１を溶断するための出力ポート及びトランジスタを含む必要がない。つまり、制御部２０１は、印可部２０８によって定着器１１０へ基準電圧を印可した後に、定着器１１０から出力される信号を読み取る回路構成であればよい。

図４に示すように、ＣＰＵ２０２の入力ポート２０４は、抵抗器２１１によりプルダウンされており、コネクタ２１４、コネクタ２２３を通じて定着器１１０に搭載された温度ヒューズ４０１に接続されている。温度ヒューズ４０１は、抵抗器２２２によってプルアップされている。抵抗器２１１の抵抗値は５００ｋΩ、抵抗器２２２の抵抗値は１００ｋΩである。このため、定着器１１０が装着され、かつ、温度ヒューズ４０１が溶断されていない場合、入力ポート２０４の論理は”Ｌｏｗ”となる。一方、温度ヒューズ４０１が溶断されている場合、入力ポート２０４の論理は”Ｈｉｇｈ”となる。また、定着器１１０が装着されていない状態の場合、コネクタ２１４とコネクタ２２３の間で回路が切断されるため、入力ポート２０４の論理は、”Ｌｏｗ”となる。

即ち、定着器１１０が装着され、かつ、温度ヒューズ４０１が溶断されていない場合と、定着器１１０が装着されていない場合とは、入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”となる。一方、定着器１１０が装着され、かつ、温度ヒューズ４０１が溶断されている場合のみ、入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”となる。

次に、図５を参照して、定着器１１０の使用履歴を消去する方法について説明する。図５は、第２の実施形態に係るプリンタに接続される交換ユニットの状態を判定する手順を示すフローチャートである。以下で説明する処理は、プリンタ１００の電源が投入されたとき、或いは、定着器１１０を交換するためのカバーが閉じられたことをプリンタ１００が検出したときに実行される。

ステップＳ５０１において、検出部２０５は、印可部２０８によって定着器１１０へ基準電圧を印可した後に、入力ポート２０４の論理を確認する。ここで、入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”の場合には、ステップＳ５０７において、判定部２０７は、使用開始済みの定着器１１０が装着されていると判定する。その後、ＣＰＵ２０２は、処理を終了する。

一方、Ｓ５０１で入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”の場合、ステップＳ５０２において、状態変更部２０６は、定着器１１０の加熱部４０３を駆動して、温度ヒューズ４０１を加熱する。具体的に、状態変更部２０６は、定着器１１０の温度ヒューズ４０１を溶断することで、交換ユニットの状態を使用開始済みの状態に切替えるために、加熱を行わせる。これは、入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”の場合、未使用品の定着器１１０が装着されたと想定されて行われる。

続いて、ステップＳ５０３において、ＣＰＵ２０２は、温度ヒューズ４０１を溶断するために十分な時間が経過するまで待機する。予め定められた時間が経過すると、ステップＳ５０４において、検出部２０５は、再び印可部２０８によって定着器１１０へ基準電圧を印可した後に、入力ポート２０４の論理を確認する。ここで、入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”であった場合、ステップＳ５０５において、判定部２０７は、定着器１１０が装着されていないと判定する。その後、ＣＰＵ２０２は、処理を終了する。

一方、入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”に変わっていた場合、ステップＳ５０６において、判定部２０７は、未使用状態の定着器１１０が装着されたと判定する。定着器１１０が未使用品であると判定した場合、ステップＳ５０８において、初期化部２１５は、ＮＶＲＡＭ２１０に保持された定着器１１０の使用履歴を初期化する。

以上説明したように、本実施形態に係る交換ユニットは、未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを保持するための温度ヒューズ４０１を含む。また、温度ヒューズ４０１を溶断させるための構成として、交換ユニットである定着器１１０に含まれるヒータを利用する。これにより、本実施形態に係るプリンタ１００は、第１の実施形態と異なり、ヒューズを溶断するための構成を新たに追加する必要がない。したがって、本実施形態に係るプリンタ１００は、より簡略化された構成で、交換ユニットが装着されているか否かと、装着された交換ユニットが未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを判定することができる。よって、本実施形態に係るプリンタ１００は、コストの増大を招くことなく、交換ユニットの状態を判定しうる。

［第３の実施形態］
次に、図６及び図７を用いて第３の実施形態について説明する。本実施形態は、交換ユニットとして転写ベルト１０９が接続された場合の構成例を示す。また、本実施形態では、転写ベルト１０９に含まれるフラグ部材の位置によって、未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを保持することを特徴とする。

本実施形態に係るプリンタ１００は、交換ユニットとして記録材を搬送する転写ベルト１０９が装着される。転写ベルト１０９には、ベルトや転写ローラなど、化成材料を形成することにより作られる部品が含まれる。これらの部品は、使用の際に張力やばねによる押圧を受け、変形しながら回転する。また、感光体ドラム１０５から転写ベルト１０９上を搬送される記録材へトナーを転写する場合、数百Ｖから数ｋＶの電圧が印加される。

これらの物理的、電気的作用により、転写ベルト１０９や転写ローラなどの部品は、使用することにより徐々に特性が変化していく。変化する特性に合わせて画像形成の制御条件を変更するため、プリンタ１００は、転写ベルト１０９の使用履歴を蓄積し、蓄積した使用履歴に基づいて制御条件を変更しなければならない。また、長期にわたり使用を続けると、使用履歴に基づいた制御条件の変更を行ったとしても、良好な画像を得られなくなる。そのため、使用履歴が所定の条件に達した場合には、良好な画像が保証できないことを使用者に伝達し、転写ベルト１０９の交換を促す必要が生じる。したがって、転写ベルト１０９を未使用品に交換した場合、交換前に蓄積した使用履歴を消去し、新しい転写ベルト１０９に関する使用履歴の蓄積を行わなければならない。

図６は、第３の実施形態に係る電子装置の概略構成の一例を示す図である。ここでは、第１の実施形態と同様の構成について、同一の番号を付し説明を省略する。転写ベルト１０９は、フラグ部材６１１と回動機構とを含む。フラグ部材６１１は、配置される位置によって、転写ベルト１０９が未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを表す。回動機構は、フラグ部材６１１が第１位置に配置された状態で転写ベルト１０９が駆動されたことに連動して、フラグ部材６１１を第１位置とは異なる第２位置に回動させる。フラグ部材６１１は、第１位置に配置されている状態で、未使用品状態であることを示す。一方、フラグ部材６１１は、第２位置に配置されている状態で、使用開始済みの状態であることを示す。

検出部２０５は、フラグ部材６１１の位置に応じて異なる信号を出力するセンサ６０２を含む。この、センサは、光学的なセンサであり、発光素子及び受光素子を含み、入力ポート２０４に接続されている。回動機構は、フラグ部材６１１を回動させるために、カム部材６１０、バネ６１２及び係止部材６１３を含む。

カム部材６１０は、図６（ａ）に示すように、転写ベルト１０９を駆動するための回転体に接続され、かつ、フラグ部材６１１の一方の端部に当接することでフラグ部材６１１を係止している。この状態は、転写ベルト１０９が未使用品である状態を示す。また、転写ベルト１０９が駆動されると、カム部材６１０は、当該転写ベルト１０９の回転駆動に伴い、図中反時計方向に回転することで、フラグ部材６１１の係止を解除する。バネ６１２は、フラグ部材６１１の他方の端部に接続され、復元力によってフラグ部材を回動させる。また、バネ６１２は、転写ベルト１０９に支点を有する。係止部材６１３は、フラグ部材６１１がバネ６１２によって回動された際に、センサ６０２に含まれる発光素子と受光素子との間の位置でフラグ部材６１１を係止させる。これにより、図６（ｂ）に示すように、発光素子から発光される光が、フラグ部材６１１によって遮光されることとなる。

ＣＰＵ２０２の入力ポート２０４には、プリンタ１００に配置されたセンサ６０２が接続されている。センサ６０２が透過状態のとき、入力ポート２０４の論理は”Ｈｉｇｈ”であり、遮光状態のとき、入力ポート２０４の論理は”Ｌｏｗ”である。

転写ベルト１０９が未使用である状態では、カム部材６１０は図６（ａ）に示す位置に固定され、フラグ部材６１１はカム部材６１０により係止されている。この状態において、センサ６０２の位置にフラグ部材６１１が無いため、センサ６０２は透過状態となり、ＣＰＵ２０２の入力ポート２０４の論理は”Ｈｉｇｈ”となる。

一方、転写ベルト１０９が駆動され、カム部材６１０が回転すると、カム部材６１０により係止されていたフラグ部材６１１は解除される。さらに、フラグ部材６１１は、バネ６１２の復元力により回転し、図６（ｂ）に示すように係止部材６１３により係止される位置まで回転して停止する。この状態において、センサ６０２の位置にフラグ部材６１１が存在するため、センサ６０２は遮光状態となり、ＣＰＵ２０２の入力ポート２０４の論理は”Ｌｏｗ”となる。一旦この状態になると、カム部材６１０が回転してもフラグ部材６１１とは干渉しない。

また、図６（ｃ）に示すように、転写ベルト１０９がプリンタ１００に装着されていない場合、センサ６０２を遮光する部材が存在しないため、ＣＰＵ２０２の入力ポート２０４は”Ｈｉｇｈ”となる。

即ち、転写ベルト１０９が装着され、かつ、フラグ部材６１１がカム部材６１０により係止されている場合と、転写ベルト１０９が装着されていない場合、入力ポート２０４の論理は”Ｈｉｇｈ”となる。一方、転写ベルト１０９が装着され、かつ、フラグ部材６１１がカム部材６１０により係止されていない場合のみ、入力ポート２０４の論理は”Ｌｏｗ”となる。

また、本実施形態において、転写ベルト１０９は、フラグ部材６１１が第１位置に配置されている場合に、第１信号を出力するように構成されてもよい。さらに、転写ベルト１０９は、フラグ部材６１１が第２位置に配置されている場合に、第１信号を出力しないか又は第２信号を出力するように構成されてもよい。なお、上述したように、第１信号は転写ベルト１０９が未使用状態であることを表す信号であり、第２信号は転写ベルト１０９が使用開始済みの状態であることを表す信号である。

次に、図７を参照して、転写ベルト１０９の使用履歴を消去する方法について説明する。図７は、第３の実施形態に係るプリンタに接続される交換ユニットの状態を判定する手順を示すフローチャートである。以下で説明する処理は、プリンタ１００の電源が投入されたとき、或いは、転写ベルト１０９を交換するためのカバーが閉じられたことをプリンタ１００が検出したときに実行される。

ステップＳ７０１において、検出部２０５は、センサ６０２を駆動することにより、入力ポート２０４の論理を確認する。ここで、入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”の場合には、ステップＳ７０７において、判定部２０７は、使用開始済みの転写ベルト１０９が装着されていると判定する。その後、ＣＰＵ２０２は、処理を終了する。

一方、Ｓ７０１で入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”の場合、ステップＳ７０２において、状態変更部２０６は、転写ベルト１０９を駆動する。これにより、フラグ部材６１１は、転写ベルト１０９が駆動されたことに連動して回動される。したがって、状態変更部２０６は、転写ベルト１０９を駆動することで、フラグ部材６１１の位置を使用開始済みの状態を示す位置に回動させる。これは、入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”の場合、未使用品の転写ベルト１０９が装着されたと想定されて行われる。

続いて、ステップＳ７０３において、ＣＰＵ２０２は、フラグ部材６１１を回動させるために十分な時間が経過するまで待機する。予め定められた時間が経過すると、ステップＳ７０４において、検出部２０５は、再びセンサ６０２を駆動して、入力ポート２０４の論理を確認する。ここで、入力ポート２０４の論理が”Ｈｉｇｈ”であった場合、ステップＳ７０５において、判定部２０７は、転写ベルト１０９が装着されていないと判定する。その後、ＣＰＵ２０２は、処理を終了する。

一方、入力ポート２０４の論理が”Ｌｏｗ”に変わっていた場合、ステップＳ７０６において、判定部２０７は、未使用状態の転写ベルト１０９が装着されたと判定する。転写ベルト１０９が未使用品であると判定した場合、ステップＳ７０８において、初期化部２１５は、ＮＶＲＡＭ２１０に保持された転写ベルト１０９の使用履歴を初期化する。

以上説明したように、本実施形態に係る交換ユニットは、未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを保持するためのフラグ部材を含む。また、プリンタ１００は、フラグ部材の位置を検出するためのセンサを含む。これにより、本実施形態に係るプリンタ１００は、第１及び第２の実施形態とは異なり、物理的な構成で交換ユニットが未使用であるか否かの状態を保持することができる。したがって、本実施形態に係るプリンタ１００は、各交換ユニットの特性に合わせて、電気的な構成又は物理的な構成によって、交換ユニットが未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを判定することができる。よって、本実施形態に係るプリンタ１００は、汎用的な設計が可能である。

第１の実施形態に係るプリンタの一例を示す断面図である。 第１の実施形態に係る電子装置の概略構成の一例を示す図である。 第１の実施形態に係るプリンタに接続される交換ユニットの状態を判定する手順を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る電子装置の概略構成の一例を示す図である。 第２の実施形態に係るプリンタに接続される交換ユニットの状態を判定する手順を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る電子装置の概略構成の一例を示す図である。 第３の実施形態に係るプリンタに接続される交換ユニットの状態を判定する手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１００：プリンタ
２０１：制御部
２０２：ＣＰＵ
２０３：出力ポート
２０４：入力ポート
２０５：検出部
２０６：状態変更部
２０７：判定部
２０８：印可部
２０９：溶断部
２１０：ＮＶＲＡＭ
２１１、２１３、２２２：抵抗器
２１２：トランジスタ
２１４、２２３：コネクタ
２１５：初期化部
２２０：プロセスカートリッジ
２２１：ヒューズ抵抗器

Claims (12)

1. 電子装置であって、
   前記電子装置に着脱可能な交換ユニットであって、該交換ユニットが未使用状態であることを表す第１信号又は使用開始済みであること表す第２信号を出力する交換ユニットと、
   前記交換ユニットから前記第１信号又は前記第２信号を検出する第１検出部と、
   前記第１信号が検出されたときに、前記交換ユニットの状態を使用開始済み状態に変更する状態変更部と、
   前記交換ユニットの状態が使用開始済み状態に変更させられた後に、再度、前記交換ユニットから前記第１信号又は前記第２信号を検出する第２検出部と、
   前記第１及び第２検出部の双方によって前記第１信号が検出された場合に前記交換ユニットが前記電子装置に対して装着されていないと判定し、前記第１検出部によって前記第１信号が検出されたものの、前記第２検出部によって前記第１信号が検出されなかった場合に未使用状態の前記交換ユニットが装着されたと判定し、前記第１検出部によって前記第１信号が検出されなかった場合に前記交換ユニットを使用開始済みの状態と判定する判定部と
   を含み、前記第１信号の信号レベルは前記交換ユニットが未装着のときに前記第１検出部及び第２検出部において検出される信号レベルと同等であることを特徴とする電子装置。
2. 前記交換ユニットは、
   前記交換ユニットが未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを表すためのヒューズを含み、
   前記交換ユニットは、
   前記ヒューズが溶断されていない場合、前記第１信号を出力し、前記ヒューズが溶断されている場合、前記第１信号を出力しないか又は前記第２信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. 前記第１及び第２検出部は、
   前記交換ユニットに対して、前記第１信号又は前記第２信号を検出するための基準電圧を印可する印可部を
   含むことを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
4. 前記状態変更部は、
   未使用状態の交換ユニットを使用開始済みの状態に切替えるために、前記ヒューズを溶断するための溶断電流を通電する溶断部を
   含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の電子装置。
5. 前記電子装置の内部回路を前記溶断電流から保護するための電流制限部をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の電子装置。
6. 前記ヒューズは、予め定められた温度以上に加熱されると溶断する温度ヒューズであり、
   前記状態変更部は、
   未使用状態の交換ユニットを使用開始済みの状態に変更するために、前記温度ヒューズを予め定められた温度以上に加熱する加熱部を
   含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の電子装置。
7. 前記交換ユニットは、該交換ユニットが未使用状態であるか使用開始済みの状態であるかを表すためのフラグ部材と、
   前記フラグ部材が第１位置に配置された状態で前記交換ユニットが駆動されたことに連動して、該フラグ部材を前記第１位置とは異なる第２位置に回動させる回動機構とを含み、
   前記交換ユニットは、
   前記フラグ部材が前記第１位置に配置されている場合に、前記第１信号を出力し、
   前記フラグ部材が前記第２位置に配置されている場合に、前記第１信号を出力しないか又は前記第２信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
8. 前記第１及び第２検出部は、
   前記フラグ部材の位置に応じて異なる信号を出力するセンサに接続されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の電子装置。
9. 前記回動機構は、
   前記交換ユニットを駆動するための回転体に接続され、かつ、前記フラグ部材の一方の端部に当接することで該フラグ部材を係止するカム部材と、
   前記フラグ部材の他方の端部に接続され、復元力によって該フラグ部材を回動させるバネと、
   前記フラグ部材が前記バネによって回動された際に、前記センサに含まれる発光素子と受光素子との間の位置で該フラグ部材を係止する係止部材とを含み、
   前記状態変更部は、
   未使用状態の交換ユニットを使用開始済みの状態に変更するために、前記回転体を駆動して前記カム部材を回動させることで前記フラグ部材の係止を解除させ、該フラグ部材を前記第２位置に回動させる
   ことを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
10. 更に、前記未使用状態の交換ユニットが装着されたと判定されると、前記電子装置に保持される前記交換ユニットの使用履歴を初期化する初期化部を
    含むことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の電子装置。
11. 前記電子装置は、画像形成装置であり、
    前記交換ユニットは、プロセスカートリッジ、定着器又は転写ベルトである
    ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の電子装置。
12. 未使用状態であることを表す第１信号又は使用開始済みであること表す第２信号を出力する交換ユニットが装着可能な電子装置の制御方法であって、
    前記交換ユニットから前記第１信号又は前記第２信号を検出する第１検出ステップと、
    前記第１信号が検出されたときに、前記交換ユニットの状態を使用開始済み状態に変更する状態変更ステップと、
    前記交換ユニットの状態が使用開始済み状態に変更させられた後に、再度、前記交換ユニットから前記第１信号又は前記第２信号を検出する第２検出ステップと、
    前記第１及び第２検出ステップの双方によって前記第１信号が検出された場合に前記交換ユニットが前記電子装置に対して装着されていないと判定し、前記第１検出ステップによって前記第１信号が検出されたものの、前記第２検出ステップによって前記第１信号が検出されなかった場合に未使用状態の前記交換ユニットが装着されたと判定し、前記第１検出ステップによって前記第１信号が検出されなかった場合に前記交換ユニットを使用開始済みの状態と判定する判定ステップと
    を含み、前記第１信号の信号レベルは前記交換ユニットが未装着のときに前記第１検出部及び第２検出部において検出される信号レベルと同等であることを特徴とする制御方法。

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