JP4120233B2 - ユニット識別装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置本体に対して交換可能な交換ユニットが新品であるか否かを識別するユニット識別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば電子写真式複写機、レーザプリンタ等の電子写真式画像形成装置では、感光体ドラムを含む画像形成部（印字部）の全部または一部をユニット化し、ユニットに故障が発生したり、ユニットが寿命に達したときに、ユニットを新品に交換するようになっている。
【０００３】
ユニット化を採用した場合、装置本体では、ユニットが寿命に達したか否かを判断するために、たとえば、ユニットが新品に交換されてからの印字枚数をカウントしている。このため、装置には、ユニットが交換されたとき、あるいは装置の電源が投入されたときに、そのときに装置本体に装着されているユニットが新品であるか否かを識別するユニット識別装置が設けられる。
【０００４】
このようなユニット識別装置として、特開平７−１５２２８９号公報に記載されているように、使用前のユニットに、ユニットが新品であることを示すヒューズを設けておき、装置本体に装着されたユニットのヒューズが溶断されていなければそのユニットが新品であると判断し、その後にヒューズを溶断するようになったものが知られている。
【０００５】
さらに詳しく説明すると、ユニット識別装置には、ユニットが装置本体に装着されたときにヒューズに接続されるヒューズ検知回路およびヒューズ溶断回路が設けられており、ヒューズ溶断回路には、溶断用トランジスタ（スイッチング素子）が設けられている。ユニットの識別を行うときには、まず、溶断用トランジスタを開（オフ）にした状態で、電源からヒューズ検知回路に電力を供給して、ヒューズ検知回路に流れる電流を検出し、電流が流れれば新品であると判断し、電流が流れなければ新品でないと判断する。そして、新品であると判断した場合は、溶断用トランジスタを閉（オン）にして、ヒューズ溶断回路に電流を流し、ヒューズを溶断する。また、溶断用トランジスタを閉にしてもヒューズ検知回路に電流が流れているときには、ヒューズ端子が短絡された異常状態であると判断する。
【０００６】
上記のような画像形成装置では、１回使用してヒューズが溶断されたユニットを、ヒューズ端子を導線等で短絡して、不正に使用することがある。そのような場合、最初に溶断用トランジスタを開にしてヒューズ検知回路に電力を供給したときに、導線等があるため、ヒューズ検知回路に電流が流れ、新品であると判断され、ヒューズを溶断するために、溶断用トランジスタが閉になる。このとき、ユニットが、ヒューズを備えた新品であれば、溶断用トランジスタを閉にして、溶断回路に電流を流すことにより、ヒューズが溶断され、以後は、ヒューズ検知回路に電流が流れなくなる。これに対し、１回使用されたユニットのヒューズ端子が導線等で短絡されている場合は、溶断用トランジスタを閉にして、溶断回路に電流を流しても、導線等が溶断されることがなく、したがって、ヒューズ検知回路にはいつまでも電流が流れる。したがって、上記のようにして、不正使用による異常状態を検知することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のユニット識別装置の場合、ヒューズの溶断を制御するためのトランジスタ等のスイッチング素子が必要であり、また、ヒューズ溶断回路に最大電源電圧が印加されてからトランジスタが閉になるため、最大通電電流がいきなり突入電流としてトランジスタに流れるという問題がある。このため、スイッチング素子として、高い定格のトランジスタが必要であった。なお、ヒューズ溶断回路に設ける抵抗の抵抗値を大きくすれば、突入電流が小さくなり、トランジスタの定格は小さくてすむが、そうすると、ヒューズの溶断に時間を要するようになる。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、ヒューズ溶断電流を制御するためのスイッチング素子を必要とせず、溶断電流のピークを抑制して、突入電流が流れることを防止できるユニット識別装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明によるユニット識別装置は、装置本体に対して交換可能な交換ユニット内にヒューズを含み、装置本体に装着された交換ユニットのヒューズが溶断されていなければその交換ユニットが新品であると判断するユニット識別装置において、ヒューズに通電してこれを溶断させる溶断回路と、溶断回路に電力を供給する電源と、溶断回路に流れる電流の大きさを検出する電流検出手段と、
電流検出手段による電流の検出結果に基づいて装着された交換ユニットが新品であるか否かを検知する検知手段とを備えており、電流検出手段が、溶断回路に流れる電流を電圧に変換する変換手段と、変換された電圧を保持する電圧保持手段とを備え、電圧保持手段により保持された電圧によって溶断回路に流れる電流の大きさを検出するものであり、検知手段が、電源が起動されたときの電流検出手段による電流の検出結果に基づいて装着された交換ユニットが新品であるか否かを検知するものであることを特徴とするものである。
電圧保持手段は、電流検出手段による電流の大きさの検出が終了するまで電圧を保持するものであればよく、電圧を長時間保持するものでなくてもよい。電圧保持手段は、たとえば、コンデンサにより構成される。
検知手段による新品か否かの識別は、電源の起動と同時に開始してもよいし、電源の起動後、保持手段によって電圧が保持されている間に開始してもよい。
【００１０】
交換ユニットにヒューズがない場合、すなわち、新品でない場合は、電源が起動されても、溶断回路には全く電流が流れない。
【００１１】
交換ユニットにヒューズがある場合、すなわち、新品である場合は、電源が起動されると、ヒューズを通して溶断回路に電流が流れ、電流の大きさは徐々に増加する。そして、ある時点で、ヒューズが溶断し、その後は、溶断回路に電流が流れなくなる。
【００１２】
交換ユニットにヒューズがあった場合、上記のようにしてヒューズが溶断すると、溶断回路に電流が流れなくなるが、保持回路により、溶断回路に流れていた電流が電圧に変換されて保持されているので、電流検出手段が、この保持された電圧を検出することにより、溶断回路に流れていた電流の大きさを確実に検出することができる。したがって、ヒューズの溶断を制御するためのスイッチング素子を用いなくても、電源を起動したときに溶断回路に電流が流れるか否かを確実に検知して、装着されたユニットが新品であるか否かを確実に識別することができる。また、溶断回路を流れていた電流が電圧に変換されてある時間保持されているので、検知手段による新品か否かの識別を必ずしも電源の起動と同時に開始する必要がなく、この識別の開始が電源の起動より遅れても差支えがない。さらに、電源起動時の電源の立ち上がりでヒューズを溶断するので、溶断電流のピークを抑制して、突入電流が流れることを防止することができる。
【００１３】
本発明のユニット識別装置によれば、溶断回路に通電してヒューズを溶断するときに、交換ユニットが新品であるか否かを確実に検知することができ、従来のようなヒューズの溶断を制御するためのスイッチング素子が不要である。また、溶断電流のピークを抑制して、突入電流が流れることを防止することができる。
【００１９】
本発明のユニット識別装置において、たとえば、交換ユニットが装置本体に装着されたときに交換ユニットのヒューズの両端に接続される第１接点および第２接点が設けられており、電源が、第１接点に接続され、溶断回路が、第１接点と接地線の間に設けられた第１抵抗を備え、電流検出手段が、第２接点と接地線の間に直列に接続されたダイオード、第２抵抗および第３抵抗、ならびにダイオードの第２抵抗側の点と接地線の間に設けられたコンデンサを有する電流検出回路を備え、第２抵抗および第３抵抗が、変換手段を構成し、コンデンサが、電圧保持手段を構成している。
本発明のユニット識別装置において、たとえば、電源は、その出力の制御が可能なものであり、溶断回路に流れる電流の大きさに基づいて電源の出力を制御する電圧制御手段を備えている。
【００２０】
電圧制御手段が溶断回路に流れる電流の大きさに基づいて電源の出力（電圧）を制御することにより、溶断回路に流れる電流の大きさが一定値以下に抑えられる。
【００２１】
これによれば、溶断回路に流れる電流の上限を電圧制御手段によって抑制することができ、装置の信頼性が向上する。
【００２２】
本発明のユニット識別装置において、たとえば、電源が駆動部および溶断回路に電力を供給するものであり、電源から駆動部および溶断回路への電力の供給を制御する第１のスイッチング手段が設けられており、この第１のスイッチング手段が閉じた後に電源が起動されて溶断回路に電力が供給されるようになされている。
【００２３】
この場合、第１のスイッチング手段が閉じた後に、電源が起動されて溶断回路に電力が供給され、上記のように、ユニットが新品であるか否かの識別が行われ、新品であったときにはヒューズが溶断される。
【００２４】
第１のスイッチング手段は、任意の時点で閉じることができ、したがって、ユニットが新品であるか否かの識別を任意の時点で行うことができる。たとえば、電流検出手段による電流の検出および検知手段による識別が可能な状態になった時点で第１のスイッチング手段を閉じることにより、電源が起動されて溶断回路に電力が供給されたときに溶断回路に流れる電流を確実に検出して、新品であるか否かの識別を確実に行うことができ、装置の信頼性が向上する。
【００２５】
電子写真式画像形成装置等の場合、第１のスイッチング手段には、装置に元来備えられている省エネ対策用のリレー等のスイッチング手段を用いることができる。
【００２６】
このようにすれば、装置に元来備えられているスイッチング手段を用いて、溶断回路への電力の供給を制御することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を電子写真式画像形成装置に適用したいくつかの実施形態について説明する。
【００３３】
図１および図２は、第１実施形態を示している。
【００３４】
図１は、画像形成装置の装置本体(1)におけるユニット識別装置(2)の部分と、装置本体(1)に交換可能に装着される交換ユニット(3)の識別に関する部分を示す回路図である。
【００３５】
ユニット(3)には、外部に露出した２つの接点(4a)(4b)が設けられている。そして、新品のユニット(3)の場合、２つの接点(4a)(4b)の間に、識別用のヒューズ(F1)が接続されている。
【００３６】
装置本体(1)には、外部に露出した２つの接点(5a)(5b)が設けられている。ユニット(3)が装置本体(1)に装着されたとき、これらの第１接点(4a)(5a)同士が互いに圧接するとともに、第２接点(4b)(5b)同士が互いに圧接する。第１接点(5a)に対応する点をＡ、第２接点(5b)に対応する点をＢとする。
【００３７】
識別装置(2)は、第１接点(5a)側に設けられた駆動電源(6)、ならびに第２接点(5b)側に設けられたヒューズ溶断回路(7)、電流検出回路(8)および検知部(9)を備えている。電流検出回路(8)は、電流検出手段の一部を構成する。検知部(9)は、電流検出手段の一部および検知手段を構成する
駆動電源(6)は、装置本体(1)に装着されたユニット(3)のヒューズ(F1)を介して溶断回路(7)に電力を供給するためのものであり、その出力端子は第１接点(5a)に接続されている。電源(6)の規定電圧（最大電圧）は、たとえば、２４Ｖであり、電源(6)が起動されると、点Ａにおける電源電圧ＶAは０Ｖから２４Ｖに徐々に増加する。駆動電源(6)は、装置本体(1)に設けられた図示しない駆動部にも電力を供給する。図示は省略したが、装置本体(1)には、制御部に電力を供給する制御電源が設けられている。なお、共通の電源から駆動部と制御部の両方にそれぞれ電力を供給するようにしてもよい。
【００３８】
溶断回路(7)は、ヒューズ(F1)に溶断電流を流すための回路であり、第２接点(5b)と接地線(G)と間に設けられた第１抵抗(R1)を備えている。
【００３９】
電流検出回路(8)は、溶断回路(7)に流れる電流の大きさを検出するための回路であり、第２接点(5b)に対応する点Ｂと接地線(G)との間に直列に接続されたダイオード(D1)、第２抵抗(R2)および第３抵抗(R3)、ならびにダイオード(D1)の第２抵抗(R2)側の点Ｃと接地線(G)との間に設けられたコンデンサ(C1)を備えている。第２抵抗(R2)および第３抵抗(R3)は、溶断回路(7)に流れる電流を電圧に変換する変換手段を構成している。コンデンサ(C1)は、変換された電圧を保持する電圧保持手段を構成している。
【００４０】
検知部(9)は、点Ｄにおける第３抵抗(R3)の端子電圧ＶD（電源電圧ＶAに対する分圧値）を検出することにより溶断回路(7)に流れる電流の大きさを検出し、この検出結果に基づいてユニット(3)が新品であるか否かを検知するものである。なお、この例では、点Ａと点Ｂとが短絡された状態において、点Ａにおける規定電圧２４Ｖに対する点Ｄにおける分圧値が５Ｖになるように、溶断回路(7)および電流検出回路(8)を構成する各素子の特性が決められている。検知部(9)には、時計(10)が接続されている。
【００４１】
新品のユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)、ヒューズ(F1)および溶断回路(7)が直列に接続される。１回使用されてヒューズ(F1)のないユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)と溶断回路(7)との間が、２つの接点(4a)(4b)の間で遮断される。不正使用の目的で、１回使用して溶断されたヒューズ(F1)の代わりに接点(4a)(4b)間を導線等で短絡したユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)と溶断回路(7)が導線等で短絡される。
【００４２】
上記の画像形成装置では、電源(6)が起動されたときに、制御部のイニシャル動作が完了した後に、装着されているユニット(3)が新品であるか否かの識別が行われる。
【００４３】
次に、図２のフローチャートを参照して、このような新品識別処理の１例について説明する。
【００４４】
図２において、電源(6)が起動されると(S1)、電源(6)が立ち上って(S2)、電源電圧ＶAが徐々に増加し、制御部のイニシャル動作が完了するまで待機する(S3)。制御部のイニシャル動作が完了すると、検知部(9)により第３抵抗(R3)の端子電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S4)。S4において、検出電圧値ＶDが０Ｖの場合、新品でないと判断されて、所定の継続品処理が行われ(S5)、新品識別処理を終了する。S4において、検出電圧値ＶDが０Ｖより大きくて電源規定電圧２４Ｖの分圧値５Ｖより小さい場合は、新品であると判断されて、所定の新品処理が行われ(S6)、新品識別処理を終了する。S4において、検出電圧値ＶDが規定分圧値５Ｖに等しい場合は、所定の第１設定時間が経過したか否かが判断され(S7)、経過していなければ、S4に戻る。S7において、第１設定時間が経過すれば、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常状態であると判断されて、所定の異常処理が行われ(S8)、新品識別処理を終了する。
【００４５】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品でなくて、接点(4a)(4b)間にヒューズ(F1)も導線もない場合、電源(6)が起動されて電源電圧ＶAが増加しても、溶断回路(7)には電流は全く流れない。このため、S4において検出された電圧値ＶDは０Ｖであり、新品でないと判断されて、S5に進む。
【００４６】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品である場合、電源(6)が起動されて電源電圧ＶAが増加すると、溶断回路(7)に電流が流れ、コンデンサ(C1)に電荷が蓄積される。そして、電源電圧が規定電圧２４Ｖに達する前あるいは２４Ｖに達した後のある時点で、ヒューズ(F1)が溶断する。ヒューズ(F1)が溶断すると、溶断回路(7)に電流が流れなくなり、コンデンサ(C1)に蓄積された電荷が放電されて、点Ｄにおける電圧値ＶDが徐々に低下するが、ある時間は、正の値に保持される。この例では、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達する前の最短時間でヒューズ(F1)が溶断した場合でも、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達してからしばらくの間は、点Ｄにおける電圧値ＶDが正の値に保持され、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達してから点Ｄにおける電圧値ＶDが正の値に保持されている間に、制御部のイニシャル動作が完了するようになっている。また、S7における第１設定時間は、ヒューズ(F1)の最長溶断時間よりも少し長い値に設定されている。電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達する前にヒューズ(F1)が溶断した場合でも、制御部のイニシャル動作が完了して、S4において点Ｄの電圧を検出するときには、同電圧値ＶDは正の値に保持されており、また、規定分圧値５Ｖより小さいので、S4において、新品であると判断されて、S6に進む。電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達した後であって制御部のイニシャル動作が完了する前にヒューズ(F1)が溶断した場合は、制御部のイニシャル動作が完了して、S4において点Ｄの電圧を検出するときには、同電圧値ＶDは正の値に保持されており、また、規定分圧値５Ｖより低下しているので、S4において、新品であると判断されて、S6に進む。制御部のイニシャル動作が完了した後にヒューズ(F1)が溶断した場合は、制御部のイニシャル動作が完了してからヒューズ(F1)が溶断するまでの間は、点Ｄにおける電圧値ＶDは規定分圧値５Ｖに等しいので、S4からS7に進むが、第１設定時間が経過するまでは、S7およびS4が繰り返され、第１設定時間が経過する前に、ヒューズ(F1)が溶断して、点Ｄにおける電圧値ＶDが規定分圧値５Ｖから低下するため、S4において、新品であると判断されて、S6に進む。
【００４７】
１回使用して溶断されたヒューズ(F1)の代わりに接点(4a)(4b)間を導線等で短絡したユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、制御部のイニシャル動作が完了して、S4において点Ｄの電圧を検出するときには、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達しているので、点Ｄにおける電圧値ＶDは規定分圧値５Ｖに等しく、S4からS7に進み、第１設定時間が経過するまで、S7およびS4が繰り返される。この場合は、第１設定時間が経過しても、点Ｄにおける電圧値ＶDが規定分圧値５Ｖより低下しないので、第１設定時間が経過した時点で、S7において、異常であると判断されて、S8に進む。
【００４８】
次に、図３のタイムチャートを参照して、新品のユニット(3)が装着された場合に識別装置(2)の各部の電圧値および上記の新品識別処理について、より詳細に説明する。この場合、溶断回路(7)および電流検出回路(8)を構成する各素子の特性を次のようにする。ヒューズ(F1)は２５０ｍＡ溶断品、第１抵抗(R1)、第２抵抗(R2)および第３抵抗(R3)の抵抗値はそれぞれ３６Ω、３９０ｋΩおよび１００ｋΩ、コンデンサ(C1)の容量値は１０μＦである。
【００４９】
図３の横軸は時間を示し、縦軸は各部における電圧値を示している。すなわち、実線Ａは点Ａにおける電源電圧値ＶA、破線Ｄは点Ｄにおける電圧値ＶD、斜線（ハッチング）を施した部分Ｃは点Ｃにおける電圧値ＶCの範囲を示している。
【００５０】
時点ｔ0において電源(6)が起動されると、直後の時点ｔ1において、電源(6)のスイッチング電源（図示略）が発振を開始し、電源電圧ＶAが徐々に増加し、時点ｔ0から約５００ｍｓ後の時点ｔ2において、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達し、その後は規定電圧２４Ｖに保持される。時点ｔ2までにヒューズ(F1)が溶断しない場合、点Ｄにおける電圧値ＶDは、破線Ｄで示すように、電源電圧値ＶAに比例して、規定分圧値５Ｖまで増加する。
【００５１】
制御部のイニシャル動作は、時点ｔ2から約５００ｍｓ後の時点ｔ3において完了し、この時点ｔ3から点Ｄにおける電圧値ＶDの検出が可能になる。
【００５２】
時点ｔ2までヒューズ(F1)が溶断しなかった場合、点Ｂにおける電圧値ＶBも電源電圧と同じように規定電圧２４Ｖまで上昇し、ヒューズ(F1)の通電電流は約６７０ｍＡに達する。普通溶断のヒューズ(F1)は、定格の２７５％（＝６８７．５ｍＡ）通電で最長２秒後の時点ｔ4で溶断し、定格の１５０％（＝３７５ｍＡ）で６０分以上で溶断するので、最短では、点Ｂにおける電圧値ＶBが１３．５Ｖになった時点ｔ11で溶断し、通常は、５００ｍＡ通電で０．１秒程度で溶断する。ヒューズ(F1)が最短の時点ｔ11で溶断した場合、点Ｃにおける電圧値ＶCは、実線Ｃaで示すように、徐々に低下し、点Ｄにおける電圧値ＶDもこれに比例して徐々に低下する。また、ヒューズ(F1)が最長の時点ｔ4で溶断した場合、点Ｃにおける電圧値ＶCは、実線Ｃbで示すように、徐々に低下し、点Ｄにおける電圧値ＶDもこれに比例して徐々に低下する。
【００５３】
図２のS7における第１設定時間は、ｔ0から時点ｔ4より少し後の時点ｔ5までの時間に設定されている。
【００５４】
ヒューズ(F1)が最短の時点ｔ11で溶断した場合、上記のように、点Ｄにおける電圧値ＶDは徐々に低下するが、制御部のイニシャル動作が完了した時点ｔ3では、点Ｄにおける電圧値ＶDは０Ｖまで低下していないので、新品であると判断することができる。また、ヒューズ(F1)が最長の時点ｔ4で溶断した場合、時点ｔ5に達するまでに点Ｃにおける電圧値ＶCは定格電圧値２４Ｖより低下しているので、新品であると判断することができる。したがって、ヒューズ(F1)が時点ｔ11と時点ｔ3の間のどの時点で溶断しても、新品であると正確に判断することができる。
【００５５】
第１実施形態では、電流検出回路(8)にコンデンサ(C1)が設けられていて、ヒューズ(F1)が溶断した後も、ある時間電圧が保持されるため、電源(6)の起動と同時に電圧の検出を開始しなくても、新品であることを判断することができる。しかし、電流検出回路にコンデンサ等の電圧保持手段を設けずに、制御系のイニシャル動作が完了して、電圧の検出が可能になった時点で、電源を起動して、新品の識別を行うようにしてもよい。このようにすると、新品である場合、電源が起動してある時間が経過すると、ヒューズが溶断するが、ヒューズが溶断するまでは溶断回路に電流が流れるので、これを検出して、新品であると判断することができる。
【００５６】
図４および図５は、第２実施形態を示している。
【００５７】
図４は第１実施形態の図１に相当する図面であり、図１のものに相当する部分には同一の符号を付している。
【００５８】
第２実施形態のユニット識別装置(2)において、溶断回路(7)は、第１実施形態の場合と同様、第１抵抗(R1)よりなる。電流検出回路(8)は、第１実施形態の電流検出回路(8)からダイオード(D1)とコンデンサ(C1)が除かれたものであり、第２抵抗(R2)および第３抵抗(R3)よりなる。ユニット識別装置(2)の他の部分については、第１実施形態の場合と同様である。
【００５９】
第２実施形態における駆動電源(6)はスイッチング電源であり、この電源(6)において、商用電源からの電力が１次側整流平滑回路(11)、スイッチング回路(12)、トランス(13)および２次側整流平滑回路(14)に順に通され、２次側整流平滑回路(14)の出力が電源電力としてユニット識別装置(2)および図示しない駆動部に供給される。また、電源(6)には、ユニット識別装置(2)の検知部(9)の出力すなわち溶断回路(7)に流れる電流値に基づいて、スイッチング回路(12)を制御することにより、電源(6)の出力を制御する電圧制御手段としての電圧制御部(15)が設けられている。
【００６０】
第２実施形態の画像形成装置では、装置の主電源が投入されたときに、まず、制御部に通電し、制御部のイニシャル動作が完了した時点で、駆動電源(6)を起動し、そのときに、装着されているユニット(3)が新品であるか否かの識別が行われる。
【００６１】
次に、図５のフローチャートを参照して、このような新品識別処理の１例について説明する。
【００６２】
図５において、画像形成装置の主電源が投入されると、まず、駆動部の全駆動負荷が停止され(S10)、制御部のイニシャル動作が完了した時点で、駆動電源(6)が起動される(S11)。そして、検知部(9)により点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S12)。S12において、検出電圧値が０Ｖである場合、第２設定時間が経過したか否かが判断され(S13)、経過していなければ、S12に戻る。S13において、第２設定時間が経過すれば、新品でないと判断されて、所定の継続品処理が行われる(S14)。第２設定時間は、電源(6)の起動から電源電圧ＶAが所定の値に増加するまでの時間に設定される。S12において、検出電圧値ＶDが正の値であれば、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDと第１のしきい値Th1とが比較され(S15)、検出電圧値ＶDがしきい値Th1より大きければ、電圧制御部(15)により、電源(6)の電圧を下降させる(S16)。S15において、検出電圧値ＶDがしきい値Th1以下であれば、電圧制御部(15)により、電源(6)の電圧を上昇させる(S17)。第１のしきい値Th1は、電源(6)の規定電圧２４Ｖに対する点Ｄにおける分圧値５Ｖよりも低い所定の値に設定される。S16あるいはS17の処理が終了すると、第１設定時間が経過したか否かが判断され(S18)、経過していなければ、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S19)。S19において、検出電圧値ＶDが正の値であれば、S15に戻る。S19において、検出電圧値ＶDが０Ｖであれば、新品であると判断されて、所定の新品処理が行われる(S20)。S20における新品処理あるいは前記のS14における継続品処理が終了すると、電源(6)が通常制御に戻され(S21)、新品識別処理を終了する。S18において、第１設定時間が経過すれば、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常状態であると判断されて、電源(6)が停止され(S22)、所定の異常処理が行われ(S23)、新品識別処理を終了する。
【００６３】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品でなくて、接点(4a)(4b)間にヒューズ(F1)も導線もない場合、電源(6)が起動されて電源電圧ＶAが増加しても、溶断回路(7)には電流は全く流れない。このため、S12およびS13が繰り返され、S13において、第２設定時間が経過した時点で、新品でないと判断されて、S14に進む。
【００６４】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品である場合、電源(6)が起動されると、ヒューズ(F1)を通して溶断回路(7)に電流が流れ、第１設定時間が経過するまでのある時点でヒューズ(F1)が溶断する。ヒューズ(F1)が溶断するまでは、検出電圧値ＶDは正の値であるから、S12からS15に進み、S15〜S19が繰り返されて、点Ｄにおける電圧ＶDが第１のしきい値Th1以下に保たれる。そして、ヒューズ(F1)が溶断すると、溶断回路(7)に電流が流れなくなり、点Ｄの電圧ＶDが０Ｖになるため、S19において、新品であると判断され、S20に進む。
【００６５】
１回使用して溶断されたヒューズ(F1)の代わりに接点(4a)(4b)間を導線等で短絡したユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)が起動されると、溶断回路(7)に電流が流れ、点Ｄの電圧ＶDが正の値になるため、S12からS15に進み、S15〜S19が繰り返されて、点Ｄにおける電圧ＶDが第１のしきい値Th1以下に保たれる。この場合は、第１設定時間が経過しても、点Ｄの電圧ＶDが０Ｖにならないので、第１設定時間が経過した時点で、S18において、異常であると判断されて、S22に進む。
【００６６】
この場合、点Ｄの電圧ＶDが第１しきい値Th1以下に押えられ、その結果、溶断回路(7)に流れる電流が抑制されるため、装置の信頼性が向上する。また、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常時には、それを識別した後に、S22において、電源(6)が停止されるので、溶断回路(7)および電流検出回路(8)にいつまでの電流が流れることがない。
【００６７】
図６および図７は、第３実施形態を示している。
【００６８】
図６は第２実施形態の図４に相当する図面であり、図４のものに相当する部分には同一の符号を付している。
【００６９】
第３実施形態における駆動電源(6)は、第２実施形態における駆動電源(6)から電圧制御部(15)を除いたものである。また、電源(6)の出力である２次側整流平滑回路(14)の出力と、図示しない駆動部およびユニット識別装置(2)の溶断回路(7)との間に、第１のスイッチング手段を構成するリレー(16)が設けられており、リレー(16)が閉じたときにのみ、電源(6)から駆動部および溶断回路(7)に電力が供給されるようになっている。リレー(16)は省エネ対策用のスイッチング手段を兼ねており、省エネモードのときに、リレー(16)が開かれる。他は、第２実施形態の場合と同様である。
【００７０】
第３実施形態の画像形成装置では、装置の主電源が投入されたときに、まず、制御部に通電し、制御部のイニシャル動作が完了した時点で、リレー(16)を閉じた後、駆動電源(6)を起動し、そのときに、装着されているユニット(3)が新品であるか否かの識別が行われる。
【００７１】
次に、図７のフローチャートを参照して、このような新品識別処理の１例について説明する。
【００７２】
図７において、画像形成装置の主電源が投入されると、まず、駆動部の全駆動負荷が停止され(S30)、制御部のイニシャル動作が完了した時点で、リレー(16)が閉（オン）状態になり(S31)、駆動電源(6)が起動される(S32)。そして、検知部(9)により点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S33)。S33において、検出電圧値ＶDが０Ｖである場合、第２設定時間が経過したか否かが判断され(S34)、経過していなければ、S33に戻る。S34において、第２設定時間が経過すれば、新品でないと判断されて、所定の継続品処理が行われる(S35)。S33において、検出電圧値ＶDが正の値であれば、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDと第２のしきい値Th2とが比較され(S36)、検出電圧値ＶDがしきい値Th2以下であれば、第１設定時間が経過したか否かが判断され(S37)、経過していなければ、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S38)。第２のしきい値Th2は、電源(6)の規定電圧に対する点Ｄにおける分圧値に設定される。S38において、検出電圧値ＶDが正の値であれば、S36に戻る。S38において、検出電圧値ＶDが０Ｖであれば、新品であると判断されて、所定の新品処理が行われる(S39)。S39における新品処理あるいは前記のS35における継続品処理が終了すると、電源(6)が通常制御に戻され(S40)、新品識別処理を終了する。S36において、検出電圧値ＶDがしきい値Th2より大きければ、第３設定時間が初期化され(S41)、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが第２しきい値Th2と比較される(S42)。第３設定時間は、比較的短い時間に設定される。S42において、検出電圧値ＶDがしきい値Th2以下であれば、S37に進む。S42において、検出電圧値ＶDがしきい値Th2より大きければ、S41における初期化から第３設定時間が経過したか否かが判断され(S43)、経過していなければ、S42に戻る。S43において、第３設定時間が経過すれば、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常状態であると判断されて、電源(6)が停止され(S44)、所定の異常処理が行われ(S45)、新品識別処理を終了する。S37において、第１設定時間が経過した場合も、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常状態であると判断されて、S44に進む。
【００７３】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品でなくて、接点(4a)(4b)間にヒューズ(F1)も導線もない場合、電源(6)が起動されて電源電圧ＶAが増加しても、溶断回路(7)には電流は全く流れない。このため、S33およびS34が繰り返され、S34において、第２設定時間が経過した時点で、新品でないと判断されて、S35に進む。
【００７４】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品である場合、電源(6)が起動されると、ヒューズ(F1)を通して溶断回路(7)に電流が流れ、第１設定時間が経過するまでのある時点でヒューズ(F1)が溶断する。ヒューズ(F1)が溶断するまでは、点Ｄにおける検出電圧値ＶDは徐々に増加するが、規定分圧値すなわち第２しきい値Th2より大きくなることはない。このため、S36〜S38が繰り返され、ヒューズ(F1)が溶断すると、S38において、電圧検出値ＶDが０Ｖになることにより、新品であると判断され、S39に進む。
【００７５】
１回使用して溶断されたヒューズ(F1)の代わりに接点(4a)(4b)間を導線等で短絡したユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)が起動されると、導線等の短絡路を通して溶断回路(7)に電流が流れ、点Ｄにおける検出電圧値ＶDは徐々に増加するが、規定分圧値すなわち第２しきい値Th2より大きくなることはない。このため、S36〜S38が繰り返されるが、この場合は、第１設定時間が経過しても、点Ｄの電圧ＶDが０Ｖにならないので、第１設定時間が経過した時点で、S37において、異常であると判断されて、S44に進む。また、何らかの理由で、点Ｄの電圧ＶDが第２しきい値Th2より大きい状態が第３設定時間続いた場合も、S43において、異常であると判断されて、S44に進む。
【００７６】
この場合、装置に元来備えられている省エネ対策用のリレー(16)を用いて、ユニット識別装置(2)への通電を制御することができ、制御部のイニシャル動作が完了して、ユニット(3)の識別が可能な状態になってから、リレー(16)を閉じて、電源(6)を起動することにより、電源(6)が起動されたときに溶断回路(7)に流れる電流の大きさに基づいて、ユニット(3)が新品であるか否かの識別を確実に行うことができる。また、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常時には、それを識別した後に、S44において、電源(6)が停止されるので、溶断回路(7)および電流検出回路(8)にいつまでの電流が流れることがない。
【００７７】
第３実施形態の場合、駆動電源(6)と、駆動部およびユニット識別装置(2)との間にスイッチング手段であるリレー(16)が設けられているが、スイッチング手段は、商用電源と駆動電源(6)との間に設けられてもよい。また、駆動電源(6)の前後にスイッチング手段を設けずに、駆動電源(6)のスイッチング回路(12)をオン・オフ制御することによってスイッチング手段を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の第１実施形態を示す電子写真式画像形成装置におけるユニット識別装置の概略回路図である。
【図２】 図２は、第１実施形態のユニット識別装置における処理の１例を示すフローチャートである。
【図３】 図３は、駆動電源起動時のユニット識別装置の各部における電流値の１例を示すタイムチャートである。
【図４】 図４は、本発明の第２実施形態を示す電子写真式画像形成装置におけるユニット識別装置の概略回路図である。
【図５】 図５は、第２実施形態のユニット識別装置における処理の１例を示すフローチャートである。
【図６】 図６は、本発明の第３実施形態を示す電子写真式画像形成装置におけるユニット識別装置の概略回路図である。
【図７】 図７は、第３実施形態のユニット識別装置における処理の１例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
(1) 装置本体
(2) ユニット識別装置
(3) 交換ユニット
(6) 駆動電源
(7) ヒューズ溶断回路
(8) 電流検出回路
(9) 検知部
(12) スイッチング回路
(15) 電圧制御部
(16) リレー
(C1) コンデンサ
(D1) ダイオード
(F1) ヒューズ
(R1)(R2)(R3) 抵抗
【発明の属する技術分野】
本発明は、装置本体に対して交換可能な交換ユニットが新品であるか否かを識別するユニット識別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば電子写真式複写機、レーザプリンタ等の電子写真式画像形成装置では、感光体ドラムを含む画像形成部（印字部）の全部または一部をユニット化し、ユニットに故障が発生したり、ユニットが寿命に達したときに、ユニットを新品に交換するようになっている。
【０００３】
ユニット化を採用した場合、装置本体では、ユニットが寿命に達したか否かを判断するために、たとえば、ユニットが新品に交換されてからの印字枚数をカウントしている。このため、装置には、ユニットが交換されたとき、あるいは装置の電源が投入されたときに、そのときに装置本体に装着されているユニットが新品であるか否かを識別するユニット識別装置が設けられる。
【０００４】
このようなユニット識別装置として、特開平７−１５２２８９号公報に記載されているように、使用前のユニットに、ユニットが新品であることを示すヒューズを設けておき、装置本体に装着されたユニットのヒューズが溶断されていなければそのユニットが新品であると判断し、その後にヒューズを溶断するようになったものが知られている。
【０００５】
さらに詳しく説明すると、ユニット識別装置には、ユニットが装置本体に装着されたときにヒューズに接続されるヒューズ検知回路およびヒューズ溶断回路が設けられており、ヒューズ溶断回路には、溶断用トランジスタ（スイッチング素子）が設けられている。ユニットの識別を行うときには、まず、溶断用トランジスタを開（オフ）にした状態で、電源からヒューズ検知回路に電力を供給して、ヒューズ検知回路に流れる電流を検出し、電流が流れれば新品であると判断し、電流が流れなければ新品でないと判断する。そして、新品であると判断した場合は、溶断用トランジスタを閉（オン）にして、ヒューズ溶断回路に電流を流し、ヒューズを溶断する。また、溶断用トランジスタを閉にしてもヒューズ検知回路に電流が流れているときには、ヒューズ端子が短絡された異常状態であると判断する。
【０００６】
上記のような画像形成装置では、１回使用してヒューズが溶断されたユニットを、ヒューズ端子を導線等で短絡して、不正に使用することがある。そのような場合、最初に溶断用トランジスタを開にしてヒューズ検知回路に電力を供給したときに、導線等があるため、ヒューズ検知回路に電流が流れ、新品であると判断され、ヒューズを溶断するために、溶断用トランジスタが閉になる。このとき、ユニットが、ヒューズを備えた新品であれば、溶断用トランジスタを閉にして、溶断回路に電流を流すことにより、ヒューズが溶断され、以後は、ヒューズ検知回路に電流が流れなくなる。これに対し、１回使用されたユニットのヒューズ端子が導線等で短絡されている場合は、溶断用トランジスタを閉にして、溶断回路に電流を流しても、導線等が溶断されることがなく、したがって、ヒューズ検知回路にはいつまでも電流が流れる。したがって、上記のようにして、不正使用による異常状態を検知することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のユニット識別装置の場合、ヒューズの溶断を制御するためのトランジスタ等のスイッチング素子が必要であり、また、ヒューズ溶断回路に最大電源電圧が印加されてからトランジスタが閉になるため、最大通電電流がいきなり突入電流としてトランジスタに流れるという問題がある。このため、スイッチング素子として、高い定格のトランジスタが必要であった。なお、ヒューズ溶断回路に設ける抵抗の抵抗値を大きくすれば、突入電流が小さくなり、トランジスタの定格は小さくてすむが、そうすると、ヒューズの溶断に時間を要するようになる。
【０００８】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、ヒューズ溶断電流を制御するためのスイッチング素子を必要とせず、溶断電流のピークを抑制して、突入電流が流れることを防止できるユニット識別装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明によるユニット識別装置は、装置本体に対して交換可能な交換ユニット内にヒューズを含み、装置本体に装着された交換ユニットのヒューズが溶断されていなければその交換ユニットが新品であると判断するユニット識別装置において、ヒューズに通電してこれを溶断させる溶断回路と、溶断回路に電力を供給する電源と、溶断回路に流れる電流の大きさを検出する電流検出手段と、
電流検出手段による電流の検出結果に基づいて装着された交換ユニットが新品であるか否かを検知する検知手段とを備えており、電流検出手段が、溶断回路に流れる電流を電圧に変換する変換手段と、変換された電圧を保持する電圧保持手段とを備え、電圧保持手段により保持された電圧によって溶断回路に流れる電流の大きさを検出するものであり、検知手段が、電源が起動されたときの電流検出手段による電流の検出結果に基づいて装着された交換ユニットが新品であるか否かを検知するものであることを特徴とするものである。
電圧保持手段は、電流検出手段による電流の大きさの検出が終了するまで電圧を保持するものであればよく、電圧を長時間保持するものでなくてもよい。電圧保持手段は、たとえば、コンデンサにより構成される。
検知手段による新品か否かの識別は、電源の起動と同時に開始してもよいし、電源の起動後、保持手段によって電圧が保持されている間に開始してもよい。
【００１０】
交換ユニットにヒューズがない場合、すなわち、新品でない場合は、電源が起動されても、溶断回路には全く電流が流れない。
【００１１】
交換ユニットにヒューズがある場合、すなわち、新品である場合は、電源が起動されると、ヒューズを通して溶断回路に電流が流れ、電流の大きさは徐々に増加する。そして、ある時点で、ヒューズが溶断し、その後は、溶断回路に電流が流れなくなる。
【００１２】
交換ユニットにヒューズがあった場合、上記のようにしてヒューズが溶断すると、溶断回路に電流が流れなくなるが、保持回路により、溶断回路に流れていた電流が電圧に変換されて保持されているので、電流検出手段が、この保持された電圧を検出することにより、溶断回路に流れていた電流の大きさを確実に検出することができる。したがって、ヒューズの溶断を制御するためのスイッチング素子を用いなくても、電源を起動したときに溶断回路に電流が流れるか否かを確実に検知して、装着されたユニットが新品であるか否かを確実に識別することができる。また、溶断回路を流れていた電流が電圧に変換されてある時間保持されているので、検知手段による新品か否かの識別を必ずしも電源の起動と同時に開始する必要がなく、この識別の開始が電源の起動より遅れても差支えがない。さらに、電源起動時の電源の立ち上がりでヒューズを溶断するので、溶断電流のピークを抑制して、突入電流が流れることを防止することができる。
【００１３】
本発明のユニット識別装置によれば、溶断回路に通電してヒューズを溶断するときに、交換ユニットが新品であるか否かを確実に検知することができ、従来のようなヒューズの溶断を制御するためのスイッチング素子が不要である。また、溶断電流のピークを抑制して、突入電流が流れることを防止することができる。
【００１９】
本発明のユニット識別装置において、たとえば、交換ユニットが装置本体に装着されたときに交換ユニットのヒューズの両端に接続される第１接点および第２接点が設けられており、電源が、第１接点に接続され、溶断回路が、第１接点と接地線の間に設けられた第１抵抗を備え、電流検出手段が、第２接点と接地線の間に直列に接続されたダイオード、第２抵抗および第３抵抗、ならびにダイオードの第２抵抗側の点と接地線の間に設けられたコンデンサを有する電流検出回路を備え、第２抵抗および第３抵抗が、変換手段を構成し、コンデンサが、電圧保持手段を構成している。
本発明のユニット識別装置において、たとえば、電源は、その出力の制御が可能なものであり、溶断回路に流れる電流の大きさに基づいて電源の出力を制御する電圧制御手段を備えている。
【００２０】
電圧制御手段が溶断回路に流れる電流の大きさに基づいて電源の出力（電圧）を制御することにより、溶断回路に流れる電流の大きさが一定値以下に抑えられる。
【００２１】
これによれば、溶断回路に流れる電流の上限を電圧制御手段によって抑制することができ、装置の信頼性が向上する。
【００２２】
本発明のユニット識別装置において、たとえば、電源が駆動部および溶断回路に電力を供給するものであり、電源から駆動部および溶断回路への電力の供給を制御する第１のスイッチング手段が設けられており、この第１のスイッチング手段が閉じた後に電源が起動されて溶断回路に電力が供給されるようになされている。
【００２３】
この場合、第１のスイッチング手段が閉じた後に、電源が起動されて溶断回路に電力が供給され、上記のように、ユニットが新品であるか否かの識別が行われ、新品であったときにはヒューズが溶断される。
【００２４】
第１のスイッチング手段は、任意の時点で閉じることができ、したがって、ユニットが新品であるか否かの識別を任意の時点で行うことができる。たとえば、電流検出手段による電流の検出および検知手段による識別が可能な状態になった時点で第１のスイッチング手段を閉じることにより、電源が起動されて溶断回路に電力が供給されたときに溶断回路に流れる電流を確実に検出して、新品であるか否かの識別を確実に行うことができ、装置の信頼性が向上する。
【００２５】
電子写真式画像形成装置等の場合、第１のスイッチング手段には、装置に元来備えられている省エネ対策用のリレー等のスイッチング手段を用いることができる。
【００２６】
このようにすれば、装置に元来備えられているスイッチング手段を用いて、溶断回路への電力の供給を制御することができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を電子写真式画像形成装置に適用したいくつかの実施形態について説明する。
【００３３】
図１および図２は、第１実施形態を示している。
【００３４】
図１は、画像形成装置の装置本体(1)におけるユニット識別装置(2)の部分と、装置本体(1)に交換可能に装着される交換ユニット(3)の識別に関する部分を示す回路図である。
【００３５】
ユニット(3)には、外部に露出した２つの接点(4a)(4b)が設けられている。そして、新品のユニット(3)の場合、２つの接点(4a)(4b)の間に、識別用のヒューズ(F1)が接続されている。
【００３６】
装置本体(1)には、外部に露出した２つの接点(5a)(5b)が設けられている。ユニット(3)が装置本体(1)に装着されたとき、これらの第１接点(4a)(5a)同士が互いに圧接するとともに、第２接点(4b)(5b)同士が互いに圧接する。第１接点(5a)に対応する点をＡ、第２接点(5b)に対応する点をＢとする。
【００３７】
識別装置(2)は、第１接点(5a)側に設けられた駆動電源(6)、ならびに第２接点(5b)側に設けられたヒューズ溶断回路(7)、電流検出回路(8)および検知部(9)を備えている。電流検出回路(8)は、電流検出手段の一部を構成する。検知部(9)は、電流検出手段の一部および検知手段を構成する
駆動電源(6)は、装置本体(1)に装着されたユニット(3)のヒューズ(F1)を介して溶断回路(7)に電力を供給するためのものであり、その出力端子は第１接点(5a)に接続されている。電源(6)の規定電圧（最大電圧）は、たとえば、２４Ｖであり、電源(6)が起動されると、点Ａにおける電源電圧ＶAは０Ｖから２４Ｖに徐々に増加する。駆動電源(6)は、装置本体(1)に設けられた図示しない駆動部にも電力を供給する。図示は省略したが、装置本体(1)には、制御部に電力を供給する制御電源が設けられている。なお、共通の電源から駆動部と制御部の両方にそれぞれ電力を供給するようにしてもよい。
【００３８】
溶断回路(7)は、ヒューズ(F1)に溶断電流を流すための回路であり、第２接点(5b)と接地線(G)と間に設けられた第１抵抗(R1)を備えている。
【００３９】
電流検出回路(8)は、溶断回路(7)に流れる電流の大きさを検出するための回路であり、第２接点(5b)に対応する点Ｂと接地線(G)との間に直列に接続されたダイオード(D1)、第２抵抗(R2)および第３抵抗(R3)、ならびにダイオード(D1)の第２抵抗(R2)側の点Ｃと接地線(G)との間に設けられたコンデンサ(C1)を備えている。第２抵抗(R2)および第３抵抗(R3)は、溶断回路(7)に流れる電流を電圧に変換する変換手段を構成している。コンデンサ(C1)は、変換された電圧を保持する電圧保持手段を構成している。
【００４０】
検知部(9)は、点Ｄにおける第３抵抗(R3)の端子電圧ＶD（電源電圧ＶAに対する分圧値）を検出することにより溶断回路(7)に流れる電流の大きさを検出し、この検出結果に基づいてユニット(3)が新品であるか否かを検知するものである。なお、この例では、点Ａと点Ｂとが短絡された状態において、点Ａにおける規定電圧２４Ｖに対する点Ｄにおける分圧値が５Ｖになるように、溶断回路(7)および電流検出回路(8)を構成する各素子の特性が決められている。検知部(9)には、時計(10)が接続されている。
【００４１】
新品のユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)、ヒューズ(F1)および溶断回路(7)が直列に接続される。１回使用されてヒューズ(F1)のないユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)と溶断回路(7)との間が、２つの接点(4a)(4b)の間で遮断される。不正使用の目的で、１回使用して溶断されたヒューズ(F1)の代わりに接点(4a)(4b)間を導線等で短絡したユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)と溶断回路(7)が導線等で短絡される。
【００４２】
上記の画像形成装置では、電源(6)が起動されたときに、制御部のイニシャル動作が完了した後に、装着されているユニット(3)が新品であるか否かの識別が行われる。
【００４３】
次に、図２のフローチャートを参照して、このような新品識別処理の１例について説明する。
【００４４】
図２において、電源(6)が起動されると(S1)、電源(6)が立ち上って(S2)、電源電圧ＶAが徐々に増加し、制御部のイニシャル動作が完了するまで待機する(S3)。制御部のイニシャル動作が完了すると、検知部(9)により第３抵抗(R3)の端子電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S4)。S4において、検出電圧値ＶDが０Ｖの場合、新品でないと判断されて、所定の継続品処理が行われ(S5)、新品識別処理を終了する。S4において、検出電圧値ＶDが０Ｖより大きくて電源規定電圧２４Ｖの分圧値５Ｖより小さい場合は、新品であると判断されて、所定の新品処理が行われ(S6)、新品識別処理を終了する。S4において、検出電圧値ＶDが規定分圧値５Ｖに等しい場合は、所定の第１設定時間が経過したか否かが判断され(S7)、経過していなければ、S4に戻る。S7において、第１設定時間が経過すれば、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常状態であると判断されて、所定の異常処理が行われ(S8)、新品識別処理を終了する。
【００４５】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品でなくて、接点(4a)(4b)間にヒューズ(F1)も導線もない場合、電源(6)が起動されて電源電圧ＶAが増加しても、溶断回路(7)には電流は全く流れない。このため、S4において検出された電圧値ＶDは０Ｖであり、新品でないと判断されて、S5に進む。
【００４６】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品である場合、電源(6)が起動されて電源電圧ＶAが増加すると、溶断回路(7)に電流が流れ、コンデンサ(C1)に電荷が蓄積される。そして、電源電圧が規定電圧２４Ｖに達する前あるいは２４Ｖに達した後のある時点で、ヒューズ(F1)が溶断する。ヒューズ(F1)が溶断すると、溶断回路(7)に電流が流れなくなり、コンデンサ(C1)に蓄積された電荷が放電されて、点Ｄにおける電圧値ＶDが徐々に低下するが、ある時間は、正の値に保持される。この例では、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達する前の最短時間でヒューズ(F1)が溶断した場合でも、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達してからしばらくの間は、点Ｄにおける電圧値ＶDが正の値に保持され、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達してから点Ｄにおける電圧値ＶDが正の値に保持されている間に、制御部のイニシャル動作が完了するようになっている。また、S7における第１設定時間は、ヒューズ(F1)の最長溶断時間よりも少し長い値に設定されている。電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達する前にヒューズ(F1)が溶断した場合でも、制御部のイニシャル動作が完了して、S4において点Ｄの電圧を検出するときには、同電圧値ＶDは正の値に保持されており、また、規定分圧値５Ｖより小さいので、S4において、新品であると判断されて、S6に進む。電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達した後であって制御部のイニシャル動作が完了する前にヒューズ(F1)が溶断した場合は、制御部のイニシャル動作が完了して、S4において点Ｄの電圧を検出するときには、同電圧値ＶDは正の値に保持されており、また、規定分圧値５Ｖより低下しているので、S4において、新品であると判断されて、S6に進む。制御部のイニシャル動作が完了した後にヒューズ(F1)が溶断した場合は、制御部のイニシャル動作が完了してからヒューズ(F1)が溶断するまでの間は、点Ｄにおける電圧値ＶDは規定分圧値５Ｖに等しいので、S4からS7に進むが、第１設定時間が経過するまでは、S7およびS4が繰り返され、第１設定時間が経過する前に、ヒューズ(F1)が溶断して、点Ｄにおける電圧値ＶDが規定分圧値５Ｖから低下するため、S4において、新品であると判断されて、S6に進む。
【００４７】
１回使用して溶断されたヒューズ(F1)の代わりに接点(4a)(4b)間を導線等で短絡したユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、制御部のイニシャル動作が完了して、S4において点Ｄの電圧を検出するときには、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達しているので、点Ｄにおける電圧値ＶDは規定分圧値５Ｖに等しく、S4からS7に進み、第１設定時間が経過するまで、S7およびS4が繰り返される。この場合は、第１設定時間が経過しても、点Ｄにおける電圧値ＶDが規定分圧値５Ｖより低下しないので、第１設定時間が経過した時点で、S7において、異常であると判断されて、S8に進む。
【００４８】
次に、図３のタイムチャートを参照して、新品のユニット(3)が装着された場合に識別装置(2)の各部の電圧値および上記の新品識別処理について、より詳細に説明する。この場合、溶断回路(7)および電流検出回路(8)を構成する各素子の特性を次のようにする。ヒューズ(F1)は２５０ｍＡ溶断品、第１抵抗(R1)、第２抵抗(R2)および第３抵抗(R3)の抵抗値はそれぞれ３６Ω、３９０ｋΩおよび１００ｋΩ、コンデンサ(C1)の容量値は１０μＦである。
【００４９】
図３の横軸は時間を示し、縦軸は各部における電圧値を示している。すなわち、実線Ａは点Ａにおける電源電圧値ＶA、破線Ｄは点Ｄにおける電圧値ＶD、斜線（ハッチング）を施した部分Ｃは点Ｃにおける電圧値ＶCの範囲を示している。
【００５０】
時点ｔ0において電源(6)が起動されると、直後の時点ｔ1において、電源(6)のスイッチング電源（図示略）が発振を開始し、電源電圧ＶAが徐々に増加し、時点ｔ0から約５００ｍｓ後の時点ｔ2において、電源電圧ＶAが規定電圧２４Ｖに達し、その後は規定電圧２４Ｖに保持される。時点ｔ2までにヒューズ(F1)が溶断しない場合、点Ｄにおける電圧値ＶDは、破線Ｄで示すように、電源電圧値ＶAに比例して、規定分圧値５Ｖまで増加する。
【００５１】
制御部のイニシャル動作は、時点ｔ2から約５００ｍｓ後の時点ｔ3において完了し、この時点ｔ3から点Ｄにおける電圧値ＶDの検出が可能になる。
【００５２】
時点ｔ2までヒューズ(F1)が溶断しなかった場合、点Ｂにおける電圧値ＶBも電源電圧と同じように規定電圧２４Ｖまで上昇し、ヒューズ(F1)の通電電流は約６７０ｍＡに達する。普通溶断のヒューズ(F1)は、定格の２７５％（＝６８７．５ｍＡ）通電で最長２秒後の時点ｔ4で溶断し、定格の１５０％（＝３７５ｍＡ）で６０分以上で溶断するので、最短では、点Ｂにおける電圧値ＶBが１３．５Ｖになった時点ｔ11で溶断し、通常は、５００ｍＡ通電で０．１秒程度で溶断する。ヒューズ(F1)が最短の時点ｔ11で溶断した場合、点Ｃにおける電圧値ＶCは、実線Ｃaで示すように、徐々に低下し、点Ｄにおける電圧値ＶDもこれに比例して徐々に低下する。また、ヒューズ(F1)が最長の時点ｔ4で溶断した場合、点Ｃにおける電圧値ＶCは、実線Ｃbで示すように、徐々に低下し、点Ｄにおける電圧値ＶDもこれに比例して徐々に低下する。
【００５３】
図２のS7における第１設定時間は、ｔ0から時点ｔ4より少し後の時点ｔ5までの時間に設定されている。
【００５４】
ヒューズ(F1)が最短の時点ｔ11で溶断した場合、上記のように、点Ｄにおける電圧値ＶDは徐々に低下するが、制御部のイニシャル動作が完了した時点ｔ3では、点Ｄにおける電圧値ＶDは０Ｖまで低下していないので、新品であると判断することができる。また、ヒューズ(F1)が最長の時点ｔ4で溶断した場合、時点ｔ5に達するまでに点Ｃにおける電圧値ＶCは定格電圧値２４Ｖより低下しているので、新品であると判断することができる。したがって、ヒューズ(F1)が時点ｔ11と時点ｔ3の間のどの時点で溶断しても、新品であると正確に判断することができる。
【００５５】
第１実施形態では、電流検出回路(8)にコンデンサ(C1)が設けられていて、ヒューズ(F1)が溶断した後も、ある時間電圧が保持されるため、電源(6)の起動と同時に電圧の検出を開始しなくても、新品であることを判断することができる。しかし、電流検出回路にコンデンサ等の電圧保持手段を設けずに、制御系のイニシャル動作が完了して、電圧の検出が可能になった時点で、電源を起動して、新品の識別を行うようにしてもよい。このようにすると、新品である場合、電源が起動してある時間が経過すると、ヒューズが溶断するが、ヒューズが溶断するまでは溶断回路に電流が流れるので、これを検出して、新品であると判断することができる。
【００５６】
図４および図５は、第２実施形態を示している。
【００５７】
図４は第１実施形態の図１に相当する図面であり、図１のものに相当する部分には同一の符号を付している。
【００５８】
第２実施形態のユニット識別装置(2)において、溶断回路(7)は、第１実施形態の場合と同様、第１抵抗(R1)よりなる。電流検出回路(8)は、第１実施形態の電流検出回路(8)からダイオード(D1)とコンデンサ(C1)が除かれたものであり、第２抵抗(R2)および第３抵抗(R3)よりなる。ユニット識別装置(2)の他の部分については、第１実施形態の場合と同様である。
【００５９】
第２実施形態における駆動電源(6)はスイッチング電源であり、この電源(6)において、商用電源からの電力が１次側整流平滑回路(11)、スイッチング回路(12)、トランス(13)および２次側整流平滑回路(14)に順に通され、２次側整流平滑回路(14)の出力が電源電力としてユニット識別装置(2)および図示しない駆動部に供給される。また、電源(6)には、ユニット識別装置(2)の検知部(9)の出力すなわち溶断回路(7)に流れる電流値に基づいて、スイッチング回路(12)を制御することにより、電源(6)の出力を制御する電圧制御手段としての電圧制御部(15)が設けられている。
【００６０】
第２実施形態の画像形成装置では、装置の主電源が投入されたときに、まず、制御部に通電し、制御部のイニシャル動作が完了した時点で、駆動電源(6)を起動し、そのときに、装着されているユニット(3)が新品であるか否かの識別が行われる。
【００６１】
次に、図５のフローチャートを参照して、このような新品識別処理の１例について説明する。
【００６２】
図５において、画像形成装置の主電源が投入されると、まず、駆動部の全駆動負荷が停止され(S10)、制御部のイニシャル動作が完了した時点で、駆動電源(6)が起動される(S11)。そして、検知部(9)により点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S12)。S12において、検出電圧値が０Ｖである場合、第２設定時間が経過したか否かが判断され(S13)、経過していなければ、S12に戻る。S13において、第２設定時間が経過すれば、新品でないと判断されて、所定の継続品処理が行われる(S14)。第２設定時間は、電源(6)の起動から電源電圧ＶAが所定の値に増加するまでの時間に設定される。S12において、検出電圧値ＶDが正の値であれば、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDと第１のしきい値Th1とが比較され(S15)、検出電圧値ＶDがしきい値Th1より大きければ、電圧制御部(15)により、電源(6)の電圧を下降させる(S16)。S15において、検出電圧値ＶDがしきい値Th1以下であれば、電圧制御部(15)により、電源(6)の電圧を上昇させる(S17)。第１のしきい値Th1は、電源(6)の規定電圧２４Ｖに対する点Ｄにおける分圧値５Ｖよりも低い所定の値に設定される。S16あるいはS17の処理が終了すると、第１設定時間が経過したか否かが判断され(S18)、経過していなければ、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S19)。S19において、検出電圧値ＶDが正の値であれば、S15に戻る。S19において、検出電圧値ＶDが０Ｖであれば、新品であると判断されて、所定の新品処理が行われる(S20)。S20における新品処理あるいは前記のS14における継続品処理が終了すると、電源(6)が通常制御に戻され(S21)、新品識別処理を終了する。S18において、第１設定時間が経過すれば、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常状態であると判断されて、電源(6)が停止され(S22)、所定の異常処理が行われ(S23)、新品識別処理を終了する。
【００６３】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品でなくて、接点(4a)(4b)間にヒューズ(F1)も導線もない場合、電源(6)が起動されて電源電圧ＶAが増加しても、溶断回路(7)には電流は全く流れない。このため、S12およびS13が繰り返され、S13において、第２設定時間が経過した時点で、新品でないと判断されて、S14に進む。
【００６４】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品である場合、電源(6)が起動されると、ヒューズ(F1)を通して溶断回路(7)に電流が流れ、第１設定時間が経過するまでのある時点でヒューズ(F1)が溶断する。ヒューズ(F1)が溶断するまでは、検出電圧値ＶDは正の値であるから、S12からS15に進み、S15〜S19が繰り返されて、点Ｄにおける電圧ＶDが第１のしきい値Th1以下に保たれる。そして、ヒューズ(F1)が溶断すると、溶断回路(7)に電流が流れなくなり、点Ｄの電圧ＶDが０Ｖになるため、S19において、新品であると判断され、S20に進む。
【００６５】
１回使用して溶断されたヒューズ(F1)の代わりに接点(4a)(4b)間を導線等で短絡したユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)が起動されると、溶断回路(7)に電流が流れ、点Ｄの電圧ＶDが正の値になるため、S12からS15に進み、S15〜S19が繰り返されて、点Ｄにおける電圧ＶDが第１のしきい値Th1以下に保たれる。この場合は、第１設定時間が経過しても、点Ｄの電圧ＶDが０Ｖにならないので、第１設定時間が経過した時点で、S18において、異常であると判断されて、S22に進む。
【００６６】
この場合、点Ｄの電圧ＶDが第１しきい値Th1以下に押えられ、その結果、溶断回路(7)に流れる電流が抑制されるため、装置の信頼性が向上する。また、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常時には、それを識別した後に、S22において、電源(6)が停止されるので、溶断回路(7)および電流検出回路(8)にいつまでの電流が流れることがない。
【００６７】
図６および図７は、第３実施形態を示している。
【００６８】
図６は第２実施形態の図４に相当する図面であり、図４のものに相当する部分には同一の符号を付している。
【００６９】
第３実施形態における駆動電源(6)は、第２実施形態における駆動電源(6)から電圧制御部(15)を除いたものである。また、電源(6)の出力である２次側整流平滑回路(14)の出力と、図示しない駆動部およびユニット識別装置(2)の溶断回路(7)との間に、第１のスイッチング手段を構成するリレー(16)が設けられており、リレー(16)が閉じたときにのみ、電源(6)から駆動部および溶断回路(7)に電力が供給されるようになっている。リレー(16)は省エネ対策用のスイッチング手段を兼ねており、省エネモードのときに、リレー(16)が開かれる。他は、第２実施形態の場合と同様である。
【００７０】
第３実施形態の画像形成装置では、装置の主電源が投入されたときに、まず、制御部に通電し、制御部のイニシャル動作が完了した時点で、リレー(16)を閉じた後、駆動電源(6)を起動し、そのときに、装着されているユニット(3)が新品であるか否かの識別が行われる。
【００７１】
次に、図７のフローチャートを参照して、このような新品識別処理の１例について説明する。
【００７２】
図７において、画像形成装置の主電源が投入されると、まず、駆動部の全駆動負荷が停止され(S30)、制御部のイニシャル動作が完了した時点で、リレー(16)が閉（オン）状態になり(S31)、駆動電源(6)が起動される(S32)。そして、検知部(9)により点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S33)。S33において、検出電圧値ＶDが０Ｖである場合、第２設定時間が経過したか否かが判断され(S34)、経過していなければ、S33に戻る。S34において、第２設定時間が経過すれば、新品でないと判断されて、所定の継続品処理が行われる(S35)。S33において、検出電圧値ＶDが正の値であれば、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDと第２のしきい値Th2とが比較され(S36)、検出電圧値ＶDがしきい値Th2以下であれば、第１設定時間が経過したか否かが判断され(S37)、経過していなければ、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが判別される(S38)。第２のしきい値Th2は、電源(6)の規定電圧に対する点Ｄにおける分圧値に設定される。S38において、検出電圧値ＶDが正の値であれば、S36に戻る。S38において、検出電圧値ＶDが０Ｖであれば、新品であると判断されて、所定の新品処理が行われる(S39)。S39における新品処理あるいは前記のS35における継続品処理が終了すると、電源(6)が通常制御に戻され(S40)、新品識別処理を終了する。S36において、検出電圧値ＶDがしきい値Th2より大きければ、第３設定時間が初期化され(S41)、点Ｄの電圧が検出されて、検出電圧値ＶDが第２しきい値Th2と比較される(S42)。第３設定時間は、比較的短い時間に設定される。S42において、検出電圧値ＶDがしきい値Th2以下であれば、S37に進む。S42において、検出電圧値ＶDがしきい値Th2より大きければ、S41における初期化から第３設定時間が経過したか否かが判断され(S43)、経過していなければ、S42に戻る。S43において、第３設定時間が経過すれば、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常状態であると判断されて、電源(6)が停止され(S44)、所定の異常処理が行われ(S45)、新品識別処理を終了する。S37において、第１設定時間が経過した場合も、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常状態であると判断されて、S44に進む。
【００７３】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品でなくて、接点(4a)(4b)間にヒューズ(F1)も導線もない場合、電源(6)が起動されて電源電圧ＶAが増加しても、溶断回路(7)には電流は全く流れない。このため、S33およびS34が繰り返され、S34において、第２設定時間が経過した時点で、新品でないと判断されて、S35に進む。
【００７４】
装置本体(1)に装着されたユニット(3)が新品である場合、電源(6)が起動されると、ヒューズ(F1)を通して溶断回路(7)に電流が流れ、第１設定時間が経過するまでのある時点でヒューズ(F1)が溶断する。ヒューズ(F1)が溶断するまでは、点Ｄにおける検出電圧値ＶDは徐々に増加するが、規定分圧値すなわち第２しきい値Th2より大きくなることはない。このため、S36〜S38が繰り返され、ヒューズ(F1)が溶断すると、S38において、電圧検出値ＶDが０Ｖになることにより、新品であると判断され、S39に進む。
【００７５】
１回使用して溶断されたヒューズ(F1)の代わりに接点(4a)(4b)間を導線等で短絡したユニット(3)が装置本体(1)に装着された場合、電源(6)が起動されると、導線等の短絡路を通して溶断回路(7)に電流が流れ、点Ｄにおける検出電圧値ＶDは徐々に増加するが、規定分圧値すなわち第２しきい値Th2より大きくなることはない。このため、S36〜S38が繰り返されるが、この場合は、第１設定時間が経過しても、点Ｄの電圧ＶDが０Ｖにならないので、第１設定時間が経過した時点で、S37において、異常であると判断されて、S44に進む。また、何らかの理由で、点Ｄの電圧ＶDが第２しきい値Th2より大きい状態が第３設定時間続いた場合も、S43において、異常であると判断されて、S44に進む。
【００７６】
この場合、装置に元来備えられている省エネ対策用のリレー(16)を用いて、ユニット識別装置(2)への通電を制御することができ、制御部のイニシャル動作が完了して、ユニット(3)の識別が可能な状態になってから、リレー(16)を閉じて、電源(6)を起動することにより、電源(6)が起動されたときに溶断回路(7)に流れる電流の大きさに基づいて、ユニット(3)が新品であるか否かの識別を確実に行うことができる。また、ユニット(3)の接点(4a)(4b)間が短絡された異常時には、それを識別した後に、S44において、電源(6)が停止されるので、溶断回路(7)および電流検出回路(8)にいつまでの電流が流れることがない。
【００７７】
第３実施形態の場合、駆動電源(6)と、駆動部およびユニット識別装置(2)との間にスイッチング手段であるリレー(16)が設けられているが、スイッチング手段は、商用電源と駆動電源(6)との間に設けられてもよい。また、駆動電源(6)の前後にスイッチング手段を設けずに、駆動電源(6)のスイッチング回路(12)をオン・オフ制御することによってスイッチング手段を構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の第１実施形態を示す電子写真式画像形成装置におけるユニット識別装置の概略回路図である。
【図２】 図２は、第１実施形態のユニット識別装置における処理の１例を示すフローチャートである。
【図３】 図３は、駆動電源起動時のユニット識別装置の各部における電流値の１例を示すタイムチャートである。
【図４】 図４は、本発明の第２実施形態を示す電子写真式画像形成装置におけるユニット識別装置の概略回路図である。
【図５】 図５は、第２実施形態のユニット識別装置における処理の１例を示すフローチャートである。
【図６】 図６は、本発明の第３実施形態を示す電子写真式画像形成装置におけるユニット識別装置の概略回路図である。
【図７】 図７は、第３実施形態のユニット識別装置における処理の１例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
(1) 装置本体
(2) ユニット識別装置
(3) 交換ユニット
(6) 駆動電源
(7) ヒューズ溶断回路
(8) 電流検出回路
(9) 検知部
(12) スイッチング回路
(15) 電圧制御部
(16) リレー
(C1) コンデンサ
(D1) ダイオード
(F1) ヒューズ
(R1)(R2)(R3) 抵抗
Claims (4)
- 装置本体に対して交換可能な交換ユニット内にヒューズを含み、装置本体に装着された交換ユニットのヒューズが溶断されていなければその交換ユニットが新品であると判断するユニット識別装置において、
ヒューズに通電してこれを溶断させる溶断回路と、
溶断回路に電力を供給する電源と、
溶断回路に流れる電流の大きさを検出する電流検出手段と、
電流検出手段による電流の検出結果に基づいて装着された交換ユニットが新品であるか否かを検知する検知手段とを備えており、
電流検出手段が、溶断回路に流れる電流を電圧に変換する変換手段と、変換された電圧を保持する電圧保持手段とを備え、電圧保持手段により保持された電圧によって溶断回路に流れる電流の大きさを検出するものであり、
検知手段が、電源が起動されたときの電流検出手段による電流の検出結果に基づいて装着された交換ユニットが新品であるか否かを検知するものであることを特徴とするユニット識別装置。 - 交換ユニットが装置本体に装着されたときに交換ユニットのヒューズの両端に接続される第１接点および第２接点が設けられており、
電源が、第１接点に接続され、
溶断回路が、第１接点と接地線の間に設けられた第１抵抗を備え、
電流検出手段が、第２接点と接地線の間に直列に接続されたダイオード、第２抵抗および第３抵抗、ならびにダイオードの第２抵抗側の点と接地線の間に設けられたコンデンサを有する電流検出回路を備え、第２抵抗および第３抵抗が、変換手段を構成し、コンデンサが、電圧保持手段を構成していることを特徴とする請求項１のユニット識別装置。 - 電源は、その出力の制御が可能なものであり、溶断回路に流れる電流の大きさに基づいて電源の出力を制御する電圧制御手段を備えていることを特徴とする請求項１または２のユニット識別装置。
- 電源が駆動部および溶断回路に電力を供給するものであり、電源から駆動部および溶断回路への電力の供給を制御する第１のスイッチング手段が設けられており、この第１のスイッチング手段が閉じた後に電源が起動されて溶断回路に電力が供給されるようになされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項のユニット識別装置。
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