JP6280238B1 - 画像形成装置、交換ユニット及び交換ユニット判定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.画像形成装置の構成
2.交換ユニットのヒューズについて
3.制御回路90とユニット側回路80の構成
4.交換ユニットの装着時の判定処理
4−1.1次判定処理
4−2.2次判定処理
4−3.最終判定処理
5.本実施形態における効果
6.変形例
6−1.変形例1
6−2.変形例2
6−3.変形例3
6−4.変形例4
6−5.他の変形例
図1を参照しながら、本発明の一実施形態に係る画像形成装置1の構成例について説明する。
図1は、一実施形態に係る画像形成装置1の概略構成の一例を示す図である。図1では矢印にて上下方向を示しており、例えば、給紙カセット65は、装置本体3の下部に配置され、排紙トレイ67は、装置本体3の上部に配置されている。
転写ベルト41は、駆動ローラ42及び転写ローラ43に張架され、駆動ローラ42により図1に示す矢印の方向に回転する。転写ベルト41は、感光体14K、14Y、14M、14Cと当接しており、当接部位において転写ベルト41と該感光体の間に一次転写バイアスが印加されることで、該感光体上のトナー像が転写ベルト41に一次転写される。転写ベルト41は、一次転写されたトナー像を担持した状態で回転して該トナー像を移動させる。
転写ローラ43と転写バックアップローラ44は、給紙カセット65から搬送されてきた紙Sを挟持する。転写ローラ43と転写バックアップローラ44に二次転写バイアスが印加されることで、転写ベルト41上の単色トナー像やフルカラートナー像が紙Sに二次転写される。
画像形成装置1においては、交換ユニットが着脱可能に装着される構成となっている。交換ユニットとは、画像形成装置1の装置本体3の耐久年数に比べて、該交換ユニットの寿命が短い消耗品に類するものであり、ユーザやサービスマンにより交換することが想定されているユニットである。
以下では、交換ユニットとしてトナーユニット30K、30Y、30M、30Cを例に挙げて説明する。トナーユニット30K、30Y、30M、30Cには、図1に示すように、ヒューズ35K、35Y、35M、35Cが設けられている。ヒューズ35K、35Y、35M、35Cの構成は、同一である。また、以下では説明の便宜上、トナーユニット30K、30Y、30M、30Cをトナーユニット30と総称し、ヒューズ35K、35Y、35M、35Cをヒューズ35と総称して説明する。
図2及び図3に示すように、ヒューズ35は、基板36と、エレメント37a〜37cと、端子38a〜38cと、共通端子38dと、オーバーコート39と有する。なお、図3では、説明の便宜上、オーバーコート39が省略されている。
R=ρ×L/a (1)
ここで、a=w×tであり、ρは抵抗率である。
図4は、エレメント37a〜37cの溶断特性曲線Gを示す図である。溶断特性曲線Gは、エレメント37a〜37cを溶断する通電電流及び通電時間の関係を示すものである。図4のグラフの横軸は通電時間Tを示し、縦軸は通電電流Iを示す。横軸と縦軸は、それぞれ対数目盛りとなっている。一般的に、エレメント37a〜37cは、通電電流Iが大きいと短い通電時間Tで溶断し、通電電流Iが小さいと長い通電時間Tで溶断する。
図5を参照しながら、交換ユニットが特定交換ユニットであるか否かを判定する制御回路90及びユニット側回路80の構成について説明する。
ヒューズ35は、図2及び図3に示した構成であり、3つのエレメント37a〜37cが並列されている。
電源端子Aはヒューズ35の端子38aと接続され、電源端子Bは端子38bと接続され、電源端子Cは端子38cと接続されている。また、電源端子A〜Cは、コネクタ75を介して制御回路90と接続されている。具体的には、電源端子Aは制御回路90の通電部105aと接続され、電源端子Bは通電部105bと接続され、電源端子Cは通電部105cと接続されている。
端子Dは、ヒューズ35の共通端子38dと接続されている。また、端子Dは、コネクタ75を介して電圧電流変換部95と接続されている。
R(a)=V(a)/Ir (2)
同様にして、抵抗検知部101は、エレメント37bの抵抗値R(b)と、エレメント37cの抵抗値R(c)とを求める。抵抗検知部101は、求めた抵抗値R(a)〜R(c)を、抵抗信号変換部106へ入力する。
一方で、エレメント37aに通電信号が印加されてエレメント37aが溶断されている状態では、電源部100からの通電信号は、プルダウン抵抗107に流れないので、プルダウン抵抗107の両端子間に電圧は発生せず、電位は接地レベルとなる。
図9〜図12を参照しながら、交換ユニットの着脱部への装着時の判定処理(1次判定処理、2次判定処理、最終判定処理)について説明する。以下では、交換ユニットとしてトナーユニット30を例に挙げて、交換されたトナーユニット30が純正品か非純正品かの判定処理について説明する。
ここで、図10を参照しながら、トナーユニット30の1次判定処理の詳細について説明する。
制御部91は、1次判定処理でトナーユニット30が純正品であると判定した場合には(ステップS108:Yes)、2次判定処理を行う(ステップS110)。一方で、制御部91は、1次判定処理でトナーユニット30が非純正品であると判定した場合には(ステップS108:No)、2次判定処理を行わず、トナーユニット30が非純正品である旨を表示部68に表示させる(ステップS116)。
ここで、図11を参照しながら、トナーユニット30の2次判定処理の詳細について説明する。
制御部91は、2次判定処理でトナーユニット30が純正品であると判定した場合には(ステップS112:Yes)、最終判定処理を行う(ステップS114)。一方で、制御部91は、2次判定処理でトナーユニット30が非純正品であると判定した場合には(ステップS112:No)、最終判定処理を行わず、トナーユニット30が非純正品である旨を表示部68に表示させる(ステップS116)。
ここで、図12を参照しながら、トナーユニット30の最終判定処理の詳細について説明する。
制御部91は、最終判定処理が完了すると、トナーユニット30に関する情報を表示部68に表示させる(ステップS116)。例えば、最終判定処理でトナーユニット30が純正品であると判定された場合には、制御部91は、トナーユニット30が純正品である旨を表示させる(図8)。これにより、一連の判定処理が完了する。
上述したように、本実施形態に係る画像形成装置1は、並列に配列されたエレメント37a〜37cを有するヒューズ35が取り付けられたトナーユニット30(交換ユニット)が着脱部70に装着された際に、エレメント37a〜37cの未溶断数を検知する。そして、画像形成装置1は、検知した未溶断数と、記憶部92に記憶されている純正品のトナーユニット30(特定交換ユニット)のエレメントの未溶断設定数とを比較して、着脱部70に装着されたトナーユニット30が純正品か非純正品かを判定する。具体的には、画像形成装置1は、未溶断数が未溶断設定数と同じ場合にはトナーユニット30が純正品であると判定し、未溶断数が未溶断設定数と異なる場合にはトナーユニット30が非純正品であると判定する。
また、制御部91は、最終判定処理においてエレメントを溶断したことでその後に溶断可能なエレメントの数が0であると判断した場合には、トナーユニット30を着脱部70に再度装着した際の1次判定処理において、トナーユニット30が非純正品であると判定されることを、表示部68に表示させる。かかる場合には、ユーザは、表示部68の表示内容を見ることで、最終判定処理でエレメントを溶断したことでその後溶断できるエレメントが無い純正品のトナーユニット30を再度装着することに起因して非純正品として判定されてしまうことを防止できる。
(6−1.変形例1)
上記では、最終判定処理において、3つのエレメント37a〜37cのうちの一つのエレメントに対して不溶断通電信号及び可溶断通電信号を印加することとしたが、これに限定されない。例えば、3つのエレメント37a〜37cのうちの2つ以上のエレメントに対して不溶断通電信号及び可溶断通電信号を印加して、エレメントの溶断の有無を検出してもよい。
図5に示す制御回路90において、制御部91は、スイッチ104a及びスイッチ104bが閉じた状態、かつスイッチ104cが開いた状態で、電源部100によってエレメント37a、37bに不溶断通電信号及び可溶断通電信号を同時に印加させる。
上記では、図5に示すように、最終判定処理においてエレメント37a〜37cの溶断の有無の判定に用いるプルダウン抵抗107が、制御回路90に設けられていた。これに対して、変形例2では、ユニット側回路80にプルダウン抵抗82が設けられている。
まず、スイッチ103を開く一方で、スイッチ102及びスイッチ110を閉じた状態にする。そして、スイッチ104a〜104cのいずれかを閉じて、電源部100が、閉じたスイッチに対応するエレメントに通電信号を印加する。
エレメント37aに通電信号が印加されてもエレメント37aが溶断されていない状態では、電源部100からの通電信号が、エレメント37aを通過してプルダウン抵抗82に流れる。これにより、プルダウン抵抗82の両端子間に電圧が発生し、電圧信号が端子Dを介して判定信号変換部108に入力される。すなわち、ヒューズ35と接続された端子Dが、判定信号変換部108に電圧信号を出力する電圧信号出力端子に該当する。
上記では、エレメント37a〜37cの抵抗値を測定して、エレメント37a〜37cの溶断の有無を検知することとしたが、これに限定されない。例えば、以下に説明するように、プルダウン抵抗107(図5)の両端子間の電圧の大きさに基づいて、エレメント37a〜37cの未溶断数を検知してもよい。
ここでは、電源部100からの通電信号が、エレメント37aへ印加される。この通電信号の電流は、例えば200mAの不溶断通電信号及び可溶断通電信号に比べて十分に小さい(例えば20mA)ので、エレメント37aを溶断させない。そして、エレメント37aが溶断していない場合には、通電信号は、図5を見ると分かるように端子D及びコネクタ75を介してプルダウン抵抗107に流れる。一方で、エレメント37aが既に溶断している場合には、通電信号はプルダウン抵抗107に流れない。このため、制御部91は、プルダウン抵抗107の両端子間の電圧を検知することで、エレメント37aが溶断しているか否かを判定できる。
なお、上記では、電源部100は、不溶断通電信号と可溶断通電信号を個別にエレメント37a〜37cに印加することとしたが、これに限定されない。例えば、不溶断通電信号と可溶断通電信号とを組み合わせた通電信号列を、エレメント37a〜37cに印加することとしてもよい。
なお、上記では、ヒューズ35は、並列配置された3つのエレメント37a〜37cを有することとしたが、これに限定されない。例えば、ヒューズ35は、並列配置された2つ又は4つ以上のエレメントを有することとしてもよい。
また、上記では、図4に示すように特性点P1が溶断特性曲線Gの最小溶断電流領域の点であることとしたが、これに限定されない。例えば、特性点P1が、溶断特性曲線Gの最小溶断電流領域以外の点であってもよい。また、上記では、特性点P1が1つの点であることとしたが、これに限定されず、例えば、特性点P1が複数の点であってもよい。
30 トナーユニット
35 ヒューズ
37a〜37c エレメント
70 着脱部
80 ユニット側回路
82 プルダウン抵抗
90 制御回路
91 制御部
92 記憶部
100 電源部
101 抵抗検知部
104a〜104c スイッチ
105a〜105c 通電部
107 プルダウン抵抗
Claims (12)
- 通電により溶断可能な複数のヒューズエレメントが並列に配列されているヒューズを有する交換ユニットが着脱可能に装着されている着脱部と、
前記交換ユニットが前記着脱部に装着された際に、前記複数のヒューズエレメントのうちの溶断されていないヒューズエレメントの未溶断数を検知する検知部と、
特定交換ユニットのヒューズエレメントの未溶断設定数を記憶する記憶部と、
前記検知部が検知した前記未溶断数と前記記憶部に記憶されている前記未溶断設定数とが同じ場合には、前記着脱部に装着された前記交換ユニットが前記特定交換ユニットであると判定し、前記未溶断数と前記未溶断設定数とが異なる場合には、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットではないと判定する第1判定処理を行う制御部と、
前記複数のヒューズエレメントの各々の抵抗測定値を測定する測定部と、
を備え、
前記記憶部は、前記特定交換ユニットの前記複数のヒューズエレメントの各々の抵抗設定値を記憶し、
前記制御部は、
前記第1判定処理において前記交換ユニットが前記特定交換ユニットと判定されると、
前記測定部が測定した各ヒューズエレメントの抵抗測定値が、前記記憶部に記憶されている各ヒューズエレメントの前記抵抗設定値と同じ大きさである場合には、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットであると判定し、前記抵抗測定値が前記抵抗設定値と異なる大きさである場合には、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットではないと判定する第2判定処理を行う、
画像形成装置。 - 前記交換ユニットが前記着脱部に装着されている際に前記複数のヒューズエレメントの各々に対して通電を行う複数の通電部と、前記複数の通電部の各々に設けられ通電のオン・オフを切り替えるためのスイッチと、を有する装置側回路を更に備え、
前記検知部は、前記制御部が前記各スイッチによる通電のオン・オフを制御することで、前記未溶断数を検知する、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記複数のヒューズエレメントの各々の抵抗測定値を測定する測定部を更に備え、
前記検知部は、前記測定部が測定した前記複数のヒューズエレメントの各々の抵抗測定値の大きさに基づいて、前記未溶断数を検知する、
請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 前記装置側回路は、通電により前記ヒューズエレメントを通過した電流が流れる抵抗を更に有し、
前記検知部は、前記抵抗の端子間電圧の大きさに基づいて、前記未溶断数を検知する、
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記検知部の検知結果に基づいて、前記複数の通電部のうちのヒューズエレメントが溶断されていない通電部を特定する、
請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記第1判定処理又は前記第2判定処理において前記交換ユニットが前記特定交換ユニットと判定されると、
前記特定交換ユニットの前記ヒューズエレメントを溶断させない第1電流供給状態に対応する第1通電信号と、前記特定交換ユニットの前記ヒューズエレメントを溶断させる第2電流供給状態に対応する第2通電信号とを、前記複数のヒューズエレメントのうちの少なくとも一つのヒューズエレメントに印加し、
前記第1通電信号の印加による前記ヒューズエレメントの溶断の有無、及び前記第2通電信号の印加による前記ヒューズエレメントの溶断の有無をそれぞれ検出し、
前記溶断の有無の検出結果に基づいて、前記交換ユニットが特定交換ユニットか否かを最終判定する第3判定処理を行う、
請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記複数のヒューズエレメントのうちの2つ以上のヒューズエレメントに、それぞれ前記第1通電信号及び前記第2通電信号を印加して、前記2つ以上のヒューズエレメントの溶断の有無をそれぞれ検出する、
請求項6に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記第1判定処理、前記第2判定処理及び前記第3判定処理の少なくとも一つの判定処理の結果に基づいて、前記着脱部に装着されている前記交換ユニットに関する情報を表示部に表示させる、
請求項6又は7に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記第3判定処理において前記交換ユニットが前記特定交換ユニットであると判定された場合には、前記交換ユニットを前記着脱部に再度装着して前記第3判定処理で溶断できる前記ヒューズエレメントの数を前記表示部に表示させる、
請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、
前記第1判定処理で検知した前記未溶断数から、前記第3判定処理で前記第1通電信号及び前記第2通電信号を印加した前記ヒューズエレメントの数を引いた残数に基づいて、前記交換ユニットを前記着脱部に再度装着して前記第3判定処理で溶断できる前記ヒューズエレメントの数を前記表示部に表示させる、
請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記残数が0である場合には、前記交換ユニットを前記着脱部に再度装着した際の前記第1判定処理において、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットではないと判定されることを、前記表示部に表示させる、
請求項10に記載の画像形成装置。 - 通電により溶断可能な複数のヒューズエレメントが並列に配列されているヒューズを有し、画像形成装置の着脱部に着脱可能に装着される交換ユニットの交換ユニット判定方法であって、
前記交換ユニットが前記着脱部に装着された際に、前記複数のヒューズエレメントのうちの溶断されていないヒューズエレメントの未溶断数を検知するステップと、
検知した前記未溶断数と、記憶部に記憶されている特定交換ユニットのヒューズエレメントの未溶断設定数とが同じ場合には、前記着脱部に装着された前記交換ユニットが前記特定交換ユニットであると判定し、前記未溶断数と前記未溶断設定数とが異なる場合には、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットではないと判定する第1判定処理を行うステップと、
を有し、
前記第1判定処理に行うステップにおいて、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットと判定されると、
測定部が測定した前記交換ユニットの各ヒューズエレメントの抵抗測定値が、前記記憶部に記憶されている前記特定交換ユニットの各ヒューズエレメントの抵抗設定値と同じ大きさである場合には、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットであると判定し、前記抵抗測定値が前記抵抗設定値と異なる大きさである場合には、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットではないと判定する第2判定処理を行う、
交換ユニット判定方法。
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