JPS59204855A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 た複写機、レーザービームプリンタ、インクジェットプ
リンタなどの電子機器に関するものである。

従来技術 複写機などの電子機器においては本体装置の寿命が尽き
る以前に寿命が到来する部品、たとえばランプ、感光ド
ラム、定着ローラなどが用いられている。これらの消耗
部品は故障した際に交換すればよい、という考え方もあ
るが、現在では定期点検時などに耐用時間にしたがって
交換してしまう方式が一般的になってきている。この耐
用時間は実験データまたは市場データなどからＭＴＢＦ
（故障間平均時間）を統計的に推定することにより定め
られる。

消耗部品の交換は簡便には定期的に交換するのもひとつ
の手だが、ユーザーにより使用状況がまちまちであるた
め、まだ耐用し得る部品も交換してしまう可能性がある
ので、最近では積算式の通電時間計を用いて部品の実働
時間を計測する方式この積算通電時間計は大きく分類す
ると次の２つのタイプに分類される。第１は、小型のシ
ンクロナスモータを、目的とする部品の通電の際に同時
に駆動してモータの回転数を回転式カウンタにより表・
示する方式である。また、第２の方式は目盛を付したガ
ラス管中に電解液を封入し、両端または片側に目盛に応
じた長さの電極を設け、この電極に通電することにより
電気分解作用を起し、通電時間に応じた電極の長さの減
少量によって通電時間を計測するものである。

後者の方式は直流電圧により駆動可能で小型かつ簡単安
価なこと、また駆動電流を変えることにより通電時間の
測定範囲を変えることができるため、本体装置を小型、
安価にする必要がある場合に多用されている。

第１図に上記のような電気分解作用を利用した積算時間
計の一例を図示する。図において符号ＧＬで示されてい
るものはガラス管で、その表面には長手方向に等間隔で
目盛ＳＫが付されている。このガラス管ＧＬ中には両端
のキャップＣＰにより水銀ＨＧが封入されており、この
水銀は電解液ＬＱにより左右２つに分離されている。ガ
ラス管ＧＬの両端のキャップＣＰには電極Ｋ１．に２が
設けられており、この電極に１、Ｋ２から駆動電流が印
加される。

駆動時には電極に１が十電極に２が−となるように直流
電圧を印加すると、＋側から一側に電解液ＬＱを介して
水銀ＨＧが電解析出し、電極に１（＋）側の水銀ＨＧが
減った分だけ電極に２（−）側の水銀が増加する。これ
により電解液ＬＱが変位するため、電解液ＬＱの変位を
目盛ＳＫを介して読み取ることにより通電時間を計測す
ることができる。

このような積算通電時間計の場合、内部抵抗はＩＫΩ程
度であり、また、一般に駆動電流は０．５〜１０ルＡ程
度で、過大な電流を流すと損傷する恐れがある。このよ
うな積算通電時間計の場合駆動電流を変化させることに
より通電時間の測定範囲を変えることができ、０．５４
Ａではフルスケール１ｏｏｏｏ時間、１０．Ａではフル
スケール５００時間程度となる。また、このような電気
分解型の積算通電時間計では１００ＫＨｚ以上の高周波
パルス通電によっても駆動することができる。

第１図に示した積算通電時間計は第２図に示すような回
路により駆動される。第２図において符号ＴＭで示され
るものは前記の積算通電時間計を取り付けるホルダーで
、このホルダーの電極の一端には電流制限用の抵抗Ｒ１
を介して電源電圧＋Ｖが接続される。ホルダーＴＭのも
う一方の電極にはエミッタを接地されたトランジスタＴ
ＲＩのコレクタが接続されており、このトランジスタＴ
ＲＩのベースは機器のマイクロコンピュータ（中央演算
処理装置）ＣＰＵの出力ポートＰＯ１に接続される。こ
のマイクロコンピュータＣＰＵは少なくとも通電時間の
計測対象となる部品の駆動制御に用いられるもので、出
力ポートＰ０１は計測対象の部品の駆動期間の間だけハ
イレベルにされ、これにより積算通電時間計はトランジ
スタＴＲＩを介して計測対象部品と同じタイミングで駆
動される。

積算通電時間計がホルダーＴＭによりプラグイン方式で
装着されるのは、積算通電時間計自体も消耗するので、
交換の必要があるためである。通常では積算通電時間計
の交換はユーザーではなくサービスエンジニアにより行
なわれので機器の裏面、内部など手の届きにくい箇所に
配置されることが多く、点検時などに装着し忘れるとい
うことも起き得る。この場合、マイクロコンピュータＣ
ＰＵは積算通電時間計の装着に関係なく動作するため通
電時間を計測できなくなってしまう。

また、以上に示した電解型の積算通電時間計は前記のよ
うに０．５〜１０．Ａと低電流で駆動されるため、駆動
用のトランジスタＴＲＩの遮断時の漏れ電流が問題とな
る。一般にトランジスタの漏れ電流は０．１〜１ル八程
へあるのが普通であるから、この漏れ電流による測定誤
差は無視できない。、複写機など待機時間の長い機器で
は、待機時間にも漏れ電流により積算通電時間計が駆動
され、実際よりも速く積算通電時間計が交換時期を指し
示すことがある。

この点に鑑みてＦＥＴ　（電界効果型トランジスタ）を
用いて積算通電時間計を駆動する方式も考えられるが、
カットオフのためにゲート電圧をＯｖで′はなく負の領
域に置く必要があるので、電源電圧の種類が増加してコ
ストアップにつながるという欠点がある。また、トラン
ジスタのがわりにリレーなどを用いる方法も考えられる
が、リレーの応答周波数が低いことや、数ルＡ低電流領
域では接点不良を起すため、高価な水銀接点などの特殊
なリレーを必要とし、駆動周波数がある程度低く、かつ
多少のコストアップも厭わない、といった特別な場合に
しか用いられていない。

目　　　白９ 本発明は以上の問題点に鑑みてなされたもので、簡単で
安価な構造により、確実に部品の通電時間を計測できる
通電時間計を備えた電子機器を提供することを目的とす
る。

実施例 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。

第１実施例 第３図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の電子機器の通電時間計
駆動回路の第１の実施例を示しており、図中従来例と同
一ないしは相当する部分には同一符号を付し、その詳細
な説明は省略する。

第３図（Ａ）において、マイクロコンピュータＣＰＵの
出力ポートＰＯ１にはトランジスタＴＲ１のベースが接
続されており、通電時間計のホルダーＴＭはリレーＲＬ
を介して接続されている。

すなわち、トランジスタＴＲＩによりリレーＲＬのソレ
ノイドを駆動し、さらにその接点Ｓで通電時間計のホル
ダーＴＭに対する電源電圧＋Ｖの印加を制御するように
なっている。

ホルダーＴＭを介して通電時間計に通電する電流は電流
制限用の抵抗Ｒ１により次のように決定される。すなわ
ち、接続される通電時間計の内部抵抗をＲＴＭとすると
、通電時間計に印加する電流はＩＴ閂＝　Ｖ／　（ＲＴ
　Ｍ　＋Ｒ１）となる。したがって、抵抗Ｒ１を調節す
ることにより測定する時間の範囲を定めることができる
。たとえば、測定範囲をｔｏｏｏ時間程度とすれば、５
７ｔＡで通電時間計に通電すればよく、そのためには通
電時間計の内部抵抗がＩＫΩ程度であるから、電源電圧
■が＋５Ｖのときには抵抗Ｒ１はＩＭΩになる。

さらにホルダーＴＭの、電源電圧印加側の端子にはＦＥ
Ｔ入力の演算増幅器ＡＭＰの非反転入力端子が接続され
ている。この演算増幅器ＡＭＰの出力は反転入力に帰還
されるとともに、コンパレータＣＯＭに入力される。こ
のコンパレータＣＯＭは入力電圧を一定の基準電圧と比
較し、その結果をデジタル化してマイクロコンピュータ
ＣＰＵの入カポ−）ＦＩＬに入力する。

さらに、マイクロコンピュータＣＰＵは出カポ−ｌ−Ｐ
　Ｏ２、ＰＯ３を有しており、これらの出力ポートＰＯ
２，３はそれぞれ駆動回路Ｂ１、Ｂ２を介してモータＭ
およびソレノイドＳＬに接続されている。

以上の構成において、通電時間計としては前記の電解型
のものを用いるが、他の方式の通電時間計を用いてもよ
い。

また、以下の説明では通電時間計はモータＭないしはソ
レノイドＳＬのいずれかの通電時間を測定するものとす
る。

本発明ではマイクロコンピュータＣＰＵは第３図ＣＢ）
に示すように処理を行なう。同図に示すように、処理手
順は通電時間計セットルーチンＲＮＩと、機器が目的と
する所定動作を行なうメインルーチンＲＮ２から構成さ
れている。通電時間計セッ□トルーチンは第３図（Ｃ）
に示すように行なわれる。

第３図（Ｃ）の通電時間計セットルーチンＲＮ１ではホ
ルダーＴＭに通電時間計がセットされているか否かを判
定する。機器の電源が投入されると、まずステップＳ１
ではリレーＲＬをトランジスタＴＲＩを介してＯＮにす
る。

次にステップＳ２ではリレーＲＬの接点Ｓが完全にホー
ルドするまで時間Ｔｓだけ待つ。これにより、ホルダー
ＴＭに通電時間計がセットされていれば、通電時間計に
電流が流れる。

続いてステップＳ３でコンパレータＣＯＭを介して演算
増幅器ＡＭＰの出力がローレベルであるか否かを判定す
る。

ここでホルダーＴＭに通電時間計が接続されていなけれ
ば、演算増幅器ＡＭＰの非反転入力のレベルが高くなる
ため、出力は／＼イレベルになる。

この場合にはステップＳ４に移行し、所定のエラーフラ
グをセットしてステップＳ５に移行する。

通電時間計がセットされていれば逆に演算増幅器ＡＭＰ
の出力はローレベルとなるので、そのままステップＳ５
に移行する。

ステップＳ５ではリレーＲＬをＯＦＦにして通電時間計
セットルーチンを終了する。以上の通電時間計の通電時
間はたかだか数マシンサイクル分であるから、通常の計
測範囲にくらべれば無視してよい時間である。

次にマイクロコンピュータＣＰＵは所定動作を行なうた
めのメインルーチンＲＮ２に移行する。

メインルーチンＲＮ２は第３図（Ｄ）に示すような通電
時間計駆動ルーチンを含んでいるものとする。

ステップＳ６において、前記のエラーフラグの状態を調
べることにより、通電時間計がセットされているか否か
を判定する。

ステップＳ６において通電時間計がセットされている場
合にはステップＳ７に移行する。逆に通電時間計がセッ
トされていない場合には通電時間計駆動ルーチンを終了
し、測定すべきデバイスの駆動ルーチンステップ８７〜
Ｓ９を迂回する。このとき表示器やブザーによりエラー
表示を行なうようにしてもよい。あるいは目的デバイス
のみでなく機器全体の動作を遮断するようにしてもよい
。

ステップＳ７においてはリレーＲＬをＯＮにし通電時間
計に通電を開始するとともに、通電時間を計測すべきデ
バイスをＯＮにする。ここではモータＭの通電時間が測
定されるとすれば、出カポ−）ＰＯ２により駆動回路Ｂ
１が制御され、モータＭが駆動される。

続いてステップＳ８ではデバイスを駆動すべき時間Ｔａ
だけ待ち、続いてステ・ンプＳ９でリレーＲＬをＯＦＦ
にするとともに駆動回路Ｂ１を介してモータＭを遮断す
る。

以上のようにして、通電時間計がセットされていない′
場合には通電時間を計測すべきデバイスの駆動が行なわ
れない、あるいはエラー表示が行なわれるので、操作者
に通電時間計の正しいセットを促すことかできる。

第２実施例 以上の実施例ではリレーを介して通電時間計を駆動し、
演算増幅器、コンパレータによる検出回路により通電時
間計のセット状態を検出しているが、前記のリレーは従
来技術の項で述べたように低電流領域で用いられるため
、微小電流用の特殊なリレーを用いる必要があった。

そこで、第４図〜第６図にリレー用いない通電時間計の
駆動回路を示す。

すなわち、第４図に示す回路は第２図の従来例と同様な
回路であるが、トランジスタＴＲＩのコレクタと通電時
間計のホルダーＴＭの接続点にも抵抗Ｒ２を介して電源
電圧＋Ｖが接続されている点が異なっている。

このような構成によれば、通電時間、計に対する通電電
流はトランジスタＴＲＩによって通電される場合には抵
抗Ｒ１により決まるので、第３図（Ａ）と同様に通電が
行なえる。遮断時には漏れ電流は抵抗Ｒ２とトランジス
タＴＲＩおよび抵抗Ｒ１に分流して流れるので、通電時
間計に流れる漏れ電流は内部抵抗をＲＴＭとすると、Ｒ
２／（Ｒ２＋Ｒ１＋ＲＴＭ）に減少する。前述のように
通電時間計の内部抵抗をＩＫΩ、抵抗Ｒ１がＩＭΩ程度
の場合、抵抗Ｒ２をＩＫΩに設定すれば通電時間計に流
れる漏れ電流は第２図の従来例に比して１／１０００程
度に減少することができる。

また、第５図の実施例の場合には、上記の抵抗Ｒ２に加
えて抵抗Ｒ１とホルダーＴＭの接続点〜接地間にトラン
ジスタＴＲＩと同じ特性のトランジスタＴＲ２のコレフ
タルエミッタを接続する。

この場合、このトランジスタＴＲ２のベースを工ミッタ
とともに接地し、遮断状態にしておく。

このような構成によれば、通電時間計遮断時にはトラン
ジスタＴＲＩ、ＴＲ２ともに同じ漏れ電流が流れるので
、通電時間計の両端電位は平衡し、通電時間計には電流
がまったく流れないようにでき゛る。

第６図の回路は、第５図のトランジスタＴＲ２をダイオ
ードＤ１に置き替えたもので、この構成によっても第５
図と同様の効果を期待できる。この場合には抵抗Ｒ１と
ホルダーＴＭの接続点にダイオードＤ１のカソードを接
続し、ダイオードＤ１の逆方向漏れ電流を利用して通電
時間計の両端電位を平衡させるものである。

以上のような構成により、電解型など微小電流で駆動さ
れる通電時間計の遮断時の漏れ電流による計測誤差を著
しく減少させることができる。第４図〜第６図に示した
回路は第３図（Ａ）〜（Ｄ）に示した構成と組み合わせ
て用いることができるのはもちろんである。また、本発
明は採用される電子機器の種類に制限されることなく通
電時間計を設ける必要がある様々な電子機器に適用でき
る。

効　　果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、構成
部品の通電時間を計測する通電時間計を有する電子機器
において、前記通電時間計が装着されているか否かを判
定する手段を設けた構成を採用しているため、通電時間
計の正しい装着に基づいて正確、確実な通電時間計測が
行なえる通電時間計を有する優れた電子機器を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電解型の通電時間計の構造を説明する断面図、
第２図は従来の通電時間計の駆動回路の回路図、第３図
（Ａ）は本発明の電子機器の構成部品および通電時間計
の駆動回路の回路図、第３図（Ｂ）〜（Ｄ）は本発明の
電子機器における通電時間計の駆動制御を説明するフロ
ーチャート図、第４図〜第６図は本発明の電子機器にお
ける通電時間計の駆動回路の回路図である。 ＡＭＰ・・・演算増幅器　　Ｂ１、Ｂ２・・・駆動回路
ＣＯＭ・・・コンパレータ ＣＰＵ・・・マイクロコンピュータ Ｄ１・・・ダイオード　　　Ｒ１，Ｒ２・・・抵抗ＲＬ
・・・リレー　　　　　ＴＭ・・・ホルダーＴＲＩ・・
・トランジスタ Ｍ・・・モータ　　　　　　ＳＬ・・・ソレノイド第１
図 第２図 ＋Ｖ 第３図（Ａ） 第３図（Ｂ） 第３０（Ｃ） 篩３図（Ｄ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）゛構成部品の通電時間を計測する通電時間計を有
   する電子機器において、前記通電時間計が装着されてい
   るか否かを判定する手段を設けたことを特徴とする電子
   機器。
2. （２）前記判別手段により通電時間計が装着されていな
   いと判定された場合に、少なくとも当該通電時間計の計
   測対象の構成部品の動作を停止することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の電子機器。
3. （３）前記判別手段により通電時間計が装着されていな
   いと判定された場合に、その曽を操作者に報知する手段
   を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または
   第２項に記載の電子機器。