JPWO2016059726A1 - 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

Abstract

画像形成装置１は、電流の供給を受けて溶断可能なヒューズ３５を有するトナーユニット３０が着脱可能に装着される着脱部７０と、ヒューズ３５を溶断させない第１電流供給状態に対応する不溶断通電信号と、ヒューズ３５を溶断させる第２電流供給状態に対応する可溶断通電信号とを、それぞれヒューズ３５に印加し、不溶断通電信号の印加によるヒューズ３５の溶断の有無、及び可溶断通電信号の印加によるヒューズ３５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、着脱部７０に装着されたトナーユニット３０が特定交換ユニットか否かを判定する制御部９１と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、交換ユニット及び交換ユニット判定方法に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、トナー等の消耗品を含む交換ユニットをユーザが交換可能な構成となっている。かかる構成において、画像形成装置の性能を十分に発揮するためには、交換ユニットの純正品を装着することが望ましい。

一方で、資源の有効活用や環境保護等の観点から、交換ユニットの再利用の要請等があり、交換ユニットの非純正品も画像形成装置に装着されるようになってきた。そして、ユーザが意図的に非純正品を装着した際に、非純正品に対応するように画像形成装置を動作させる方式が提案されている。

例えば、下記の特許文献１には、交換ユニットの純正品が装着された場合の画像形成装置の動作モードと、非純正品が装着された場合の動作モードとを異ならせる技術が開示されている。ここで、交換ユニットの純正品か非純正品かの判定は、交換ユニットのメモリに記憶されたユニット情報と、画像形成装置の記憶部に記憶された対応ユニット情報とを照合することで行われる。

特開２００５−３２６７３１号公報

ところで、交換ユニットのメモリに記憶されているユニット情報は、専門業者であれば、記憶されているデータコードを解読することができるので、解読したデータコードを用いて同一又は類似のメモリを作成して非純正品に実装することが可能である。このようなメモリを実装した非純正品が画像形成装置に装着された場合には、画像形成装置は、純正品と誤認識して、純正品に対応する動作モードを実行してしまう。かかる場合には、不適切な動作モードが実行されるため、印刷品質の低下や装置の故障等の問題が発生する恐れがある。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、画像形成装置に装着された交換ユニットが特定の交換ユニットであるか否かを適切に判定できることを目的とする。

本発明の第１の態様においては、電流の供給を受けて溶断可能なヒューズを有する交換ユニットが着脱可能に装着される着脱部と、前記ヒューズを溶断させない第１電流供給状態に対応する第１通電信号と、前記ヒューズを溶断させる第２電流供給状態に対応する第２通電信号とを、それぞれ前記ヒューズに印加し、前記第１通電信号の印加による前記ヒューズの溶断の有無、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、前記着脱部に装着された前記交換ユニットが特定交換ユニットか否かを判定する制御部と、を備える、画像形成装置を提供する。

前記制御部は、前記第１通電信号と前記第２通電信号とを組み合わせた信号列を前記ヒューズに印加してもよい。
前記画像形成装置は、通電信号のパターンがそれぞれ異なる複数の前記信号列を記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、前記複数の信号列の中から一又は複数の信号列を選択して、前記ヒューズに印加してもよい。
前記制御部は、前記複数の信号列の中から一又は複数の信号列をランダムに選択して、前記ヒューズに印加してもよい。

前記制御部は、前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態を、前記ヒューズを溶断する電流値及び通電時間の関係を示す溶断特性曲線に基づいた電流値及び通電時間でそれぞれ設定し、前記第１電流供給状態の通電時間は、前記第２電流供給状態の通電時間と同じであり、前記第１電流供給状態の電流値は、前記第２電流供給状態の電流値と異なってもよい。

前記制御部は、前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態の通電時間を、前記溶断特性曲線上の一の特性点に対応した通電時間と同じに設定し、前記第１電流供給状態の電流値を、前記特性点に対応した電流値よりも小さく設定し、前記第２電流供給状態の電流値を、前記特性点に対応した電流値よりも大きく設定してもよい。

前記制御部は、前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態を、前記溶断特性曲線上の第１特性点と第２特性点の各々に対応する電流値及び通電時間に基づいて設定してもよい。
前記第１特性点に対応する電流値は、前記第２特性点に対応する電流値よりも大きく、前記制御部は、前記第１電流供給状態の電流値を、前記第１特性点に対応する電流値よりも小さく設定し、前記第２電流供給状態の電流値を、前記第２特性点に対応する電流値よりも大きく設定してもよい。

前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態の電流値は、それぞれ複数あり、前記制御部は、前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態の複数の電流値を段階的に設定してもよい。
前記制御部は、少なくとも一つの前記第１通電信号を前記ヒューズに印加した後に、前記第２通電信号を前記ヒューズに印加してもよい。

前記制御部は、前記第１通電信号の印加では前記ヒューズが溶断しないと検出し、かつ前記第２通電信号の印加により前記ヒューズが溶断したと検出した場合には、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、前記第１通電信号の印加により前記ヒューズが溶断したと検出した場合、又は前記第２通電信号の印加では前記ヒューズが溶断しないと検出した場合には、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以外の交換ユニットであると判定してもよい。

前記画像形成装置は、前記第１通電信号の印加と前記第２通電信号の印加とのそれぞれに対応する前記ヒューズの溶断の有無の設定情報を記憶する記憶部を更に備え、前記制御部は、前記ヒューズの溶断の有無の検出結果と前記設定情報とを照合して、前記着脱部に装着された前記交換ユニットが特定交換ユニットか否かを判定してもよい。

前記制御部は、前記着脱部に前記交換ユニットが装着された際に、前記交換ユニットの前記ヒューズの端子間電圧を検出して、前記ヒューズの溶断の有無を判定し、前記ヒューズが溶断されていないと判定した場合に、前記第１通電信号と前記第２通電信号とを前記ヒューズに印加して、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットか否かを判定してもよい。

本発明の第２の態様においては、画像形成装置に着脱可能に装着される交換ユニットであって、電流の供給を受けて溶断可能なヒューズと、前記ヒューズと接続された電圧信号出力部と、を備え、前記ヒューズは、前記画像形成装置から入力された、前記ヒューズを溶断させない第１電流供給状態に対応する第１通電信号と、前記ヒューズを溶断させる第２電流供給状態に対応する第２通電信号とを受け、前記電圧信号出力部は、前記第１通電信号の印加による前記ヒューズの端子間の電圧に対応する第１電圧信号と、前記第２通電信号の印加による前記ヒューズの端子間の電圧に対応する第２電圧信号とを前記画像形成装置に出力する、交換ユニットを提供する。

本発明の第３の態様においては、画像形成装置に着脱可能に装着された交換ユニットに設けられ電流の供給を受けて溶断可能なヒューズを溶断させない第１電流供給状態に対応する第１通電信号と、前記ヒューズを溶断させる第２電流供給状態に対応する第２通電信号とを、それぞれ前記ヒューズに印加するステップと、前記第１通電信号の印加による前記ヒューズの溶断の有無、及び前記第２通電信号の印加による前記ヒューズの溶断の有無をそれぞれ検出するステップと、前記溶断の有無の検出結果に基づいて、前記画像形成装置に装着された前記交換ユニットが特定交換ユニットか否かを判定するステップと、を有する、交換ユニット判定方法を提供する。

本発明によれば、画像形成装置に装着された交換ユニットが特定の交換ユニットであるか否かを適切に判定できるという効果を奏する。

本発明の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。 トナーユニット３０のヒューズ３５の断面構成の一例を示す模式図である。 ヒューズ３５の溶断特性曲線を示すグラフである。 可溶断通電信号及び不溶断通電信号の一例を説明するための図である。 制御回路９０とユニット側回路８０の構成の一例を説明するためのブロック図である。 記憶部９２が記憶する通電信号情報の一例を示す図である。 ユニット側回路８０の構成を示す回路図である ヒューズ３５に印加される信号列１の一例を示す図である。 判定信号変換部９６の構成の一例を示す回路図である。 トナーユニット３０を着脱部７０に装着した際の画像形成装置１の動作例を示すフローチャートである。 トナーユニット３０の検出・判定処理の一例を示すフローチャートである。 第１変形例に係る可溶断通電信号及び不溶断通電信号を説明するための図である。 第１変形例に係る信号列を示す図である。 第２変形例に係る可溶断通電信号及び不溶断通電信号を説明するための図である。 第２変形例に係る信号列を示す図である。 第３変形例に係る信号列を示す図である。

＜画像形成装置の構成＞
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、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。

画像形成装置１は、ここでは電子写真方式のレーザビームプリンタであり、コンピュータ等の外部装置から画像信号を受信して紙Ｓに画像を形成する。図１に示すように、画像形成装置１は、プロセスユニット１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、転写ユニット４０、クリーニングユニット４５、定着ユニット５０、搬送ユニット６０、制御回路９０とを有する。

プロセスユニット１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは、感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上に潜像を形成した後に、現像剤であるトナーにて潜像をトナー像として可視化する機能を有する。プロセスユニット１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応して設けられている。プロセスユニット１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃは、図１に示すように水平方向に列状に配置されている。

４つのプロセスユニット１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃのうち、プロセスユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃが同一の大きさである一方で、大量のモノクロ印刷に対応できるようにプロセスユニット１０Ｋを大きくしている。そして、４つのプロセスユニット１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの基本構成は同様であるので、ここではプロセスユニット１０Ｋの構成について説明する。

プロセスユニット１０Ｋは、感光体１４Ｋ上に潜像を形成した後に、ブラックトナーにて潜像をブラックトナー像として可視化する。プロセスユニット１０Ｋは、感光体ユニット１２Ｋと、露光ユニット１８Ｋと、現像ユニット２０Ｋと、トナーユニット３０Ｋと、を有する。

感光体ユニット１２Ｋは、感光体１４Ｋと帯電器１６Ｋを有する。感光体１４Ｋは、ドラムの外周に感光層を有し、感光層の表面に潜像を担持する。感光体１４Ｋは、回転可能に装置本体３に支持されており、図１において時計周りに回転する。帯電器１６Ｋは、感光体１４Ｋを帯電する。

露光ユニット１８Ｋは、レーザを感光体１４Ｋに照射することによって、帯電された感光体１４Ｋ上に潜像を形成する。すなわち、印刷画像に対応した静電潜像が、感光体１４Ｋ上に形成される。

現像ユニット２０Ｋは、ブラックトナーを収容しており、感光体１４Ｋに形成された潜像をブラックトナーにてブラックトナー像として現像する（可視化する）。現像ユニット２０Ｋは、ブラックトナーを担持する現像ローラ２１Ｋを有し、現像ローラ２１Ｋに現像バイアスを印加することにより、感光体１４Ｋ上の潜像をトナー像として現像する。

トナーユニット３０Ｋは、現像ユニット２０Ｋに補給するブラックトナーを収容する。トナーユニット３０Ｋは、着脱部７０Ｋに着脱可能に装着されている。トナーユニット３０Ｋと現像ユニット２０Ｋとの間には、図示しないが、トナーユニット３０Ｋのブラックトナーを現像ユニット２０Ｋに供給する供給機構が設けられている。また、トナーユニット３０Ｋには、詳細は後述するが、トナーユニット３０Ｋが純正品か非純正品かを判別するためのヒューズ３５Ｋが取り付けられている。

転写ユニット４０は、４つの感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃに担持された各色のトナー像を紙Ｓに転写する。転写ユニット４０は、転写ベルト４１と、駆動ローラ４２と、転写ローラ４３と、転写バックアップローラ４４とを有する。
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。

クリーニングユニット４５は、紙Ｓに二次転写されずに転写ベルト４１上に残留する残留トナーを除去する。クリーニングユニット４５は、クリーニングローラ４６と、バイアスローラ４７とを有し、機械的及び電気的に転写ベルト４１を清掃する。クリーニングローラ４６は、回転しながら転写ベルト４１に当接するブラシローラである。なお、クリーニングユニット４５は、ブラシローラの代わりに、クリーニングブレードを有してもよい。

定着ユニット５０は、紙Ｓ上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を、加熱加圧して紙Ｓに融着させて永久像とする。定着ユニット５０は、ヒートローラ５１と、定着バックアップローラ５３とを有し、紙Ｓを挟持する。ヒートローラ５１は、紙Ｓに転写されたトナー像に接触しながら加熱加圧を行う。

搬送ユニット６０は、給紙カセット６５に積層された紙Ｓを一枚ずつ繰り出し、繰り出した紙Ｓを搬送し排紙トレイ６７へ排紙する。搬送ユニット６０は、紙Ｓが搬送される搬送路６１と、搬送路６１に設けられた複数の搬送ローラ６２とを有する。搬送ローラ６２が紙Ｓを搬送する際に、上述した転写ユニット４０によるトナー像の二次転写、及び定着ユニット５０によるトナー像の定着が行われる。

制御回路９０は、上述した各ユニットを制御する。制御回路９０には、例えば画像形成装置１と接続されたコンピュータから画像信号や制御信号が入力される。制御回路９０は、入力された画像信号及び制御信号に基づいて、各ユニットを制御して画像を形成する。また、制御回路９０は、各ユニットと電気的に接続されており、センサ等から信号を受信することで各ユニットの状態を検出しつつ、各ユニットを制御する。

＜画像形成時の画像形成装置の動作＞
上述した構成の画像形成装置１は、モノクロ画像またはカラー画像を紙Ｓに形成可能である。以下においては、図１を参照しながらカラー画像形成時の画像形成装置１の動作例について説明する。

まず、コンピュータからの画像信号及び制御信号が制御回路９０に入力されると、制御回路９０の制御により、感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃと転写ベルト４１等が回転する。

感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃは、回転しながら、帯電位置において帯電器１６Ｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにより均一に帯電される。感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃの帯電された帯電領域は、該感光体の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット１８Ｋ、１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃによって、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の画像情報に応じた潜像が帯電領域に形成される。

感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上に形成された潜像は、該感光体の回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃによってトナー像に現像される。現像ユニット２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃによる現像に伴いトナーが消費されると、トナーユニット３０Ｋ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃから該現像ユニットへトナーが補給される。

感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上に形成された単色トナー像（ブラックトナー像等）は、感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃの回転に伴って該感光体と転写ベルト４１との間に一次転写バイアスが印加される一次転写位置に至り、転写ベルト４１に一次転写される。そして、４つの感光体１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ上のトナー像を一次転写することで、転写ベルト４１上にフルカラートナー像が形成される。

転写ベルト４１上に形成されたフルカラートナー像は、転写ベルト４１の回転に伴って転写ローラ４３と転写バックアップローラ４４との間に二次転写バイアスが印加される二次転写位置に至り、給紙カセット６５から搬送されてきた紙Ｓに二次転写される。なお、紙Ｓに二次転写されずに転写ベルト４１上に残留したトナーは、転写ベルト４１の回転に伴って移動し、クリーニングローラ４６によって除去される。

フルカラートナー像が二次転写された紙Ｓは、搬送ローラ６２によって定着ユニット５０へ搬送される。フルカラートナー像は、ヒートローラ５１によって加熱加圧されて、紙Ｓに融着される。これにより、紙Ｓに画像が形成されることとなる。画像が形成された紙Ｓは、更に搬送されて排紙トレイ６７から排紙される。

＜交換ユニットのヒューズについて＞
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。

本実施形態では、図１に示す感光体ユニット１２Ｋ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、現像ユニット２０Ｋ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、トナーユニット３０Ｋ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、クリーニングユニット４５、定着ユニット５０等が、交換ユニットに該当する。装置本体３には、交換ユニットが着脱可能に装着される着脱部が設けられている。例えば、トナーユニット３０Ｋ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃは、それぞれ図１に示す着脱部７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃに着脱可能に装着されている。

交換ユニットには、着脱部に装着された該交換ユニットが特定交換ユニットか否かを判定するために、電流の供給を受けて溶断可能なヒューズが設けられている。ヒューズとは、所定の溶断特性を有するものであり、所定の通電電流と通電時間との組み合わせで溶断するコンポーネントを意味するものである。
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は、トナーユニット３０のヒューズ３５の断面構成の一例を示す模式図である。図２に示すように、ヒューズ３５は、基板３６と、ヒューズエレメント３７と、端子３８と、オーバーコート３９と有する。

基板３６は、例えばセラミックス等から成る絶縁基板である。ヒューズエレメント３７は、電流の供給を受けて発熱して溶断する可溶体である。ヒューズエレメント３７は、発熱して温度が融点まで上昇すると、溶断する。端子３８は、ヒューズエレメント３７の両端部と接続されている。端子３８は、トナーユニット３０のユニット側回路８０（図５参照）と接続されている。オーバーコート３９は、例えば絶縁樹脂材料から成り、ヒューズエレメント３７の上部を覆う。
上述した構成のヒューズ３５は、図３に示すような特有の溶断特性を有する。

図３は、ヒューズ３５の溶断特性曲線Ｇを示すグラフである。溶断特性曲線Ｇは、ヒューズ３５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３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、ヒューズ３５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。

ヒューズ３５のヒューズエレメント３７の発熱量Ｑ_０は、ヒューズエレメント３７の抵抗率と、通電電流密度（通電電流Ｉとヒューズエレメント３７の通電断面積）と、通電時間Ｔ等が関係する。一方で、ヒューズ３５を溶断させるために必要な発熱量Ｑ_ｘは、ヒューズエレメント３７を融点まで温度上昇させるために必要な熱量と、基板３６、端子３８及びオーバーコート３９に吸熱される熱量等から決まってくる。Ｑ_０＞Ｑ_ｘなる条件が満足された場合にヒューズ３５は溶断するが、実際にヒューズ３５が溶断する通電電流Ｉや通電時間Ｔは、ヒューズ３５の溶断メカニズムに関係した多くの要因によって決まってくる。各要因を定量的に管理することにより、図３に示すようなヒューズ３５の溶断特性曲線Ｇが得られる。

図３に示すように、ヒューズ３５は、通電電流Ｉの値を小さくすると、溶断に要する通電時間Ｔが大きくなる基本的な性質を有する。通電電流Ｉの値をさらに小さくすると、溶断特性曲線Ｇは、ほぼ水平な直線となる場合が多い。典型的なヒューズの溶断特性曲線Ｇにおいては、通電時間Ｔが約１０msecから１００secまでの領域で、溶断特性曲線Ｇがほぼ水平な直線となる。この領域を、最小溶断電流領域を呼び、最小溶断電流領域を代表する通電電流Ｉの電流値を最小溶断電流値と呼ぶ。

本実施形態では、上述したヒューズ３５の溶断特性を有効に活用して、着脱部７０に装着されたトナーユニット３０が特定のトナーユニット（具体的にはトナーユニットの純正品）か否かを判定する。具体的には、トナーユニット３０のヒューズ３５に通電信号を印加し、印加された通電信号に対するヒューズ３５の溶断の有無を検出して、トナーユニット３０が純正品か非純正品かを判定する。かかる判定は、装置本体３の制御回路９０と、トナーユニット３０のヒューズ３５を含むユニット側回路８０とが協働することで実現されている。

ヒューズ３５に印加される通電信号は、不溶断通電信号と可溶断通電信号とを組み合わせて配列した信号列である。不溶断通電信号は、ヒューズ３５を溶断させない第１電流供給状態に対応する第１通電信号に該当し、可溶断通電信号は、ヒューズ３５を溶断させる第２電流供給状態に対応する第２通電信号に該当する。不溶断通電信号と可溶断通電信号は、溶断特性曲線上の特性点に対応している。

図４は、可溶断通電信号及び不溶断通電信号の一例を説明するための図である。図４に示す特性点Ｐ１は、前述した溶断特性曲線の最小溶断電流領域に設定されている。特性点Ｐ１の通電電流は、最小溶断電流値Ｉ_１であり、特性点Ｐ１の通電時間はＴ_１である。例えば、通電電流Ｉ_１は約２００mAで、通電時間Ｔ_１は約０．５secである。

可溶断通電信号及び不溶断通電信号は、ヒューズ３５の溶断特性曲線Ｇに基づいた通電電流の電流値及び通電時間でそれぞれ設定されている。例えば、可溶断通電信号は、グラフ上で特性点Ｐ１よりも電流値が大きい点ＰＢに対応しており、特性点Ｐ１の通電時間Ｔ_１と、特性点Ｐ１の通電電流Ｉ_１よりも大きいＩ_Bとで構成される。不溶断通電信号は、グラフ上で特性点Ｐ１よりも電流値が小さい点ＰＡに対応しており、特性点Ｐ１の通電時間Ｔ_１と、特性点Ｐ１の通電電流Ｉ_１よりも小さいＩ_Aとで構成される。このように、可溶断通電信号の電流値は、不溶断通電信号の電流値と異なる。

通電電流Ｉ_Bの可溶断通電信号をヒューズ３５へ印加した場合には、グラフから分かるように、ヒューズ３５が通電時間Ｉ_１よりの短い通電時間Ｔ_Bで溶断される。なお、可溶断通電信号の通電電流Ｉ_Bは、通電時間Ｔ_Bが通電時間Ｉ_１よりも十分に小さくなるように設定される。

ところで、最小溶断電流領域においては、ヒューズ３５の溶断特性曲線Ｇの特性上、電流値の変動が少ない。このため、最小溶断電流領域に特性点Ｐ１を設定し、特性点Ｐ１の電流値に対して不溶断通電信号及び可溶断通電信号の電圧を異ならせることで、溶断特性曲線が異なるヒューズを適切に判別できる。

＜制御回路９０とユニット側回路８０の構成＞
図５を参照しながら、交換ユニットが特定交換ユニット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。図５は、制御回路９０とユニット側回路８０の構成の一例を説明するためのブロック図である。

本実施形態では、上述したヒューズ３５が接続されたユニット側回路８０が、トナーユニット３０に取り付けられている。ユニット側回路８０は、コネクタ７５を介して装置本体３の制御回路９０と電気的に接続されている。図４に示すように、制御回路９０は、制御部９１と、記憶部９２と、Ｄ／Ａ変換部９３と、波形生成部９４と、電圧電流変換部９５と、判定信号変換部９６とを有する。

制御部９１は、不溶断通電信号と可溶断通電信号とを組み合わせた信号列をヒューズ３５に印加し、不溶断通電信号の印加によるヒューズ３５の溶断の有無及び可溶断通電信号の印加によるヒューズ３５の溶断の有無をそれぞれ検出する。そして、制御部９１は、ヒューズ３５の溶断の有無の検出結果に基づいて、着脱部７０に装着されたトナーユニット３０が純正品（特定交換ユニット）か否かを判定する。

制御部９１は、デジタル電圧信号をＤ／Ａ変換部９３へ出力する。また、制御部９１は、ヒューズ３５への通電信号の通電時間や通電タイミングを決定する通電時間信号を、波形生成部９４へ出力する。デジタル電圧信号や通電時間信号は、記憶部９２に記憶された通電信号情報に基づいて設定される。

記憶部９２は、制御部９１が実行するプログラムや、制御部９１が制御を行う際に利用するデータを記憶する。また、記憶部９２は、交換ユニットであるトナーユニット３０のヒューズ３５に印加する通電信号に関する通電信号情報を記憶する。具体的には、記憶部９２は、通電信号のパターンがそれぞれ異なる複数の信号列データを記憶する。

図６は、記憶部９２が記憶する通電信号情報の一例を示す図である。通電信号情報は、信号列番号ｎと信号列データとを対応づけたものである。信号列番号ｎは、複数記憶される信号列の中から実際にヒューズ３５に印加する通電信号を特定する番号（１〜Ｎ）である。信号列データは、各信号列番号ｎに対して一つ設定されるものである。信号列データは、信号配列番号ｍ、電圧符号Ｖ（n,m）、通電時間符号Ｔ（n,m）、照合符号Ｊ（n,m）から構成される。なお、図６において、信号列番号２〜Ｎ−１に対応する信号列データは、説明の便宜上省略されている。

信号配列番号ｍは、信号列を構成する可溶断通電信号と不溶断通電信号の信号列中の配列位置を示す。電圧符号Ｖ（n,m）は、制御部９１からＤ／Ａ変換部９３へ出力される電圧を決定する値を示す。電圧符号Ｖ（n,m）の値に基づいて、可溶断通電信号の通電電流値または不溶断通電信号の通電電流値が決定される。通電時間符号Ｔ（n,m）は、制御部９１から波形生成部９４へ出力される信号を決定するための数値を示す。通電時間符号Ｔ（n,m）の数値に基づいて、通電信号の通電時間などが決定される。

照合符号Ｊ（n,m）は、ヒューズ３５の溶断または不溶断を示す符号である。照合符号Ｊ（n,m）の符号は、ここでは０又は１である。照合符号Ｊ（n,m）＝１は溶断を示し、照合符号Ｊ（n,m）＝０は不溶断を示す。すなわち、記憶部９２は、ヒューズ３５への可溶断通電信号の印加と不溶断通電信号の印加とのそれぞれに対応するヒューズ３５の溶断の有無の設定情報を記憶する。

図５に戻り、Ｄ／Ａ変換部９３は、制御部９１から入力されるデジタル電圧信号をアナログ電圧信号に変換する。Ｄ／Ａ変換部９３は、変換したアナログ電圧信号を波形生成部９４へ出力する。

波形生成部９４は、Ｄ／Ａ変換部９３から入力されたアナログ電圧信号と、制御部９１から入力された通電時間信号とを同期した電圧信号波形を生成する。波形生成部９４は、生成した電圧信号波形を電圧電流変換部９５へ出力する。なお、Ｄ／Ａ変換部９３及び波形生成部９４は、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号出力回路と平滑回路とから構成されている。

電圧電流変換部９５は、波形生成部９４から入力された電圧信号波形に応じて、所定の電流信号波形に変換する。電圧電流変換部９５は、変換した電流信号波形を通電信号として、コネクタ７５を介してユニット側回路８０へ出力する。

図７を参照しながら、ユニット側回路８０の構成を説明する。図７は、ユニット側回路８０の構成を示す回路図である。ユニット側回路８０は、入力端子Ａと、出力端子Ｂと、電源端子Ｃと、ヒューズ３５とを有する。出力端子Ｂとヒューズ３５との間には、一端が端子Ｆを介して装置本体３側のグランドに接続されたプルダウン抵抗が設けられている。

入力端子Ａは、制御回路９０の電圧電流変換部９５とコネクタ７５を介して接続されている。入力端子Ａには、電圧電流変換部９５からの通電信号が入力される。入力端子Ａと、装置本体３の電源部９７と接続された電源端子Ｃとの間には、ヒューズ３５が直列に接続されており、ヒューズ３５は、入力端子Ａから通電信号を受ける。

ヒューズ３５は、制御回路９０から入力された、ヒューズ３５を溶断させない第１電流供給状態に対応する第１通電信号である不溶断通電信号と、ヒューズ３５を溶断させる第２電流供給状態に対応する第２通電信号である可溶断通電信号とを受ける。そして、通電信号が可溶断通電信号である場合にはヒューズ３５が溶断し、通電信号が不溶断通電信号である場合にはヒューズ３５は溶断しない。ヒューズ３５が溶断していない状態における端子３８間電圧は、ヒューズ３５が溶断した状態における端子３８間電圧よりも大きい。

図８を参照しながら、ヒューズ３５に印加される信号列について説明する。図８は、ヒューズ３５に印加される信号列１の一例を示す図である。信号列１は、図４に示す特性点Ｐ１に対応する通電時間Ｔ_１および通電電流Ｉ_１に基づいて設定されている。信号列１は、５個の通電信号Ｍ_１〜Ｍ_５で構成されており、通電信号Ｍ_１、通電信号Ｍ_２、・・・、通電信号Ｍ_５の順にヒューズ３５に印加される。通電信号Ｍ_４が、可溶断通電信号であり、通電電流Ｉ_B、通電時間Ｔ_１を有する。通電信号Ｍ_１、Ｍ_２、Ｍ_３、Ｍ_５が、不溶断通電信号であり、それぞれ通電電流Ｉ_A、通電時間Ｔ_１を有する。

ここで、信号列１は、図６の信号列番号ｎ＝１の信号列データ（信号配列番号ｍは、１〜５）に基づいて構成されている。具体的には、通電信号Ｍ_１は、図６の信号配列信号ｍ＝１の行に記載されているデータに基づいて構成され、通電信号Ｍ_２は、信号配列信号ｍ＝２の行に記載されているデータに基づいて構成される。この際、信号列１に対応する照合符号Ｊにおいて、可溶断通電信号である通電信号Ｍ_４（ｍ＝４）に相当する照合符号Ｊ（1,4）及び可溶断通電信号Ｍ_４以降に配列される通電信号Ｍ_５に相当するＪ（1,5）には、１（溶断）が割り付けられている。一方で、他の３つの通電信号Ｍ_１〜Ｍ_３に相当する照合符号Ｊ(1,1）、J(1,2)、J(1,3)には、０（不溶断）が割り付けられている。

本実施形態において、信号列は、記憶部９２に記憶された複数の信号列データの中から選択されて、ヒューズ３５に印加される。この際、制御部９１は、複数の信号列の中から一つの信号列をランダムに選択して、ヒューズ３５に印加する。例えば、制御部９１は、乱数に関するソフトウェアを活用して信号列番号ｎを決定することで、ランダムに信号列を選択できる。これにより、複数の信号列の中から選択された信号列の解読が困難なものとなる。ここでは、一つの信号列が選択されているが、複数の信号列がランダムに選択されてもよい。

また、制御部９１は、図８から分かるように、少なくとも一つの不溶断通電信号（ここでは、３つの不溶断通電信号）をヒューズ３５に印加した後に、可溶断通電信号をヒューズ３５に印加する。これにより、不溶断通電信号によるヒューズ３５の溶断の有無、及び可溶断通電信号によるヒューズ３５の溶断の有無を確実に検出できる。

図７に戻り、出力端子Ｂは、制御回路９０の判定信号変換部９６（図５）とコネクタ７５を介して接続されている。出力端子Ｂは、ヒューズ３５が溶断していない際の端子３８間電圧に対応する第１電圧信号と、ヒューズ３５が溶断している際の端子３８間電圧に対応する第２電圧信号とを、コネクタ７５を介して判定信号変換部９６へ出力する。本実施形態において、第１電圧信号は、電源端子Ｃに電源部９７から印加されている電圧とほぼ等しい電圧を有する。また、第２電圧信号は、グランド電圧とほぼ等しい電圧を有する。

本実施形態では、図８において破線で囲んだ領域が、ヒューズ３５と接続された電圧信号出力部８２となる。電圧信号出力部８２は、ヒューズ３５が溶断していない状態において第１電圧信号を装置本体３の制御回路９０へ出力し、ヒューズ３５が溶断している状態において第２電圧信号を装置本体３の制御回路９０へ出力する機能を有する。

図５に戻り、制御回路９０の判定信号変換部９６は、ユニット側回路８０（具体的には、出力端子Ｂ）から入力される電圧信号を、制御部９１が判定可能なレベルの電圧信号（すなわち判定信号）に変換する。判定信号変換部９６は、変換した判定信号を制御部９１へ出力する。

図９は、判定信号変換部９６の構成の一例を示す回路図である。判定信号変換部９６は、入力端子Ｄと、出力端子Ｅとを有する。入力端子Ｄには、ユニット側回路８０から、ヒューズ３５が溶断していない状態に対応する第１電圧信号と、ヒューズ３５が溶断している状態に対応する第２電圧信号とが入力される。入力された第１電圧信号は、制御部９１がオン・オフを判定できる閾値電圧よりも十分に大きい第１変換信号に変換され、第２電圧信号は、閾値電圧よりも十分に小さい第２変換信号に変換される。出力端子Ｅは、第１変換信号と第２変換信号を制御部９１へ出力する。

制御部９１は、入力された第１変換信号と第２変換信号に基づいて、ヒューズ３５の溶断の有無を検出して、トナーユニット３０が純正品か否かを判定する。例えば、制御部９１は、不溶断通電信号の印加ではヒューズ３５が溶断しないと検出し、かつ可溶断通電信号の印加によりヒューズ３５が溶断したと検出した場合には、着脱部７０に装着されたトナーユニット３０が特定交換ユニット（純正品）であると判定する。一方で、制御部９１は、不溶断通電信号の印加によりヒューズ３５が溶断したと検出した場合、又は可溶断通電信号の印加ではヒューズ３５が溶断しないと検出した場合には、着脱部７０に装着されたトナーユニット３０が特定交換ユニット以外の交換ユニット（非純正品）であると判定する。これにより、通電信号の印加に対するヒューズ３５の溶断の有無の検出に応じて、トナーユニット３０が純正品か非純正品かを判定できる。

また、制御部９１は、ヒューズ３５の溶断の有無の検出結果と記憶部９２に記憶された照合符号Ｊ（n,m）とを照合して、着脱部７０に装着されたトナーユニット３０が純正品か否かを判定する。具体的には、制御部９１は、溶断の有無の検出結果と照合符号Ｊ（n,m）とが合致する場合にはトナーユニット３０が純正品であると判定し、溶断の有無の検出結果と照合符号Ｊ（n,m）とが合致しない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。これにより、トナーユニット３０が純正品か非純正品かを、簡易かつ適切に判定できる。

本実施形態において、制御部９１は、着脱部７０にトナーユニット３０が装着された際に、トナーユニット３０から入力される信号が第１電圧信号であるか、第２電圧信号であるかに基づいて、トナーユニット３０のヒューズ３５の端子３８間電圧を検出して、ヒューズ３５の溶断の有無を判定する。そして、制御部９１は、ヒューズ３５が溶断されていないと判定した場合に、不溶断通電信号と可溶断通電信号とをヒューズ３５に印加して、トナーユニット３０が純正品か否かを判定する。これにより、ヒューズ３５が溶断している非純正品のトナーユニット３０に対して判定処理を行う必要がなくなる。

＜交換ユニット装着時の判定処理＞
図１０及び図１１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。

図１０は、トナーユニット３０を着脱部７０に装着した際の画像形成装置１の動作例を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、トナーユニット３０内のトナーが消費されて所定量以下となり、不図示のセンサー（該センサーは、トナーユニット３０の内部に装着されている）により「トナーエンプティー」が検出されたところから開始される（ステップＳ１０２）。「トナーエンプティー」が検出されると、制御回路９０は、不図示の操作パネルにトナーユニット３０の交換を促す表示を行う。

ユーザは、操作パネルに表示された内容に従い、着脱部７０に装着されていたトナーユニット３０を取り外し、新たなトナーユニット３０を着脱部７０に装着する（ステップＳ１０４）。制御回路９０は、着脱部７０にトナーユニット３０が装着されたのをセンサー等で検出すると、画像形成動作を開始する前に、トナーユニット３０のヒューズ３５が溶断しているか否かを検出する（ステップＳ１０６）。制御回路９０は、ヒューズ３５が溶断しているか否かを、ユニット側回路８０から出力される、ヒューズ３５の端子３８間電圧に応じた信号の電圧の大きさに基づいて判定できる。

ステップＳ１０６でヒューズ３５が溶断していると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御回路９０は、着脱部７０に装着されたトナーユニット３０が非純正品であると判定する（ステップＳ１１０）。そして、制御回路９０は、例えば操作パネルに、装着されたトナーユニット３０が非純正品である表示を行う。

一方で、ステップＳ１０６でヒューズ３５が溶断していないと判定した場合には（Ｎｏ）、制御回路９０は、図１１に示すトナーユニット３０の検出・判定処理を実行する（ステップＳ１０８）。これにより、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できる。

図１１は、トナーユニット３０の検出・判定処理の一例を示すフローチャートである。まず、制御回路９０は、通電信号の出力を開始する（ステップＳ２０２）。次に、制御回路９０は、信号列番号ｎを決定する（ステップＳ２０４）。ここでは、ヒューズ３５に印加される信号列は、図８に示す信号列１であるものとする。すると、信号列番号ｎが「１」であり、信号配列番号Ｍは「５」である。

次に、制御回路９０は、信号配列番号ｍを「１」とする（ステップＳ２０６）。そして、制御回路９０は、信号配列番号ｍの値がＭ（＝５）以下か否かを判定する（ステップＳ２０８）。ここでは、信号配列番号ｍが「１」なので、制御回路９０は、電圧符号Ｖ（1,1）に対応したデジタル電圧信号をＤ／Ａ変換部９３にてアナログ電圧信号に変換して、波形生成部９４へ出力する（ステップＳ２１０）。また、制御回路９０は、通電時間符号Ｔ（1,1）に対応した通電時間信号を、波形生成部９４へ出力する（ステップＳ２１２）。波形生成部９４は、アナログ電圧信号と通電時間信号とを同期した電圧信号波形を生成する。

次に、制御回路９０は、電圧信号波形を電圧電流変換部９５で電流信号波形に変換した通電信号Ｍ_１を、ユニット側回路８０を介してヒューズ３５へ印加する（ステップＳ２１４）。ヒューズ３５は、通電信号Ｍ_１を受けて、溶断し、又は溶断しない。

次に、制御回路９０は、ユニット側回路８０から通電信号Ｍ_１を受けたヒューズ３５の端子３８間の電圧信号を取得する（ステップＳ２１６）。すなわち、制御回路９０は、ヒューズ３５が溶断していない電圧に対応する第１電圧信号、又はヒューズ３５が溶断した電圧に対応する第２電圧信号を取得する。制御回路９０は、取得した電圧信号に基づいて、ヒューズ３５の溶断の有無を判定する（ステップＳ２１８）。

通電信号Ｍ_１は不溶断通電信号であるから、記憶部９２に予め記憶されている照合符号Ｊ(1,1）の値は、「０」である。制御回路９０は、第２電圧信号をユニット側回路８０から受け取った場合には、ステップＳ２１８で検出結果と照合符号Ｊ(1,1）とが合致しないので、交換されたトナーユニット３０が非純正品であると判定する（ステップＳ２２４）。非純正品と判定した場合には、制御回路９０は、例えば操作パネルに、装着されたトナーユニット３０が非純正品である表示を行う。また、制御回路９０は、トナーユニット３０の純正品への交換を促す表示をしたり、画像形成装置１の動作条件を非純正品に対応するように変更する処理を実行したりする。

一方で、制御回路９０は、第１電圧信号をユニット側回路８０から受け取った場合には、ステップＳ２１８で検出結果と照合符号Ｊ(1,1）とが合致すると判定し、ｍの値を「２」とする（ステップＳ２２０）。そして、制御回路９０は、ステップＳ２０８の処理に戻って、ステップＳ２０８〜Ｓ２１８の処理を繰り返す。

図８に示す信号列１においては、４番目に印加される通電信号Ｍ_４が可溶断通電信号である。このため、トナーユニット３０が純正品である場合には、ヒューズ３５に通電信号Ｍ_２、Ｍ_３が印加された際にヒューズ３５が溶断せず、ｍ＝２、ｍ＝３のルーチンにおいて検出結果と照合符合は合致する。その後、ヒューズ３５に通電信号Ｍ_４が印加された際にヒューズ３５が溶断し、ｍ＝４のルーチンにおいて検出結果と照合符合Ｊ(1,4）は合致する。すなわち、制御回路９０は、信号列１に含まれる最初の可溶断通電信号で溶断したと判断する。

信号列１において５番目に印加される通電信号Ｍ_５は、不溶断通電信号であるが、通電信号Ｍ_４以降の通電信号であるため、記憶部９２には照合符号Ｊ(1,5）が「１」（溶断）と記憶されている。このため、ｍ＝５のルーチンにおいて検出結果と照合符合Ｊ(1,4）は合致し、制御回路９０は、ｍ＝Ｍ+1（＝６）を判定した時点で、トナーユニット３０が純正品であると判定する（ステップＳ２２２）。

なお、上記では、ｍ＝４のルーチンでヒューズ３５が溶断したと判定した後に、ｍ＝５のルーチンを行うこととしたが、これに限定されず、ｍ＝５のルーチンを行わないこととしてもよい。すなわち、トナーユニット３０が純正品である場合には、ｍ＝４のルーチンの際にヒューズ３５が溶断するとトナーユニット３０が純正品であると確定できるため、ｍ＝５のルーチンを行わなくてもよい。すなわち、信号列に含まれる全ての通電信号をヒューズ３５に印加する前に、トナーユニットが純正品か非純正品かを確定できた段階で、図１１の処理を終了してもよい。

上記では、可溶断通電信号が信号列の４番目に構成されていることとしたが、これに限定されず、信号列の２番目又は３番目に構成されてもよい。また、上記では、信号列が５つの通電信号を含むこととしたが、これに限定されず、信号列に含まれる通電信号の数が、２〜４個のいずれかであってもよい。また、信号列は、一つの可溶断通電信号を含むこととしたが、これに限定されず、複数の可溶断通電信号を含むこととしてもよい。

また、上記では、可溶断通電信号と不溶断通電信号とを含む信号列をヒューズ３５に印加することとしたが、これに限定されない。例えば、可溶断通電信号と不溶断通電信号とが、信号列を構成せず、独立してヒューズ３５に印加されてもよい。

＜本実施形態における効果＞
上述したように、本実施形態に係る画像形成装置１は、不溶断通電信号と可溶断通電信号をヒューズ３５に印加し、不溶断通電信号によるヒューズ３５の溶断の有無及び可溶断通電信号によるヒューズ３５の溶断の有無をそれぞれ検出する。そして、画像形成装置１は、溶断の有無の検出結果に基づいて、着脱部７０に装着された交換ユニットであるトナーユニットが特定交換ユニットか否か（純正品か非純正品）を判定する。

かかる構成によれば、従来のトナーユニットに搭載されたメモリチップに記憶されたメモリ情報ではなく、アナログ的な特性を有するヒューズ３５の溶断特性を利用したことで、専門業者であっても、実際にトナーユニット３０に搭載されたヒューズ３５へ印加される通電信号（すなわち、電流値が異なる不溶断通電信号及び可溶断通電信号）の解読が困難である。特に、実際にヒューズ３５に印加される通電信号の電流値及び通電時間を検出することは、現実的な制約の中では困難である。また、ヒューズ３５の溶断特性曲線上の特性点の位置と、特性点に対応する可溶断通電信号及び不溶断通電信号を変更することで、判定基準を柔軟に変更可能となる。この結果、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であるかを適切に判別することが可能となる。

また、本実施形態では、可溶断通電信号と不溶断通電信号とを組み合わせた信号列をヒューズ３５に印加するので、専門業者の通電情報の解読が困難なものとなる。さらに、記憶部９２に記憶された複数の信号列の中からランダムに選択した信号列をヒューズ３５に印加するので、専門業者の通電情報の解読は一層困難なものとなる。

さらに、本実施形態によれば、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適切に判定できるので、トナーユニット３０の交換に伴い画像形成条件や画像形成装置１の動作条件を適切に管理できる。これにより、非純正品のトナーユニット３０を装着した場合でも、画像形成装置１は非純正品に対応する適切な動作条件で画像形成を行うことができる。この結果、画像品質の確保や画像形成装置１の保全が可能となり、ユーザ等に生じていた不利益を改善することが可能となる。

＜変形例＞
上記では、制御部９１は、可溶断通電信号及び不溶断通電信号を、図４に示すように溶断特性曲線上の一つの特性点Ｐ１に対して設定することとしたが、これに限定されない。例えば、制御部９１は、可溶断通電信号及び不溶断通電信号を、二つの特性点の各々に対応する電流値及び通電時間に基づいて設定してもよい。

（第１変形例）
図１２は、第１変形例に係る可溶断通電信号及び不溶断通電信号を説明するための図である。第１変形例では、最小溶断電流領域の特性点Ｐ２と、特性点Ｐ２よりも電流値が大きい特性点Ｐ３とに対して、可溶断通電信号及び不溶断通電信号が設定されている。

具体的には、図１２に示すように、特性点Ｐ２に対応する点Ｐ２２の可溶断通電信号は、特性点Ｐ２の通電時間Ｔ_２と、特性点Ｐ２の通電電流Ｉ_２よりも大きいＩ_２２とで構成される。特性点Ｐ２に対応する点Ｐ２１の不溶断通電信号は、特性点Ｐ２の通電時間Ｔ_２と、特性点Ｐ２の通電電流Ｉ_２よりも小さいＩ_２１とで構成される。同様に、特性点Ｐ３に対応する点Ｐ３２の可溶断通電信号は、特性点Ｐ３の通電時間Ｔ_３と、特性点Ｐ３の通電電流Ｉ_３よりも大きいＩ_３２とで構成される。特性点Ｐ３に対応する点Ｐ３１の不溶断通電信号は、特性点Ｐ３の通電時間Ｔ_３と、特性点Ｐ３の通電電流Ｉ_３よりも小さいＩ_３１とで構成される。なお、第１変形例では、特性点Ｐ３が第１特性点に該当し、特性点Ｐ２が第２特性点に該当する。

図１３は、第１変形例に係る信号列を示す図である。図１３（ａ）は、図１２の特性点Ｐ２に対応する可溶断通電信号及び不溶断通電信号を組み合わせた信号列２を示す図である。図１３（ｂ）は、図１２の特性点Ｐ３に対応する可溶断通電信号及び不溶断通電信号を組み合わせた信号列３を示す図である。信号列２において、通電信号Ｍ_２１、Ｍ_２２、Ｍ_２３、Ｍ_２５が不溶断通電信号であり、通電信号Ｍ_２４が可溶断通電信号である。同様に、信号列３において、通電信号Ｍ_３１、Ｍ_３２、Ｍ_３３、Ｍ_３５が不溶断通電信号であり、通電信号Ｍ_３４が可溶断通電信号である。

制御部９１は、信号列２及び信号列３をヒューズ３５に印加する。例えば、制御部９１は、信号列２の通電信号と信号列３の通電信号とを交互に印加（例えば、通電信号Ｍ_２１、Ｍ_３１、Ｍ_２２、Ｍ_３２、Ｍ_２３、・・・の順に印加）して、ヒューズ３５の溶断の有無を検出する。このように、複数の特性点に対応して通電信号を印加することで、最小溶断電流領域の電流値が純正品と同じような非純正品であっても、特性点Ｐ３に対応する信号列３によって、非純正品を適切に判定できる。
なお、上記では、二つの特性点Ｐ２、Ｐ３に対して、可溶断通電信号及び不溶断通電信号を設定することとしたが、これに限定される、３つの以上の特性点に対して可溶断通電信号及び不溶断通電信号を設定してもよい。

（第２変形例）
図１４は、第２変形例に係る可溶断通電信号及び不溶断通電信号を説明するための図である。第２変形例では、最小溶断電流領域の特性点Ｐ４に対して可溶断通電信号が設定され、特性点Ｐ２よりも電流値が大きい特性点Ｐ５に対して不溶断通電信号が設定されている。

具体的には、図１４に示すように、点Ｐ４２の可溶断通電信号は、特性点Ｐ４の通電時間Ｔ_４と、特性点Ｐ４の通電電流Ｉ_４よりも大きいＩ_４２とで構成される。点Ｐ５１の不溶断通電信号は、特性点Ｐ５の通電時間Ｔ_５と、特性点Ｐ５の通電電流Ｉ_５よりも小さいＩ_５１とで構成される。

図１５は、第２変形例に係る信号列を示す図である。制御部９１は、図１５に示すように、図１４の可溶断通電信号と不溶断通電信号を組み合わせた信号列４をヒューズ３５に印加する。信号列４において、通電信号Ｍ_４１、Ｍ_４２、Ｍ_４３、Ｍ_４５が不溶断通電信号であり、通電信号Ｍ_４４が可溶断通電信号である。

第２変形例の場合には、可溶断通電信号の通電電流を特性点Ｐ４の通電電流よりも大きくし、かつ不溶断通電信号の通電電流を特性点Ｐ５の通電電流よりも小さくすることで、特性点Ｐ４と特性点Ｐ５の間の傾きが大きい溶断特性曲線を有するヒューズ３５と、他のヒューズとを適切に判別できる。
特に、急峻な溶断特性曲線を有するヒューズ３５が実装されたトナーユニット３０が純正品である場合には、トナーユニット３０の純正品と非純正品とを判定しやすくなるので、より有効である。

（第３変形例）
上記では、信号列の可溶断通電信号の電流値と不溶断通電信号の電流値とが、それぞれ一つであることとしたが、これに限定されない。例えば、図１６に示すように、不溶断通電信号及び可溶断通電信号の電流値が、複数あってもよい。

図１６は、第３変形例に係る信号列を示す図である。図１６に示す信号列５は５つの通電信号を含んでおり、通電信号Ｍ_５１、Ｍ_５２、Ｍ_５３が不溶断通電信号であり、通電信号Ｍ_５４、Ｍ_５５が可溶断通電信号である。５つの通電信号は、例えば溶断特性曲線の一つの特性点に対して設定される。図１６を見ると分かるように、通電信号Ｍ_５１、Ｍ_５２、Ｍ_５３、Ｍ_５４、Ｍ_５５の電流値が、それぞれ異なり、かつ段階的に設定されている。なお、５つの通電信号の通電時間は、同じである。

制御部９１は、信号列５を構成する通電信号を順次ヒューズ３５に印加し、ヒューズ３５の溶断の有無を検出して、トナーユニット３０が純正品か非純正品かを判定する。これにより、電流値を細分化してヒューズ３５の溶断の有無を検出できるので、トナーユニット３０の純正品と非純正品を高精度に判定できる。

なお、上記では、交換ユニットが特定交換ユニットか否かの判定の一例として、トナーユニット３０の純正品又は非純正品の判定について説明したが、これに限定されない。例えば、トナーユニットが高精細画像形成用トナーユニット（特定交換ユニット）か標準画像形成用トナーユニットかを判定してもよい。

また、上記では、画像形成装置として電子写真方式のプリンタを例に挙げて説明したが、これに限定されない。画像形成装置は、複写機、ファクシミリ、複合機等であってもよい。また、プリンタは、所謂インクジェット方式であってもよい。

また、上記では、装置本体３の制御回路９０が、交換ユニットであるトナーユニット３０のユニット側回路８０とコネクタ７５を介して接続されていることとしたが、これに限定されない。例えば、制御回路９０は、ユニット側回路８０と無線で接続されてもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 画像形成装置
３０Ｋ、３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ トナーユニット
３５Ｋ、３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ ヒューズ
７０Ｋ、７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ 着脱部
８０ ユニット側回路
８２ 電圧信号出力部
９０ 制御回路
９１ 制御部
９２ 記憶部

Claims (15)

1. 電流の供給を受けて溶断可能なヒューズを有する交換ユニットが着脱可能に装着される着脱部と、
   前記ヒューズを溶断させない第１電流供給状態に対応する第１通電信号と、前記ヒューズを溶断させる第２電流供給状態に対応する第２通電信号とを、それぞれ前記ヒューズに印加し、
   前記第１通電信号の印加による前記ヒューズの溶断の有無、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、前記着脱部に装着された前記交換ユニットが特定交換ユニットか否かを判定する制御部と、
   を備える、画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記第１通電信号と前記第２通電信号とを組み合わせた信号列を前記ヒューズに印加する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 通電信号のパターンがそれぞれ異なる複数の前記信号列を記憶する記憶部を更に備え、
   前記制御部は、前記複数の信号列の中から一又は複数の信号列を選択して、前記ヒューズに印加する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記複数の信号列の中から一又は複数の信号列をランダムに選択して、前記ヒューズに印加する、
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態を、前記ヒューズを溶断する電流値及び通電時間の関係を示す溶断特性曲線に基づいた電流値及び通電時間でそれぞれ設定し、
   前記第１電流供給状態の通電時間は、前記第２電流供給状態の通電時間と同じであり、
   前記第１電流供給状態の電流値は、前記第２電流供給状態の電流値と異なる、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、
   前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態の通電時間を、前記溶断特性曲線上の一の特性点に対応した通電時間と同じに設定し、
   前記第１電流供給状態の電流値を、前記特性点に対応した電流値よりも小さく設定し、
   前記第２電流供給状態の電流値を、前記特性点に対応した電流値よりも大きく設定する、
   請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態を、前記溶断特性曲線上の第１特性点と第２特性点の各々に対応する電流値及び通電時間に基づいて設定する、
   請求項５に記載の画像形成装置。
8. 前記第１特性点に対応する電流値は、前記第２特性点に対応する電流値よりも大きく、
   前記制御部は、
   前記第１電流供給状態の電流値を、前記第１特性点に対応する電流値よりも小さく設定し、
   前記第２電流供給状態の電流値を、前記第２特性点に対応する電流値よりも大きく設定する、
   請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態の電流値は、それぞれ複数あり、
   前記制御部は、前記第１電流供給状態及び前記第２電流供給状態の複数の電流値を段階的に設定する、
   請求項５に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、少なくとも一つの前記第１通電信号を前記ヒューズに印加した後に、前記第２通電信号を前記ヒューズに印加する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、
    前記第１通電信号の印加では前記ヒューズが溶断しないと検出し、かつ前記第２通電信号の印加により前記ヒューズが溶断したと検出した場合には、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、
    前記第１通電信号の印加により前記ヒューズが溶断したと検出した場合、又は前記第２通電信号の印加では前記ヒューズが溶断しないと検出した場合には、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以外の交換ユニットであると判定する、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記第１通電信号の印加と前記第２通電信号の印加とのそれぞれに対応する前記ヒューズの溶断の有無の設定情報を記憶する記憶部を更に備え、
    前記制御部は、前記ヒューズの溶断の有無の検出結果と前記設定情報とを照合して、前記着脱部に装着された前記交換ユニットが特定交換ユニットか否かを判定する、
    請求項１から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記制御部は、
    前記着脱部に前記交換ユニットが装着された際に、前記交換ユニットの前記ヒューズの端子間電圧を検出して、前記ヒューズの溶断の有無を判定し、
    前記ヒューズが溶断されていないと判定した場合に、前記第１通電信号と前記第２通電信号とを前記ヒューズに印加して、前記交換ユニットが前記特定交換ユニットか否かを判定する、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 画像形成装置に着脱可能に装着される交換ユニットであって、
    電流の供給を受けて溶断可能なヒューズと、
    前記ヒューズと接続された電圧信号出力部と、を備え、
    前記ヒューズは、
    前記画像形成装置から入力された、前記ヒューズを溶断させない第１電流供給状態に対応する第１通電信号と、前記ヒューズを溶断させる第２電流供給状態に対応する第２通電信号とを受け、
    前記電圧信号出力部は、
    前記第１通電信号の印加による前記ヒューズの端子間の電圧に対応する第１電圧信号と、前記第２通電信号の印加による前記ヒューズの端子間の電圧に対応する第２電圧信号とを前記画像形成装置に出力する、交換ユニット。
15. 画像形成装置に着脱可能に装着された交換ユニットに設けられ電流の供給を受けて溶断可能なヒューズを溶断させない第１電流供給状態に対応する第１通電信号と、前記ヒューズを溶断させる第２電流供給状態に対応する第２通電信号とを、それぞれ前記ヒューズに印加するステップと、
    前記第１通電信号の印加による前記ヒューズの溶断の有無、及び前記第２通電信号の印加による前記ヒューズの溶断の有無をそれぞれ検出するステップと、
    前記溶断の有無の検出結果に基づいて、前記画像形成装置に装着された前記交換ユニットが特定交換ユニットか否かを判定するステップと、
    を有する、交換ユニット判定方法。
    
    

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