JP2020166180A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接続ケーブルにおいて、ライトプロテクト機能を制御するための端子と、接続ケーブル抜けを検知するための端子を共通化すること。【解決手段】不揮発性メモリ２０３を有するメモリ基板２００、コントローラ基板３００、及び接続ケーブル２０１を備え、メモリ基板２００は接続ケーブル２０１の一端が接続されるコネクタ２１０を有し、コントローラ基板３００は接続ケーブル２０１の他端が接続されるコネクタ２０２、接続ケーブル２０１の接続状態を検知する検知回路３１０、及びＣＰＵ３０１を有し、接続ケーブル２０１は不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト端子と接続された信号線を有し、検知回路３１０は信号線の電圧に基づいて接続ケーブル２０１がコネクタ２１０及びコネクタ２０２に接続されているかどうか検知する。【選択図】図３

Description

本発明は、記録紙に画像形成を行う画像形成装置に関する。

電源を切っても記憶内容が保持される不揮発性メモリには、メモリへのデータ書き込みを禁止するライトプロテクト（ＷＰ）機能を有しているものがある。ライトプロテクト機能を有する不揮発性メモリは、外部端子の１つを専用のＷＰ端子に割当て、ＷＰ端子に入力される電圧レベルに応じて、不揮発性メモリへのデータ書き込みの許可状態／禁止状態を切り替える機能を有している。例えば、特許文献１では、不揮発性メモリが、画像形成装置の定着装置に搭載され、定着装置の使用状況に関わる情報を記憶させて、画像形成装置の性能を高めるために使用する提案がなされている。画像形成装置では、画像形成装置の使用状況に応じて、定着装置に搭載された不揮発性メモリ内のデータを書き換える。そして、不揮発性メモリ内のデータを書き換える場合には、その都度、ライトプロテクト機能を解除して、データ書き込み許可状態に設定してデータを書き換えた後、ライトプロテクト機能を有効状態に切り替える処理が行われる。また、常にライトプロテクト状態を解除しておき、不揮発性メモリの書き換えを行う方法でもよい。

また、工場出荷時に、定着装置に搭載した不揮発性メモリに定着装置に関わるデータを記憶させておき、以降、不揮発性メモリに記憶させたデータを一切書き換えない場合もある。例えば、製造工程において、定着装置で使用するヒータの抵抗値データ等を不揮発性メモリに書き込み、画像形成装置がプリント時に定着ヒータの最適な温度制御を行うために、不揮発性メモリから読み出すデータのような場合である。このような場合には、外来ノイズ等の影響で、誤って不揮発性メモリに記憶されたデータが書き換わってしまうことがないよう、常にライトプロテクト機能を有効状態にしておくことが望ましい。

ライトプロテクト機能を有効状態にしておくためには、具体的には、不揮発性メモリのＷＰ端子に印加される電圧を、例えばハイレベルでライトプロテクト状態が有効になる場合にはハイレベルに、ローレベルで有効になる場合にはローレベルに固定する。そして製造工程において、所望のデータを不揮発性メモリに書き込む場合だけ、ＷＰ端子に印加される電圧を切り替えて、ライトプロテクト状態を解除する。なお、製造工程においてライトプロテクト機能を解除する方法としては、不揮発性メモリが実装されている基板に、プローブを介して、不揮発性メモリにデータを書き込むための治工具を接続する。そして、そのプローブを介して、治工具からＷＰ端子に印加する電圧を、ライトプロテクト状態を解除する電圧レベルに切り替えることが一般的に行われている。製造工程での不揮発性メモリへのデータ書き込みが終わった後には、治工具と接続されたプローブが切り離され、不揮発性メモリのＷＰ端子にはライトプロテクト状態に対応する電圧が印加されることにより、ライトプロテクト機能が有効な状態が継続される。

特開平１１−３０５５７９号公報

しかしながら、定着装置において、治工具と接続されたプローブの先が不揮発性メモリの実装されている基板に届かないような箇所に、不揮発性メモリが実装された基板が配置される場合がある。このような場合には、治工具を、画像形成装置の制御を行う制御部が実装されたコントローラ基板と不揮発性メモリが実装された基板とを接続する接続ケーブルを介して接続し、不揮発性メモリのライトプロテクト状態の解除を行う。また、画像形成装置では、コントローラ基板の制御部が定着装置の温度制御を行うために、定着装置のヒータの温度情報等を通知する信号を、コントローラ基板に伝達する必要がある。画像形成装置では、定着装置からコントローラ基板までの配線を効率よく行うため、温度情報等の信号は、不揮発性メモリが実装されている基板で中継し、ライトプロテクト状態を制御する信号とともに、接続ケーブルを介してコントローラ基板に伝達される。そのため、接続ケーブル抜けや接続ケーブルの切断等が発生すると、コントローラ基板の制御部では、定着装置の温度状態等が検知できなくなり、誤って定着装置に異常な電力供給を行うなど、画像形成装置の安全性に支障を生じる場合がある。そこで、接続ケーブル抜け等が発生したことを検知する機能を持たせる必要があり、そのためには専用の信号線の端子を接続ケーブルに追加する必要がある。すなわち、ライトプロテクト状態を解除するための通信線の端子と、接続ケーブル抜け等が発生したことを検知するための端子と、をそれぞれ独立して設ける必要がある。その結果、接続ケーブルの端子数が増え、コストアップが生じるとともに、接続ケーブルを配線するスペースもより多く必要となるといった課題が生じる。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、接続ケーブルにおいて、ライトプロテクト機能を制御するための端子と、接続ケーブル抜けを検知するための端子を共通化することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。

（１）記録紙に画像形成を行う画像形成装置であって、メモリへの書き込み禁止、又は書き込み許可を設定するためのライトプロテクト端子を有するメモリを有する記憶部と、前記画像形成装置を制御する制御部と、前記記憶部と前記制御部とを接続するケーブルと、を備え、前記記憶部は、前記ケーブルの一端が接続される第１のコネクタを有し、前記制御部は、前記ケーブルの他端が接続される第２のコネクタと、前記ケーブルの接続状態を検知する接続検知手段と、前記画像形成装置を制御する制御手段と、を有し、前記ケーブルは、前記メモリの前記ライトプロテクト端子と接続された信号線を有し、前記接続検知手段は、前記信号線の電圧に基づいて、前記ケーブルが前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタに接続されているかどうかを検知することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、接続ケーブルにおいて、ライトプロテクト機能を制御するための端子と、接続ケーブル抜けを検知するための端子を共通化することができる。

実施例１、２の画像形成装置の概略構成を示す模式図 実施例１，２の定着装置の構成を示す断面図 実施例１のメモリ基板、コントローラ基板、電源基板の接続を説明する図 実施例１のメモリ基板と治工具の接続を説明する図 実施例２のメモリ基板、コントローラ基板、電源基板の接続を説明する図

以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

［画像形成装置の概要］
図１は、実施例１に適用される画像形成装置１の概略構成を示す模式図である。画像形成装置１は、記録紙Ｒに未定着トナー像を形成する画像形成手段である画像形成部２と、トナー像を記録紙Ｒに定着する定着手段である定着装置１００を有している。画像形成部２は、感光ドラム３、帯電器４、露光器５、現像器６、クリーニング器８を有している。帯電器４は、図中矢印方向（時計回り方向）に回転する感光ドラム３の表面を所定の電位に帯電し、露光器５は、画像情報に応じて光ビームを照射して、感光ドラム３の表面に静電潜像を形成する。現像器６は、感光ドラム３上に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。一方、記録紙Ｒは、給紙機構部（不図示）から給紙され、画像形成部２へと図中矢印方向に搬送され、転写器７により感光ドラム３上に形成されたトナー像が転写される。なお、記録紙Ｒに転写されずに感光ドラム３上に残ったトナーは、クリーニング器８により感光ドラム３上から取り除かれる。トナー像が転写された記録紙Ｒは定着装置１００へ搬送され、定着装置１００は記録紙Ｒ上（記録紙上）のトナー像を加熱・加圧することにより、記録紙Ｒにトナー像を定着させ、その後、トナー像を定着された記録紙Ｒは画像形成装置１の外に排出される。

［定着装置の構成］
図２は、定着部である定着装置１００の構成を示す断面図である。定着装置１００は、可撓性の円筒型フィルム１０２と、フィルム１０２の内面に接触するセラミックヒータ１０３と、フィルム１０２を介して、セラミックヒータ１０３とともに定着ニップ部Ｓを形成する加圧ローラ１０６を有している。セラミックヒータ１０３は、セラミック基材１１１上に発熱体１１０が載せられて、その上部をガラス保護層１１２によって覆われ、耐熱樹脂製の保持部材１０１に保持されている。また、保持部材１０１は、フィルム１０２の回転を案内するガイド機能を有しており、ステー１０４は金属製で、保持部材１０１に剛性を付与している。定着フィルム１０２には、単層フィルムや、ＰＩ＋ＰＦＡコーティング、ＳＵＳ＋ゴムコーティング等の複合フィルムなどが使われている。

加圧ローラ１０６は、材質が鉄やアルミニウム等である芯金１０７と、材質がシリコーンゴム等の弾性層１０８と、を有する弾性ローラである。加圧ローラ１０６及びセラミックヒータ１０３は、定着フィルム１０２を挟んで圧接し、図中、両方向矢印で示される定着ニップ部Ｓを形成している。セラミックヒータ１０３の、定着ニップ部Ｓとは反対側の面には、温度検知手段であるサーミスタ１０５が当接して、設置されている。加圧ローラ１０６は、定着駆動モータ（不図示）により所定の周速度で、図中矢印方向（反時計回り方向）に回転駆動される。加圧ローラ１０６の回転駆動によって、定着ニップ部Ｓにおいて加圧ローラ１０６と定着フィルム１０２の外面との間で摩擦力が生じる。これにより、定着フィルム１０２に回転力が作用し、定着フィルム１０２はセラミックヒータ１０３に圧接摺動しつつ、図中矢印方向（時計回り方向）に回転駆動される。このとき、保持部材１０１は、定着フィルム１０２内面のガイド部材としても機能し、定着フィルム１０２の回転を容易にしている。

圧解除センサ１０９は、セラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６とが加圧状態であるか、圧解除状態であるかを検知する。セラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６とが加圧状態に設定されるときは、記録紙Ｒ上のトナーを加圧・加熱して記録紙Ｒに定着する場合である。一方、セラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６とが圧解除状態に設定されるのは、定着装置１００で紙詰まり（ジャム）が発生した場合に、紙詰まりを起こした記録紙Ｒを除去する場合である。また、長時間印刷を行わない場合などに、セラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６とを圧接させることにより、加圧ローラ１０６と定着フィルム１０２とが変形することを防止するために、圧解除状態に設定される。なお、セラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６との加圧状態、又は圧解除状態の切り換えは、不図示の定着駆動モータ、カム、バネなどによって行われるが、詳細は割愛する。

また、記憶部であるメモリ基板２００には、不揮発性メモリ２０３が実装されるとともに、サーミスタ１０５及び圧解除センサ１０９からの信号線が収容されている。そして、メモリ基板２００は、接続ケーブル２０１の一端を接続するためのコネクタ２１０が設けられ、接続ケーブル２０１の他端は、制御部であるコントローラ基板３００に設けられたコネクタ２０２と接続されている。

［コントローラ基板、メモリ基板、電源基板の構成］
図３は、定着装置１００の発熱体１１０に電力供給する電源基板４００、定着装置１００、及び定着装置１００や電源基板４００から発熱体１１０への電力供給を制御するコントローラ基板３００の構成、及び接続関係を説明する図である。

［メモリ基板の構成］
メモリ基板２００は、定着装置１００に設けられ、不揮発性メモリ２０３が実装された基板である。メモリ基板２００は、コントローラ基板３００と接続される接続ケーブル２０１を接続するコネクタ２１０（第１のコネクタ）を有している。なお、接続ケーブル２０１は、後述するコントローラ基板３００に設けられたコネクタ２０２（第２のコネクタ）を介して、画像形成装置１内の定着装置１００とは別の場所に配置されたコントローラ基板３００と接続されている。

定着装置１００のメモリ基板２００以外の箇所５００には、記録紙Ｒを加熱する発熱体１１０や、発熱体１１０の温度を検知するサーミスタ１０５、セラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６との加圧状態を検知する圧解除センサ１０９が設置されている。サーミスタ１０５、圧解除センサ１０９の検知情報は、それぞれサーミスタ信号、圧解除信号として、コントローラ基板３００に伝達される。その際、サーミスタ信号、圧解除信号は、メモリ基板２００を一旦経由して、メモリ基板２００、コネクタ２１０、接続ケーブル２０１、コネクタ２０２、コントローラ基板３００の経路で伝達される。ここで、サーミスタ信号、圧解除信号をコントローラ基板３００に伝達するのに、メモリ基板２００を経由させているのは、コネクタ２０２のＧＮＤの端子数を削減するためであり、部品レイアウト上で効率がよいためである。例えば、サーミスタ１０５及び圧解除センサ１０９からの信号を、メモリ基板２００を介さずに、コントローラ基板３００に伝達する場合は、サーミスタ１０５、圧解除センサ１０９、後述する不揮発性メモリ２０３それぞれにＧＮＤ端子が必要となる。本実施例では、サーミスタ１０５、圧解除センサ１０９、不揮発性メモリ２０３のＧＮＤパターンをメモリ基板２００上で共通化させることにより、ＧＮＤ端子の数を削減している。その結果、メモリ基板２００とコントローラ基板３００とを接続する接続ケーブル２０１のコネクタ２０２のＧＮＤ端子を１端子とすることができる。コントローラ基板３００は、画像形成に必要な各種センサや駆動系信号など多くの信号の入出力が行われる一方、基板面積に対する制約も大きい。そのため、本実施例では、サーミスタ１０５、圧解除センサ１０９は、上述したような接続方法を採用している。

［電源基板の構成］
電源部である電源基板４００は、交流電源（ＡＣ）４０１から入力された交流電圧を電源基板４００に接続された定着装置１００の発熱体１１０に供給する。電源基板４００は、発熱体１１０への電力供給経路の接続、切断を行うトライアック４０３、一次側と二次側の絶縁距離を確保するためのフォトトライアックカプラ４０４、フォトトライアックカプラ４０４を制御するトランジスタ４０５、リレー４０２を有する。また、抵抗４０６、４０７は、スイッチであるトライアック４０３を駆動するためのバイアス抵抗である。フォトトライアックカプラ４０４は、発光ダイオードが導通状態になることでトライアック４０３をオンする。抵抗４０８は、フォトトライアックカプラ４０４の発光ダイオードに流れる電流を制限する抵抗である。トランジスタ４０５のベース端子は、抵抗４０９を介して、コントローラ基板３００と接続されており、トランジスタ４０５はコントローラ基板３００から出力されるＦＳＲＤ信号に応じて、オン又はオフされる。ＦＳＲＤ信号がハイレベルの場合には、トランジスタ４０５がオンし、フォトトライアックカプラ４０４の発光ダイオードが導通状態となる。その結果、トライアック４０３がオンし、発熱体１１０に交流電源４０１からの交流電圧が供給される。一方、ＦＳＲＤ信号がローレベルの場合には、トランジスタ４０５がオフし、フォトトライアックカプラ４０４の発光ダイオードが非導通状態となり、トライアック４０３がオフし、交流電源４０１から発熱体１１０への交流電圧の供給が遮断される。

リレー４０２は、コントローラ基板３００のＣＰＵ３０１により、オン・オフ状態が制御される。ＣＰＵ３０１は、定着装置１００から取得したサーミスタ信号に基づいて発熱体１１０の温度を検知し、発熱体１１０が異常な高温であると判断した場合には、リレー４０２をオープン状態に設定して、発熱体１１０への通電を遮断する。このように、リレー４０２は、定着装置１００の安全性を高めるために用いられる。なお、図３では、電源基板４００の回路構成を簡便にするため、リレー４０２の二次側、及びＣＰＵ３０１がリレー４０２を駆動する二次側回路は不図示とし、一次側の導通／遮断部のみを模式的にリレー４０２として示している。

［メモリ基板とコントローラ基板とのインタフェース］
コントローラ基板３００は、定着装置１００、電源基板４００を含む画像形成装置１を制御する制御手段であるＣＰＵ３０１と、後述する検知回路３１０を有している。メモリ基板２００とコントローラ基板３００とのインタフェースである接続ケーブル２０１を介して送受信される信号は、電源電圧Ｖｃｃ、ＳＤＡ信号、ＳＣＬ信号、ＧＮＤ（グランド）、サーミスタ信号、圧解除信号、ＷＰ信号である。メモリ基板２００では、電源電圧Ｖｃｃ、ＳＤＡ信号、ＳＣＬ信号、ＧＮＤ（グランド）、サーミスタ信号、圧解除信号、ＷＰ信号は、それぞれコネクタ２１０の端子１、２、３、４、５、６、７に割り当てられている。一方、後述するコントローラ基板３００では、電源電圧Ｖｃｃ、ＳＤＡ信号、ＳＣＬ信号、ＧＮＤ（グランド）、サーミスタ信号、圧解除信号、ＷＰ信号は、それぞれコネクタ２０２の端子７、６、５、４、３、２、１に割り当てられている。電源電圧Ｖｃｃは、メモリ基板２００に実装された素子を駆動するための電源電圧であり、本実施例ではＤＣ３．３Ｖ（ボルト）を用いている。ＧＮＤはメモリ基板２００とコントローラ基板３００で共通のグランドラインであり、メモリ基板２００では、画像形成装置１の筺体と同電位になっている。

ＳＤＡ信号及びＳＣＬ信号は、メモリ基板２００上の不揮発性メモリ２０３とコントローラ基板３００の間でＩ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）通信を行うための信号である。上述したように、不揮発性メモリ２０３には、定着装置１００の特性データ、例えば、発熱体１１０のヒータ抵抗値等が記憶されている。コントローラ基板３００のＣＰＵ３０１は、接続ケーブル２０１を介して、不揮発性メモリ２０３とＩ２Ｃ通信を行い、不揮発性メモリ２０３に記憶されたデータを読み出す。ＣＰＵ３０１は、不揮発性メモリ２０３から読み出したデータに基づいて、電源基板４００のトライアック４０３をオン・オフ制御することにより、定着装置１００の発熱体１１０への電力供給を制御して、定着装置１００の最適な温度制御を行う。ＷＰ信号は、データ書き込みを禁止又は許可する、不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト端子（ＷＰ端子）に入力される信号である。

本実施例では、図３に示すように、メモリ基板２００に実装された不揮発性メモリ２０３は外部端子を８端子有している。Ｖｃｃ端子には電源電圧Ｖｃｃが入力され、ＧＮＤ端子はＧＮＤ電位に接続される。また、ＳＣＬ端子は、コントローラ基板３００のＣＰＵ３０１から出力されるクロック信号が入力される端子である。ＳＤＡ端子は、ＳＣＬ端子に入力されるクロック信号に同期して、不揮発性メモリ２０３のデータ読み出し／データ書き込みを行うための入出力端子である。

メモリ基板２００では、外来ノイズ等によりＩ２Ｃ通信に支障が生じないように、ＳＣＬ端子には抵抗２１４及びコンデンサ２１６から構成されるフィルタ回路が接続されている。一方、ＳＤＡ端子には抵抗２１３及びコンデンサ２１５から構成されるフィルタ回路が接続されている。不揮発性メモリ２０３は、ＷＰ端子の入力がハイレベルの場合にはライトプロテクト機能が有効な状態となり、不揮発性メモリ２０３へのデータ書き込みが禁止され、不揮発性メモリ２０３にデータを書き込むことができない。一方、ＷＰ端子の入力がローレベルの場合には、不揮発性メモリ２０３は、ライトプロテクト機能が解除された状態となり、不揮発性メモリ２０３へのデータ書き込みが許可され、不揮発性メモリ２０３にデータを書き込むことができる。ＷＰ端子の入力電圧レベルは、例えば、ハイレベルは電源電圧Ｖｃｃ×７０％〜Ｖｃｃまでの電圧範囲、ローレベルは−０．３Ｖ〜電源電圧Ｖｃｃ×２０％までの電圧範囲というように規定されている。

サーミスタ１０５からのサーミスタ信号と圧解除センサ１０９からの圧解除信号は、上述したようにメモリ基板２００を経由し、接続ケーブル２０１を通って、コントローラ基板３００へと出力される。コントローラ基板３００に入力されたサーミスタ信号、すなわち電源電圧３．３Ｖを抵抗３０２とサーミスタ１０５の抵抗値とで分圧された電圧がＣＰＵ３０１のＡ／Ｄポートに入力される。ＣＰＵ３０１は、サーミスタ信号に基づいて、発熱体１１０の温度を検知し、検知した温度に基づいて発熱体１１０への電力供給を制御するため、ＦＳＲＤ信号により電源基板４００のトランジスタ４０５のオン・オフ制御を行う。一方、圧解除信号は、抵抗３０３を介して電源電圧３．３Ｖにプルアップ接続されたＣＰＵ３０１のＩ／Ｏポートに入力される。ＣＰＵ３０１は、入力された圧解除信号に基づいて、セラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６とが加圧状態かどうかを検知し、セラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６とを加圧状態又は圧解除状態に制御する。

［検知回路］
接続ケーブル２０１抜けを検知する接続検知手段である検知回路３１０は、次のような回路素子で構成されている。すなわち、検知回路３１０は、スイッチング素子であるトランジスタ３０５、３０６、トランジスタ３０５のベース抵抗３０７、トランジスタ３０６のベース抵抗３０９、プルアップ抵抗３０８、抵抗３１２、３１３から構成されている。検知回路３１０の出力端子であるトランジスタ３０５のコレクタ端子は、ＦＳＲＤ信号として電源基板４００のトランジスタ４０５のベース端子に抵抗４０９を介して接続されている。一方、接続ケーブル２０１の接続状態を検知する検知回路３１０の動作／非動作のトリガとなる入力信号は、接続ケーブル２０１、コネクタ２０２を介してメモリ基板２００から出力されるＷＰ信号である。ＷＰ信号は、ＷＰ信号の供給元となるコントローラ基板３００上の電源電圧３．３Ｖから、次のような経路を通ってコントローラ基板３００に出力される。すなわち、コントローラ基板３００の電源電圧３．３Ｖは、コントローラ基板３００のコネクタ２０２の端子７、接続ケーブル２０１を介して、メモリ基板２００のコネクタ２１０の端子１を通って不揮発性メモリ２０３のＶｃｃ端子に入力される。そして、コントローラ基板３００からの電源電圧３．３Ｖ（第１の電圧）は、不揮発性メモリ２０３のＶｃｃ端子に入力されるとともに、抵抗２０７を通って不揮発性メモリ２０３のＷＰ端子にも入力（印加）される。更に、不揮発性メモリ２０３のＷＰ端子に入力された電圧は、メモリ基板２００のコネクタ２１０の端子７、接続ケーブル２０１、コントローラ基板３００のコネクタ２０２の端子１を通って、検知回路３１０のトランジスタ３０６のベース端子に入力される。

（接続ケーブルが正常に接続されている場合の検知回路の動作）
画像形成装置１が通常動作している場合には、コントローラ基板３００からメモリ基板２００に供給される電源電圧３．３Ｖが上述した経路を通って、検知回路３１０のトランジスタ３０６のベース端子に入力されて、トランジスタ３０６がオンする。これにより、トランジスタ３０５のベース端子にトランジスタ３０５をオンさせる所定の電流が流れなくなるため、トランジスタ３０５はオフ状態となり、検知回路３１０は非動作状態となる。その結果、電源基板４００に出力されるＦＳＲＤ信号は、検知回路３１０の影響を受けることがなくなる。これにより、電源基板４００のトランジスタ４０５のベース端子に入力されるＦＳＲＤ信号は、ＣＰＵ３０１のポート３１１から抵抗３０４を介して出力されることになり、トランジスタ４０５のオン・オフ制御はＣＰＵ３０１により行われることになる。

ところで、検知回路３１０のトランジスタ３０６のベース端子側からは、検知回路３１０の抵抗３０９及びメモリ基板２００の抵抗２０７は、直列に接続されたベース抵抗と見える。そのため、電源電圧Ｖｃｃの３．３Ｖに対し、トランジスタ３０６を駆動するためのベース端子に流れる電流値が不足しないような抵抗定数の設定を行う必要がある。トランジスタ３０６のベース電流Ｉｂは、トランジスタ３０６のベースーエミッタ電圧Ｖｂｅと抵抗２０７の抵抗値Ｒ１、抵抗３０９の抵抗値Ｒ２を用いて、次の（式１）のように表すことができる。

Ｉｂ＝（３．３−Ｖｂｅ）／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（式１）
ここで、抵抗３１２の抵抗値、及び不揮発性メモリ２０３のＷＰ端子への流れ込み電流は微小なため、無視できるものとする。また、不揮発性メモリ２０３のＷＰ端子には、電源電圧Ｖｃｃの３．３Ｖから、抵抗２０７とトランジスタ３０６のベース電流Ｉｂを乗じた電圧分だけ降下した電圧が印加される。不揮発性メモリ２０３のＷＰ端子（ライトプロテクト端子）に印加される電圧をＶｗｐとすると、電圧Ｖｗｐは、次の（式２）のように表すことができる。

Ｖｗｐ＝３．３−Ｒ１×Ｉｂ・・・（式２）
（式２）に（式１）を代入することにより、電圧Ｖｗｐは、次の（式３）のように表すことができる。

Ｖｗｐ＝３．３−Ｒ１×Ｉｂ
＝３．３−Ｒ１×（（３．３−Ｖｂｅ）／（Ｒ１＋Ｒ２））
＝（３．３×（Ｒ１＋Ｒ２）−Ｒ１×（３．３−Ｖｂｅ））／（Ｒ１＋Ｒ２）
＝（３．３×Ｒ２＋Ｖｂｅ×Ｒ１）／（Ｒ１＋Ｒ２）・・・（式３）
電圧Ｖｗｐがハイレベルを下回らないように、抵抗２０７、抵抗３０９の定数設定（抵抗値の設定）を行うことで、不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト機能を有効にし、不揮発性メモリ２０３へのデータ書き込みを禁止することができる。これにより、画像形成装置１が動作しているときに、外来ノイズや画像形成装置１の誤動作によって不揮発性メモリ２０３内のデータが誤って書き換わってしまうことを防ぐことができる。

（接続ケーブル抜けが発生した場合の検知回路の動作）
次に、接続ケーブル２０１抜け等を検知した場合の検知回路３１０の動作について説明する。図３に示すように、ＷＰ信号、及び不揮発性メモリ２０３のＶｃｃ端子に供給される電源電圧Ｖｃｃは、コントローラ基板３００のコネクタ２０２、及びメモリ基板２００のコネクタ２１０の両端の端子に配置されている。すなわち、ＷＰ信号はコネクタ２０２の端子１、コネクタ２１０の端子７と接続されるようなケーブル２０１の信号線の位置に配置されている。同様に、電源電圧Ｖｃｃはコネクタ２０２の端子７、コネクタ２１０の端子１と接続されるようなケーブル２０１の信号線の位置に配置されている。このコネクタの端子配置は、接続ケーブル２０１がコネクタ２１０やコネクタ２０２に傾いて挿入されたり、接続ケーブル２０１が振動等で傾いて導通不良になったりした場合に、電源電圧Ｖｃｃ又はＷＰ信号が最初に遮断されることを意図しているためである。

検知回路３１０のトランジスタ３０６のベース端子は、抵抗３１２でプルダウン接続されている。そのため、電源電圧Ｖｃｃ又はＷＰ信号が遮断される接続ケーブル２０１抜け等が発生した場合には、コネクタ２１０，２０２の端部のどちらの端子の信号が遮断されても、トランジスタ３０６にベース電流が供給されなくなり、トランジスタ３０６がオフする。その結果、トランジスタ３０５のベース端子には、電源電圧３．３Ｖから抵抗３０８、抵抗３０７を介してベース電流が流れることにより、トランジスタ３０５がオンする。トランジスタ３０５がオンすることにより、トランジスタ３０５のコレクタ端子にコレクタ電流が流れ、電源基板４００のトランジスタ４０５のベース端子に入力されるＦＳＲＤ信号がローレベルとなって、トランジスタ４０５がオフする。これにより、フォトトライアックカプラ４０４の発光ダイオードが非導通状態となってトライアック４０３がオフし、交流電源４０１から発熱体１１０への交流電圧の供給が遮断される。このように、コネクタ２０２やコネクタ２１０から接続ケーブル２０１が抜けた場合、ＣＰＵ３０１がサーミスタ信号や圧解除信号を取得できず、誤って発熱体１１０へ異常な電力供給を行うことができるような状況となる。しかしながら、検知回路３１０の動作により、電源基板４００から発熱体１１０への電力供給が遮断されることにより、画像形成装置１の安全を確保することができる。

［メモリ基板と治工具とのインタフェース］
次に、画像形成装置１の製造工程において、不揮発性メモリ２０３に定着装置１００の特性データを書き込む際の、メモリ基板２００と、書き込み制御部である治工具６００とのインタフェースについて説明する。図４は、製造工程での定着装置１００の動作確認等を行う治工具６００の構成と、治工具６００とメモリ基板２００との接続関係を説明する図である。製造工程では、メモリ基板２００は、コネクタ２１０、接続ケーブル２０１、及び治工具６００のコネクタ６０２（第３のコネクタ）を介して治工具６００に接続される。接続ケーブル２０１を介してメモリ基板２００と治工具６００との間で送受信される信号は、コントローラ基板３００と同様に、電源電圧Ｖｃｃ、ＳＤＡ信号、ＳＣＬ信号、ＧＮＤ（グランド）、サーミスタ信号、圧解除信号、ＷＰ信号である。一方、治工具６００でも、コントローラ基板３００と同様に、電源電圧Ｖｃｃ、ＳＤＡ信号、ＳＣＬ信号、ＧＮＤ（グランド）、サーミスタ信号、圧解除信号、ＷＰ信号は、それぞれコネクタ６０２の端子７、６、５、４、３、２、１に割り当てられている。

ＳＣＬ信号とＳＤＡ信号の信号線は、治工具６００のＩ２Ｃモジュール６０１と接続され、メモリ基板２００上の不揮発性メモリ２０３と治工具６００上のＩ２Ｃモジュール６０１との間でＩ２Ｃ通信が行われる。電源電圧Ｖｃｃは、治工具６００で生成される電源電圧３．３Ｖがメモリ基板２００に供給され、ＧＮＤの信号線は、治工具６００のグランド電位に接続される。ＷＰ信号は、治工具６００側ではＧＮＤ（第２の電圧）に接続され、メモリ基板２００の不揮発性メモリ２０３のＷＰ端子はローレベルに設定されることにより、不揮発性メモリ２０３はライトプロテクト機能が解除され、データ書き込み可能な状態にある。治工具６００のＩ２Ｃモジュール６０１は、データ書き込みが可能な状態の不揮発性メモリ２０３に、あらかじめ準備された定着装置１００の特性データを書き込む。ここで、特性データとは、例えば、発熱体１１０のヒータ抵抗値等である。その後、Ｉ２Ｃモジュール６０１は、不揮発性メモリ２０３に書き込んだデータを読み出して、データが正しく書き込まれているか確認する。

ところで、メモリ基板２００と治工具６００を接続した場合には、メモリ基板２００の抵抗２０７には、電源電圧３．３ＶとＧＮＤを接続した電流が流れるため、抵抗２０７の抵抗定数は、次のような状況が生じないように、注意して設定することが必要である。例えば、抵抗２０７の抵抗値を小さくしすぎると、抵抗２０７を流れる電流値が大きくなることで、抵抗２０７における消費電力が大きくなってしまう。一方、抵抗２０７の抵抗値を大きくしすぎると、次のような状況が生じることになる。すなわち、メモリ基板２００に上述したコントローラ基板３００を接続した場合には、検知回路３１０のトランジスタ３０６のベース端子に流れるベース電流が足りなくなったり、ＷＰ端子をハイレベルに維持できなくなったりしてしまう。

また、製造工程では、治工具６００を用いて、サーミスタ信号と圧解除信号の動作確認も行われる。製造工程では、治工具６００のソリッドステートリレー６０７に制御信号を入力して、オン・オフ制御を行い、交流電源（ＡＣ）６０５の交流電圧を定着装置１００の発熱体１１０へ供給する。そして、抵抗６０３を介して電源電圧３．３Ｖにプルアップ接続された治工具６００上の端子６０９に出力されるサーミスタ信号の電圧に基づいて、セラミックヒータ１０３の温度をサーミスタ１０５が正しく検知しているかどうかを確認する。同様に、製造工程では、定着装置１００に備えられた不図示の定着駆動モータ、カム、バネなどによって、圧解除センサ１０９のオン・オフ動作を行う。そして、そのときの、抵抗６０４を介して電源電圧３．３Ｖにプルアップ接続された端子６１０に出力される圧解除信号の電圧に基づいて、圧解除センサ１０９がセラミックヒータ１０３と加圧ローラ１０６との加圧状態を正しく検知しているかどうかを確認する。なお、治工具６００に実装されているリレー６０６は、異常時に交流電源６０５から定着装置１００への電力供給を遮断するためのものである。なお、図４では治工具６００の回路構成を簡便にするため、リレー６０６の二次側、及びリレー６０６を駆動する二次側回路は不図示とし、一次側の導通／遮断部のみを、模式的にリレー６０６として示している。

以上説明したように、本実施例では、不揮発性メモリ２０３を搭載するメモリ基板２００とコントローラ基板３００とを接続する接続ケーブル２０１において、検知回路３１０に接続される端子をライトプロテクト（ＷＰ）端子と兼用させている。これにより、製品状態では、コストアップやスペース増を伴うことなく、不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト機能を有効にして、不揮発性メモリ２０３内部のデータの信頼性を確保することができる。一方、不揮発性メモリのデータ書き込みを行う製造工程では、メモリ基板２００と接続するために新たな接続ケーブルを用いることなく、定着装置１００の奥に配置されるメモリ基板２００の不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト状態を解除することができる。

なお、本実施例において、治工具６００でライトプロテクト状態を解除するための電位はＧＮＤ（グランド）に限定されるものではなく、ライトプロテクト状態を解除できる電位であれば、ＧＮＤでなくても構わない。また、本実施例において、コネクタ２１０とコネクタ２０２を接続する接続ケーブル２０１を通るセンサ信号は、サーミスタ信号と圧解除信号に限定されるものではなく、サーミスタ信号と圧解除信号を通さなくても構わない。更に、メモリ基板２００は、不揮発性メモリ２０３、及びコントローラ基板３００の検知回路３１０と接続され、かつ、不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト（ＷＰ）端子と接続されたコネクタ２１０の端子を少なくても有していればよい。また、本実施例の不揮発性メモリは、ライトプロテクト機能を有していれば、不揮発性メモリの種類は問わないものとする。

また、検知回路３１０に接続される端子とライトプロテクト（ＷＰ）端子の配置については一番端の位置に限らず端部側であれば良い。例えば圧解除信号用の端子と入れ替えることが可能でありケーブルが一部抜けた状態を検知することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、接続ケーブルにおいて、ライトプロテクト機能を制御するための端子と、接続ケーブル抜けを検知するための端子を共通化することができる。

実施例１では、コントローラ基板３００に入力されるＷＰ信号の電圧に応じて、接続ケーブル抜けを検知し、定着装置１００への電力供給／遮断を行うＦＳＲＤ信号を制御する検知回路３１０について説明した。実施例１では、接続ケーブル抜けの検知を検知回路３１０が行っていたが、実施例２では、接続ケーブル抜けの検知をＣＰＵが行う例について説明する。

［コントローラ基板、メモリ基板、電源基板の構成］
図５は、本実施例の、定着装置１００の発熱体１１０に電力供給する電源基板４００、定着装置１００、及び定着装置１００や電源基板４００を制御するコントローラ基板７００の構成や接続関係を説明する図である。本実施例の図５では、実施例１の図３と比べて、図３に示した検知回路３１０が削除され、図５ではＷＰ信号が、ＣＰＵ７０１の抵抗７０３を介してプルダウン接続されたＩ／Ｏポート７０２に入力されている点が異なる。図５では、実施例１の図３と同じ構成には同じ符号を付すことで、ここでの説明を省略する。また、治工具６００との接続についても、定着装置１００の構成は実施例１の図４と同様であり、ここでの説明は省略する。

［メモリ基板とコントローラ基板とのインタフェース］
本実施例と実施例１との主たる相違点は、次の点である。すなわち、本実施例では、ＣＰＵ７０１が、接続ケーブル２０１のコネクタ２１０やコネクタ２０２への傾いた挿入、接続ケーブル２０１の導通不良やケーブル抜けの検知を、Ｉ／Ｏポート７０２に入力される情報に基づいて行っている点である。ＣＰＵ７０１のＩ／Ｏポート７０２は、入力ポートと出力ポートを切り換え可能であり、不揮発性メモリ２０３にデータを書き込むときは、Ｉ／Ｏポート７０２は出力ポートに設定される。そして、ＣＰＵ７０１は、Ｉ／Ｏポート７０２からローレベルを出力することにより、メモリ基板２００の不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト端子にローレベルが入力され、不揮発性メモリ２０３をデータ書き込みが可能な状態に設定される。不揮発性メモリ２０３にデータを書き込む場合を除き、ＣＰＵ７０１は、Ｉ／Ｏポート７０２を入力ポートとして使用する。そして、Ｉ／Ｏポート７０２には、コントローラ基板７００からメモリ基板２００に供給される電源電圧３．３Ｖを、抵抗２０７、及び抵抗７０３で分圧された電圧が入力される。なお、Ｉ／Ｏポート７０２に入力される分圧電圧、すなわち、不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト端子に入力される電圧がハイレベルとなるよう、抵抗２０７、及び抵抗７０３の抵抗値を設定する。これにより、不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト機能が有効となり、不揮発性メモリ２０３へのデータ書き込みを禁止することができる。更に、これにより、画像形成装置１が動作しているときに、外来ノイズや画像形成装置１の誤動作によって不揮発性メモリ２０３内のデータが誤って書き換わってしまうことを防ぐことができる。また、このとき、ＣＰＵ７０１は、Ｉ／Ｏポート７０２の入力電圧がハイレベルであることから、コネクタ２０２とコネクタ２１０が接続されていることを検知する。これにより、ＣＰＵ７０１は、ポート７１１からハイレベルのＦＳＲＤ信号を出力し、電源基板４００から定着装置１００の発熱体１１０に電力供給が可能な状態と判断する。

一方、接続ケーブル２０１がコネクタ２１０やコネクタ２０２に傾いて挿入されたり、接続ケーブル２０１が導通不良や抜けたりした場合には、ＣＰＵ７０１のＩ／Ｏポート７０２は抵抗７０３を介してプルダウン接続され、ローレベルが入力されることとなる。このとき、ＣＰＵ７０１はＩ／Ｏポート７０２の入力がローレベルであるため、接続ケーブル２０１が抜けていると判断し、ポート７１１から出力されるＦＳＲＤ信号をローレベルに設定する。これにより、電源基板４００から定着装置１００の発熱体１１０への電力供給が遮断される。

本実施例では、上述したコントローラ基板７００の構成により、実施例１の検知回路３１０を用いることなく、簡易な構成で、接続ケーブル２０１の抜け等が生じた場合に、ＦＳＲＤ信号を制御して、定着装置１００への電力供給を遮断する。これにより、定着装置１００の安全を確保することができる。また、本実施例では、不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト端子に接続するための専用端子を設けることなく、治工具６００やＣＰＵ７０１で不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト機能の設定や解除を行うことができる。

なお、本実施例では、ＣＰＵ７０１のＩ／Ｏポート７０２は、入力ポート又は出力ポートに切り換え可能であるとしたが、Ｉ／Ｏポート７０２は入力専用ポートであっても構わない。その場合は、実施例１と同様、治工具６００で不揮発性メモリ２０３のライトプロテクト状態を解除することができる。

以上説明したように、本実施例によれば、接続ケーブルにおいて、ライトプロテクト機能を制御するための端子と、接続ケーブル抜けを検知するための端子を共通化することができる。

２００ メモリ基板
２０１ 接続ケーブル
２０２ コネクタ
２０３ 不揮発性メモリ
２１０ コネクタ
３００ コントローラ基板
３０１ ＣＰＵ３０１
３１０ 検知回路

Claims (10)

1. 記録紙に画像形成を行う画像形成装置であって、
   メモリへの書き込み禁止、又は書き込み許可を設定するためのライトプロテクト端子を有するメモリを有する記憶部と、
   前記画像形成装置を制御する制御部と、
   前記記憶部と前記制御部とを接続するケーブルと、
   を備え、
   前記記憶部は、前記ケーブルの一端が接続される第１のコネクタを有し、
   前記制御部は、前記ケーブルの他端が接続される第２のコネクタと、前記ケーブルの接続状態を検知する接続検知手段と、前記画像形成装置を制御する制御手段と、を有し、
   前記ケーブルは、前記メモリの前記ライトプロテクト端子と接続された信号線を有し、
   前記接続検知手段は、前記信号線の電圧に基づいて、前記ケーブルが前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタに接続されているかどうかを検知することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記信号線は、前記ケーブルの前記他端が前記第２のコネクタに接続されたときに、前記第２のコネクタの端部側の端子と接続される位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ライトプロテクト端子は、前記メモリへの書き込みを禁止するために第１の電圧が印加されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. ヒータを有し、前記ヒータで加熱することにより記録紙上に形成された画像を記録紙に定着させる定着部を備え、
   前記記憶部は、前記定着部に配置され、
   前記メモリには、前記ヒータの情報が記憶されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記定着部の前記ヒータに電力を供給する電源部を備え、
   前記電源部は、前記ヒータへの電力の供給、又は遮断を行うスイッチを有し、
   前記定着部は、前記ヒータの温度を検知する温度検知手段を有し、
   前記温度検知手段より検知された前記ヒータの温度は、前記ケーブルを介して、前記制御手段に伝達され、
   前記制御手段は、前記メモリより取得した前記ヒータの情報、及び前記温度検知手段より取得した前記ヒータの温度に基づいて、前記スイッチを制御することにより、前記ヒータの温度を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記接続検知手段は、前記制御手段であり、
   前記制御手段は、前記信号線の電圧を取得し、取得した前記電圧が前記第１の電圧の場合には、前記ケーブルが前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタに接続されていることを検知し、取得した前記電圧が前記第１の電圧とは異なる、前記メモリへの書き込みを許可する第２の電圧の場合には、前記ケーブルが少なくとも前記第１のコネクタ又は前記第２のコネクタとは接続されていないことを検知することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、取得した前記信号線の電圧が前記第２の電圧であることを検知した場合には、前記スイッチを制御して、前記電源部から前記ヒータへの電力供給を遮断することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記接続検知手段は、前記信号線の電圧に応じてオン又はオフするスイッチング素子を有し、
   前記スイッチング素子は、前記信号線の電圧が前記第１の電圧の場合にはオンし、前記信号線の電圧が前記第１の電圧とは異なる、前記メモリへの書き込みを許可する第２の電圧の場合にはオフすることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
9. 前記電源部の前記スイッチは、前記スイッチング素子がオフの場合には、前記ヒータへの電力供給を遮断するように切り替わることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記ケーブルの前記他端が接続される第３のコネクタを有し、前記記憶部の前記メモリに情報を書き込むための書き込み制御部を備え、
    前記書き込み制御部は、前記ケーブルが前記書き込み制御部の前記第３のコネクタに接続されると、前記メモリの前記ライトプロテクト端子に、前記第１の電圧とは異なる、前記メモリへの書き込みを許可する第２の電圧を印加することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

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