DE60216659T2

DE60216659T2 - Verbrauchbare Komponente mit interner Sicherung für ein Bilderzeugungsgerät

Info

Publication number: DE60216659T2
Application number: DE60216659T
Authority: DE
Inventors: Kazuaki Minato-ku Arai; Koichi Minato-ku Negishi; Takao Minato-ku Uchida
Original assignee: Oki Data Corp
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2002-04-23
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: DE60216659D1; JP4354150B2; JP2003021991A; US20020164169A1; EP1255170A1; US6701096B2; EP1255170B1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein bilderzeugendes Gerät wie z.B. einen Drucker, insbesondere auf die Verwaltung einer verbrauchbaren Komponente in einem solchen Gerät.
2. Stand der Technik:
Ein Beispiel für ein bilderzeugendes Gerät, in dem die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, ist der elektrofotografische Reihenfarbdrucker 1, der in den 17 und 18 gezeigt ist: 17 ist eine seitliche Schnittdarstellung; 18 ist ein schematisches Blockdiagramm der Druckeinheit.
Der Drucker in diesen Zeichnungen hat eine Niedervoltspannungsquelle 2, eine Hochspannungsquelle 3 und vier Druckeinrichtungen: Eine gelbe (Y) Druckeinrichtung 4, eine magenta-farbene (M) Druckeinrichtung 5, eine cyan-farbene (C) Druckeinrichtung 6, und eine schwarze (K) Druckeinrichtung 7. Die Druckeinrichtungen beinhalten jeweils fotoempfindliche Trommeleinheiten (ID Einheiten) 4a bis 7a, Licht-emittierende Dioden-(LED)-Köpfe 4b bis 7b, Entladungslampen 4c bis 7c, und Trans ferrollen 4e bis 7e, und werden von den jeweiligen Motoren 4d bis 7d angetrieben.
Druckmedien wie z.B. nicht gezeigte Papierbögen werden in einem Kassettenfach 8 platziert und durch die Rotation einer Einzugsrolle 9 in den Drucker 1 eingeführt. Eine Anziehungsrolle 10 erzeugt eine elektrostatische Ladung, die das Druckmedium an einem Transportband in einer Transportbandeinheit 11 hält. Angetrieben durch die Rotation der Transportbandantriebsrolle 11a trägt das Transportband das Druckmedium an den Druckvorrichtungen 4 bis 7 vorbei, welche Druckprozesse durchführen, die gelbe, magenta-farbene, cyan-farbene und schwarze Tonerbilder auf die Druckmedien übertragen.
Die Medien passieren als nächstes einen Fixierer 12, der die Tonerbilder auf ihnen fixiert, und werden zuletzt in eine Ablage 13 geliefert. Die Druckmedien können auch manuell zugeführt werden, in diesem Fall werden sie durch eine Frontrolle 14 in den Drucker 1 eingeführt, aber die folgenden Druckoperationen sind dieselben.
Diese Druckoperationen werden durch die Maschinensteuerung 15 in 18 gesteuert. Die Maschinensteuerung 15 steuert die LED-Köpfe 4b bis 7b durch eine Relaistafel 16 und kontrolliert direkt die Entladungslampen 4c bis 7c, die zuvor genannten Motoren (M) 4d bis 7d, einen Einzugsmotor 9d, der die Einzugsrolle 9 antreibt, einen Bandmotor 11d, der die Transportbandantriebsrolle 11a antreibt, einen Heizermotor 12d, der eine Heizrolle in dem Fixierer 12 antreibt, einen vorderen Motor 14d, der die vordere Rolle 14 antreibt, und die Energiequellen 2, 3. Die Niedervoltenergiequelle 2 versorgt eine Hitzequelle wie z.B. eine Halogenlampe (nicht gezeigt) in dem Fixierer 12 mit Energie. Die Hochvoltenergiequelle 3 versorgt die ID Einheiten 4a bis 7a und die Transportbandeinheit 11 mit Energie. Die Maschinensteuerung 15 ist ebenso mit verschiedenen Sensoren 17 verbunden, wie z.B. einem Sensor, der die Anwesenheit eines Druckmediums bemerkt, und einem Sensor, der bemerkt, ob die Abdeckung des Druckers offen oder geschlossen ist.
In diesem Drucker 1 sind die ID Einheiten 4a bis 7a, das Transportband 11 und der Fixierer 12 verbrauchbare Komponenten, die am Ende ihrer Lebensdauer ersetzt werden müssen. Um dem Benutzer mitzuteilen, wann die verbrauchbaren Komponenten zu ersetzen sind, hat der Drucker Zähler, welche die kummulierte Anzahl von Rotationen zählen, die von rotierenden Teilen, wie z.B. der fotoempfindlichen Rolle, gemacht werden. Wenn ein Zähler einen vorgegebenen Wert erreicht, zeigt der Drucker einen Servicealarm, der anzeigt, dass die zugehörige verbrauchbare Komponente ersetzt werden muss.
Durch diesen Alarm hingewiesen kann der Benutzer die verbrauchbare Komponente zur geeigneten Zeit ersetzen.
Wenn die verbrauchbare Komponente ersetzt wird, ist es ebenso notwendig, den Zähler zurückzusetzen. Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, den Zähler automatisch durch Mittel der Struktur, wie sie in 19 gezeigt wird, zurückzusetzen. Die verbrauchbare Komponente 20, die jede beliebige von den ID Einheiten 4a bis 7a oder das Transportband 11 oder die Sicherung 12 sein kann, beinhaltet eine Sensoreinheit 18, der feststellt, ob die Sicherung F1 durchgebrannt ist. Wenn die Sicherung F1 nicht durchgebrannt ist, brennt der Abschnitt 18 zur Feststellung der verbrauchbaren Komponente sie durch und setzt den Zähler zurück. Der Abschnitt 18 zur Feststellung der verbrauchbaren Einheit beinhaltet einen Transistor TR1, einen Widerstand R1 und eine zentrale Recheneinheit (CPU) 19, deren Funktionen weiter unten im Bezug auf das Flussdiagramm in 20 beschrieben werden.
Wenn die Energie des Druckers eingeschaltet wird oder seine Abdeckung geöffnet und dann geschlossen wird, liest die CPU (19) (Schritt S201) und prüft (Schritt S202) den Eingabewert an einem Ein-Bit digitalen Eingangsanschluss IN, der über die Sicherung F1 mit Masse und über Widerstand R1 mit einer Spannungsversorgung (Vcc) verbunden ist. Wenn der Eingangswert auf einem hohen logischen Niveau ist und damit anzeigt, dass die Sicherung F1 schon durchgebrannt ist und die verbrauchbare Einheit 20 nicht neu ist, beendet die CPU 19 den Prozess in 20. Wenn der Inputwert auf dem niedrigen logischen Niveau ist, der anzeigt, dass die Sicherung F1 nicht durchgebrannt ist und die verbrauchbare Komponente 20 neu ist, setzt die CPU 19 den Zähler, der über die Betriebstauer der verbrauchbaren Komponente 20 Buch führt zurück (Schritt S203) und gibt an einer Ausgangsschnittstelle OUT einen „Null"-Puls aus (Schritt S204), indem sie einen Strompuls durch den Transistor TR schickt, um die Sicherung F1 zu zerstören. Um zu bestätigen, dass die Sicherung F1 durchgebrannt ist, liest (Schritt S205) und überprüft (Schritt S206) die CPU 19 den Eingabewert an der Eingabeschnittstelle IN noch einmal. Wenn der Eingabewert auf einem hohen logischen Niveau ist, endet der Vorgang; wenn der Eingangswert auf dem unteren logischen Niveau ist, werden die Schritte S204, S205, und S206 wiederholt, bis der Eingangswert hoch wird, oder bis eine Höchstzahl an Wiederholungen erreicht ist.
Verbrauchbare Einheiten wie die ID Einheiten, das Transportband und Fixierer haben unterschiedliche Spezifikationen für verschiedene Drucker, und wenn sie ersetzt werden, kann der Benutzer fälschlicherweise eine verbrauchbare Komponente vom falschen Typ installieren. Da es hier ID Einheiten mit unterschiedlichen Tonerfarben gibt, kann der Benutzer auch eine ID Einheit der falschen Farbe installieren.
Wenn dies passiert, kann ein konventioneller Drucker nicht erkennen, dass die verbrauchbare Einheit falsch ersetzt worden ist, und arbeitet, als ob die Ersetzung korrekt gemacht worden ist, was verschiedene Probleme erzeugt. Ein Problem ist, dass der Benutzer nicht wahrnimmt, dass die falsche verbrauchbare Einheit installiert worden ist, bis ein fehlerhaftes Druckresultat erzielt wird, an diesem Punkt muss der Benutzer die verbrauchbare Einheit noch einmal ersetzen, den Druckauftrag wiederho len und entweder diejenige verbrauchbare Einheit, die fälschlicherweise installiert worden ist, wegwerfen oder für eine spätere Benutzung aufheben. Ein anderes Problem ist, dass die fälschlicherweise installierte verbrauchbare Einheit nun eine durchgebrannte Sicherung hat, so dass, wenn diese später wieder installiert und benutzt wird, ihr Zähler nicht zurück gesetzt werden wird, und ihre Nutzungsdauer nicht korrekt angezeigt werden wird.
Wenn verbrauchbare Einheiten mit verschiedenen Spezifikationen oder Farben verschiedene äußere Formen haben, können diese Probleme durch einen mechanischen Aussperrmechanismus, der die Installation des falschen Typs von verbrauchbaren Komponenten verhindert, vermieden werden, aber ein solcher Mechanismus erhöht die Herstellungskosten des Druckers und der verbrauchbaren Komponente.
Anstelle einer Sicherung kann die verbrauchbare Komponente einen internen Speicherschaltkreis haben, der z.B. Identifikationsinformation und entweder einen Zählerwert oder ein Flag, dass anzeigt ob die verbrauchbare Komponente neu ist oder nicht, speichert, aber auch dieser Speicherschaltkreis erhöht die Kosten der verbrauchbaren Komponente.
Ein weiteres Problem ist, dass wenn eine neue verbrauchbare Komponente installiert wird, ihre Sicherung nicht durchbrennen könnte. In diesem Fall zeigt ein konventioneller Drucker einen Alarm, der anzeigt, dass die verbrauchbare Komponente defekt ist, und deaktiviert das Drucken.
Der Benutzer muss dann die verbrauchbare Komponente erneut ersetzen, obwohl ihre Funktion normalerweise durch das Versagen der Sicherung nicht beeinträchtigt ist, und das Versagen in einem vorübergehenden Zustand begründet sein kann, der später verschwinden wird.
Ein weiters Problem ist, dass der Drucker nicht zwischen dem Zustand, in dem die verbrauchbare Komponente nicht installiert ist, und dem Zustand, in dem die verbrauchbare Komponente installiert ist, aber eine durchgebrannte Sicherung hat, unterscheiden kann. Eine konventionelle Lösung für dieses Problem ist in der 21 gezeigt. Die verbrauchbare Komponente 20 und die Sensoreinheit 18 stellen an drei Punkten 21, 22, 23 elektrischen Kontakt her. In der verbrauchbaren Komponente 20 ist der Kontaktpunkt 22 direkt mit Kontaktpunkt 21 verbunden und über die Sicherung F1 mit dem Kontaktpunkt 23 verbunden. Die Sensoreinheit 18 der verbrauchbaren Komponente beinhaltet jetzt einen Transistor TR1, Widerstände R11 bis R16, eine CPU 19 mit Eingangsanschlüssen IN1 und IN2 und Schaltmittel (nicht gezeigt), um elektrischen Kontakt an den Punkten 21 und 23 herzustellen und zu unterbrechen. In der Sensoreinheit 18 der verbrauchbaren Komponente ist der Kontaktpunkt 22 mit der Energieversorgung (Vcc) durch den Widerstand R11 verbunden und Kontaktpunkt 23 ist geerdet. Die Funktion dieser Elemente wird im Bezug auf das Flussdiagramm in 22 erklärt werden.
Wenn die Energie des Druckers eingeschaltet wird oder seine Abdeckung geöffnet und dann geschlossen wird, befiehlt die CPU 19 den Schaltmitteln elektrischen Kontakt an Punkt 21 (Schritt S211) herzustellen, liest und testet dann den Eingabewert am Eingangsanschluss IN1, der über den Widerstand R15 mit dem Kontaktpunkt 21 und über den Widerstand R16 mit der Erde verbunden ist (Schritt S212). Wenn der IN1 Eingabewert auf einem niedrigen logischen Niveau ist, was anzeigt, dass die verbrauchbare Komponente 20 nicht installiert ist, zeigt die CPU 19 eine Alarmanzeige auf z.B. einem Anzeigefeld (Schritt S213) und beendet dann das Verfahren.
Wenn der IN1 Eingabewert auf einem hohen logischen Niveau ist, was anzeigt, dass die verbrauchbare Komponente 20 installiert ist, befiehlt die CPU 19 den Schaltmitteln, den elektrischen Kontakt am Punkt 21 zu unterbrechen und elektrischen Kontakt an Punkt 23 herzustellen (Schritt S214), liest und testet dann den Eingabewert am Eingangsanschluss IN2, der über den Widerstand R13 mit dem Kontaktpunkt 22 und über den Widerstand R14 mit Erde verbunden ist (Schritt S215). Wenn der IN2 Eingang auf dem hohen logischen Niveau ist, was anzeigt, dass die Sicherung F1 schon durchgebrannt ist, beendet die CPU 19 das Verfahren. Wenn der IN2 Eingabewert auf dem niedrigen logischen Niveau ist, was anzeigt dass die Sicherung F1 nicht durchgebrannt ist, setzt die CPU 19 den Zähler, der über die Betriebsdauer der verbrauchbaren Komponente 20 Buch führt, zurück (Schritt S216) und gibt einen „0" Impuls aus dem Ausgangsanschluss OUT (Schritt S217), der einen Strom durch den Transistor TR1 und den Widerstand R12 schickt, um die Sicherung F1 durchzubrennen, liest und testet dann den IN2 Eingangswert erneut (Schritt S218). Die Schritte S217 und S218 werden wiederholt, bis der IN2 Eingang hochgeht oder bis eine begrenzte Anzahl von Wiederholungen erreicht ist.
Der herkömmliche Stand der Technik, der in den 21 und 22 gezeigt ist, hat wie der in den 19 und 20 den Nachteil, nicht in der Lage zu sein, zwischen verschiedenen Typen von verbrauchbaren Komponenten zu unterscheiden. Ein weiterer Nachteil ist die Notwendigkeit für einen dritten elektrischen Kontaktpunkt 21 und die Notwendigkeit für Schaltmittel, um den elektrischen Kontakt an den Punkten 21 und 22 herzustellen und zu unterbrechen. Der dritte Kontaktpunkt und die Schaltmittel benötigen beide zusätzlichen Raum. Die Schaltmittel erhöhen auch die Komplexität des Druckers und erhöhen seine Kosten.
Die zuvor beschriebenen Probleme beschränken sich nicht auf elektrofotografische Drucker sondern können ebenso in anderen Typen von bilderzeugenden Geräten auftreten.
Das Dokument US-A-6 104 888 zeigt ein System zum Bestimmen einer Charakteristik eines bilderzeugenden Elementes, welches abnehmbar in einem bilderzeugenden Gerät montiert ist. Ein Detektor für eine Einheit beinhaltet einen Hauptschaltkreis in einem bilderzeugenden Gerät und einen komplementären Schaltkreis in einem bilderzeugenden Gerät. Der komplementäre Schaltkreis hat eine Sicherung und einen ersten Widerstand, die parallel miteinander verbunden sind. Der Hauptschaltkreis beinhaltet eine Energieversorgung, wobei ein erster Abschnitt des Schaltkreises einen zweiten Widerstand hat, der über den komplementären Schaltkreis mit der Energieversorgung verbunden ist, wenn das Element richtig in dem bilderzeugenden Gerät montiert ist, und wobei ein zweiter Abschnitt des Schaltkreises parallel mit dem zweiten Widerstand verbunden ist und einen dritten Widerstand hat und schaltbar in Serie mit dem Widerstand verbunden ist. Der Hauptschaltkreis beinhaltet weiterhin einen Detektor um eine Spannung oder einen Strom in einem Teil des ersten Abschnittes des Schaltkreises festzustellen. In dem Hauptschaltkreis ist auch ein Element eines Sicherungsschaltkreisabschnittes montiert, um den Schalter für eine vorgegebene Zeit zu schließen und die Sicherung durchzubrennen, wenn festgestellt wird, dass die Sicherung nicht durch die Spannung oder den Strom, der von dem Detektor festgestellt worden ist, durchgebrannt worden ist.
In dem Dokument US-A-5 303 005 wird ein bilderzeugendes Gerät mit einer verbesserten Wartungskontrolle beschrieben. Ein Kontrollsystem eines bilderzeugenden Gerätes beinhaltet eine Vielzahl von bilderzeugenden Geräten und eine Kontrolleinheit, die mit jedem der bilderzeugenden Geräte über eine Kommunikationsleitung verbunden ist. Jedes der bilderzeugenden Geräte beinhaltet ein Erfassungsgerät, um den Inhalt von Wartungsarbeiten für das bilderzeugende Gerät zu erfassen und ein Übertragungsgerät, um die Arbeitsdaten, welche die von dem Erfassungsgerät festgestellten Ergebnisse zeigen, über eine Kommunikationsleitung an die Kontrolleinheit zu übertragen. Die Kontrolleinheit beinhaltet ein Empfangsgerät, um die Arbeitsdaten, die von einem der bilderzeugenden Geräte übertragen worden sind, zu empfangen und einen Speicher, um die empfangenen Arbeitsdaten zu speichern.
In dem Dokument US-A-5 021 828 ist ein Kopiergerät offenbart, dass ein verbrauchbares Teil hat. Ein Speichergerät wie z.B. ein Kopierer oder ein Faxgerät welches Informationen auf Papier speichert und Teile benutzt, die der Bediener nach dem Ablauf der Lebensdauer durch Verbrauch des Teils oder Verschleiß des Teils ersetzt. Es ist ein System vorgesehen, so dass die Lebensdauer des verbrauchbaren Teiles durch Vorrichtungen am Hauptkörper des Speichergerätes gemessen werden kann. Jedes verbrauchbare Teil hat eine Anzeige, welche Stufe des Verbrauches oder welche Stufe innerhalb seiner Lebensdauer es erreicht hat. D.h. für einen Kopierer kann nach einer gewissen Anzahl hergestellter Kopien eine von mehreren Sicherungen am verbrauchbaren Teil als Anzeige für den Zustand dieses Teiles unterbrochen werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein bilderzeugendes Gerät zur Verfügung zu stellen, das preiswerte Mittel hat, um die fehlerhafte Installation eines falschen Typs einer verbrauchbaren Komponente zu verhindern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, zu ermöglichen eine verbrauchbare Komponente in einem bilderzeugenden Gerät, trotz eines vorübergehenden Versagens einer Sicherung, durchzubrennen, zu benutzen. Eine weitere Aufgabe ist es, zu ermöglichen, eine verbrauchbare Komponente mit einer durchgebrannten Sicherung von einer verbrauchbaren Komponente zu unterscheiden, die nicht installiert ist, ohne dass ein zusätzlicher elektrischer Kontaktpunkt benötigt wird.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein geeignetes Mittel zur Verfügung zu stellen um, die Temperatur innerhalb des bilderzeugenden Gerätes zu überwachen.
Das erfundene bilderzeugende Gerät hat eine ersetzbare verbrauchbare Komponente mit einer internen Sicherung. Wenn die verbrauchbare Komponente installiert wird, wird die Sicherung durchgebrannt, um anzuzeigen, dass die verbrauchbare Komponente nicht länger neu ist. Zusätzlich kann ein Zähler in dem bilderzeugendem Gerät zurückgesetzt werden; danach misst der Zähler die verbleibende Betriebsdauer der verbrauchbaren Komponente durch Zählen eines vorbestimmten sich wiederholenden Vorgangs, der ausgeführt wird, wenn die verbrauchbare Komponente benutzt wird.
Erfindungsgemäß umfasst die verbrauchbare Komponente einen Widerstand, der z.B. in Reihe mit einer internen Sicherung verbunden ist. Der Widerstandswert des Widerstandes zeigt den Typ der verbrauchbaren Komponente an. Bevor die Sicherung durchgebrannt wird, bestimmt das bilderzeugende Gerät den Typ der verbrauchbaren Komponente. Z.B. bestimmt es, ob die verbrauchbare Komponente vom richtigen Typ ist, durch Messen des Widerstandswertes des Widerstandes und warnt den Benutzer, wenn die verbrauchbare Komponente von einem falschen Typ ist.
Das bilderzeugende Gerät kann ebenso Mittel haben, um die zwei Enden der Sicherung kurz zu schließen, so dass der Widerstandswert des Widerstandes sogar gemessen werden kann, nachdem die Sicherung durchgebrannt ist. Dieses Merkmal ist nützlich, wenn die verbrauchbare Komponente vorübergehend entfernt und dann wieder installiert worden ist.
In einem elektrofotographischen Drucker mit ersetzbaren fotoempfindlichen Trommeleinheiten, die verschiedene Tonerfarben haben, kann der Widerstandswert die Farbe des Toners anzeigen.
Das bilderzeugende Gerät kann ebenso Mittel haben, um es dem Benutzer zu ermöglichen, zu entscheiden, den Zähler zurückzusetzen oder nicht, und die Sicherung durchzubrennen, wenn eine verbrauchbare Komponente vom richtigen Typ installiert ist. Dies ermöglicht es, die verbrauchbare Komponente zu testen, ohne die Sicherung durchzubrennen.
Erfindungsgemäß hat das bilderzeugende Gerät einen Speicher, der Informationen über eine fehlerhafte Sicherung speichert.
Während es versucht, die Sicherung in der verbrauchbaren Komponente durchzubrennen, misst das bilderzeugende Gerät ihren Widerstand, zunächst, um zu entscheiden ob der Widerstand normal ist, dann, um zu bestimmen, ob die Sicherung durchgebrannt ist. Wenn die Sicherung einen normalen Widerstand hat, aber versagt, innerhalb einer vorgegebenen Zeit durchzubrennen, wird die Information über fehlerhafte Sicherungen geprüft. Wenn diese Information nicht angibt, dass die Sicherung in einem früheren Versuch versagt hat durchzubrennen, wird der Zähler gelöscht und die verbrauchbare Komponente wird vorerst benutzt, aber ihr Versagen durchzubrennen wird in dem Speicher gespeichert, so dass wenn die Sicherung bei dem nächsten Versuch erneut versagt durchzubrennen, einen Alarmwarnung gegeben werden kann. Wenn die Sicherung in dem nächsten Versuch erfolgreich durchgebrannt wird, wird die Anzeige ihres Versagens durchzubrennen in dem Speicher gelöscht.
Vor dem Versuch, die Sicherung durchzubrennen, kann das bilderzeugende Gerät eine Widerstandsmessung benutzen, um zu bestimmen, ob die Sicherung bereits durchgebrannt ist, und wenn sie es ist, die Anzeige in dem Speicher löschen, ohne den Zähler zurückzusetzen.
Wenn die ersetzbare verbrauchbare Komponente eine fotoempfindliche Trommeleinheit ist, die eine fotoempfindliche Trommel hat, die im Kontakt mit einer Transferrolle steht, durch die Strom zur Verfügung gestellt wird, um die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel aufzuladen, kann das bilderzeugende Gerät vor dem Messen des Widerstandes der Sicherung die Ausgangsspannung der Energieversorgung, die den Strom zur Verfügung stellt, messen, um zu bestätigen, dass die fotoempfindliche Trommeleinheit richtig installiert ist, so dass eine nicht installierte fotoempfindliche Trommeleinheit nicht fälschlicherweise als eine installierte fotosensitve Trommeleinheit mit einer durchgebrannten Sicherung interpretiert wird. Wenn die fotoempfindliche Trommeleinheit nicht installiert ist, wird die Anzeige im Speicher nicht gelöscht und der Zähler wird nicht zurück gesetzt.
Erfindungsgemäß beinhaltet die verbrauchbare Komponente einen Widerstand, der parallel mit der internen Sicherung zwischen zwei Punkten, an denen die verbrauchbare Komponente elektrischen Kontakt mit dem bilderzeugenden Gerät herstellt, verbunden ist. Der elektrische Widerstand zwischen diesen beiden Punkten zeigt dann an, ob die verbrauchbare Komponente installiert ist oder nicht, und wenn sie installiert ist, ob die interne Sicherung durchgebrannt ist oder nicht. Der Widerstandswert kann ebenso anzeigen, ob die verbrauchbare Komponente vom richtigen Typ ist. Der Widerstand kann ein Thermistor mit einem positiven Temperaturkoeffizienten sein, in diesem Fall kann der Widerstandswert überwacht werden, um die Temperatur in dem bilderzeugenden Gerät zu überwachen.
Die Erfindung stellt auch eine verbrauchbare Komponente wie z.B. eine fotoempfindliche Trommeleinheit oder ein Tonerpatrone zur Verfügung, die einen Widerstand hat, der parallel mit der internen Sicherung verbunden ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den beigefügten Zeichnungen:
ist 1 ein Schaltbild, welches die wesentlichen Teile einer verbrauchbaren Komponente und ihrer Sensoreinheit in einem ersten Ausführungsbeispiel des erfundenen bilderzeugenden Gerätes zeigt;
ist 2 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels zeigt;
ist 3 ein Schaltbild, welches die wesentlichen Teile einer verbrauchbaren Komponente und ihrer Sensoreinheit in einen zweiten Ausführungsbeispiel des erfundenen bilderzeugenden Gerätes zeigt;
ist 4 ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt;
ist 5 ein Graph, der die Erkennung einer verbrauchbaren Komponente in einem dritten Ausführungsbeispiel des erfundenen bilderzeugenden Gerätes darstellt;
ist 6 ein Flussdiagramm, welches den Betrieb eines vierten Ausführungsbeispiels des erfundenen bilderzeugenden Gerätes beschreibt;
ist 7 ein Schaltbild, welches die wesentlichen Teile einer verbrauchbaren Komponente und ihrer Sensoreinheit in einem fünften Ausführungsbeispiel des erfundenen bilderzeugenden Gerätes zeigt;
sind 8 und 9 ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des fünften Ausführungsbeispiels beschreibt;
ist 10 ein Schaltbild, welches wesentliche Teile einer verbrauchbaren Komponente und ihrer Sensoreinheit in einem sechsten Ausführungsbeispiel des erfundenen bilderzeugenden Gerätes zeigt;
sind 11 und 12 ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des sechsten Ausführungsbeispiels beschreibt;
ist 13 ein Schaltbild, welches wesentliche Teile einer verbrauchbaren Komponente und ihrer Sensoreinheit in einem siebten Ausführungsbeispiel des erfundenen bilderzeugenden Gerätes zeigt;
ist 14 ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des siebten Ausführungsbeispieles beschreibt;
ist 15 ein Schaltbild, das wesentliche Teile einer verbrauchbaren Komponente und ihrer Sensoreinheit in einem achten Ausführungsbeispiel des erfundenen bilderzeugenden Gerätes zeigt;
ist 16 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb des achten Ausführungsbeispiels zeigt;
ist 17 eine Schnittansicht, die den Aufbau eines elektrofotographischen Farbdruckers zeigt;
ist 18 ein Blockdiagramm der Druckeinrichtung des Druckers aus 17;
ist 19 ein Schaltbild, das den Aufbau einer konventionellen Abtasteinrichtung einer verbrauchbaren Komponente in einem Drucker zeigt;
ist 20 ein Flussdiagramm, welches den Betrieb der Sensoreinheit der verbrauchbaren Komponente aus 19 beschreibt;
ist 21 ein Teilschaltbild, das den Aufbau einer anderen konventionellen Sensoreinheit einer verbrauchbaren Komponente zeigt; und
ist 22 ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Sensoreinheit der verbrauchbaren Komponente aus 21 zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Alle Ausführungsbeispiele sind elektrofotographische Drucker mit verbrauchbaren Komponenten, die interne Sicherungen haben, und mit Abschnitten zum Abtasten der verbrauchbaren Komponente, welche die internen Sicherungen durchbrennen und Zähler zurücksetzen, um die Betriebsdauer der verbrauchbaren Komponenten zu messen.
1 zeigt schematisch eine verbrauchbare Komponente 27 und ihren Abschnitt zum Abtasten der verbrauchbaren Komponente 28 in einem Drucker gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Abschnitt zum Abtasten der verbrauchbaren Komponente 28 hat einen bipolaren pnp-Transistor TR1 und einen Widerstand R1, die parallel zwischen einem Punkt P und, z.B. einer fünf-Volt (5-V) Energieversorgung Vcc verbunden sind. Die verbrauchbare Komponente 27 hat einen Widerstand R2 und eine Sicherung F1, die in Reihe zwischen Punkt P und Erde durch ein Paar von Punkten 31, 32 (in der Zeichnung als Linien gezeigt), an denen die verbrauchbare Komponente 27 elektrischen Kontakt mit dem Abschnitt zum Abtasten der verbrauchbaren Komponente 28 hat, verbunden sind. Widerstand R2 hat einen vorgegebenen Widerstandswert, der in Abhängigkeit von dem Typ und den Spezifikationen der verbrauchbaren Komponente 27 unterschiedlich ist, aber klein genug ist, um zu erlauben, dass die Sicherung F1 durchbrennt. Der kombinierte Serienwiderstand der Wiederstände R2 und R1 ist hoch genug, um zu verhindern, dass Sicherung F1 durchbrennt.
Der Abschnitt zum Abtasten der verbrauchbaren Komponente 28 beinhaltet eine CPU 29 wie z.B. einen Mikrocontroller, die das Spannungsniveau des Punktes P an einem analogen Eingangsanschluss empfängt und eine analog-zu-digital (A/D) Konvertierungsfunktion hat. Mit Hilfe dieser Funktion wandelt die CPU 29 intern das Spannungsniveau am Punkt P in z.B. einen 8-Bit Digitalwert. Die CPU 28 hat auch einen digitalen Ein-Bit Ausgansanschluss (OUT), der den Transistor TR1 steuert, wobei die Ausgabe „0" den Transistor TR1 einschaltet und die Ausgabe „1" den Transistor ausschaltet.
Der Transistor TR1 beinhaltet interne Widerstände, über die seine Basiselektrode mit dem Ausgangsanschluss OUT und seiner Emitterelektrode verbunden ist. Die Emitterelektrode ist mit der Energieversorgung Vcc verbunden und die Kollektorelektrode ist mit dem Punkt P verbunden. Der Transistor TR1 wird normalerweise im „Aus" Zustand gehalten (OUT = „1").
Der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels wird im Folgenden in Bezug auf das Flussdiagramm in 2 beschrieben werden.
Wenn die Spannung des Druckers eingeschaltet wird oder seine (nicht sichtbare) Abdeckung geöffnet und dann geschlossen wird, liest die CPU 29 den A/D Eingangswert, der das Spannungsniveau am Punkt P reprä sentiert (Schritt S1). Wenn die Sicherung F1 durchgebrannt ist, ist dieses Spannungsniveau im Wesentlichen Vcc, der A/D Eingangswert ist entsprechend hoch und die folgenden Schritte in 2 werden übersprungen.
Wenn der A/D-Eingangswert nicht hoch genug ist, um eine durchgebrannte Sicherung anzuzeigen, entscheidet die CPU 29 als nächstes, ob der A/D-Eingangswert gleich einem vorgegebenem Wert ist (Schritt S2). Der vorgegebene Wert ist äquivalent zur Spannung der Energieversorgung Vcc geteilt durch die Widerstände der Widerstände R1 und R2, vorausgesetzt, der Widerstand R2 hat den vorgegebenen Widerstandswert. Wenn der von dem A/D-Eingangsanschluss gelesene Wert sich von dem vorgegebenen Wert unterscheidet und damit anzeigt, dass eine verbrauchbare Komponente 27 von einem falschen Typ installiert ist, wird der Benutzer über eine Anzeige auf einer (nicht gezeigten) Kontrollanzeige oder durch einen hörbaren Alarm oder Ähnliches darüber informiert, dass die verbrauchbare Komponente 27 außerhalb der Spezifikation liegt (Schritt S3).
Wenn der A/D-Eingangswert im Wesentlichen gleich dem vorgegebenem Wert ist und damit anzeigt, dass die verbrauchbare Komponente 27 vom richtigen Typ ist und ihre Sicherung F1 noch nicht durchgebrannt ist, wird ein Zähler, der die Betriebsdauer der verbrauchbaren Komponente 27 misst, zurück gesetzt (Schritt S4). Wenn die verbrauchbare Komponente 27 z.B. eine fotoempfindliche Trommeleinheit ist, kann ihre Betriebsdauer durch Zählen der Umdrehungen der fotoempfindlichen Trommel gemessen werden. Der Zähler, der auch als Verbrauchbare-Komponenten-Zähler bezeichnet wird, kann ein Hardwarezähler oder ein Softwarezähler sein, der den Zählerwert z.B. in einem internen nicht flüchtigen Speicher in der CPU 29 hält.
Nach dem Zurücksetzen des Verbrauchbare-Komponenten-Zählers sendet die CPU 29 einen „0" Impuls aus dem Ausgangsanschluss OUT (Schritt S5) um die Sicherung F1 durchzubrennen, wodurch der Transistor TR1 für ein bestimmtes Intervall eingeschaltet wird. Nach diesem Intervall, liest die CPU 29 die Spannung von Punkt P von dem A/D-Eingangsanschluss (Schritt S6) und vergleicht den A/D umgewandelten Wert der Spannung mit einem vorgegebenen Wert wie z.B. „F0" (Schritt S7), um zu bestätigen dass die Sicherung F1 durchgebrannt ist. „F0" ist ein hexadezimaler Wert in der Nähe der Spitze der acht-Bit A/D Umwandlungsskala.
Wenn der A/D umgewandelte Wert gleich oder größer als „F0" ist, was anzeigt, dass die Sicherung F1 durchgebrannt ist, wird der Vorgang in 2 beendet; wenn der Wert kleiner als „F0" ist, was anzeigt, dass die Sicherung F1 noch nicht durchgebrannt ist, werden die Schritte S5, S6 und S7 wiederholt bis die Sicherung F1 durchbrennt oder bis eine Höchstzahl von Wiederholungen erreicht wird. Wenn die Sicherung F1 in der Höchstzahl von Wiederholungen nicht durchbrennt, wird ein Sicherungsalarm angezeigt, obwohl dies nicht in der Zeichnung gezeigt ist.
Messen der Spannung am Punkt P vor dem Durchbrennen der Sicherung F1 ist äquivalent zum Messen des Widerstandswertes des Transistors R2. Da dieser Widerstandswert sich gemäß dem Typ und den Spezifikationen der verbrauchbaren Komponente 27 unterscheidet, kann der Drucker vor dem Durchbrennen der Sicherung F1 feststellen, ob die verbrauchbare Komponente 27 vom richtigen Typ ist. Probleme, die durch die Installation eines falschen Typs der verbrauchbaren Komponente 27, wie z.B. fehlerhafte Druckergebnisse und das Durchbrennen der Sicherung in der falsch installierten verbrauchbaren Komponente, können daher vermieden werden.
Die verbrauchbare Einheit 27 muss keine fotoempfindliche Trommeleinheit sein, sondern kann, z.B. ein Fixierer, eine Transportbandeinheit oder eine Tonerpatrone sein.
3 zeigt schematisch eine verbrauchbare Komponente 26 und ihre Abtasteinrichtung 38 für eine verbrauchbare Komponente in einem Drucker gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Sensoreinheit für die verbrauchbare Komponente 38 einen bipolaren npn-Transistor TR2 hat, der durch einen Ausgangsanschluss OUT2 der CPU 39 gesteuert wird, der die beiden Enden der Sicherung F1 in der verbrauchbaren Komponente 26 kurzschließen kann. Der Emitter des Transistors TR2 ist durch einen Kontaktpunkt 32 mit einem Ende der Sicherung F1 verbunden; sein Kollektor ist durch einen dritten Kontaktpunkt 33 mit dem anderen Ende der Sicherung F1 verbunden. Der Ausgangsanschluss, der den Transistor TR1 steuert, ist nun mit OUT1 bezeichnet.
Der Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels, wenn der Benutzer die verbrauchbare Komponente 26 entfernt, um z.B. Papierstau zu beseitigen und dann die gleiche verbrauchbare Komponente 26 wieder installiert, wird im folgenden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 4 beschrieben werden.
Die CPU 39 liest die Spannung am Punkt P von dem A/D Eingangsanschluss (Schritt S11). Um zu entscheiden, ob die Sicherung F1 durchgebrannt ist oder nicht, vergleicht die CPU 39 den gelesenen Wert mit „F0" (Schritt S12). Wenn der Wert gleich oder größer als „F0" ist, was anzeigt dass die Sicherung F1 durchgebrannt ist, schreitet der Prozess zu Schritt S13 fort, um festzustellen, ob die verbrauchbare Komponente 26 vom richtigen Typ ist oder nicht.
In Schritt S13 wird der Ausgangsanschluss OUT2 auf „1" Ausgabe gesetzt, schaltet damit Transistor TR2 ein und schließt dadurch die zwei Enden der Sicherung F1 kurz. Dann wird die Spannung am Punkt P erneut von dem A/D Eingabeanschluss gelesen (Schritt S14) und mit dem vorgegebenen Wert verglichen, d.h. mit Vcc geteilt durch R1 und R2 (Schritt S15). Wenn die Spannung am Punkt P den vorgegebenen Wert hat, wird angenommen, dass die richtige verbrauchbare Komponente 26 installiert worden ist und der Prozess endet.
Wenn der in Schritt S12 von dem A/D Eingangsanschluss gelesene Wert niedriger als „F0" ist, oder wenn der in Schritt S15 von dem A/D Eingangsanschluss gelesene Wert sich von dem vorgegebenen Wert unterscheidet, wird angenommen, dass die falsche verbrauchbare Komponente 26 installiert worden ist, und der Benutzer wird durch eine Alarmanzeige, einen hörbaren Alarm oder Ähnliches darüber informiert, dass die wieder installierte verbrauchbare Komponente außerhalb der Spezifikation liegt (Schritt S16).
In dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Sicherung F1 überbrückt werden, um den Widerstand des Transistors R2 zu messen, so dass selbst wenn die verbrauchbare Komponente zeitweise entfernt und dann wieder installiert wird, der Drucker prüfen kann, ob die wieder installierte verbrauchbare Komponente 26 vom richtigen Typ ist.
In einer Variation des zweiten Ausführungsbeispiels fährt die CPU 39 mit den Schritten S2 bis S7 in 2 fort, wenn der A/D Eingabewert in Schritt S12 geringer als „F0" ist, was anzeigt, dass die Sicherung F1 noch nicht durchgebrannt ist.
In einer anderen Variation des zweiten Ausführungsbeispiels wird der Transistor TR2 zuerst eingeschaltet, um den Widerstand des Widerstandes R2 zu messen und dann ausgeschaltet, um festzustellen, ob die Sicherung F1 durchgebrannt ist oder nicht.
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Das dritte Ausführungsbeispiel betrifft das Erkennen der ID Einheiten 4a bis 7a in dem elektrofotographischen Drucker in 17 durch die Abtasteinheit für die verbrauchbare Komponente 28 oder 38 in dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel. Eine getrennte Sensoreinheit für eine verbrauchbare Komponente ist für jede der vier ID Einheiten 4a bis 7a vorgesehen. In der folgenden Beschreibung sind die Widerstände R2_Y, R2_M, R2_C, R2_K der Widerstände R2, die in Reihe mit den internen Sicherungen in der gelben, magenta-farbenen, cyan-farbenen und schwarzen ID Einheit 4a–7a verbunden sind, so in Beziehung zueinander, dass R2_Y > R2_M > R2_C > R2_K. Die Widerstände R1_Y, R1_M, R1_C und R1_K des Widerstandes R1 in den zugehörigen Sensoreinheiten für die verbrauchbare Komponente können alle gleich sein.
In 5 ist der Spannungswert des Punktes P auf der vertikalen Achse angezeigt und der digitale acht-Bit Wert, in den diese Spannung in der CPU umgewandelt ist, ist auf der horizontalen Achse angezeigt. Diese Werte sind nominell in einem unterschiedlichen Bereich für jede der vier Farben gelb (Y), magenta (M), cyan (C) und schwarz (K). Ein geeigneter Erkennungsbereich kann durch setzen der Widerstandswerte von R1 und R2 erhalten werden, um Spannungswerte von, z.B. 3,5 bis 4,0 V in der Y-ID Einheit 4a, 3,0–3,5 V in der M-ID Einheit 5a, 2,5–3,0 V in der C-ID Einheit 6a und 2,0–2,5 V in der K-ID Einheit 7a zu erzeugen. In der hexadezimalen Schreibweise sind die entsprechenden Bereiche der A/D umgewandelten Werte BF-CC, 99-BF, 7F-99 und 66-7F.
Im dritten Ausführungsbeispiel kann der Drucker, wenn eine ID Einheit ersetzt wird, automatisch die Farbe der neu installierten ID Einheit feststellen und den Benutzer warnen, wenn die Farbe falsch ist. In einem elektrofotographischen Reihenfarbdrucker kann der Benutzer z.B. spezifisch informiert werden, in welcher Position eine ID Einheit mit der falschen Farbe installiert worden ist, so dass das Problem ohne weitere Fehler korrigiert werden kann.
Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Das vierte Ausführungsbeispiel erlaubt es dem Benutzer, zu entscheiden, ob die Sicherung durchgebrannt werden soll oder nicht, wenn eine verbrauchbare Komponente ersetzt wird. Dieses Merkmal kann einem Drucker gemäß dem ersten, zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel hinzugefügt werden. Der Betrieb gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Bezug auf das Flussdiagramm in 6 beschrieben werden.
Nach dem Ersetzen der verbrauchbaren Komponente liest die CPU die Spannung von Punkt P zwischen den Widerständen R1 und R2 von dem analogen Eingabeanschluss (Schritt S21). Wenn der Eingangswert groß genug ist, um eine durchgebrannte Sicherung anzuzeigen, werden die folgenden Schritte ausgelassen. Andernfalls wird der Eingangswert mit einem vorgegebenen Wert verglichen (Schritt S22). Wenn sich der Wert von dem vorgegebenen Wert unterscheidet, was anzeigt, dass eine verbrauchbare Komponente von einem falschen Typ installiert worden ist, wird der Benutzer durch eine Anzeige auf der Kontrollkonsole, einen hörbaren Alarm oder Ähnliches darüber informiert, dass die verbrauchbare Komponente außerhalb der Spezifikation liegt (Schritt S29). Wenn der Wert gleich dem vorgegebenen Wert ist, was anzeigt, dass eine neue verbrauchbare Komponente vom korrekten Typ installiert worden ist, wird eine Abfrage auf der Kontrollkonsole angezeigt, die fragt, ob der Zähler der verbrauchbaren Komponente zurück gesetzt werden soll oder nicht (Schritt S23), und die Antwort des Benutzers auf diese Frage wird festgestellt (Schritt S24).
Wenn der Benutzer den Zähler der verbrauchbaren Komponente nicht zurücksetzen möchte, drückt er einen Knopf der einen Schalter SW2 in dem Drucker bedient und der Prozess endet. Um den Zähler zurückzusetzen, drückt der Benutzer einen anderen Knopf, der einen Schalter SW1 bedient, und der Zähler der verbrauchbaren Komponente wird zurückgesetzt, (Schritt S25). Die Schalter SW1 und SW2 können durch „ja" und „nein" Knöpfe auf der Kontrollkonsole des Druckers bedient werden.
Nach dem Zurücksetzen sendet die CPU einen „0" Impuls aus dem Ausgangsanschluss OUT in 1 oder OUT1 in 3 (Schritt S26), der den Transistor TR1 für ein bestimmtes Intervall schaltet, um die Sicherung F1 durchzubrennen. Dann liest die CPU erneut die Spannung von Punkt P von dem analogen Eingangsanschluss (Schritt S27) und vergleicht den A/D umgewandelten Wert der Spannung mit hexadezimal „F0" (Schritt S28), um zu bestätigen, dass die Sicherung F1 durchgebrannt ist. Wenn der nun gelesene Wert gleich oder größer als „F0" ist, was anzeigt, dass die Sicherung F1 durchgebrannt ist, endet der Vorgang; wenn der Wert kleiner als „F0" ist, was anzeigt, dass die Sicherung F1 nicht durchgebrannt ist, kehrt der Vorgang zu Schritt S26 zurück.
Wenn eine verbrauchbare Komponente hergestellt wird, muss die Sicherung vor der Auslieferung ersetzt werden, wenn die Sicherung in der endgültigen Funktionsüberprüfung durchgebrannt ist. In dem oben beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel muss die Sicherung in dieser Art von Prüfung nicht durchgebrannt werden, so dass die Zeit, die Kosten und die Arbeit für das Ersetzen der Sicherung eingespart werden können. Da der Benutzer, der die verbrauchbare Komponente kauft, ebenso wählen kann, die Sicherung durchzubrennen oder nicht, kann der Benutzer die verbrauchbare Komponente vorübergehend installieren und einen Probeausdruck durchführen, ohne die Sicherung durchzubrennen, um die Komponente vorab auf Fehler zu untersuchen.
Das fünfte und das sechste Ausführungsbeispiel werden nicht durch die Ansprüche abgedeckt und stellen daher nur Hintergrundinformationen zum Stand der Technik dar.
Als nächstes wird ein fünftes Ausführungsbeispiel beschrieben werden. 7 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Sensoreinheit 100 einer verbrauchbaren Komponente zeigt, die eine fotoempfindliche Trommeleinheit (ID Einheit) 24 in einem elektrofotographischen Drucker gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel verwaltet.
Der Drucker in 7 wird von einer CPU 101 gesteuert und hat einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lesespeicher (EEPROM) 102, der Informationen über einen Fehler der Sicherung speichert, wie im Folgenden beschrieben. Die CPU 101 hat wie in den zuvor beschrie benen Ausführungsbeispielen einen analogen Eingangsanschluss (A/D) und einen Ausgangsanschluss (OUT), aber der Ausgangsanschluss ist mit der Basis eines bipolaren npn-Transistors TR3 verbunden. Der Emitter des Transistors TR3 ist mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors TR3 ist mit der Basis eines bipolaren pnp-Transistors TR1 verbunden, der ähnlich dem Transistor TR1 in den vorangehenden Ausführungsbeispielen ist.
Wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen sind der Transistor TR1 und der Widerstand R1 parallel zwischen einer Energieversorgung Vcc und einem Punkt P verbunden. Anders als in den vorangehenden Ausführungsbeispielen ist Punkt P über einen Widerstand R3 in der Sensoreinheit 100 für eine verbrauchbare Komponente mit Masse verbunden, und ein weiterer Widerstand R4 ist in Reihe zwischen Punkt P und Transistor TR1 eingefügt. Die ID Einheit 24 hat eine interne Sicherung F, die zwischen dem Punkt P und Masse angeschlossen ist, wenn die ID Einheit installiert wird, aber hat keinen Widerstand der in Reihe zwischen der Sicherung und Punkt P eingefügt ist.
In der Zeichnung ist Sicherung F als innerhalb der ID Einheit 24 geerdet gezeigt, aber Sicherung F kann wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen in der Sensoreinheit 100 für verbrauchbare Komponenten mit Masse verbunden sein.
Als nächstes wird der Betrieb des fünften Ausführungsbeispiels beschrieben werden. Der Einfachheit halber wird der Widerstandswert des Widerstandes R4 zehn Ohm (10 Ω), die Widerstandswerte der beiden Widerstände R1 und R3 20 Kilohm (20 kΩ) und die Spannung der Energiequelle (Vcc) 5 V sein. Die Sicherung F hat bei Raumtemperatur einen Widerstand von 2 Ω und eine Strombelastbarkeit von einhundertfünfundzwanzig Milliampere (125 mA) und ist so spezifiziert, dass sie bei 200% der Strombelastbarkeit innerhalb von fünf Sekunden durchbrennt. Die Signaleingabe an dem analogen Eingabeanschluss der CPU 101 wird mit HFU bezeichnet werden, und dass Ausgangssignal von dem Ausgangsanschluss wird mit IDFU bezeichnet werden.
Bezug nehmend auf 8 beginnt der Printer eine Anfangsabfolge von Operationen zur Vorbereitung des Druckens, wenn die Energie des Druckers eingeschaltet wird oder seine (nicht gezeigte) Abdeckung geöffnet und dann geschlossen wird (Schritt S100). Als Teil der Anfangsabfolge wird das analoge Eingangssignal HFU abgefragt und mit einem vorgegebenen Wert von z.B. 1,5 V verglichen (Schritt S102). Das Ausgangssignal IDFU wird zu diesem Zeitpunkt auf dem niedrigen Ausgangslevel gehalten. Wenn die Spannung von HFU gleich oder größer als der vorgegebene Wert (1,5 V) ist, was angibt, dass die Sicherung bereits durchgebrannt ist und dass die ID Einheit 24 daher keine neue Einheit ist, wird Schritt S117 (weiter unten beschrieben) ausgeführt. Da die Widerstände R1 und R2 denselben Widerstandswert haben, ist die Spannung am Punkt P ungefähr 2,5 V, wenn die Sicherung durchgebrannt ist; ein vorgegebener Wert von 1,5 V erlaubt einem Bereich für Widerstandstoleranzen.
Wenn die HFU Spannung geringer als der vorgegebene Wert ist, was angibt, dass die Sicherung V nicht durchgebrannt ist, schaltet die CPU 101 das Ausgangssignal IDFU von dem niedrigen auf das hohe logische Niveau, wodurch der Transistor TR3 eingeschaltet wird, und startet zur selben Zeit einen Zeitmesser (Schritt S103). Der Zeitmesser kann intern in der CPU 101 sein, oder es kann ein externer Timer benutzt werden. Transistor TR3 leitet Strom von der Basis des Transistors TR1, der sich daher einschaltet, und schickt Strom von der 5 Vcc durch den Transistor R4 zu der Sicherung F.
Da der Transistor R4 viel weniger Widerstand als der Transistor R1 hat, wird der Stromwert im Wesentlichen durch den Widerstandswert des Widerstandes R4 bestimmt (der VCE Effekt des Transistors TR1 wird vernachlässigt). Da der Widerstandswert des Widerstandes R4 10 Ω ist und der Widerstandswert der Sicherung F bei Raumtemperatur 2 Ω ist, fließen mehr als 400 mA durch die Sicherung F, was ihre Strombelastbarkeit um 200% überschreiten. Wenn die Sicherung F normal ist, wird sie innerhalb von fünf Sekunden durchbrennen. Um zu entscheiden, ob die Sicherung F normal ist oder nicht, gibt der Timer ein Triggersignal wenn einhundert Millisekunden (100 ms) vergangen sind (Schritt S104).
Bezug nehmend auf 5 liest die CPU den HFU Spannungswert erneut, wenn sie das Triggersignal empfängt, und vergleicht es mit anderen vorgegebenen Werten wie z.B. 0,5 V (Schritt S105).
Wenn Strom durch die Sicherung fließt, steigt deren Temperatur durch die Widerstandserwärmung. Die erhöhte Temperatur erhöht den Widerstand der Sicherung, was noch mehr Hitze erzeugt und die Temperatur noch weiter erhöht bis, letztendlich die Sicherung durchbrennt. Bei Raumtemperatur sollte der 2 Ω Widerstand der Sicherung zu einem HFU Spannungswert von ungefähr 0,8 V führen, so dass, nachdem 100 ms vergangen sind, die Spannung 0,8 V übersteigen sollte.
Falls in Schritt S105 festgestellt wird, dass der HFU Spannungswert, nachdem 100 ms vergangen sind, weniger als 0,5 V beträgt, wird angenommen, dass die Sicherung F zu wenig Widerstand hat, um durchzubrennen, so dass die CPU 101 das Ausgangssignal IDFU auf das niedrige logische Niveau (Schritt S106) zurücksetzt, eine Sicherungs-Fehler-Alarmwarnung anzeigt (Schritt S107) und den Anfangsablauf beendet.
Wenn in Schritt S105 festgestellt wird, dass die HFU Spannung nach 100 ms gleich oder größer als 0,5 V ist, wird angenommen, dass die Sicherung normal ist, d.h., dass sie geeignet ist durchzubrennen. Während die Sicherung F durchbrennt, sollte die HFU Spannung zusammen mit dem Widerstand der Sicherung F ansteigen und ungefähr 5 V werden, nachdem die Sicherung F durchgebrannt ist. In Schritt S108 wird die HFU Spannung überwacht und mit einem anderem vorgegeben Wert verglichen; hier wird ein Wert von 3,5 V benutzt. Wenn die HFU Spannung 3,5 V übersteigt, was anzeigt, dass die Sicherung F durchgebrannt oder im Wesentlichen durchgebrannt ist, fährt die CPU 101 das Ausgangssignal IDFU auf das niedrige logische Niveau zurück (Schritt S109), löscht ein Sicherungs-Fehler-Bit im EEPROM 102 (Schritt S110), setzt den Zähler, der die Betriebsdauer der ID Einheit 24 misst, zurück (Schritt S111) und fährt mit anderen (nicht gezeigten) Teilen der Anfangsabfolge fort.
Wenn der HFU Spannungswert in Schritt S108 weniger als 3,5 V ist, wird die vergangene Zeit mit fünf Sekunden verglichen (Schritt S112). Wenn die vergangene Zeit weniger als fünf Sekunden ist, wird Schritt S108 wiederholt. Die CPU 101 läuft in einer Schleife zwischen den Schritten S108 und S112 und überwacht dabei fortlaufend die HFU Spannung (die Spannung am Punkt P) bis sie 3,5 V erreicht oder übersteigt, oder bis 5 Sekunden vergangen sind.
Wenn die HFU Spannung zu dem Zeitpunkt, wenn fünf Sekunden vergangen sind, nicht 3,5 V erreicht hat, wird angenommen, dass die Sicherung F versagt hat durchzubrennen, und die CPU 101 fährt das Ausgangssignal IDFU auf das niedrige logische Niveau zurück (Schritt S113). Als nächstes prüft die CPU 101 das Sicherungs-Fehler-Bit in dem EEPROM 102 (Schritt 114). Wenn das Sicherungs-Fehler-Bit in einem gelöschten Zustand ist, kann daraus geschlossen werden, dass die ID Einheit 24 eine neu installierte Einheit ist. Die CPU 101 setzt nun das Sicherungs-Fehler-Bit (Schritt S115), setzt den Zähler zurück (Schritt S111) und beendet das Verfahren. Wenn in Schritt S114 festgestellt wird, dass das Sicherungs-Fehler-Bit bereits gesetzt ist, was anzeigt, dass die Sicherung F auch beim letzten Mal, als dieser Prozess durchgeführt wurde, versagt hat durchzubrennen, setzt die CPU 101 den Zähler nicht zurück, zeigt einen Sicherungs-Fehler-Alarm an (Schritt S116) und beendet die Anfangsabfolge.
Wenn die ID Einheit 24 eine durchgebrannte Sicherung hat, wie in Schritt S102 in 8 festgestellt, was anzeigt, dass die ID Einheit 24 nicht neu ist, löscht die CPU 101 das Sicherungs-Fehler-Bit in dem EEPROM 102 (Schritt 117) und fährt mit anderen (nicht gezeigten) Teilen der Anfangsabfolge fort, ohne den Zähler zurückzusetzen.
In der fünften Ausführungsform, wird der Zähler, der über die Lebensdauer der ID Einheit 24 Buch führt, automatisch zurückgesetzt, wenn eine neue ID Einheit 24 mit einer nicht durchgebrannten Sicherung F installiert wird, falls die Sicherung F nicht einen unnormal niedrigen Widerstand hat, und es wird ein Versuch gemacht, die Sicherung F durchzubrennen. Wenn der Versuch scheitert, wird dies durch setzen des Sicherungs-Fehler-Bits in dem EEPROM 102 gespeichert und ein zweiter Versuch wird gemacht, wenn die Energie des Druckers das nächste Mal eingeschaltet wird oder seine Abdeckung geöffnet und geschlossen wird. Wenn der zweite Versuch, die Sicherung durchzubrennen, erfolgreich ist, wird das Sicherungs-Fehler-Bit gelöscht und die normale Benutzung der ID Einheit 24 fortgesetzt. Wenn auch der zweite Versuch scheitert, wird die Sicherung F als fehlerhaft betrachtet und ein Sicherungs-Fehler-Alarm wird angezeigt.
Verschiedene Maßnahmen können als Reaktion auf den Sicherungs-Fehler-Alarm vorgenommen werden. Z.B. kann der Benutzer die ID Einheit 24 ersetzen oder fortfahren die ID Einheit 24 zu benutzten, aber für mögliche spätere Probleme der Druckqualität wachsam sein, da der Zähler möglicherweise die Betriebsdauer der ID Einheit 24 nicht richtig anzeigt. In jedem Fall ermöglicht es das fünfte Ausführungsbeispiel eine ID Einheit mit einer fehlerhaften Sicherung wenigstens ein Mal zu benutzen, bevor sie weggeworfen wird.
Als nächstes wird ein sechstes Ausführungsbeispiel beschrieben. 10 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Sensoreinheit 120 für eine verbrauchbare Komponente eines Druckers gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel zeigt. Das sechste Ausführungsbeispiel fügt dem Aufbau des fünften Ausführungsbeispiels einen A/D Wandler 103 und einen Spannungsteilerschaltkreis 104 hinzu. Der Spannungsteilerschaltkreis 104 teilt eine Übertragungsspannungsausgabe durch die Hochspannungsenergiequelle 105 an eine Übertragungsrolle 106, welche der fotoempfindlichen Trommel 107 in der ID Einheit 24 gegenüberliegt. Die geteilte Übertragungsspannung wird durch den A/D Wandler 103 in digitale Form übertragen und der CPU 101 zur Verfügung gestellt. Alternativ kann die geteilte Transferspannung direkt einem analogen Eingangsanschluss der CPU 101 zur Verfügung gestellt werden.
Der Betrieb des sechsten Ausführungsbeispiels wird mit Bezug auf das Flussdiagramm in den 11 und 12 beschrieben, unter Annahme derselben Widerstandswerte und Spezifikationen der Sicherung wie in dem fünften Ausführungsbeispiel. Dieses Flussdiagramm unterscheidet sich von dem Flussdiagramm in dem fünften Ausführungsbeispiel dadurch, dass Schritt S101 zwischen den Schritten S100 und S102 eingefügt ist.
Wenn die Energie des Druckers eingeschaltet wird oder seine Abdeckung geöffnet und geschlossen wird (Schritt S100), aktiviert die CPU 101 als Teil der Anfangsabfolge den (nicht gezeigten) Motor, der die fotoempfindliche Trommel in der ID Einheit 24 dreht und steuert die Hochspannungsenergiequelle 105 so, dass die fotoempfindliche Trommel 104 auf ein festes Potential geladen wird. Während dieser Vorgänge arbeitet die Hochspannungsenergiequelle 105 als Konstantstromquelle und die CPU 101 überwacht die Transferspannung, um zu bestimmen, ob die Transferrolle 106 und die fotoempfindliche Trommel 107 einander berühren und rotieren oder nicht. Der Grund warum dies festgestellt werden kann ist der folgende.
Die Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel 107 ist mit einer fotoempfindlichen Substanz beschichtet, die eine fotoempfindliche Lage bildet, deren Widerstandswert bei optischer Beleuchtung abnimmt. Während sie in der Anfangsabfolge geladen wird, wird die fotoempfindliche Rolle nicht beleuchtet, so dass sie sich im Wesentlichen wie ein Kondensator verhält, in dem sie Ladung auf der Oberfläche der fotoemp findlichen Schicht speichert. Die Ladung wird als Strom von der Hochspannungsenergiequelle 105 über den Widerstand der Transferrolle 106 zur Verfügung gestellt, vorausgesetzt die fotoempfindliche Trommel 107 und die Transferrolle 108 berühren einander. Wenn die fotoempfindliche Trommel 107 rotiert, fährt der Strom fort mit einer im wesentlichen konstanten Rate zu fließen, da neue Bereiche der Oberfläche der fotoempfindlichen Trommel kontinuierlich in Kontakt mit der Transferrolle 106 gebracht werden, ohne dass eine Änderung in der von der Hochspannungsenergiequelle 105 ausgegebenen Transferspannung erforderlich ist.
Der Wert der Transferspannung während dieses Anfangsvorganges hängt von dem Steuerwert des Stromes, der Rotationsgeschwindigkeit der fotoempfindlichen Trommel und dem Widerstandswert der Transferrolle ab. Eine maximale Transferspannung von ungefähr 4000 V ist experimentell in einem Drucker gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestätigt worden.
Wenn der Drucker die Anfangsabfolge in einem Zustand beginnt, in dem die ID Einheit 24 nicht installiert ist, kann kein Strom von der Hochspannungsenergiequelle 105 fließen, da keine fotoempfindliche Trommel 107 vorhanden ist. Da die Hochspannungsenergiequelle 105 aber so gesteuert wird, dass sie einen konstanten Strom ausgibt, versucht sie durch erhöhen der Transferspannung auf den maximal möglichen Wert, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel ungefähr 8000 V ist, einen Strom zu erzeugen.
Wenn die fotoempfindliche Trommel installiert ist, aber nicht rotiert, wird es zunehmend schwierig für weiteren Strom zu fließen, da der Bereich der fotoempfindlichen Trommel 107, der die Transferrolle 106 berührt, zunehmend geladen wird. Um einen konstanten Stromfluss aufrecht zu erhalten, muss die Hochspannungsenergiequelle 105 eine zunehmend höhere Spannung erzeugen. Nach einer bestimmten Zeit erreicht die Transferspannung wieder den maximalen Wert von ungefähr 8000 V.
Daher kann die CPU 101 durch überwachen der Transferspannung während des Anfangsvorganges des Druckers bestimmen, ob die ID Einheit 24 richtig installiert ist, so dass die Transferrolle 106 und die fotoempfindliche Trommel 107 im Kontakt stehen, und ob die fotoempfindliche Trommel 107 rotiert oder nicht. Im Schritt S101 in dem Flussdiagramm in 11 vergleicht die CPU 101 den von dem A/D Wandler 103 erhaltenen Wert mit einem vorgegebenen Wert, der eine Transferspannung von 5000 V repräsentiert (vor der Spannungsteilung durch den Spannungsteilungsschaltkreis 104). Wenn die Transferspannung weniger als 5000 V beträgt, was anzeigt, dass die ID Einheit richtig installiert ist und ihre fotoempfindliche Trommel 107 rotiert, geht das Verfahren mit Schritt S102 weiter und fährt fort durch die 11 und 12 wie in dem fünften Ausführungsbeispiel.
Wenn aber in Schritt S101 eine Transferspannung festgestellt wird, die gleich oder größer als 5000 V ist, wird festgestellt, dass die ID Einheit 24 nicht installiert ist oder eine nicht-rotierende fotoempfindliche Trommel 107 hat und die CPU 101 beendet die Anfangsabfolge ohne den Zähler zurückzusetzen. Dies verhindert, dass das Sicherungs-Fehler-Bit fälschlicherweise in Schritt S117 gelöscht wird. Es verhindert ebenso ein fehlerhaftes Zurücksetzen des Zählers in Schritt S111 und ein fehlerhaftes Löschen eines Betriebsdaueralarms, der andernfalls durch einen falsche oder nicht zulässige Operation auftreten könnte.
Das fünfte oder sechste Ausführungsbeispiel kann auf verschiedene Weisen modifiziert werden. Z.B. kann das Sicherungs-Fehler-Bit geprüft werden, bevor es in Schritt S110 gelöscht wird. Wenn das Sicherungs-Fehler-Bit an diesem Punkt gesetzt wird, dann kann, nachdem es in Schritt S110 gelöscht worden ist, das Zurücksetzen des Zählers in Schritt S111 ausgelassen werden.
Als nächstes wird ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 13 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer verbrauchbaren Einheit 30 und eine Sensoreinheit 130 für eine verbrauchbare Einheit zeigt, die sie in dem siebten Ausführungsbeispiel verwaltet.
Die Sensoreinheit 130 für eine verbrauchbare Einheit beinhaltet eine CPU 139 mit einem analogen Eingangsanschluss (A/D), der eine analog-zu-digital Umwandlungsfunktion hat, und einen Ausgangsanschluss (OUT). Das Ausgangssignal von dem Ausgangsanschluss steuert einen Transistor TR1, der parallel mit einem Widerstand R1 zwischen einer Energiequelle (Vcc) und einem Punkt P angeschlossen ist, einen zusätzlichen Widerstand R4, der in Reihe zwischen Transistor TR1 und Punkt P eingefügt ist. Ein weiteres Paar von Widerständen R5 und R6 ist in Reihe zwischen Punkt P und Masse angeschlossen. Der analoge Eingangsanschluss der CPU 139 ist mit einem Punkt PS zwischen den Widerständen R5 und R6 verbunden.
Die verbrauchbare Komponente 30 stellt an zwei Punkten 31, 32 elektrischen Kontakt mit der Sensoreinheit 130 für die verbrauchbare Komponente her, einer verbunden mit Punkt P, der andere verbunden mit Masse. In der verbrauchbaren Komponente 30 sind eine Sicherung F1 und ein Widerstand R7 parallel zwischen den zwei elektrischen Kontaktpunkten 31 und 32 verbunden.
Der Widerstandswert des Widerstandes R7 variiert in Abhängigkeit von dem Typ und den Spezifikationen der konsumierbaren Komponente 30, ist aber groß genug, um zu ermöglichen, die Sicherung F1 durchzubrennen. Widerstände R1, R5 und R6 haben ebenso relativ hohe Widerstandswerte, wogegen Widerstand R4 einen vergleichbar kleinen Widerstandswert hat.
Wenn die verbrauchbare Komponente 30 nicht installiert ist, entspricht der A/D Eingangswert der Spannung der Energiequelle Vcc geteilt am Punkt PS durch die Widerstandswerte der Widerstände R1, R5 und R6. Wenn die verbrauchbare Komponente 30 installiert ist und Sicherung F1 durchgebrannt ist, wird der A/D Eingang einen niedrigen Wert haben, da der Widerstand zwischen Punkt P und Masse durch den parallelen Pfad durch Transistor R7 reduziert ist. Dieser niedrigere Wert wird in Abhängigkeit des Widerstandswertes des Widerstandes R7 und daher in Abhängigkeit von dem Typ und den Spezifikationen der verbrauchbaren Komponente 30 variieren. Wenn die verbrauchbare Komponente 30 installiert ist und ihre Sicherung F1 nicht durchgebrannt ist, wird Punkt P im Wesentlichen durch die Sicherung F1 auf Masseniveau herunter gezogen, so dass der A/D Eingangswert im Wesentlichen Null ist.
Der Betrieb des siebten Ausführungsbeispiels wird unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 14 beschrieben werden.
Wenn die Energie des Druckers eingeschaltet wird oder eine (nicht gezeigte) Abdeckung geöffnet und dann geschlossen wird, liest die CPU 139 den A/D umgewandelten Eingangswert an dem analogen Eingangsanschluss, welcher die Spannung am Punkt PS repräsentiert (Schritt S121), und vergleicht ihn mit einem ersten vorgegebenen Wert, wie z.B. hexadezimal „10", der eine Spannung nahe dem Masselevel repräsentiert (Schritt S122). Wenn der A/D Eingangswert kleiner als der erste vorgegebene Wert ist, was anzeigt, dass die konsumierbare Komponente 30 installiert ist und ihre Sicherung noch nicht durchgebrannt ist, setzt die CPU 139 den Zähler, der die Betriebsdauer der konsumierbaren Komponente verwaltet, zurück (Schritt S123), sendet dann einen „0" Impuls aus dem Ausgangsanschluss OUT (Schritt S124), der den Transistor TR1 für ein bestimmtes Intervall einschaltet, um die Sicherung F1 durchzubrennen. Als nächstes liest die CPU 139 noch einmal den A/D Eingang (Schritt S125), vergleicht ihn mit dem ersten vorgegebenen Wert (Schritt S126) und kehrt zu Schritt S124 zurück, wenn der Eingangswert immer noch geringer als der erste vorgegebene Wert ist. Schritte S124 bis S126 werden wiederholt, bis der S/D Eingangswert gleich oder größer dem ersten vorgegebenen Wert wird, was anzeigt dass die Sicherung F1 durchgebrannt ist, oder bis eine Höchstzahl von Wiederholungen erreicht ist. Wenn die Sicherung F1 nicht innerhalb der Höchstzahl von Wieder holungen durchbrennt, erzeugt die CPU 139 einen Sicherungs-Fehler-Alarm, obwohl dies in der Zeichnung nicht gezeigt ist.
Wenn der A/D Eingang im Schritt S126 gleich oder größer als der erste vorgegebene Wert (z.B. „10") wird, vergleicht die CPU 139 den A/D Eingangswert mit einem vorgegebenem Wert, der erhalten werden sollte, wenn der korrekte Typ des verbrauchbaren Elementes 30 installiert ist und der Widerstand R7 den vorgegebenen Widerstandswert hat (Schritt S127). Wenn der A/D Einganswert ergibt, dass der Widerstand R7 nicht den vorgeschriebenen Einganswert hat, wird ein Außerhalb-der-Spezifikation-Alarm erzeugt (Schritt S128). Wenn der Widerstand R7 den vorgeschriebenen Widerstandswert hat, endet das Verfahren.
Wenn der A/D Einganswert im Schritt S122 gleich oder größer als der erste vorgegebene Wert ist, wird er mit einem zweiten vorgegebenen Wert wie z.B. hexadezimal „80" verglichen (Schritt S129). Der zweite vorgegebene Wert ist größer als jeder A/D Eingangswert, der erhalten werden sollte, wenn die verbrauchbare Komponente 30 installiert ist, aber kleiner als der A/D Eingangswert, der erhalten wird, wenn die verbrauchbare Komponente 30 nicht installiert ist.
Wenn der A/D Eingangswert kleiner als dieser zweite vorgegebene Wert ist, dann wird Schritt S127 ausgeführt, um zu entscheiden, ob Widerstand R7 den vorgeschriebenen Widerstandswert hat. Wenn der A/D Eingangswert gleich oder größer als der zweite vorgegebene Wert ist, wird der Benutzer durch eine Anzeige auf der Kontrollkonsole, einen hörbaren Alarm oder Ähnliches darüber informiert, dass die verbrauchbare Komponente 30 nicht installiert ist (Schritt S130).
Durch das Lesen des A/D Einganswertes misst die CPU 139 indirekt den Widerstand zwischen den elektrischen Kontaktpunkten 31, 32. Aus dieser Widerstandsmessung kann die CPU 139 feststellen, ob die verbrauchbare Komponente 30 installiert ist oder nicht; wenn sie installiert ist, ob ihre Sicherung F1 durchgebrannt ist oder nicht; und wenn die Sicherung nicht durchgebrannt ist, ob die verbrauchbare Komponente 30 vom korrekten Typ ist oder nicht.
Das in 14 gezeigte Verfahren kann auf verschiedene Weise modifiziert werden. Z.B. kann der A/D Eingangswert mit dem zweiten vorgegebenen Wert verglichen werden, bevor er mit dem ersten vorgegebenen Wert verglichen wird.
Als nächstes wird ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. 15 ist ein Blockdiagramm, dass den Aufbau einer verbrauchbaren Komponenten 40 und der Sensoreinheit 130 für die die verbrauchbare Komponente, die sie in dem achten Ausführungsbeispiel verwaltet, zeigt.
Die Sensoreinheit 130 ist in dem achten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen identisch mit der Sensoreinheit für eine verbrauchbare Komponenten in dem siebten Ausführungsbeispiel. Die verbrauchbare Komponente 40 hat einen Thermistor T1 mit einem positiven Temperatorkoeffizienten (PTC), der parallel mit der internen Sicherung F1 verbunden ist. Der PTC Thermistor T1 ist ein Typ von Widerstand, dessen Widerstand stark ansteigt, wenn sich seine Temperatur erhöht.
Bei Raumtemperatur ist der Widerstand des PTC Thermistors T1 geringer als der Widerstandswert des Widerstandes R7 in dem siebten Ausführungsbeispiel. Folglich ist dort eine größere Differenz zwischen dem Potential am Punkt PS, wenn die verbrauchbare Komponente 40 installiert ist, und dem Potential am Punkt PS, wenn die verbrauchbare Komponente 40 nicht installiert ist, als in dem siebten Ausführungsbeispiel, dies macht den installierten Zustand leichter unterscheidbar von dem nicht installierten Zustand.
Wenn der Transistor TR1 eingeschaltet wird, um die Sicherung F1 durchzubrennen, fließt zu Anfang weniger Strom durch die Sicherung F1 als in dem siebten Ausführungsbeispiel, da mehr Widerstand durch den PTC Thermistor T1 vorbei fließt, aber das Aufheizen des Widerstandes bewirkt schnell ein Ansteigen des Widerstandes des PTC Thermistors T1 auf einen Wert, der größer ist als der Widerstandswert des Widerstandes R7 in dem siebten Ausführungsbeispiel. Dann fließt mehr Strom durch die Sicherung F1 als in dem siebten Ausführungsbeispiel, so dass die Sicherung F1 effektiver durchgebrannt wird als in dem siebten Ausführungsbeispiel.
Nachdem die Sicherung F1 durchgebrannt ist, kann die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes des PTC Thermistors T1 genutzt werden um die Temperatur in der verbrauchbaren Komponente 40 zu überwachen.
Der Betrieb des achten Ausführungsbeispieles wird im Folgenden beschrieben unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 16. Schritte S121 bis S126, S129 und S130 sind identisch mit den entsprechenden Schritten im siebten Ausführungsbeispiel (14), so dass die Beschreibung dieser Schritte ausgelassen werden wird.
Wenn der A/D Eingangswert größer als der erste vorgegebene Wert („10") in Schritt S126 oder kleiner als der zweite vorgegebene Wert („80") in Schritt S129 ist, was in beiden Fällen anzeigt, dass die verbrauchbare Komponente 40 installiert ist und die Sicherung F1 durchgebrannt ist, lässt die CPU 139 den Transistor TR1 ausgeschaltet und beginnt, die Temperatur des Druckers durch Lesen des A/D Eingangswertes (Schritt S131) und sein Vergleichen mit einem dritten vorgegebenen Wert (Schritt S132) zu überwachen.
Da der Transistor TR1 ausgeschaltet ist, wird der Strom, der durch den PTC Thermistor T1 fließt, durch den vergleichbar großen Widerstand des Widerstandes R1 beschränkt. Die Widerstandsaufheizung ist daher gering, die Temperatur und der Widerstand des PTC Thermistors T1 sind vergleichbar niedrig und der A/D Einganswert ist entsprechend niedrig. Der dritte vorgegebene Wert ist so gewählt, dass, wenn die Temperatur innerhalb des Druckers normal ist, der A/D Eingang unterhalb des dritten vorgegebenen Wertes liegt, und dass, wenn die Temperatur auf ein unsicheres Niveau ansteigt, der daraus resultierende Anstieg des Widerstandes des PTC Thermistors T1 den A/D Eingang über den dritten vorgegebenen Wert anheben wird. In der Zeichnung ist der dritte vorgegebene Wert hexadezimal „50", obwohl der Verlauf dieses Wertes nur als ein Beispiel gezeigt ist.
Wenn der A/D Einganswert in Schritt S132 geringer als der dritte vorgegebene Wert ist, führt die CPU 139 keine spezielle Aktion aus, sondern wiederholt die Schritte S131 und S132 danach in geeigneten Intervallen, um die Überwachung der Temperatur des Druckers fortzusetzen. Wenn der A/D Einganswert in Schritt S132 gleich oder größer als der dritte vorgegebene Wert ist, gibt die CPU 139 einen thermischen Alarm (Schritt S133) aus und sperrt die weitere Benutzung des Druckers bis der A/D Eingangswert unter den dritten vorgegebenen Wert reduziert ist.
Durch paralleles Verbinden eines PTC Thermistors anstelle eines Widerstandes mit der Sicherung F1 erleichtert das achte Ausführungsbeispiel sowohl das Durchbrennen der Sicherung und stellt auch einen geeigneten Weg zur Verfügung, um die Temperatur des Druckers zu überwachen, wodurch die Sicherheit des Druckers verbessert wird.
Obwohl verschiedene Typen von PTC Thermistoren in dem achten Ausführungsbeispiel benutzt werden können, ist ein Polymer PTC Thermistor zu bevorzugen, da dieser Thermistortyp einen großen positiven Temperaturkoeffizienten hat und schnell auf Temperaturänderungen reagiert. Die Benutzung eines Polymer PTC Thermistors ermöglicht es daher, dass die Sicherung F1 schnell und verlässlich durchbrennt und ermöglicht es ebenso Temperaturänderungen in dem Drucker schnell und empfindlich festzustellen.
In den vorangehenden Ausführungsbeispielen wurde die analoge Spannung am Punkt P (oder PS) z.B. in einen acht-Bit Digitalwert umgewandelt, aber es ist ebenso möglich, Vergleicher einzusetzen, welche die analoge Spannung mit verschiedenen vorgegebenen Schwellspannungen oder Schnittebenen vergleichen und Ein-Bit Signale ausgeben, die angeben, ob die analoge Spannung oberhalb oder unterhalb des zugehörigen Schnittlevels liegt. Diese Ein-Bit Signale können an einem digitalen Eingangsanschluss der CPU empfangen werden.
In jedem der vorangehenden Ausführungsbeispiele kann, wenn ein Betriebsdaueralarm angezeigt wird, um die Notwendigkeit anzuzeigen, die verbrauchbare Komponente zu ersetzen, der Betriebsdaueralarm an dem Punkt, an dem der Zähler zurück gesetzt wird, gelöscht werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit einem elektrofotographischen Reihenfarbdrucker beschrieben worden ist, kann sie ebenso in einem elektrofotographischen schwarz-weiß Drucker, in elektrofotographischen Druckern, die als Komponenten in anderen bilderzeugenden Geräten wie Fotokopierern und Faxgeräten benutzt werden, und allgemein in jedem Typ von Gerät, das verbrauchbare Komponenten hat, angewandt werden.
Einige wenige Variationen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele sind erwähnt worden, aber der Fachmann wird erkennen, dass weitere Variationen und Modifikationen im Rahmen der beigefügten Ansprüche möglich sind.

Claims

Bilderzeugendes Gerät umfassend: eine verbrauchbare Komponente (27), die wenigstens eine interne Sicherung (F1) beinhaltet, um durch gebrannt zu werden, wenn die verbrauchbare Komponente (27) installiert wird, um anzuzeigen, dass die verbrauchbare Komponente (27) nicht mehr neu ist und einen Widerstand (R2), der mit der internen Sicherung F1 auf eine Art verbunden ist, um den Typ der verbrauchbaren Komponente (27) anzuzeigen; und einen Sensorabschnitt (28), der konfiguriert ist, einen Spannungs- oder Widerstandswert der verbrauchbaren Komponente (27) zu messen, bevor die interne Sicherung F1 durchgebrannt wird, und dadurch den Typ der verbrauchbaren Komponente (27) und ob die verbrauchbare Komponente 27 neu oder nicht neu ist, festzustellen.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 1, wobei der Abtastabschnitt (28) beinhaltet: einen zweiten Widerstand (R1), der in Reihe mit dem ersten Widerstand (R2) verbunden ist, wenn die verbrauchbare Komponente (27) installiert ist; und eine Verarbeitungseinheit (29) zum Messen einer Spannung an einem Punkt zwischen dem ersten Widerstand (R2) und dem zweiten Widerstand (R1).
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 2, worin der Abtastabschnitt (28) auch einen Transistor (TR1) beinhaltet, der parallel mit dem zweiten Widerstand (R1) verbunden ist, um die interne Sicherung (F1) in der verbrauchbaren Komponente (27) durchzubrennen.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 3, ferner umfassend Mittel, um die interne Sicherung (F1) in der verbrauchbaren Komponente (27) kurzzuschließen, um den Widerstand des ersten Widerstandes (R2) zu messen, nachdem die interne Sicherung (F1) durchgebrannt ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 4, wobei das Mittel zum Kurzschließen einen Transistor (TR2) umfasst, der parallel mit der internen Sicherung (F1) verbunden ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 1, wobei das bilderzeugende Gerät ein elektrofotographischer Drucker ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 6, worin die verbrauchbare Komponente (27) eine fotoempfindliche Trommeleinheit (4) mit Toner ist, und der Typ eine Farbe des Toners ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 7, wobei das bilderzeugende Gerät konfiguriert ist, einen Hinweis anzuzeigen, wenn festgestellt wird, dass die fotoempfindliche Trommeleinheit (4) von einer falschen Farbe ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 1, worin: das bilderzeugende Gerät auch eine Zähler hat, der konfiguriert ist, die kumulierte Benutzung der verbrauchbaren Komponente (27) durch Zählen von Widerholungen eines vorbestimmten sich wiederholenden Vorgangs anzuzeigen; und der Sensorschnitt (28) konfiguriert ist, wahrzunehmen, ob die interne Sicherung (F1) schon durchgebrannt worden ist, und konfiguriert ist, den Zähler zurückzusetzen und die interne Sicherung (F1) durchzubrennen, falls die verbrauchbare Komponente (27) den richtigen Typ hat, aber ihre interne Sicherung (F1) noch nicht durchgebrannt ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 9, wobei das bilderzeugende Gerät konfiguriert ist, eine Abfrage anzuzeigen, die fragt, ob der Zähler zurückzusetzen ist, falls die verbrauchbare Komponenten (27) vom korrekten Typ ist, aber ihre interne Sicherung (F1) noch nicht durchgebrannt ist, und der Abtastabschnitt (28) konfiguriert ist, den Zähler zurückzusetzen und die interne Sicherung (F1) nur dann durchzubrennen, wenn auf die Abfrage eine positive Antwort erhalten wird.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 1, wobei die verbrauchbare Komponente (27) zwei elektrische Kontaktpunkte mit dem bilderzeugenden Gerät hat und die interne Sicherung (F1) in Reihe zwischen den beiden elektrischen Kontaktpunkten (31, 32) verbunden ist, wobei der erste Widerstand (R2) und die interne Sicherung (F1) nur an den zwei elektrischen Kontaktpunkten (31, 32) elektrisch mit dem bilderzeugenden Gerät verbunden sind.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 11, wobei der erste Widerstand (R2) verschiedene Widerstandswerte hat, welche den Typ der verbrauchbaren Komponente (27) angeben.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 12, wobei die verbrauchbare Komponente (27) eine fotoempfindliche Trommeleinheit (4) mit Toner ist, wobei der erste Widerstand (R2) verschiedene Widerstandswerte für verschiedene Farben des Toners hat.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 11, wobei der erste Widerstand (R2) ein Thermistor ist, der einen positiven Temperaturkoeffizienten hat.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 14, wobei der erste Widerstand (R2) ein Polymer-Thermistor ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 11, wobei die verbrauchbare Komponente (27) eine Tonerkartusche ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 11, wobei die verbrauchbare Komponente (27) eine fotoempfindliche Trommelkartusche ist.
Bilderzeugendes Gerät nach Anspruch 1 zusätzlich umfassend eine öffenbare Abdeckung durch welche die verbrauchbare Einheit (27) von dem bilderzeugenden Gerät entfernbar und an diesem anbringbar ist, wobei: die verbrauchbare Komponente (27) zwei elektrische Kontaktpunkte (31, 32) mit dem bilderzeugenden Gerät hat, wobei der Anzeigeabschnitt und die interne Sicherung F1 zwischen den beiden elektrischen Kontaktpunkten (31, 32), verbunden sind; der Sensorabschnitt (28) konfiguriert ist, die Spannung über die zwei elektrischen Kontaktpunkte wahrzunehmen, wenn die Energie zu dem bilderzeugenden Gerät eingeschaltet wird und/oder die Abdeckung geschlossen wird.