(57)【要約】【課題】極めて低コストに、正規部品と規格外部品とを確実に識別する。ユーザーが規格外の消耗部品を使用するのを有効に防止する。【解決手段】消耗部品の識別装置は、電子回路を内蔵する機器本体１と、この機器本体１に脱着できるように連結される消耗部品２とを備える。消耗部品２は、機器本体１に装着されて通電されると、連続的にアナログ値の電気特性が変動する特性変動アナログ素子５を内蔵している。機器本体１は、消耗部品２の特性変動アナログ素子５に通電する通電部３と、この通電部３に通電される特性変動アナログ素子５の変動する電気特性を検出する検出部４を内蔵している。識別装置は、消耗部品２が機器本体１に装着される状態で、機器本体１の検出部４が消耗部品２の特性変動アナログ素子５の経時的に変動する電気特性を検出し、検出された電気特性から消耗部品２を正規部品と規格外部品とに識別する。【選択図】図１
2005110210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路を内蔵する機器本体(1)と、この機器本体(1)に脱着できるように連結される消耗部品(2)とを備えており、
消耗部品(2)は、機器本体(1)に装着されて通電されると、連続的にアナログ値の電気特性が変動する特性変動アナログ素子(5)を内蔵しており、
機器本体(1)は、消耗部品(2)の特性変動アナログ素子(5)に通電する通電部(3)と、この通電部(3)に通電される特性変動アナログ素子(5)の変動する電気特性を検出する検出部(4)を内蔵しており、
消耗部品(2)が機器本体(1)に装着される状態で、機器本体(1)の検出部(4)が、消耗部品(2)の特性変動アナログ素子(5)の経時的に変動する電気特性を検出し、検出された電気特性から消耗部品(2)を正規部品と規格外部品とに識別する消耗部品の識別装置。
【請求項２】
特性変動アナログ素子(5)が、通電される時間をパラメータとして電気特性を変化させる素子である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項３】
特性変動アナログ素子(5)が、通電される電流をパラメータとして電気特性を変化させる素子である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項４】
特性変動アナログ素子(5)が、通電される状態で印加される電圧をパラメータとして電気特性を変化させる素子である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項５】
特性変動アナログ素子(5)が、通電されると静電容量が変動する素子である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項６】
特性変動アナログ素子(5)が、通電されると電気抵抗が変動する素子である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項７】
特性変動アナログ素子(5)が、通電されるとインダクタンスが変動する素子である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項８】
機器本体(1)の通電部(3)が、特性変動アナログ素子(5)に一定の電流を通電する回路である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項９】
機器本体(1)の通電部(3)が、特性変動アナログ素子(5)に通電する電流を時間を関数として変化させる回路である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項１０】
機器本体(1)の通電部(3)が、特性変動アナログ素子(5)にパルス電流を流す回路である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項１１】
機器本体(1)の通電部(3)が、特性変動アナログ素子(5)に供給する電圧を変化させる回路である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項１２】
機器本体(1)の通電部(3)が、特性変動アナログ素子(5)に一定の電圧を供給する回路である請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項１３】
機器本体(1)の検出部(4)が、経時的に複数回にわたって特性変動アナログ素子(5)の電気特性を検出する請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項１４】
機器本体(1)の検出部(4)が、特性変動アナログ素子(5)の電気抵抗の変化を検出する請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項１５】
特性変動アナログ素子(5)と分圧抵抗を直列接続して電力を供給し、特性変動アナログ素子(5)に印加される電圧を検出する請求項１に記載される消耗部品の識別装置。
【請求項１６】
電子回路を内蔵する機器本体(1)に脱着できるように連結される消耗部品(2)であって、
消耗部品(2)は、機器本体(1)に装着されて通電されると、連続的にアナログ値の電気特性が変動する特性変動アナログ素子(5)を内蔵しており、
消耗部品(2)が機器本体(1)に装着される状態で、機器本体(1)により、消耗部品(2)の特性変動アナログ素子(5)の経時的に変動する電気特性が検出され、検出された電気特性から正規部品と識別される消耗部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器に装着される消耗部品を正規部品と規格外部品とに識別する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気機器は、所定の規格を満足する消耗部品を装着する必要がある。規格外の消耗部品が装着されると、電気機器が正常に動作しなくなったり、故障したり、あるいは安全に使用できなくなることがあるからである。このことを実現するために、電気機器に装着される消耗部品を正規部品と規格外部品とに識別するシステムが開発されている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開平５−１９８２９３号公報
【０００３】
この公報に記載される消耗部品は、通信端子を介して電気機器に接続される。消耗部品が電気機器に装着されると、電気機器から消耗部品に通信端子を介して呼出信号が伝送される。消耗部品は、呼出信号が入力されると、この信号を演算して得られる処理データーを通信端子を介して電気機器に出力する。電気機器は、消耗部品から入力される処理データーを判定して、消耗部品が正規部品であるか、あるいは規格外部品であるかを識別する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のようにして、消耗部品が正規部品であるか規格外部品であるかを識別するシステムは、規格外の消耗部品を、正規の消耗部品と同じ処理データーを出力するものとすることができる。通信端子を通過する信号を検出して、電気機器から消耗部品に入力される呼出信号と、消耗部品から電気機器に入力される処理データーを検出できるからである。このため、規格外の消耗部品を製造しながら、正規の消耗部品と同じように処理データーを出力する消耗部品が製作され、ユーザーは規格外の消耗部品を正規の消耗部品と間違って使用する弊害が発生する。
【０００５】
この方式は、呼出信号と処理データーを複雑にすることで、規格外部品をより確実に識別することができる。ただ、呼出信号と処理データーをいかに複雑にしても、呼出信号と処理データーとの間に一定の関係があり、この関係が特定されると、呼出信号に対する処理データーを演算することができる。このため、呼出信号と処理データーをいかに複雑にしても、規格外部品を理想的な状態で識別することはできない。また、呼出信号と処理データーを複雑にすると、これを演算する回路も複雑になって、部品コストが高くなる欠点がある。このため、正規部品と規格外部品との識別に要する部品コストが高くなる欠点がある。正規部品と規格外部品との識別は、機器本体と消耗部品の本来の動作には関係のない部品であるから、できるかぎり低コストにして規格外部品を確実の識別することが大切である。
【０００６】
本発明は、この欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、極めて低コストに、正規部品と規格外部品とを確実に識別して、ユーザーが規格外の消耗部品を使用するのを有効に防止できる消耗部品の識別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の消耗部品の識別装置は、電子回路を内蔵する機器本体１と、この機器本体１に脱着できるように連結される消耗部品２とを備える。消耗部品２は、機器本体１に装着されて通電されると、連続的にアナログ値の電気特性が変動する特性変動アナログ素子５を内蔵している。機器本体１は、消耗部品２の特性変動アナログ素子５に通電する通電部３と、この通電部３に通電される特性変動アナログ素子５の変動する電気特性を検出する検出部４を内蔵している。識別装置は、消耗部品２が機器本体１に装着される状態で、機器本体１の検出部４が消耗部品２の特性変動アナログ素子５の経時的に変動する電気特性を検出し、検出された電気特性から消耗部品２を正規部品と規格外部品とに識別する。
【０００８】
特性変動アナログ素子５は、通電される時間をパラメータとして電気特性を変化させる素子、あるいは通電される電流をパラメータとして電気特性を変化させる素子、あるいは通電される状態で印加される電圧をパラメータとして電気特性を変化させる素子、あるいは通電されると静電容量が変動する素子、通電されると電気抵抗が変動する素子、あるいはまた通電されるとインダクタンスが変動する素子とすることができる。
【０００９】
機器本体１の通電部３は、特性変動アナログ素子５に一定の電流を通電する回路、あるいは特性変動アナログ素子５に通電する電流を時間を関数として変化させる回路、あるいは特性変動アナログ素子５にパルス電流を流す回路、あるいは特性変動アナログ素子５に供給する電圧を変化させる回路、あるいはまた特性変動アナログ素子５に一定の電圧を供給する回路とすることができる。
【００１０】
機器本体１の検出部４は、経時的に複数回にわたって特性変動アナログ素子５の電気特性を検出することができる。さらに、検出部４は、特性変動アナログ素子５の電気抵抗の変化を検出することができる。
また、特性変動アナログ素子5と分圧抵抗を直列接続して電力を供給し、特性変動アナログ素子5に印加される電圧を検出する。
また、本発明の消耗部品は、電子回路を内蔵する機器本体１に脱着できるように連結される消耗部品２であって、消耗部品２は、機器本体１に装着されて通電されると、連続的にアナログ値の電気特性が変動する特性変動アナログ素子５を内蔵しており、消耗部品２が機器本体１に装着される状態で、機器本体１により、消耗部品２の特性変動アナログ素子５の経時的に変動する電気特性が検出され、検出された電気特性から正規部品と識別される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の消耗部品の識別装置は、極めて低コストに、正規部品と規格外部品とを確実に識別できる特長がある。それは、本発明の識別装置が、通電すると連続的にアナログ値の電気抵抗が変動する特性変動アナログ素子を消耗部品に実装させ、この特性変動アナログ素子の変動する電気特性を機器本体に内蔵している検出部で検出して、正規部品と規格外部品とを識別するからである。特性変動アナログ素子は、デジタル処理して電気特性を変化させるのではない。この特性変動アナログ素子は、機器本体に内蔵している通電部で通電されると、経時的にアナログ値の電気特性が連続的に変化する素子である。この特性変動アナログ素子は、種々の製造条件で電気特性が変化する特性が特定されるが、電気特性から製造条件を特定することはできない。このため、特性変動アナログ素子の電気特性が検出されても、このことから同じ特性変動アナログ素子を製造することができない。とくに、本発明の識別装置は、特定の条件における電気特性をスポットで検出するのではなくて、電気特性が変化する状態を検出して正規部品と規格外部品とを識別するので、電気特性が検出されても、同じ特性の特性変動アナログ素子を簡単に製造することができない。さらに、本発明の識別装置は、特性変動アナログ素子の電気特性の変化を検出して正規部品と消耗部品とを識別するので、その特性変動アナログ素子は特定の条件で製造する必要はあるが、製造条件を同一にするかぎり、同じ電気特性となるので、安価に多量生産できる。デジタル回路のように複雑な回路構成とする必要はない。このため、本発明の識別装置は、極めて簡単で安価な部品を使用し、さらに簡単な回路構成としながら、規格外部品に正規部品と同じ特性変動アナログ素子が実装されるのを確実に阻止できる。このため、本発明の識別装置は、ユーザーが消耗部品に規格外のものを使用するのを有効に防止して、安心して安全に、しかも機器の故障等を確実に防止しながら正常に使用できる特長がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための消耗部品の識別装置を例示するものであって、本発明は識別装置を以下のものに特定しない。
【００１３】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１４】
図１に示す消耗部品の識別装置は、電子回路を内蔵する機器本体１と、この機器本体１に脱着できるように連結される消耗部品２とを備えている。消耗部品２は、機器本体１に脱着できるように連結されるもので、たとえば、電気機器に電力を供給するパック電池、あるいはプリンターである電気機器に装着されるトナーあるいはインクカートリッジ等である。ただし、本発明は、機器本体と消耗部品を特定しない。消耗部品は、機器本体に脱着できるように連結されて、一定時間使用されると新しいものに交換される全てのものとすることができる。
【００１５】
機器本体１は、消耗部品２の特性変動アナログ素子５に通電する通電部３と、この通電部３に通電される特性変動アナログ素子５の変動する電気特性を検出する検出部４を内蔵している。消耗部品２は、機器本体１に装着されて通電部３に通電されると、連続的にアナログ値の電気特性が変動する特性変動アナログ素子５を内蔵している。
【００１６】
消耗部品２に実装される特性変動アナログ素子５は、通電される時間をパラメータとして電気特性を変化させる素子、あるいは通電される電流をパラメータとして電気特性を変化させる素子、あるいは通電される状態で印加される電圧をパラメータとして電気特性を変化させる素子等が使用できる。
【００１７】
通電させる時間をパラメータとして電気特性を変化させる素子として、温度で電気抵抗が変化する素子、たとえばサーミスタやバリスタ、温度でインダクタンスが変化するコイル、温度で静電容量が変化するコンデンサーがある。特性変動アナログ素子は、通電される時間が長くなると温度が上昇する。通電するとジュール熱で加熱されるからである。したがって、温度で電気抵抗が変化する素子は、通電させる時間が長くなると温度が上昇し、温度で電気抵抗が変化する。温度で電気抵抗が変化する素子は、温度が高くなると電気抵抗が減少するサーミスタ等の素子と、電気抵抗が増加するバリスタ等の素子とがある。コイルも通電する時間が長くなると、温度が上昇する。温度が上昇すると線材が伸びてインダクタンスが変化するからである。コイルは、電気抵抗と熱膨張率の大きい金属線材で製作して、温度によるインダクタンスの変化を大きくできる。また、コイルは熱で形状が歪むバイメタル等で金属線材を製作して、温度でインダクタンスを変化させることもできる。コンデンサーは、交流を通電させると誘電体損失で発熱する。発熱すると温度が上昇して静電容量が変化する。
【００１８】
通電する電流の大きさをパラメータとして電気特性を変化させる素子にも、たとえば、温度で電気抵抗が変化する素子であるサーミスタやバリスタ、温度でインダクタンスが変化するコイル、温度で静電容量が変化するコンデンサーが使用できる。特性変動アナログ素子は、通電する電流が大きくなると、ジュール熱が大きくなって温度が上昇する。したがって、温度で電気抵抗が変化する素子は、通電する電流が大きくなると温度が上昇し、温度で電気抵抗が変化する。温度で電気抵抗が変化する素子は、サーミスタやバリスタである。コイルも通電する電流が大きくなると、ジュール熱が大きくなって温度が上昇し、温度が上昇すると線材が伸びてインダクタンスが変化する。コンデンサーは、供給する周波数を高くして、流れる交流電流を大きくすると、誘電体損失が大きくなって発熱量が増加する。発熱すると温度が上昇して静電容量が変化する。
【００１９】
通電する状態で印加される電圧の大きさをパラメータとして電気特性を変化させる素子にも、通電電流をパラメータとして電気特性を変化する素子が使用できる。それは、電圧を大きくすると、特性変動アナログ素子に流れる電流も大きくなるからである。ただ、電圧をパラメータとして静電容量を大きく変化できる特性変動アナログ素子として、可変容量ダイオード（バリキャップ）が使用できる。このコンデンサーは、供給電圧で静電容量を変化できる。したがって、特性変動アナログ素子に電流を流すことなく、静電容量を大きく変化できる。
【００２０】
通電部３は、特性変動アナログ素子５に通電する。通電部３は一定の電流、あるいは一定の電圧を特性変動アナログ素子５に供給し、あるいは、時間を関数として変化する電流、あるいは電圧を特性変動アナログ素子５に供給する。時間を関数として変化する電流を供給する通電部３は、供給する電流又は電圧を次第に大きくし、あるいは次第に小さくする。また、通電部３は電流や電圧を連続して供給することなく、断続してパルス状に供給することもできる。
【００２１】
検出部４は、特性変動アナログ素子５の変動する電気特性を検出して、消耗部品２を正規部品と規格外部品とに識別する。特性変動アナログ素子５が、電気抵抗を変動させる素子であると、検出部４は特性変動アナログ素子５の電気抵抗を検出して、正規部品と規格外部品を識別する。特性変動アナログ素子５がコイルのインダクタンスを変動させる素子であると、インダクタンスを検出して、正規部品と規格外部品を識別する。インダクタンスは、コイルに特定の静電容量のコンデンサーを接続して共振周波数を検出し、あるいはコイルの両端に供給される電圧と流れる電流と供給される交流の周波数からインピーダンスを検出し、検出されたインピーダンスから演算して検出できる。また、特性変動アナログ素子５がコンデンサーの静電容量を変動させる素子であると、コンデンサーに特定のインダクタンスのコイルを接続して共振周波数を検出し、あるいはコンデンサーの両端に供給される電圧と流れる電流と供給される交流の周波数からインピーダンスを検出し、検出されたインピーダンスから演算して検出できる。
【００２２】
検出部４は、経時的に複数回にわたって特性変動アナログ素子５の電気特性を検出する。検出部４は好ましくは３回以上、特性変動アナログ素子５の電気特性を検出して、正規部品と規格外部品とを識別する。検出部４が、特性変動アナログ素子５の電気特性を検出する回数が増加するほど、正規部品と規格外部品とを正確に識別できる。検出部４は、特性変動アナログ素子５の電気特性を絶対値で検出し、あるいは相対値で検出し、あるいはまた変化率を検出して、正規部品と規格外部品とを識別する。
【００２３】
図２は、特性変動アナログ素子５の電気特性が変化する一例（３つのタイプの変化を鎖線、実線、一点鎖線で示す）を示す。この図に示す特性変動アナログ素子は、時間、電流、電圧等（横軸）を関数として、電気特性（縦軸）が変化する。検出部４は、このように変化する特性変動アナログ素子５の電気特性の時間をずらせて、あるいは電流や電圧を変更して、経時的に複数回にわたって、好ましくは３回以上検出する。検出した電気特性が設定範囲にあると、消耗部品２を正規部品と判定する。電気特性が設定範囲外にあると規格外部品と判定する。
【実施例１】
【００２４】
図３は、消耗部品２をパック電池とする具体例を示している。パック電池は、機器本体１である充電器に脱着できるように連結されて、充電器で充電される。パック電池は、電気機器に装着される状態で充電器に連結され、あるいは電気機器から取り出されて充電器に連結して充電される。充電器は、連結されるパック電池が正規部品であるか規格外部品であるかを識別し、正規部品のパック電池は正常に充電し、規格外部品のパック電池は充電を停止し、あるいは制限して充電する。規格外部品のパック電池は、安全に充電できる
ことが保障されないからである。充電器は、装着されるパック電池を充電しながら、正規部品と規格外部品とを識別する。正規部品と識別されると継続して充電し、規格外部品と識別されたパック電池は、その後の充電を停止し、あるいは充電を制限する。充電しながら正規部品と規格外部品とを識別する識別装置は、識別と充電を一緒にするので、識別に要する時間が、充電時間を長くすることがない。このため、識別に時間をかけて、すなわち特性変動アナログ素子５の電気特性を検出する回数を多くして、正規部品と規格外部品とをより正確に識別できる。
【００２５】
機器本体１である充電器は、充電電源６と、充電制御回路７を内蔵している。充電制御回路７は、特性変動アナログ素子５に通電する通電部３と、特性変動アナログ素子５の電気特性を検出する検出部４を内蔵している。
また、充電制御回路７は、検出部４の検出結果に基づいて、正規部品と規格外部品とを識別する機能を内蔵している。充電制御回路７は、マイコン等より構成され、充電器である機器本体１の種々の機能を制御している。
消耗部品２のパック電池は、正負の電源端子８と、通信端子９を介して機器本体１である充電器に接続される。
【００２６】
通電部３は、図４に示すように、時間が経過するにしたがって、特性変動アナログ素子５に流す電流を増加させる。この通電部３は、時間が経過すると段階的に電流を増加させているが、電流を連続的に増加し、あるいはパルス電流のデューティを変更して、平均電流を増加し、あるいは減少することもできる。
【００２７】
検出部４は、一定の時間が経過して設定時間（Ｔ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ1＜Ｔ2＜Ｔ3）になると、特性変動アナログ素子５の電気特性を検出し、検出した電気特性をあらかじめ記憶している設定範囲に比較する。検出した電気特性が、設定範囲にあると正規部品と判定し、設定範囲にないと規格外部品とを判別する。
【００２８】
消耗部品２であるパック電池は、二次電池１０と、二次電池１０の保護回路１１と、特性変動アナログ素子５とを備える。二次電池１０はリチウムイオン電池である。ただ、二次電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等、充電できる全ての二次電池とすることができる。保護回路１１は、二次電池１０に過電流が流れると電流を遮断し、あるいは二次電池１０の過充電や過放電を防止する回路である。
【００２９】
特性変動アナログ素子５は、図５に示すように温度が高くなると電気抵抗が高くなる素子である。この特性変動アナログ素子５は、通電する電流を増加させるとジュール熱で自己発熱して温度が高くなり、温度が高くなると電気抵抗が次第に増加する。このように温度が高くなると電気抵抗が変化する特性変動アナログ素子５は、通電する電流を図４に示すように次第に増加させると、温度が高くなって電気特性が増加する。特性変動アナログ素子５に流す電流を増加させながら、電気特性を検出する装置は、電気抵抗の変化を大きくして、正規部品と規格外部品とをより正確に識別できる。ただ、温度が上昇して電気特性が変化する特性変動アナログ素子５は、通電する電流を同じにしても、時間と共に一定の温度までは次第に温度が高くなって電気抵抗が変化するので、電流を一定にして電気抵抗の変化を検出し、検出した電気抵抗から、充電制御回路７にて、正規部品と規格外部品とを識別できる。
【００３０】
以上の識別装置は、以下に示すステップで、図６のフローチャートのようにして、消耗部品２を正規部品と規格外部品に識別する。
［ｎ＝１のステップ］
通電部３が、消耗部品２に内蔵される特性変動アナログ素子５に確認電流Ａ1を流す。確認電流Ａ1は、通信端子９と一方の電源端子８を介して特性変動アナログ素子５に流される。確認電流Ａ1は、二次電池１０に通電され、あるいは二次電池１０に通電しない状態で流される。二次電池１０に確認電流を流さない方式は、二次電池１０を充電電流で充電しながら、特性変動アナログ素子５に確認電流Ａ1を流す。
［ｎ＝２〜５のステップ］
所定の時間Ｔ1が経過した後、検出部４が特性変動アナログ素子５の電気抵抗Ｒ1を検出する。検出された電気抵抗Ｒ1が設定範囲にないと、消耗部品２であるパック電池は規格外部品と判定されて充電が停止される。
【００３１】
［ｎ＝６のステップ］
その後、特性変動アナログ素子５に通電する電流をＡ1からＡ2に変更する。
［ｎ＝７〜１０のステップ］
所定の時間Ｔ2が経過した後、検出部４が特性変動アナログ素子５の電気抵抗Ｒ2を検出する。検出された電気抵抗Ｒ2が設定範囲にないと、消耗部品２であるパック電池は規格
外部品と判定されて充電が停止される。
【００３２】
［ｎ＝１１ステップ］
その後、特性変動アナログ素子５に通電する電流をＡ2からＡ3に変更する。
［ｎ＝１２〜１６のステップ］
所定の時間Ｔ3が経過した後、検出部４が特性変動アナログ素子５の電気抵抗Ｒ3を検出する。検出された電気抵抗Ｒ3が設定範囲にないと、消耗部品２であるパック電池は規格外部品と判定されて充電が停止される。正規部品と判定された消耗部品２のパック電池は、その後、正常に充電される。
【００３３】
以上の識別装置は、特性変動アナログ素子５の電気抵抗の絶対値を検出しているが、電気抵抗の相対値や変化率を検出して、これ等が設定範囲にあるかどうかで、正規部品と規格外部品とを検出することができる。また、特性変動アナログ素子５に可変容量ダイオードを使用すると、設定された時間が経過するまで待つことなく、特性変動アナログ素子５に供給する電圧を切り換えた後、ただちに静電容量を検出して、正規部品と規格外部品とを識別できる。可変容量ダイオードは、供給電圧を変更すると、ただちに静電容量が変化されるからである。検出された静電容量は、記憶している設定範囲に比較され、設定範囲にあると消耗部品２のパック電池を正規部品と判定し、設定範囲にないと規格外部品のパック電池と判定される。
次に、本実施例の特性変動アナログ素子５に特殊なＰＴＣサーミスタである素子を採用した正規部品の消耗部品２（＝パック電池）と、一般的なＰＴＣ素子を利用した規格外部品の消耗部品（パック電池）と識別する構造、方法を以下に説明する。
図２の実線は、通電部３、検出部４及び充電制御回路７を利用して、特性変動アナログ素子５に通電したときの検出電圧（グラフの縦軸）と、時間（グラフの横軸）との関係を示している。この場合、通電端子９、９、電源端子８、８（図３における下側の電源端子８、８）間に電力を供給のため通電し、充電制御回路７内に内蔵される分圧抵抗に直列接続された状態で定電圧を供給し、素子５に印加される電圧（以下素子の電圧という）を検出部４で検出したものである。また、これに代わって、特性変動アナログ素子５と分圧抵抗に定電流を供給し、素子の電圧を測定して良い。更には、素子の電圧及び別途電流値を検出して素子の抵抗値を演算して素子５の抵抗値変化を検出することもできる。
また、一般的なＰＴＣ素子は、図２の２点鎖線で示される電圧特性を示す。ここで、一般的なＰＴＣ素子は、Positive Temperature Coefficient Thermistorの素子を意味しており、温度上昇に伴い急激に抵抗値が上昇する特性を備えている。このため、通電に伴い素子温度が上昇して、急激に抵抗値が上昇することで、素子の電圧が急激に上昇していることになる。そして、図２の２点鎖線の電圧特性では、電圧上昇開始時間Ｐ´より、急激に素子電圧（つまり、素子の電気抵抗）が上昇している。
一方、本実施例の特殊なＰＴＣサーミスタである素子５は、温度電圧上昇開始時間Ｐより、一般的なＰＴＣ素子（２点鎖線）と比較して、ゆるやかな上昇を描いている（図２の実線）。つまり、素子５は、通電に伴い素子温度が上昇するとき、一般的なＰＴＣ素子と比較して、ゆるやかに抵抗値が上昇している。
ここで、通電開始又は温度電圧上昇開始時間（Ｐ、Ｐ´）から、素子５の検出電圧が所定電圧（Ｖｐ）に到達する時間を計測するなら、本実施例の特殊なＰＴＣサーミスタである素子５と一般的なＰＴＣ素子とを識別、つまり、消耗部品２（＝パック電池）が正規部品か規格外部品であるかを識別することができる。
このような特殊なＰＴＣサーミスタは、一般的なＰＴＣ素子の材料配合、製造条件において、以下のように、温度対抵抗値特性（＝抵抗温度特性）の急激な立ち上がりを減少する方法を採用することができる。一般的なＰＴＣ素子の材料としては、BaTiO3のBaの一部を半導体化剤(希土類等)、シフター(Pb、Sr等)で置換し、焼結助剤としてSiO2を入れたものである。そして、このような材料に、添加するＭｎ量を調整することで、抵抗温度特性の立ち上がりをコントロールすることが、可能である。このように、Ｍｎを入れることで抵抗温度特性を急激に変化させることは、例えば、特公昭６３−２８３２４号に記載され、Ｍｎ添加量が少量であれば、抵抗温度特性がゆるやかになる。
また、上記材料において、焼成条件（冷却雰囲気と冷却スピード)を制御することで、抵抗温度特性の立ち上がりを制御することができる。このように、焼成条件（冷却雰囲気と冷却スピード)を制御することは、「セラミック誘電体工学」（出版社：学献社  著者：岡崎清  第380〜381頁）に記載され、O2ガス中で、冷却速度を早くすると抵抗温度特性がゆるやかになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例にかかる消耗部品の識別装置の概略構成図である。
【図２】特性変動アナログ素子の電気特性が変化する一例を示すグラフである。
【図３】消耗部品をパック電池とする識別装置の一例を示すブロック図である。
【図４】通電部が特性変動アナログ素子に流す電流を変化させる一例を示すグラフである。
【図５】特性変動アナログ素子の温度に対して電気抵抗が変化する一例を示すグラフである。
【図６】識別装置が消耗部品を正規部品と規格外部品に識別するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１…機器本体
２…消耗部品
３…通電部
４…検出部
５…特性変動アナログ素子
６…充電電源
７…充電制御回路
８…電源端子
９…通信端子
１０…二次電池
１１…保護回路
【図１】
2005110210.tif 000003
【図２】
2005110210.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005110210.tif 000007
【図６】
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