(57)【要約】【課題】  帯電電流の検出値に基づいて感光体を有するカートリッジの装着の有無を判定する画像形成装置において、カートリッジが装着されているのに、カートリッジなしと後判定されることを防止する。【解決手段】  カートリッジＰに設けられたメモリ２０４と通信を行い、通信が成り立ったにも拘わらず、帯電電流の検出値４５２がカートリッジなしを示す値の場合に、電源３００の異常と判定する。【選択図】  図５
2020071424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を含む画像形成ユニットを着脱可能な画像形成装置であって、
前記感光体を帯電させるための高圧を供給する電源と、
前記感光体を帯電させるときに前記感光体に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の出力に基づいて前記画像形成ユニットが前記画像形成装置に装着されているか否かを判定する機能を有し、更に、前記画像形成ユニットと通信を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記画像形成ユニットとの通信が成立し、且つ前記電流検出手段の出力が前記画像形成装置に前記画像形成ユニットが装着されていないことを示す値である場合、前記電源が異常であると判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記画像形成ユニットとの通信が成立せず、前記電流検出手段の出力が前記画像形成装置に前記画像形成ユニットが装着されていないことを示す値である場合、前記画像形成ユニットが前記画像形成装置に装着されていないと判定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記画像形成ユニットとの通信が成立していなくても、前記電流検出手段の出力が前記画像形成装置に前記画像形成ユニットが装着されていることを示す値である場合、前記画像形成ユニットが前記画像形成装置に装着されていると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成ユニットは、前記感光体を帯電させる帯電器を有し、
前記電源は、前記帯電器に供給する高圧を出力することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成ユニットは、情報を記憶するメモリを有し、
前記制御手段は、前記メモリとの通信を行うことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成ユニットは、複数の色に対応して複数設けられ、
前記制御手段は、複数の前記画像形成ユニットのそれぞれに対して、前記画像形成ユニットが装着されているか否かの判定及び前記電源の異常の判定を行うことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記帯電器を駆動させる駆動信号を所定時間出力し、前記所定時間で前記電流検出手段の出力を複数回サンプリングし、その平均値に基づいて前記画像形成ユニットが装着されているか否かの判定及び前記電源の異常の判定を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電圧が印加される負荷に流れる電流に異常がある時の異常の原因を識別することができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置において、感光ドラム及びこれに作用するプロセス手段や現像装置を一体化して着脱可能とするカートリッジ方式が広く採用されている。高圧電源から感光ドラムに印加した時の電気的負荷を検知して装置本体に対する着脱可能なプロセスカートリッジの装着の有無を検出する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−００３８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
感光ドラムの周辺の部品の多くは、感光ドラムの回転にあわせるように回転動作を行なったり、感光ドラムと接触して感光ドラムとの間に電流が流れたりする。感光ドラム周辺の部品で異常が発生した場合、感光ドラムや高圧電源自体の故障を誘発することがある。高圧電源が故障していると、高圧が出力されず、帯電電流の検出値の変動がなく、感光ドラムが装着されていないと誤判断されてしまう場合がある。
【０００５】
この場合、ユーザから感光ドラム無が操作部ＵＩ上に表示されると指摘を受けたサービスマンは、ドラムの故障と予測してユーザ先へ修理に向かう。しかし、ドラム交換を行っても状況が解消しないので、別の要因で感光ドラム無が発生していると推定して、故障箇所の特定をしなくてはならない。そして、故障箇所を予測して関係するサービスパーツを特定し、一度サービスの拠点に戻り、サービスパーツを入手してから再びユーザ先へ行って対応を行わなくてはならない。このようなやり取りを行うとサービスマンの移動にコストがかかるだけでなく、対応が終了するまで機械が使えなくなるためダウンタイムが発生し、ユーザの生産性を大きく低下させてしまう。
【０００６】
本発明は、画像形成装置が異常を検出した場合に、装置のダウンタイムを低減できる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、感光体を含む画像形成ユニットを着脱可能な画像形成装置であって、前記感光体を帯電させるための高圧を供給する電源と、前記感光体を帯電させるときに前記感光体に流れる電流を検知する電流検知手段と、前記電流検知手段の出力に基づいて前記画像形成ユニットが前記画像形成装置に装着されているか否かを判定する機能を有し、更に、前記画像形成ユニットと通信を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記画像形成ユニットとの通信が成立し、且つ前記電流検知手段の出力が前記画像形成装置に前記画像形成ユニットが装着されていないことを示す値である場合、前記電源が異常であると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、画像形成装置が異常を検出した場合に、装置のダウンタイムを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成を示す図。
【図２】高圧電源および制御基板、カートリッジのブロック図。
【図３】帯電回路の一例を示す図である。
【図４】画像形成装置の動作シーケンスを示すフローチャート。
【図５】画像形成装置の高圧電源故障検知シーケンスを示すフローチャート。
【図６】画像形成装置のメモリＩＣとの通信成立時の形態を示すタイミングチャート。
【図７】画像形成装置のメモリＩＣとの通信不成立時の形態を示すタイミングチャート。
【図８】画像形成装置のカートリッジ装着時の帯電高圧波形を示すタイミングチャート。
【図９】画像形成装置のカートリッジ未装着時の帯電高圧波形を示すタイミングチャート。
【図１０】高圧電源故障時の帯電高圧波形とメモリＩＣとの通信形態を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は画像形成装置１０１の概略断面図である。画像形成装置１０１には、複数の色成分の各々に対応して、トナー像を形成する画像形成ユニットとしてのカートリッジが着脱可能に複数設けられている。各色成分に対応する４つのカートリッジＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、及びＰｄが中間転写ベルト７の搬送方向に並んで配置される。カートリッジＰａはイエローのトナー像を形成し、カートリッジＰｂはマゼンタのトナー像を形成し、カートリッジＰｃはシアンのトナー像を形成し、カートリッジＰｄはブラックのトナー像を形成する。
【００１１】
画像形成装置１０１には、画像形成装置１０１に着脱可能なトナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、及びＴｄが装着される。トナーボトルＴａはイエローのトナーが収容されており、トナーボトルＴｂはマゼンタのトナーが収容されており、トナーボトルＴｃはシアンのトナーが収容されており、トナーボトルＴｄはブラックのトナーが収容されている。トナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄは、現像剤としてのトナーを収容する収容容器に相当する。
【００１２】
なお、カートリッジＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、及びＰｄは同様の構成であるので、以下の説明においてはカートリッジＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、及びＰｄをカートリッジＰと称す。さらに、トナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、及びＴｄはトナーボトルＴと称す。
【００１３】
カートリッジＰは、円柱状の金属ローラの表面に感光層を備えた感光体としての感光ドラム１と、この感光ドラム１を帯電する帯電器２と、トナーを収容した現像器１００を有し、画像形成装置１０１に対して着脱可能である。矢印Ａ方向は、感光ドラム１が回転する方向である。感光ドラム１が帯電器２によって帯電された後、レーザ露光装置３が画像データに基づき感光ドラム１を露光する。これにより、感光ドラム１上に静電潜像が形成される。そして、現像器１００が感光ドラム１上の静電潜像を、トナーを用いて現像する。これにより、感光ドラム１上にトナー像が形成される。なお、現像器１００は、現像器１００内に蓄積されるトナーの量を検知する透磁率センサ（不図示）を備える。透磁率センサにより現像器１００内のトナーの量が減少したことが検知された場合、トナーボトルＴから現像器１００にトナーが供給される。
【００１４】
中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８、従動ローラ１７、第１テンションローラ１８、及び第２テンションローラ１９に掛け回されている。この中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８の回転駆動によって矢印Ｂ方向に回転する。
【００１５】
画像形成装置１０１は、感光ドラム１上のトナー像を中間転写ベルト７に転写する一次転写ローラ４を備える。感光ドラム１と中間転写ベルト７とが一次転写ローラ４に押圧されている一次転写ニップ部Ｔ１を、感光ドラム１上に形成されたトナー像が通過している間、一次転写ローラ４には一次転写電圧が印加される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト７に転写される。各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、及び１ｄに形成されたトナー像が中間転写ベルト７に重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７にはフルカラーのトナー像が担持される。なお、感光ドラム１に残留したトナーは、ドラムクリーナ６によって除去される。
【００１６】
このとき、給紙ローラ６１がカセット部６０に格納された記録材Ｓを給紙し、レジストレーションローラ対６２に向けて記録材Ｓを搬送する。レジストレーションローラ対６２は、中間転写ベルト７上のトナー像が記録材Ｓ上の所望の位置に転写されるように、記録材Ｓを二次転写ニップ部Ｔ２に搬送するタイミングを調整する。
【００１７】
中間転写ベルト７を基準にして二次転写対向ローラ８の反対側には二次転写ローラ９が配設されている。二次転写対向ローラ８に二次転写電圧が印加されることに応じて、二次転写対向ローラ８と中間転写ベルト７とが二次転写ローラ９に押圧されている二次転写ニップ部Ｔ２において、中間転写ベルト７上のトナー像が記録材Ｓに転写される。なお、二次転写ニップ部Ｔ２において記録材Ｓに転写されずに中間転写ベルト７に残留したトナーは、ベルトクリーナ１１によって除去される。
【００１８】
二次転写ローラ９によりトナー像が記録材Ｓに転写された後、記録材Ｓは定着器１３に搬送される。定着器１３は、ヒータを有する定着ローラと加圧ローラとを備え、ヒータの熱と、定着ローラと加圧ローラの圧力とによって、記録材Ｓ上のトナー像を記録材Ｓに定着させる。定着器１３によってトナー像が定着された記録材Ｓは排紙ローラ対６４により画像形成装置１０１から排紙される。
【００１９】
図２は、本実施形態における高圧電源３００、制御基板２００およびプロセスカートリッジＰの電気的構成を示すブロック図である。
【００２０】
高圧電源３００は、帯電回路４００ａ〜ｄを有し、制御基板２００と複数の信号線を持って接続される。帯電回路４００ａはイエローのカートリッジＰａ内の帯電器２ａに出力する回路である。帯電回路４００ｂはマゼンタのカートリッジＰｂ内の帯電器２ｂに出力する回路である。帯電回路４００ｃはシアンのカートリッジＰｃ内の帯電器２ｃに出力する回路である。帯電器２ｄはブラックのカートリッジＰｄ内の帯電器２ｄに出力する回路である。
【００２１】
イエローの帯電回路４００ａは、帯電ＤＣ回路４０１ａを有し、制御基板２００より出力される帯電ＤＣ設定信号４５０ａと帯電ＤＣ駆動信号４５１ａによって帯電ＤＣを出力し、帯電器２ａに供給する。本実施形態においては、帯電ＤＣ回路４０１ａは定電圧回路とする。また、帯電ＤＣ回路４０１ａは、回路内に含まれる電流検出回路によって、帯電器２ａに流れる帯電ＤＣ出力電流を検出し、帯電ＤＣ電流検出値４５２ａとして、制御基板２００に信号を出力する。
【００２２】
マゼンタ、シアン、ブラックの帯電回路４００ｂ〜ｄはイエローの帯電器４４０ａと同様の構成である。即ち、帯電回路４００ｂ〜ｄは帯電ＤＣ回路４０１ｂ〜ｄを有し、制御基板２００より出力される帯電ＤＣ設定信号４５０ｂ〜ｄと帯電ＤＣ駆動信号４５１ｂ〜ｄによって帯電ＤＣを出力し、帯電器２ｂ〜ｄに供給する。
【００２３】
制御基板２００から出力される帯電ＤＣ設定信号４５０ａ〜ｄはＰＷＭ信号であり、目標とする出力に応じてＰＷＭ信号のデューティが調整される。帯電ＤＣ駆動信号４５１ａ〜ｄはトランス駆動用のＣＬＫ信号であり、それぞれトランスに応じた固定の周波数を有する。
【００２４】
制御基板２００の内部には、メモリ２１０が設けられており、制御に必要な情報を記憶している。
【００２５】
各色用のカートリッジＰはそれぞれメモリＩＣ２０４ａ〜ｄを備える。メモリＩＣ２０４ａ、メモリＩＣ２０４ｂ、メモリＩＣ２０４ｃ、メモリＩＣ２０４ｄは、それぞれイエローのカートリッジＰａ、マゼンタのカートリッジＰｂ、シアンのカートリッジＰｃ、ブラックのカートリッジＰｄにそれぞれ配置される記憶装置に相当する。
【００２６】
制御基板２００は各カートリッジメモリＩＣ２０４ａ〜２０４ｄと通信することによって、カートリッジＰに関する情報の読み出しを行っている。
【００２７】
ドア開閉センサ２１１は、ユーザやサービスマンがカートリッジＰａ〜ｄにアクセスする際に開閉するドアの状態を検知しており、制御基板２００に検知結果を示す信号を出力している。
【００２８】
制御基板２００が行うこれらの制御は、制御基板２００に設けられたＣＰＵ２０５が実行する。また、ＣＰＵ２０５は、カートリッジの装着有無を判定する機能を有しており、画像形成装置全体の動作も制御する。
【００２９】
図３は、本実施形態における帯電回路４００ａの一例を示す図である。なお、帯電回路４００ｂ、４００ｃ、４００ｄは、帯電回路４００ａの構成と同じであるので説明を省略する。
【００３０】
制御基板２００より出力される帯電ＤＣ設定信号４５０ａおよび帯電ＤＣ駆動信号４５１ａは、それぞれ帯電ＤＣ回路４０１ａに入力される。
【００３１】
帯電ＤＣ設定信号４５０ａは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）４１１によって、ＰＷＭ信号からそのデューティに応じたＤＣ電圧に変換され、目標とする帯電ＤＣ出力の基準値として、後段の比較器４１２に入力される。
【００３２】
比較器４１２は、ＬＰＦ４１１より入力される電圧と、後述する帯電ＤＣ出力ＦＢ回路４１８によって返ってくるフィードバック電圧が等しくなるように出力を行う。この比較器４１２の出力によって、帯電ＤＣ出力が一定の電圧に保たれる。
【００３３】
比較器４１２の出力は、ＤＣトランス駆動回路４１３によって電流増幅され、コンデンサ４１４を通して帯電ＤＣトランス４１６の入力電圧として使用される。帯電ＤＣトランス４１６は、帯電ＤＣ駆動信号４５１ａによって動作するＦＥＴ４１５に基づいて駆動される。
【００３４】
平滑回路４１７は、帯電ＤＣトランス４１６によって増幅されたＡＣ出力の負成分をピークホールドすることでＤＣ電圧に平滑し、帯電ＤＣ出力として、帯電器２ａに出力する。
【００３５】
帯電ＤＣ出力ＦＢ回路４１８は、帯電ＤＣ出力と３．３Ｖの電位差をフィードバック抵抗４１８ａ、４１８ｂによって分圧し、その分圧した電圧を比較器４１２に返す。
【００３６】
帯電電流検出回路４０９は帯電器２ａに流れる電流を電圧に変換し、帯電ＤＣ電流検出値４５２ａとして制御基板２００に出力する。
【００３７】
次に図４の画像形成装置１０１の全体動作シーケンスを示すフローチャートを用いて、画像形成装置１０１の動作の説明を行う。
【００３８】
画像形成装置の電源がオンし、装置が起動すると（Ｓ４０１）、ＣＰＵ２０５は、高圧電源検知シーケンス（Ｓ４０２）を実施し、高圧電源３００が正常であるかどうかを判定する（Ｓ４０３）。高圧電源３００が正常な場合、ＣＰＵ２０５は、画像形成要求があるかどうかを判定し（Ｓ４０４）、画像形成の要求がある場合には画像形成モード（Ｓ４０５）に移行し、画像形成動作を開始する。高圧電源３００が故障している場合は、ＣＰＵ２０５は、画像形成モード（Ｓ４０５）に移行せず、処理を終了する。画像形成要求がなかった場合、ＣＰＵ２０５は、省エネモード移行の要求があるかどうかを判定し（Ｓ４０６）、省エネモード移行の要求がある場合は省エネモードに移行する（Ｓ４０７）。省エネモードの要求がない場合、ＣＰＵ２０５は、画像形成要求があるかどうかの判定を繰り返す（Ｓ４０４）。省エネモードに移行すると、ＣＰＵ２０５は、省エネモードから通常モードへの復帰要因があるかどうかを判定し（Ｓ４０８）、復帰要因がある場合は省エネモードから通常モードへ復帰し（Ｓ４０９）、高圧電源故障検知シーケンス（Ｓ４０２）を実施する。
【００３９】
次に、高圧電源３００の故障がどのように検出されるか詳細に説明する。
【００４０】
図５は、図４のＳ４０２における故障検知シーケンスの詳細を示したフローチャートである。なお、以下の説明では、帯電回路４００ａに対する故障検知シーケンスとして説明するが、帯電回路４００ｂ、４００ｃ、４００ｄに対しても同様の故障検知シーケンスが実行される。
【００４１】
まず、ＣＰＵ２０５は、プロセスカートリッジのメモリＩＣ２０４ａとの通信を開始し（Ｓ５０２）、カートリッジメモリＩＣ２０４ａへの通信が正常に終了したかどうかを判定する（Ｓ５０３）。正常に終了した場合、ＣＰＵ２０５は、高圧電源３００から帯電器２ａに所定の帯電電圧を印加し（Ｓ５０４）、帯電電流検出回路４０９帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａの値が正常であるかどうかを判定する（Ｓ５０５）。正常な値とは、カートリッジが装着されていて、帯電ＤＣが出力されている場合に、感光ドラムに流れ得る電流の範囲である。電流検出値が正常でない場合、ＣＰＵ２０５は、高圧基板の不具合であると判定し（Ｓ５１２）、操作部ＵＩ１０２により高圧電源３００の不具合をユーザに通知する（Ｓ５１３）。電流検出値が正常である場合、ＣＰＵ２０５は、制御基板２００内のメモリ２１０でカウントしているＸ値をクリアする（Ｓ５０６）。なお、帯電回路４００ａ〜４００ｄのすべての電流検出値４５２ａ〜４５２ｄが正常であれば、ＣＰＵ２０５は、画像形成装置をプリント待機状態（Ｓｔａｎｄｂｙ状態）に移行させる（Ｓ５１８）。一方、Ｓ５０３の判定において、通信が正常に終了しなかった場合、ＣＰＵ２０５は、帯電回路４００ａから帯電器２ａに帯電電圧を印加し（Ｓ５０７）、帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａの値が正常であるかどうかを判定する（Ｓ５０８）。
【００４２】
帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａの値が正常である場合、ＣＰＵ２０５は、カートリッジＰａが画像形成装置１０１に装着されていると判定し（Ｓ５０９）、制御基板２００内のメモリ２１０でカウントしているＸ値をクリアする（Ｓ５０６）。なお、カートリッジＰａ〜Ｐｄのすべてが装着されていれば、ＣＰＵ２０５は、画像形成装置をプリント待機状態に移行させる（Ｓ５１８）。即ち、ＣＰＵ２０５は、カートリッジメモリとの通信が成立していれば、カートリッジが装着されていると判定するし、通信が成立しなくても、帯電ＤＣ  電流検出値が正常であれば、カートリッジが装着されていると判定する。
【００４３】
Ｓ５０８において、帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａの値が異常である場合、ＣＰＵ２０５は、操作部ＵＩ１０２でカートリッジのセット要求をユーザに通知する（Ｓ５１１）。その後ＣＰＵ２０５は、カートリッジへアクセスする際に開閉するドアの開閉検知センサ２１１が開状態から閉状態への変化を検知したかどうかを判定する（Ｓ５１４）。ドアの開閉を検知したと判定したら、ＣＰＵ２０５は、制御基板２００内のメモリでカウントしているＸ値を１カウントアップする（Ｓ５１５）。そして、ＣＰＵ２０５は、Ｘ値が３より大きいかどうかを判定し（Ｓ５１６）、Ｘ値が３より大きい場合はプロセスカートリッジが未装着であると判定する（Ｓ５１７）。この場合、画像形成装置はプリント待機状態へ移行しない。一方、Ｘ値が３以下の場合、ＣＰＵ２０５は、再度カートリッジメモリＩＣ２０４ａとの通信を開始する。
【００４４】
カートリッジメモリＩＣ２０４ａとの通信が正常に終了した場合、カートリッジＰａが装着されていると判定できる。その上で、帯電器２ａへ帯電電圧を印加した際に、帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａの値が異常な場合は、カートリッジＰａが装着されていないのではなく、高圧電源の出力異常、つまりは高圧電源が故障していると診断することができる。
【００４５】
次に、図６を用いてＣＰＵ２０５とカートリッジメモリＩＣ２０４との通信について説明する。
【００４６】
図６はＣＰＵ２０５がカートリッジメモリＩＣ２０４へ通信する際のタイミングチャートである。図６中の「Ｎ」は通信のネゴシエーションを示し、ＣＰＵ２０５とメモリＩＣ間のデータ通信前の条件すり合わせ意味する。「Ｉ」はＩＤチェックを示し、各メモリＩＣが持つ認識番号のチェックを意味する。「Ｒ」はデータリードを示し、各メモリＩＣがもつ情報の読み込みを意味する。この「Ｎ」：ネゴシエーション、「Ｉ」：ＩＤチェック、「Ｒ」：データリードの一連動作をメモリＩＣへの通信と称す。
【００４７】
まず、ＣＰＵ２０５は、イエローのカートリッジメモリＩＣ２０４ａにネゴシエーションを開始する。カートリッジメモリＩＣ２０４からの応答があり、ネゴシエーションに成功すると、次にＣＰＵ２０５は、カートリッジメモリＩＣに対してＩＤチェックを行い、ＩＤの確認をした後にメモリ内の情報の読み取りを行う。この一連の動作が正常に終了した場合、メモリＩＣとの通信が成功したと判断される。ＣＰＵ２０５は、この一連の通信をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に実施し、メモリＩＣ内の情報の読み取りを行う。
【００４８】
図７はマゼンタのカートリッジメモリＩＣ２０４ｂへのみ通信が正常に終了しなかった場合のタイミングチャートを示している。
【００４９】
図７においては、ＣＰＵ２０５は、イエローのカートリッジメモリＩＣ２０４ａに対してネゴシエーション、ＩＤチェック、メモリ内の情報の読み取りを終了し、イエローのカートリッジメモリＩＣ２０４ａとの通信が正常に終了する。次に、ＣＰＵ２０５は、マゼンタのメモリＩＣとの通信を開始するが、ネゴシエーションを行ってもカートリッジメモリＩＣ２０４ｂから応答がない。そして、ネゴシエーションを合計３回繰り返しても応答がない場合、ＣＰＵ２０５は、通信が非成立であると判断する。この後、ＣＰＵ２０５は、シアンのカートリッジメモリＩＣ２０４ｃとの通信を開始し、シアンのカートリッジメモリＩＣ２０４ｃに対してネゴシエーション、ＩＤチェック、メモリ内の情報の読み取りを終了し、正常に通信が終了する。ＣＰＵ２０５は、ブラックのカートリッジメモリＩＣ２０４ｄに対しても同様にネゴシエーション、ＩＤチェック、メモリ内の情報の読み取りを終了し、正常に通信が終了する。この結果、マゼンタのカートリッジメモリＩＣ２０４ｂとの通信が成立しなかったことになる。
【００５０】
図８を用いてカートリッジＰａが装着された状態で、帯電電圧を印加した際の動作について説明する。
【００５１】
図８はカートリッジ装着状態で帯電器２ａに帯電電圧を印加した際のタイミングチャートである。以下の説明ではイエローの帯電器２ａへの帯電出力について説明するが、他の色の帯電器も同様である。
【００５２】
時刻Ｔ１で制御基板２００から帯電ＤＣ駆動信号４５１ａが高圧電源３００へ所定時間出力される。本実施形態では、所定時間は１０００ｍｓｅｃである。そして、帯電ＤＣ回路４０１ａから帯電器２ａに対して帯電ＤＣ出力−１５００Ｖが出力される。この時、帯電ＤＣ電流も流れ始めるため、帯電ＤＣ電流検出値４５２ａも検出電圧が変化する。図８の例では、帯電ＤＣ出力が−１５００Ｖ時の帯電ＤＣ電流検出値４５２ａの検出電圧が１．９Ｖであるとする。時刻Ｔ１から１５０ｍｓ経過した時刻Ｔ２において、帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａが１００ｓ毎に複数回サンプリングされる。本実施形態では、５回のサンプリングが行われる。時刻Ｔ２から５００ｍｓ経過後の時刻Ｔ３で、５回のサンプリング値の平均値に基づいて、ＣＰＵ２０５はカートリッジＰの装着状態を検出する。本実施形態では、帯電電圧が印加されない時の帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａは３．０Ｖとなる。また、設定されている最大帯電電圧が印加されたときの帯電ＤＣ電流検出値４５２ａは１．５Ｖ、設定された最小帯電電圧が印加されたときの帯電ＤＣ電流検出値４５２ａは２．９Ｖとする。
【００５３】
従って、カートリッジＰａが装着されている状態で帯電電圧が印加される場合は、帯電ＤＣ電流検出値４５２ａは１．５Ｖ〜２．９Ｖの範囲になる。ここで、図８においては、帯電電圧印加時の帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａは１．９Ｖであるため、カートリッジＰａは画像形成装置１０１内に装着されていると判断することができる。そして時刻Ｔ１から１０００ｍｓ経過した時刻Ｔ４で帯電ＤＣ出力はＯＦＦになる。イエローの帯電ＤＣ出力がＯＦＦになると、次にイエローと同様にマゼンタの帯電ＤＣが１０００ｍｓ間出力され、シアン、ブラックの順に出力される。
【００５４】
次に図９を用いてカートリッジＰａ未装着状態で、帯電電圧を印加した際の状態の動作について説明する。
【００５５】
図９はカートリッジ未装着状態で帯電電圧を印加した際のタイミングチャートである。以下の説明ではイエローのカートリッジに対する帯電出力について説明するが、他の色の帯電器も同様である。
【００５６】
時刻Ｔ１で制御基板２００から帯電ＤＣ駆動信号４５１ａが高圧電源３００へ出力される。そして、帯電ＤＣ回路４０１ａから帯電器２ａに対して帯電ＤＣ出力−１５００Ｖが出力される。しかしこの時、カートリッジＰａ未装着であるため、帯電ＤＣを出力しても帯電電流は流れず、帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａは帯電電圧が印加されていないときと同じ３．０Ｖのままである。
【００５７】
次に図１０を用いて高圧電源３００の帯電回路４００ａが出力しない故障状態の場合に、帯電電圧を印加した際の動作について説明する。
【００５８】
図１０は高圧電源３００の帯電回路４００ａが帯電ＤＣを出力しない故障状態の場合に、帯電電圧を印加した際の状態のタイミングチャートである。以下の説明では、イエローのカートリッジＰａに対する帯電出力についてのタイミングチャートを示すが、他の色のカートリッジも同等である。
【００５９】
まず、制御基板２００からイエローのカートリッジメモリＩＣ２０４ａにネゴシエーションが行われる。カートリッジメモリＩＣ２０４から反応があり、ネゴシエーションが成功すると、次にカートリッジメモリＩＣに対してＩＤチェックが行われ、ＩＤの確認が完了すると、メモリ内の情報の読み取りが行われる。この一連の動作が終了したことでイエローのカートリッジメモリＩＣ２０４ａへの通信が正常に終了したと判断することができる。
【００６０】
次に、時刻Ｔ１で帯電回路４００ａから帯電器２ａに対して帯電ＤＣ出力−１５００Ｖを出力するために、制御基板２００から帯電ＤＣ駆動信号４５１ａが高圧電源３００に出力される。時刻Ｔ１から１５０ｍｓ経過した時刻Ｔ２において、ＣＰＵ２０５が帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａの値をサンプリングを開始する。しかし、帯電ＤＣが出力されないので、時刻Ｔ３で算出される帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａの平均値は、帯電電圧が印加されないときと同じ３．０Ｖとなる。
【００６１】
この場合、イエローのカートリッジメモリＩＣ２０４ａへの通信が正常に終了しているので、イエローのカートリッジＰａが装着されていることになる。しかし、帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａが変化しないので、高圧電源３００の帯電回路４００ａが出力しない故障状態であると判断することができる。
【００６２】
以上、説明した通り、本実施形態によれば、カートリッジメモリＩＣ２０４ａ〜ｄへの通信が正常に終了していることで、カートリッジＰａ〜ｄが装着されていると判断できる。その上で、帯電器２ａ〜ｄへ帯電電圧印加した際に、帯電ＤＣ  電流検出値４５２ａ〜ｄの値が異常な場合はカートリッジＰａ〜ｄが装着されていないのではなく、高圧電源の出力が出ていない、つまりは高圧電源が故障していると診断することができる。
【００６３】
本実施形態では、感光ドラム１及びこれに作用するプロセス手段や現像器１００を一体化して着脱可能とするカートリッジ方式として説明したが、それに限定されない。例えば、帯電器はカートリッジ側ではなく画像形成装置側に取り付けられており、感光ドラム１にカートリッジメモリＩＣ２０４ａ〜ｄが取り付けられており、感光ドラム単体で着脱可能である構成であってもよい。
【符号の説明】
【００６４】
Ｐａ〜Ｐｄ  カートリッジ
１０１  画像形成装置
２００  制御基板
２０１  制御基板内メモリ
２０４ａ〜２０４ｄ  カートリッジメモリＩＣ
３００  高圧電源
４００ａ〜４００ｄ  帯電回路
４０１ａ〜４０１ｄ  帯電ＤＣ回路
４５２ａ〜４５２ｄ  帯電ＤＣ電流検出値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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