(57)【要約】【課題】形状の複雑化を抑制すると共にコストアップを抑制すること。【解決手段】感光ドラム１００と、感光ドラム１００を帯電させる帯電ローラ７００と、の少なくともいずれかを含むカートリッジ２００の種別を判定するカートリッジ種別判定装置６００は、帯電ローラ７００に帯電バイアスが印加された際の感光ドラム１００の電気的な状態を検出する検出部６１０と、検出部６１０により検出した検出値に基づいて、カートリッジ２００の種別を判定するコントローラ６２０と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、の少なくともいずれかを含むカートリッジの種別を判定するカートリッジ種別判定装置であって、
前記帯電手段に帯電バイアスが印加された際の前記像担持体の電気的な状態を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出した検出値に基づいて、前記カートリッジの種別を判定する判定手段と、
を有することを特徴とするカートリッジ種別判定装置。
【請求項２】
前記検出手段は、
前記像担持体と前記帯電手段との間に流れる電流を前記電気的な状態として検出し、
前記判定手段は、
前記検出手段により検出した電流の前記検出値に基づいて前記カートリッジの種別を判定する、
ことを特徴とする請求項１記載のカートリッジ種別判定装置。
【請求項３】
前記検出手段は、
前記像担持体の表面電位を前記電気的な状態として検出し、
前記判定手段は、
前記検出手段により検出した表面電位の前記検出値に基づいて前記カートリッジの種別を判定する、
ことを特徴とする請求項１記載のカートリッジ種別判定装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
判定した前記カートリッジの種別が使用できない前記カートリッジの種別である場合に報知する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のカートリッジ種別判定装置。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記検出値に基づいて前記カートリッジの使用状態を判定し、前記使用状態として未使用と判定した場合に前記カートリッジの種別を判定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のカートリッジ種別判定装置。
【請求項６】
前記判定手段は、
前記検出値が第１閾値以上の場合と前記第１閾値未満の場合とで異なる前記カートリッジの種別を判定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のカートリッジ種別判定装置。
【請求項７】
前記判定手段は、
前記検出値と前記第１閾値未満の第２閾値との比較により前記カートリッジが未装着であるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項６記載のカートリッジ種別判定装置。
【請求項８】
前記判定手段は、
前記検出値と前記第１閾値より大きい第３閾値との比較により前記カートリッジが使用中であるか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のカートリッジ種別判定装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のカートリッジ種別判定装置と、
画像を形成する画像形成手段と、
を有する画像形成装置であって、
前記画像形成手段は、
前記カートリッジ種別判定装置により判定した前記カートリッジの種別に応じて画像の形成条件を変更する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記カートリッジは、種別に応じて前記像担持体と前記帯電手段との間の距離が異なる、
ことを特徴とする請求項９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、カートリッジの種別を判定するカートリッジ種別判定装置及びこれを備えた電子写真方式を利用したページプリンタ又は複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームプリンタ等の画像形成装置としては、電子写真感光体、帯電ローラ及び現像器等が容器内に一体的に収容されていると共に、画像形成装置の装置本体内に着脱自在に配設されるプロセスカートリッジを備えたものも多い。かかるプロセスカートリッジは、内部の機器が寿命に達した場合等に全体を交換することにより、機器の交換作業の容易化を図ることができる。
【０００３】
プロセスカートリッジは、上記の交換に伴って着脱の機会が多くなる。ここで、プロセスカートリッジは、装着対象の画像形成装置に応じて内部構成が異なっているものがあり、プロセスカートリッジの交換作業時に誤って異なる種別のカートリッジを装着した場合には、画像不良又はトラブルを生じる可能性がある。
【０００４】
これに対して、従来、種類の異なるカートリッジが誤った画像形成装置に装着されないように、種別毎に外観を変更して非互換対応とするカートリッジが存在している。
【０００５】
また、特許文献１は、プロセスカートリッジに取り付けられているｄｐｉ毎に異なる取り付け位置又は個数のコマにより、装置本体のスイッチを作動させてプロセスカートリッジの種別を判定する画像形成装置を開示している。
【０００６】
更に、従来、種別を示す情報を記憶させた不揮発性メモリをカートリッジに設け、カートリッジを装着する装置本体に設けた読取り装置で不揮発性メモリに記憶されている情報を読み取って、カートリッジの種別を判定する画像形成装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０４−１９１８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非互換対応にする従来の構成においては、部品形状の変更規模が大きくなり、カートリッジを生産する際にコストアップになるという課題を有する。また、特許文献１においては、コマにより作動されるスイッチを設ける必要があるため、形状が複雑になるという課題を有する。更に、不揮発性メモリ及び読取り装置を設ける従来の構成においては、読取り装置を設けることにより装置本体のコストアップになると共に、不揮発性メモリを設けることによりカートリッジのコストアップになるという課題を有する。
【０００９】
本発明の目的は、形状の複雑化を抑制することができると共にコストアップを抑制することができるカートリッジ種別判定装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るカートリッジ種別判定装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、の少なくともいずれかを含むカートリッジの種別を判定するカートリッジ種別判定装置であって、前記帯電手段に帯電バイアスが印加された際の前記像担持体の電気的な状態を検出する検出手段と、前記検出手段により検出した検出値に基づいて、前記カートリッジの種別を判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る画像形成装置は、上記のカートリッジ種別判定装置と、画像を形成する画像形成手段と、を有する画像形成装置であって、前記画像形成手段は、前記カートリッジ種別判定装置により判定した前記カートリッジの種別に応じて画像の形成条件を変更する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、形状の複雑化を抑制することができると共にコストアップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の構成の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置に装着されるカートリッジの要部の模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るカートリッジ種別判定装置の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るカートリッジ種別判定処理を示すフロー図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るカートリッジ種別判定装置で検出する電流値の推移を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るカートリッジ種別判定処理を示すフロー図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の構成の模式図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係るカートリッジ種別判定処理を示すフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係るカートリッジ種別判定装置で検出する表面電位の推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１の構成について、図１及び図２を参照しながら、詳細に説明する。
【００１６】
なお、図２において、図２（ａ）は新品のカートリッジ２００を示しており、図２（ｂ）は使用開始後のカートリッジ２００を示している。
【００１７】
画像形成装置１は、感光ドラム１００と、カートリッジ２００と、レーザ発生部３００と、現像部４００と、帯電発生回路５００と、カートリッジ種別判定装置６００と、を有している。また、画像形成装置１は、記憶部６３０と、帯電ローラ７００と、転写部８００と、クリーニング部９００と、定着部１０００と、を有している。感光ドラム１００と、レーザ発生部３００と、現像部４００と、帯電ローラ７００と、転写部８００と、定着部１０００と、は画像形成手段としての画像形成部を構成している。画像形成装置１は、ここではレーザビームプリンタを例示する。
【００１８】
像担持体としての感光ドラム１００は、電子写真プロセスを実現させるための電子写真感光体である。感光ドラム１００には、レーザ発生部３００からレーザ光が照射されることにより静電潜像が形成される。
【００１９】
カートリッジ２００は、画像形成装置１の装置本体に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジであり、感光ドラム１００と、帯電ローラ７００と、離間部材７１０と、クリーニング部９００と、を一体に備えている。カートリッジ２００は、未使用時において感光ドラム１００と帯電ローラ７００とを種別毎に異なる距離で離間させており、感光ドラム１００と帯電ローラ７００とを接離可能にしている。
【００２０】
レーザ発生部３００は、感光ドラム１００上に画像データに応じてレーザ光を照射して感光ドラム１００上に静電潜像を形成する。
【００２１】
現像部４００は、感光ドラム１００と対向配置される現像スリーブ４１０を備えている。現像部４００は、現像スリーブ４１０でトナーを担持して感光ドラム１００に供給することにより、感光ドラム１００に形成されている静電潜像を現像して感光ドラム１００にトナー像を形成する。
【００２２】
帯電発生回路５００は、感光ドラム１００上に電子写真プロセスに必要な均一な電荷を載せるための高圧発生回路であり、帯電ローラ７００に電圧を印加する。帯電ローラ７００に印加する電圧は、ここでは正弦波に直流電圧を重畳した電圧を例示する。なお、帯電発生回路５００の構成の詳細については後述する。
【００２３】
カートリッジ種別判定装置６００は、画像形成装置１に装着されるカートリッジ２００の種別を判定する。カートリッジ種別判定装置６００は、判定したカートリッジ２００の種別を記憶部６３０に記憶させる。なお、カートリッジ種別判定装置６００の構成の詳細については後述する。
【００２４】
記憶部６３０は、カートリッジ種別判定装置６００により判定したカートリッジ２００の種別、及びカートリッジ２００の使用量カウント値等を記憶する。ここで、使用量カウント値は、カートリッジ２００に対して通紙された記録材Ｐの枚数、又は感光ドラム１００の累積回転時間等をカウントした値である。かかる使用量カウント値は、感光ドラム１００の寿命検知を行う際に用いられ、未使用の新品のカートリッジ２００が画像形成装置１に装着された際にリセットされる。
【００２５】
帯電手段としての帯電ローラ７００は、帯電発生回路５００の電荷を感光ドラム１００に均一に載せることにより、感光ドラム１００を均一に帯電させる。帯電ローラ７００は、カートリッジ２００の未使用時において、図２（ａ）に示すように、離間部材７１０によって感光ドラム１００との離間状態が保持されている。帯電ローラ７００は、カートリッジ２００の使用開始時において感光ドラム１００が回転した際に、図２（ｂ）に示すように、離間部材７１０から離脱して感光ドラム１００に当接する。
【００２６】
離間部材７１０は、新品のカートリッジ２００において、帯電ローラ７００と感光ドラム１００との離間距離がカートリッジ２００の種別毎に異なるように、帯電ローラ７００と感光ドラム１００とを離間させている。離間部材７１０は、帯電ローラ７００と感光ドラム１００とが離間した状態で感光ドラム１００が回転した際に、感光ドラムギア１１０を介して離間部材ギア７３０が駆動して離間部材回転軸７２０を中心に回転することにより、帯電ローラ７００を離脱させる。なお、感光ドラム１００と帯電ローラ７００とを離間した状態から当接される状態にする機構であれば離間部材７１０以外の構成であってもよい。
【００２７】
転写部８００は、図示しない給送部から給送されてきた記録材Ｐに対して、感光ドラム１００に形成されたトナー像を転写する。転写部８００は、トナー像を転写した記録材Ｐを定着部１０００に向けて搬送する。
【００２８】
クリーニング部９００は、転写後に感光ドラム１００に残存しているトナーを、感光ドラム１００から除去する。
【００２９】
定着部１０００は、加熱部１０１０を備えている。定着部１０００は、転写部８００から搬送されてきた記録材Ｐを加熱部１０１０で加熱して、トナー像を永久画像として記録材Ｐに定着させる。定着部１０００は、トナー像を定着させた記録材Ｐを、画像形成装置１の外部に排出させるために、図示しない排出部に向けて搬送する。
【００３０】
画像形成装置１は、記憶部６３０に記憶しているカートリッジ２００の種別に応じて、感光ドラム１００と、レーザ発生部３００と、現像部４００と、帯電ローラ７００と、転写部８００と、定着部１０００と、により構成される画像形成部で画像を形成する。
【００３１】
＜帯電発生回路の構成＞
本発明の実施の形態１に係る帯電発生回路５００の構成について、図３を参照しながら、詳細に説明する。
【００３２】
帯電発生回路５００は、変換回路５０１と、変換回路５０２と、コンデンサ５０８と、ダイオード５０９と、直流電源５１０と、トランス５１１と、コンデンサ５１９と、を備えている。
【００３３】
変換回路５０１は、コントローラ６２０の出力ポートＰＲＡＣＣから入力する方形波を所定レベルの方形波に変換して変換回路５０２に出力する。所定レベルは、ここではピークトゥピーク電圧Ｖｐｐが２４Ｖである場合を例示する。
【００３４】
変換回路５０２は、変換回路５０１から入力した方形波を所定レベルの正弦波電圧の方形波に変換してコンデンサ５０８、トランス５１１及びコンデンサ５１９に供給する。所定レベルは、ここではピークトゥピーク電圧Ｖｐｐが２０Ｖである場合を例示する。
【００３５】
コンデンサ５０８及びダイオード５０９は、トランス５１１から供給される正弦波電圧を整流して直流電源５１０に供給する。
【００３６】
直流電源５１０は、コンデンサ５０８及びダイオード５０９から供給された正弦波電圧の交流電圧の中心値をずらすための直流電圧を出力する。
【００３７】
トランス５１１は、変換回路５０２から一次側巻線に供給された正弦波電圧を、一次側巻線と二次側巻線との巻線比に応じた正弦波電圧に変換してコンデンサ５０８、ダイオード５０９及びコンデンサ５１９に供給する。
【００３８】
コンデンサ５１９は、トランス５１１の二次側に接続され、感光ドラム１００に電力を伝える。
【００３９】
＜カートリッジ種別判定装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係るカートリッジ種別判定装置６００の構成について、図３を参照しながら、詳細に説明する。
【００４０】
カートリッジ種別判定装置６００は、検出部６１０と、コントローラ６２０と、を有している。
【００４１】
検出手段としての検出部６１０は、帯電発生回路５００から帯電ローラ７００にバイアス電圧が印加された際における感光ドラム１００の電気的な状態を検出する。具体的には、検出部６１０は、コンデンサ５１９からの帰還電流を抵抗５２０により電流電圧変換し、抵抗５２０で電流電圧変換された電圧のうち、正電圧のみをダイオード５２１により取り出す。かかる帰還電流は、帯電発生回路５００から帯電ローラ７００にバイアス電圧が印加された際に、感光ドラム１００と帯電ローラ７００との間に流れる電流である。
【００４２】
検出部６１０は、オペアンプ５２２、コンデンサ５２４及び抵抗５２３により、ダイオード５２１で取り出した正電圧のピークチャージを行って、ピークチャージした電圧をコントローラ６２０のＡ／Ｄ入力ポートであるＣＲＧＳＮＳに供給する。
【００４３】
判定手段としてのコントローラ６２０は、作像開始前に、検出部６１０からＣＲＧＳＮＳに供給される電圧に基づいて、カートリッジ２００の種別を判定する。コントローラ６２０は、出力ポートであるＰＲＡＣＣから帯電発生回路５００に方形波を出力する。方形波は、ここでは２００Ｈｚ〜１０００Ｈｚ程度、周波数４７０Ｈｚ、デューティ５０％及びＶｐｐが５Ｖであるものを例示する。なお、周波数、デューティ及びＶｐｐは、エンジンのプロセススピード等により決定される。
【００４４】
＜カートリッジ種別判定処理＞
本発明の実施の形態１に係るカートリッジ種別判定処理について、図４及び図５を参照しながら、詳細に説明する。
【００４５】
図４に示すカートリッジ種別判定処理は、画像形成装置１の図示しないメイン電源スイッチがオンされた際、ドアが開閉された際、又は電源休止時から復帰した際であって、通常イニシャル動作（前多回転）が開始される前に開始される。
【００４６】
まず、帯電発生回路５００から帯電ローラ７００に対して帯電バイアスが印加される（Ｓ１）。
【００４７】
次に、コントローラ６２０は、検出部６１０からＡ／Ｄ入力ポートのＣＲＧＳＮＳに供給される電圧に対して、所定の実施間隔で所定回数のサンプリングを実施する（Ｓ２）。かかるサンプリングは、帯電発生回路５００から帯電ローラ７００に対して帯電バイアスが印加されている間に、連続して行われる。サンプリングの実施間隔は、ここでは４ｍｓｅｃを例示する。また、所定回数は、ここでは１０回を例示する。なお、コントローラ６２０は、サンプリング終了後は、ＰＲＡＣＣから帯電発生回路５００への方形波の出力を停止する。
【００４８】
次に、コントローラ６２０は、サンプリングの平均値Ｖｃを算出する（Ｓ３）。
【００４９】
次に、コントローラ６２０は、所定時間において算出した平均値Ｖｃと、規定電圧Ｖo及び規定電圧Ｖuと、の比較により、カートリッジ２００の使用状態を判定する（Ｓ４）。具体的には、コントローラ６２０は、平均値Ｖｃが規定電圧Ｖo未満であるか否か、平均値Ｖｃが規定電圧Ｖu以上であるか否か、及び平均値Ｖｃが規定電圧Ｖo以上且つ規定電圧Ｖu未満である否かを判定する。
【００５０】
ここで、規定電圧Ｖuは、感光ドラム１００と帯電ローラ７００とが離間状態において画像形成装置１にカートリッジ２００を装着した際に検出部６１０で検出される最低電圧値に設定されている。規定電圧Ｖoは、ここでは０．１Ｖを例示する。また、規定電圧Ｖuは、ここでは０．７Ｖを例示する。また、所定時間は、ここでは０〜２００ｍｓｅｃを例示する。
【００５１】
コントローラ６２０は、平均値Ｖｃが第２閾値としての規定電圧Ｖo未満である場合に（Ｖｃ＜Ｖo）、カートリッジ２００が未装着であると判定し、カートリッジ２００無しを検知する（Ｓ５）。ここで、カートリッジ２００の未装着には、カートリッジ２００の装着忘れの場合、及びカートリッジ２００の装着状態が不完全である場合を含んでいる。そして、コントローラ６２０は、図示しない表示部にカートリッジ２００無しである旨等を表示してエラー通知を行い（Ｓ６）、カートリッジ種別判定処理を終了する。なお、エラー通知は、表示部に表示する場合に限らず、音、音声又はランプの点灯若しくは点滅等により通知してもよい。
【００５２】
また、コントローラ６２０は、平均値Ｖｃが規定電圧Ｖo以上且つ第３閾値としての規定電圧Ｖu未満である場合に（Ｖo≦Ｖｃ＜Ｖu）、カートリッジ２００が新品であると判定し、カートリッジ２００未使用を検知する（Ｓ７）。
【００５３】
次に、コントローラ６２０は、カートリッジ２００の種別を判定する（Ｓ８）。具体的には、コントローラ６２０は、平均値Ｖｃが第１閾値としての規定電圧値Ｖ（１）未満（第１閾値未満）であるか否かを判定する。規定電圧値Ｖ（１）は、ここでは０．２５Ｖを例示する。
【００５４】
コントローラ６２０は、平均値Ｖｃが規定電圧値Ｖ（１）未満である場合に（Ｖｃ＜Ｖ（１））、第一のカートリッジ２００と判定する（Ｓ９）。この際の平均値Ｖｃは、ここでは０．１５Ｖを例示する。
【００５５】
具体的には、コントローラ６２０は、図５に示すように、平均値Ｖｃが規定電圧Ｖo以上、規定電圧Ｖu未満及び規定電圧値Ｖ（１）未満であるため、第一のカートリッジ２００と判定する。
【００５６】
次に、コントローラ６２０は、記憶部６３０にカートリッジ２００の種別を記憶させる（Ｓ１０）。
【００５７】
次に、コントローラ６２０は、第一のカートリッジ２００が画像形成装置１で使用可能であるものの、仕様変更に伴って画像不良を生じる可能性のあるカートリッジであるため、予め記憶している第一のカートリッジ２００の制御条件に変更する（Ｓ１１）。このように、感光ドラム１００と、レーザ発生部３００と、現像部４００と、帯電ローラ７００と、転写部８００と、定着部１０００と、により構成される画像形成部は、コントローラ６２０により判定したカートリッジ２００の種別に応じて画像の形成条件を変更する。
【００５８】
次に、コントローラ６２０は、記憶部６３０に記憶されたカートリッジ２００の使用量カウント値（ＣＲＧ Ｃｏｕｎｔ）をクリアする（Ｓ１２）。
【００５９】
次に、コントローラ６２０は、図示しない駆動部により感光ドラム１００を一定時間回転駆動させるイニシャライズ動作を行う（Ｓ１３）。
【００６０】
ここで、イニシャライズ動作は、新品の未使用のカートリッジ２００の使用を開始する際に、帯電ローラ７００の変形を解消又は感光ドラム１００の表面に付着している塵埃を除去する動作である。イニシャライズ動作では、帯電ローラ７００に対して帯電バイアス電圧を印加せずに感光ドラム１００を空回転させる。
【００６１】
または、イニシャライズ動作では、帯電バイアス電圧を印加した帯電ローラ７００により感光ドラム１００の表面を一様に帯電させて、感光ドラム１００の表面の均一化を促進する。または、イニシャライズ動作では、レーザ発生部３００から感光ドラム１００の表面にレーザ光を照射して、感光ドラム１００の表面の電位立上りを向上させる。なお、イニシャライズ動作では、上記動作に加えて、カートリッジ２００の使用を開始する際の上記以外の種々の動作を行う。
【００６２】
また、コントローラ６２０は、平均値Ｖｃが規定電圧値Ｖ（１）以上（第１閾値以上）である場合に（Ｖ（１）≦Ｖｃ）、第二のカートリッジ２００と判定する（Ｓ１４）。この際の平均値Ｖｃは、ここでは０．４０Ｖを例示する。かかる第二のカートリッジ２００は、第一のカートリッジ２００と異なる種別のカートリッジ２００である。
【００６３】
具体的には、コントローラ６２０は、図５に示すように、平均値Ｖｃが規定電圧Ｖo以上、規定電圧Ｖu以上及び規定電圧値Ｖ（１）以上であるため、第二のカートリッジ２００と判定する。
【００６４】
次に、コントローラ６２０は、記憶部６３０にカートリッジ２００の種別を記憶させる（Ｓ１５）。
【００６５】
次に、コントローラ６２０は、記憶部６３０に記憶されたカートリッジ２００の使用量カウント値（ＣＲＧＣｏｕｎｔ）をクリアする（Ｓ１２）。クリアされた使用量カウント値は、ここでは「０」を例示する。
【００６６】
また、コントローラ６２０は、平均値Ｖｃが規定電圧Ｖu以上である場合に（Ｖu≦Ｖｃ）、カートリッジ２００使用中を検知し（Ｓ１６）、カートリッジ種別判定処理を終了する。
【００６７】
画像形成装置１は、上記のカートリッジ種別判定処理を終了した後に、プリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作を開始する。
【００６８】
装着されたカートリッジ２００が使用中のカートリッジ２００である場合には、感光ドラム１００と帯電ローラ７００とは当接しているため、抵抗５２０に流れる電流が多くなり、コントローラ６２０のＣＲＧＳＮＳに供給される電圧も大きくなる。
【００６９】
装着されたカートリッジ２００が未使用の新品のカートリッジ２００である場合には、感光ドラム１００と帯電ローラ７００とは離間しているため、感光ドラム１００と帯電ローラ７００との間には遊離電流が流れる。ここで、遊離電流は、コンデンサの原理に基づき、感光ドラム１００と帯電ローラ７００との距離に反比例する。従って、第一のカートリッジ２００における離間距離をＬ、第二のカートリッジ２００における離間距離をＬ/２とした場合に、第二のカートリッジ２００の遊離電流は、第一のカートリッジ２００の遊離電流の二倍となる。
【００７０】
カートリッジ２００が未装着の場合には、抵抗５２０に流れる電流が少ないため、コントローラ６２０のＣＲＧＳＮＳに供給される電圧は、新品のカートリッジ２００を装着した場合よりも更に少なくなる。
【００７１】
このように、本実施の形態では、作像開始前において帯電ローラ７００にバイアス電圧が印加された際における帰還電流の検出値に基づいて、カートリッジ２００の種別を判定する。これにより、形状の複雑化を抑制することができると共にコストアップを抑制することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態において、帰還電流の検出値に基づいてカートリッジ２００の種別の判定を行ったが、電界強度などの距離によって変化するものを検出することで、カートリッジ２００の種別を判定しても良い。
【００７３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の構成は図１及び図２と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態に係る帯電発生回路及びカートリッジ種別判定装置の構成は図３と同一構成であるので、その説明を省略する。なお、本実施の形態では、図１乃至図３の符号を用いて説明する。
【００７４】
＜カートリッジ種別判定処理＞
本発明の実施の形態２に係るカートリッジ種別判定処理の構成について、図６を参照しながら、詳細に説明する。
【００７５】
なお、図６において、図４と同一処理である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００７６】
コントローラ６２０は、ステップＳ８の処理において平均値Ｖｃが規定電圧値Ｖ（１）未満である場合に（Ｖｃ＜Ｖ（１））、第三のカートリッジ２００と判定する（Ｓ２１）。この際の平均値Ｖｃは、ここでは０．２０Ｖを例示する。かかる第三のカートリッジ２００は、第二のカートリッジ２００と異なる種別のカートリッジ２００である。
【００７７】
次に、コントローラ６２０は、第三のカートリッジ２００が現在では使用することのできないカートリッジであるため、図示しない表示部にカートリッジ２００無しである旨等を表示してエラー通知を行う（Ｓ６）。これにより、コントローラ６２０は、使用できないカートリッジの種別であることを報知する。そしてその後に、コントローラ６２０は、カートリッジ種別判定処理を終了する。なお、エラー通知は、表示部に表示する場合に限らず、音、音声又はランプの点灯若しくは点滅等により通知してもよい。
【００７８】
このように、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、判定したカートリッジ２００の種別が使用できないカートリッジ２００の種別である場合に報知するため、使用できない種別のカートリッジ２００を使用することを防ぐことができる。
【００７９】
（実施の形態３）
＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態３に係る画像形成装置２の構成について、図７を参照しながら、詳細に説明する。
【００８０】
なお、図７において、図１と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００８１】
画像形成装置２は、感光ドラム１００と、カートリッジ２００と、レーザ発生部３００と、現像部４００と、帯電発生回路５００と、記憶部６３０と、帯電ローラ７００と、を有している。また、画像形成装置２は、転写部８００と、クリーニング部９００と、定着部１０００と、カートリッジ種別判定装置１６００と、を有している。画像形成装置２は、ここではレーザビームプリンタを例示する。
【００８２】
カートリッジ種別判定装置１６００は、画像形成装置２に装着されるカートリッジ２００の種別を判定する。カートリッジ種別判定装置１６００は、判定したカートリッジ２００の種別を記憶部６３０に記憶させる。具体的には、カートリッジ種別判定装置１６００は、表面電位検知センサー１１００と、コントローラ１２００と、を有している。
【００８３】
検出手段としての表面電位検知センサー１１００は、帯電発生回路５００から帯電ローラ７００にバイアス電圧が印加された際における感光ドラム１００の電気的な状態を検出する。具体的には、表面電位検知センサー１１００は、感光ドラム１００の表面電位を検出し、検出値をコントローラ１２００に出力する。
【００８４】
判定手段としてのコントローラ１２００は、作像開始前に、表面電位検知センサー１１００により検出した感光ドラム１００の表面電位の検出値に基づいて、カートリッジ２００の種別を判定する。コントローラ１２００は、帯電発生回路５００に方形波を出力する。
【００８５】
記憶部６３０は、カートリッジ種別判定装置１６００により判定したカートリッジ２００の種別、及びカートリッジ２００の使用量カウント値等を記憶する。
【００８６】
画像形成装置２は、記憶部６３０に記憶しているカートリッジ２００の種別に応じて、感光ドラム１００と、レーザ発生部３００と、現像部４００と、帯電ローラ７００と、転写部８００と、定着部１０００と、により構成される画像形成部で画像を形成する。
【００８７】
＜カートリッジ種別判定処理＞
本発明の実施の形態３に係るカートリッジ種別判定処理の構成について、図８及び図９を参照しながら、詳細に説明する。
【００８８】
図８に示すカートリッジ種別判定処理は、画像形成装置２の図示しないメイン電源スイッチがオンされた際、ドアが開閉された際、又は電源休止時から復帰した際であって、通常イニシャル動作（前多回転）が開始される前に開始される。
【００８９】
まず、帯電発生回路５００から帯電ローラ７００に対して帯電バイアスが印加される（Ｓ４１）。
【００９０】
次に、画像形成装置２の図示しないモータがオンされる（Ｓ４２）。
【００９１】
次に、表面電位検知センサー１１００は、感光ドラム１００の表面電位の検出を開始する（Ｓ４３）。
【００９２】
次に、コントローラ１２００は、表面電位検知センサー１１００から入力する感光ドラム１００の表面電位の検出値Ｖｃ’と、規定電圧Ｖo’及び規定電圧Ｖａと、の比較により、カートリッジ２００の使用状態を判定する（Ｓ４４）。具体的には、コントローラ１２００は、検出値Ｖｃ’が規定電圧Ｖo’未満であるか否か、検出値Ｖｃ’が規定電圧Ｖａ以上であるか否か、及び検出値Ｖｃ’が規定電圧Ｖo’以上且つ規定電圧Ｖａ未満である否かを判定する。
【００９３】
ここで、規定電圧Ｖａは、感光ドラム１００と帯電ローラ７００とが離間状態において画像形成装置２にカートリッジ２００を装着した際に表面電位検知センサー１１００で検出される最低電圧値に設定されている。規定電圧Ｖo’は、ここでは１０Ｖを例示する。また、規定電圧Ｖａは、ここでは４００Ｖを例示する。また、所定時間は、ここでは０〜２００ｍｓｅｃを例示する。
【００９４】
コントローラ１２００は、検出値Ｖｃ’が第２閾値としての規定電圧Ｖo’未満である場合に（Ｖｃ’＜Ｖo’）、カートリッジ２００が未装着であると判定し、カートリッジ２００無しを検知する（Ｓ４５）。そして、コントローラ１２００は、図示しない表示部にカートリッジ２００無しである旨等を表示してエラー通知を行い（Ｓ４６）、カートリッジ種別判定処理を終了する。なお、エラー通知は、表示部に表示する場合に限らず、音、音声又はランプの点灯若しくは点滅等により通知してもよい。
【００９５】
また、コントローラ１２００は、検出値Ｖｃ’が規定電圧Ｖo’以上且つ第３閾値としての規定電圧Ｖａ未満である場合に（Ｖo’≦Ｖｃ’＜Ｖａ）、新品のカートリッジ２００であると判定し、カートリッジ２００未使用を検知する（Ｓ４７）。
【００９６】
次に、コントローラ１２００は、カートリッジ２００の種別を判定する（Ｓ４８）。具体的には、コントローラ１２００は、検出値Ｖｃ’が第１閾値としての規定電圧値Ｖα未満であるか否かを判定する。規定電圧値Ｖαは、ここでは５０Ｖを例示する。
【００９７】
コントローラ１２００は、検出値Ｖｃ’が規定電圧値Ｖα未満である場合に（Ｖｃ’＜Ｖα）、第一のカートリッジ２００と判定する（Ｓ４９）。この際の検出値Ｖｃ’は、ここでは３０Ｖを例示する。
【００９８】
具体的には、コントローラ１２００は、図９に示すように、検出値Ｖｃ’が規定電圧Ｖo’以上、規定電圧Ｖａ未満及び規定電圧値Ｖα未満であるため、第一のカートリッジ２００と判定する。
【００９９】
次に、コントローラ１２００は、記憶部６３０にカートリッジ２００の種別を記憶させる（Ｓ５０）。
【０１００】
次に、コントローラ１２００は、第一のカートリッジ２００が画像形成装置２で使用可能であるものの、仕様変更に伴って画像不良を生じる可能性のあるカートリッジであるため、予め記憶している第一のカートリッジ２００の制御条件に変更する（Ｓ５１）。このように、感光ドラム１００と、レーザ発生部３００と、現像部４００と、帯電ローラ７００と、転写部８００と、定着部１０００と、により構成される画像形成部は、コントローラ１２００により判定したカートリッジ２００の種別に応じて画像を形成する。
【０１０１】
次に、コントローラ１２００は、記憶部６３０に記憶されたカートリッジ２００の使用量カウント値（ＣＲＧ Ｃｏｕｎｔ）をクリアする（Ｓ５２）。
【０１０２】
次に、コントローラ１２００は、図示しない駆動部により感光ドラム１００を一定時間回転駆動させるイニシャライズ動作を行う（Ｓ５３）。なお、イニシャライズ動作は、図４のステップＳ１３におけるイニシャライズ動作と同一動作であるので、その詳細な説明を省略する。
【０１０３】
また、コントローラ１２００は、検出値Ｖｃ’が規定電圧値Ｖα以上である場合に（Ｖα≦Ｖｃ’）、第二のカートリッジ２００と判定する（Ｓ５４）。この際の検出値Ｖｃ’は、ここでは７０Ｖを例示する。
【０１０４】
具体的には、コントローラ１２００は、図９に示すように、検出値Ｖｃ’が規定電圧Ｖo’以上、規定電圧Ｖａ以上及び規定電圧値Ｖα以上であるため、第二のカートリッジ２００と判定する。
【０１０５】
次に、コントローラ１２００は、記憶部６３０にカートリッジ２００の種別を記憶させる（Ｓ５５）。
【０１０６】
次に、コントローラ１２００は、記憶部６３０に記憶されたカートリッジ２００の使用量カウント値（ＣＲＧＣｏｕｎｔ）をクリアする（Ｓ５２）。クリアされた使用量カウント値は、ここでは「０」を例示する。
【０１０７】
また、コントローラ１２００は、検出値Ｖｃ’が規定電圧Ｖａ以上である場合に（Ｖａ≦Ｖｃ’）、カートリッジ２００使用中を検知し（Ｓ５６）、カートリッジ種別判定処理を終了する。
【０１０８】
画像形成装置２は、上記のカートリッジ種別判定処理を終了した後に、プリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作を開始する。
【０１０９】
このように、本実施の形態では、作像開始前において帯電ローラ７００にバイアス電圧が印加された際における感光ドラム１００の表面電位の検出値に基づいて、カートリッジ２００の種別を判定する。これにより、形状の複雑化を抑制することができると共にコストアップを抑制することができる。
【０１１０】
なお、発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【０１１１】
具体的には、上記実施の形態１から実施の形態３において、帰還電流又は表面電位を検知したが、感光ドラム１００と帯電ローラ７００との離間距離に応じて変化する帰還電流及び表面電位以外の特性値を検知してもよい。この場合には、検知した特性値の検知結果に基づいてカートリッジ２００の種別を判定する。
【０１１２】
また、上記実施の形態１から実施の形態３において、感光ドラム１００及び帯電ローラ７００を少なくとも含んでいれば、カートリッジ２００を任意の構成にすることができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１  画像形成装置
２  画像形成装置
１００  感光ドラム
１１０  感光ドラムギア
２００  カートリッジ
３００  レーザ発生部
４００  現像部
４１０  現像スリーブ
５００  帯電発生回路
５０１  変換回路
５０２  変換回路
５０８  コンデンサ
５０９  ダイオード
５１０  直流電源
５１１  トランス
５１９  コンデンサ
５２０  抵抗
５２１  ダイオード
５２２  オペアンプ
５２３  抵抗
５２４  コンデンサ
６００  カートリッジ種別判定装置
６１０  検出部
６２０  コントローラ
６３０  記憶部
７００  帯電ローラ
７１０  離間部材
７２０  離間部材回転軸
７３０  離間部材ギア
８００  転写部
９００  クリーニング部
１０００  定着部
１０１０  加熱部
１１００  表面電位検知センサー
１２００  コントローラ
１６００  カートリッジ種別判定装置
【図１】
2018112602.tif 000003
【図２】
2018112602.tif 000004
【図３】
2018112602.tif 000005
【図４】
2018112602.tif 000006
【図５】
2018112602.tif 000007
【図６】
2018112602.tif 000008
【図７】
2018112602.tif 000009
【図８】
2018112602.tif 000010
【図９】
2018112602.tif 000011