(57)【要約】【課題】本発明の目的は、環境の変動にかかわらず、可能な限り短時間で正確なカートリッジ有無検知を行うことのできる画像形成装置を提供することである。【解決手段】画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジの有無を判定する制御手段は、電力供給手段が帯電手段への電力の供給を開始してから、プロセスカートリッジの有無を検出する検出タイミングを繰り返し、前記検出タイミングでカートリッジ有りと検出した時点でプロセスカートリッジが装着されていると判定し、所定時間又は所定回数以内にカートリッジ有りと検出しなかった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。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に当接して前記電子写真感光体に帯電を行う帯電手段とを有し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジと、
画像形成装置本体に設けられ、前記電子写真感光体に当接して前記電子写真感光体に形成した画像の転写を行う転写手段と、
前記帯電手段又は前記転写手段に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段から供給した前記帯電手段又は前記転写手段への電力からの情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの有無を判定する制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記電力供給手段が電力の供給を開始してから、前記プロセスカートリッジの有無を検出する検出タイミングを繰り返し、前記検出タイミングでカートリッジ有りと検出した時点でプロセスカートリッジが装着されていると判定し、所定時間又は所定回数以内にカートリッジ有りと検出しなかった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、前記電力供給手段が電力の供給を開始してから、前記帯電手段又は前記転写手段から前記電子写真感光体に流れた電流を信号として取り出して電圧に変更することを繰り返し、その電圧を平均化した平均値を予め記憶された規定値と比較して、前記平均値が前記規定値より大きいときにカートリッジ有りと検出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に当接して前記電子写真感光体に帯電を行う帯電手段とを有し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジと、
画像形成装置本体に設けられ、前記電子写真感光体に当接して前記電子写真感光体に形成した画像の転写を行う転写手段と、
前記帯電手段又は前記転写手段に電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段から供給した前記帯電手段又は前記転写手段への電力からの情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの有無を判定する制御手段と、
画像形成装置本体の内部又は外部のうち少なくともいずれか一方の温度を検出する温度検出手段と、
を有する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記電力供給手段が電力の供給を開始してから、前記プロセスカートリッジの有無の検出を開始するまでの待機時間を、前記温度検出手段が検出した温度に応じた待機時間に変更し、前記待機時間が経過した後、前記プロセスカートリッジの有無を検出する検出タイミングでカートリッジ有りと検出した場合はプロセスカートリッジが装着されていると判定し、カートリッジ有りと検出しなかった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ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記温度検出手段が検出した温度が、第一の温度の場合は前記待機時間を第一の待機時間とし、前記第一の温度より低い第二の温度の場合は前記待機時間を前記第一の待機時間より長い第二の待機時間とすることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電力供給手段が電力の供給を開始してから、前記待機時間が経過した後、前記帯電手段又は前記転写手段から前記電子写真感光体に流れた電流を電圧に変更し、その電圧を平均化した平均値を予め記憶された規定電圧と比較して、前記平均値が前記規定電圧より大きいときにカートリッジ有りと検出する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、プロセスカートリッジを着脱可能に装着したプリンタ、複写機等の電子写真方式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においては、電子写真感光体、帯電ローラ、現像器等がプロセスカートリッジとしてカートリッジ容器内に一体的に収容され、画像形成装置の装置本体内に着脱自在に配設されているものがある。
【０００３】
このプロセスカートリッジは、前記カートリッジ容器内の部材が寿命に達した場合等に、プロセスカートリッジ全体の交換を行うことにより、前記カートリッジ容器内の部材の交換作業の容易化を図るものである。そのため、画像形成装置の装置本体内にプロセスカートリッジが装着されているか否かを検出して確認する必要が生じる。
【０００４】
そこで、従来から、装置本体内のプロセスカートリッジの有無を検出する技術として、特許文献１のような技術が開示されている。特許文献１では、プロセスカートリッジが有する帯電ローラ又は装置本体に設けた転写ローラに電力を供給する電源ユニットの出力電流又は出力電圧を検知し、その検知結果の大小から、プロセスカートリッジの有無を判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１８１２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、帯電ローラや転写ローラ等のインピーダンス成分はその設置環境により大きく変動する。特に低温環境下では帯電ローラの抵抗が高まることでカートリッジ有無を判断する検知電流が顕著に低下する。仮に低温環境下で顕著に低下した検知電流を基準としてカートリッジ有無判断の閾値を低く設定した場合、検知電流とノイズ成分のＳ／Ｎ比が大きくとれないことに起因して、カートリッジが無いにもかかわらず有ると誤検知してしまう可能性が高まる。逆にこの誤検知を回避するために前述の閾値を高めに設定すると、低温環境への変動がさらに進んだ場合、カートリッジが有るにもかかわらず無いと誤検知してしまう可能性が高まる。
【０００７】
また、装置本体の電源投入後など、装置本体内の熱源等の影響により内部雰囲気温度と共にローラ温度も上昇した場合、ローラ抵抗が下がり、カートリッジ有無を判断できるまで検知電流を増加させることが可能である。しかしながら、温度上昇の程度は電源投入前の装置の設置環境により大きく異なり、低温環境下での機内温度上昇を考慮して電流検知が可能となるタイミングを一律に遅く設定すると、低温環境よりも高い温度環境下での立上げ時間が遅くなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、環境の変動にかかわらず、可能な限り短時間で正確なカートリッジ有無検知を行うことのできる画像形成装置を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に当接して前記電子写真感光体に帯電を行う帯電手段とを有し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジと、画像形成装置本体に設けられ、前記電子写真感光体に当接して前記電子写真感光体に形成した画像の転写を行う転写手段と、前記帯電手段又は前記転写手段に電力を供給する電力供給手段と、前記電力供給手段から供給した前記帯電手段又は前記転写手段への電力からの情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの有無を判定する制御手段と、を有する画像形成装置において、前記制御手段は、前記電力供給手段が電力の供給を開始してから、前記プロセスカートリッジの有無を検出する検出タイミングを繰り返し、前記検出タイミングでカートリッジ有りと検出した時点でプロセスカートリッジが装着されていると判定し、所定時間又は所定回数以内にカートリッジ有りと検出しなかった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ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、環境の変動にかかわらず、可能な限り短時間で正確なカートリッジ有無検知を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施例１における制御部の回路構成を示すブロック図である。
【図３】実施例１におけるカートリッジ有無検知の制御を示すフローチャートである。
【図４】実施例１におけるカートリッジ有無検知の制御を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す制御のタイミングチャートである。
【図６】実施例２における制御部の回路構成を示すブロック図である。
【図７】実施例２におけるカートリッジ有無検知の制御を示すフローチャートである。
【図８】図７に示す制御のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。ここで、以下の実施の形態に記載されている装置構成、構成部品、構成部品の寸法、材質、及び形状、その他相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
〔実施例１〕
図１に、画像形成装置の概略構成を模式的に示す。本実施例では、画像形成装置としてレーザビームプリンタを例示して説明する。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置は、感光ドラム１００、帯電電圧発生回路５００、帯電ローラ７００、レーザ発生装置３００、現像スリーブ４１０を含む現像装置４００、転写装置８００、クリーニング装置９００、エンジンコントローラ６００等を備えている。
【００１６】
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。帯電電圧発生回路５００は、プロセスカートリッジが有するプロセス手段に電力（電流又は電圧）を供給する電力供給手段である。ここでは電力供給手段として、プロセス手段の１つである帯電ローラ７００に電力を供給する帯電電圧発生回路を例示している。この帯電電圧発生回路５００は、通常正弦波に直流電圧を重畳した電圧を発生し、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ものである。
【００１７】
帯電ローラ７００は、帯電電圧発生回路５００から電力が供給され、感光ドラム１００に当接してドラム表面を均一に帯電させるため帯電手段である。レーザ発生装置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静電潜像を形成するための露光手段である。現像スリーブ４１０を含む現像装置４００は、感光ドラム１００と対向して配置され、トナー（現像剤）を担持し、感光ドラム１００上の静電潜像を現像する。転写装置８００は、感光ドラム１００上のトナー像を記録媒体Ｐへ転写する転写手段である。クリーニング装置９００は、転写後に感光ドラム１００上に残存したトナーをその表面から除去するクリーニング手段である。
【００１８】
エンジンコントローラ６００は、帯電電圧発生回路５００から帯電ローラ７００への出力電流又は出力電圧からの情報に基づいて、プロセスカートリッジの有無を判定する制御手段である。このエンジンコントローラ６００は、不図示のＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む。エンジンコントローラ６００において、ＣＰＵは、ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することで各処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵがプログラムを実行するときに必要となるデータ等を保持する。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行する、画像形成装置を制御するためのプログラムを保持している。
【００１９】
また上記画像形成装置は、画像形成装置本体に対して着脱自在であるプロセスカートリッジ（以下単に「カートリッジ」という）を備えている。本例では、前記カートリッジは、感光ドラム１００と、感光ドラム１００に作用するプロセス手段としての帯電ローラ７００、およびクリーニング装置９００をカートリッジ容器内に一体的に内蔵し、装置本体に対して着脱可能である。なお、画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジは、前述の構成に限定されるものではなく、例えば、感光ドラムに作用するプロセス手段としての現像装置（現像手段）４００を更に一体に有するカートリッジであっても良い。
【００２０】
上記構成の画像形成装置において、帯電ローラ７００を介して均一に帯電された感光ドラム１００は、レーザ発生装置３００から画像データに応じてレーザ光が照射され静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置４００によって現像されてトナー像化され、転写装置８００によって記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐは加熱手段１０１０を含む定着装置１０００に搬送され、トナー像が定着され、装置外に排出される。
【００２１】
図２には上記画像形成装置の帯電電圧発生回路５００とエンジンコントローラ６００が示される。図２において、エンジンコントローラ６００からの出力信号ＰＲＡＣＣは、帯電電圧発生回路５００から帯電ローラ７００に交流電圧を印加するための信号である。エンジンコントローラ６００からの出力信号ＰＲＡＣＣは、通常２００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の方形波であり、エンジンのプロセススピードなどにより決定される。本例では、周波数４７０Ｈｚ、デューティ５０％、Ｖｐｐ５Ｖの方形波であり、トランジスタ５０２と抵抗５０３でＶｐｐ２４Ｖにレベル変換される。
【００２２】
オペアンプ５０１は、エンジンコントローラ６００から入力された方形波の信号ＰＲＡＣＣをＶｐｐ２０Ｖの正弦電圧に変換する。トランス５１１に入力された電圧はトランス５１１の巻線に応じた電圧に変えられる。
【００２３】
ダイオード５０９とコンデンサ５０８は上記正弦電圧を整流する回路である。ＤＣ電圧５１０は帯電のＡＣ電圧の中心値をずらすためのＤＣ電源である。
【００２４】
トランス５１１の二次側に接続されたコンデンサ５１９は感光ドラム１００へ電力を伝えるためのコンデンサであり、抵抗５２０により電流電圧変換される。しかる後にダイオード５２１により正電圧のみ取り出してオペアンプ５２２とコンデンサ５２４、抵抗５２３によってピークチャージされ、エンジンコントローラ６００のＡ／Ｄ入力ポートのＣＲＧＳＮＳに入力される。なお、ＣＲＧＳＮＳとは、帯電電圧発生回路５００から帯電ローラ７００に電圧を印加することで、帯電ローラ７００から感光ドラム１００に流れた電流量を信号として取り出したものである。エンジンコントローラ６００は、このようにして信号として入力された電流を電圧に変更することを繰り返し、カートリッジ有無を判定するための規定値（規定電圧）と比較するべく、その電圧を平均化した平均値（検出電圧）を算出する。
【００２５】
カートリッジ２００が装置本体に装着されている場合、すなわちカートリッジ２００が有る場合、帯電電圧発生回路５００から電力（交流電圧）を供給した際に、抵抗５２０に流れる電流が多いため、発生電圧は大きい。一方、カートリッジ２００が装置本体に装着されていない場合、すなわちカートリッジ２００が無い場合、帯電電圧発生回路５００から電力（交流電圧）を供給した際に、抵抗５２０に流れる電流が少ないため、発生電圧は小さい。前記エンジンコントローラ６００は、この発生電圧と予め記憶された規定値（規定電圧）とを比較して、カートリッジの装着有無を判断している。ここで、カートリッジの装着有無を判断する規定電圧（規定値）は、カートリッジが有るときに発生する電圧と無いときに発生する電圧との間に設定している。
【００２６】
次に上記カートリッジの装着有無検出動作について図３のフローチャートにより説明する。
【００２７】
プリンタ本体のメイン電源のスイッチ（不図示）がオンされると、感光ドラム１００の回転駆動（前多回転）が開始されると共に（Ｓ１０１）、帯電電圧発生回路５００から帯電ローラ７００に対して電圧が印加される（Ｓ１０２）。
【００２８】
エンジンコントローラ６００はこの印加電圧により帯電ローラ７００に流れる電流をＡ／Ｄ入力ポートに入力されるＣＲＧＳＮＳにおける電圧でカートリッジ有無を検知する（Ｓ１０３）。すなわち、エンジンコントローラ６００は、入力されたＣＲＧＳＮＳにおける電圧とエンジンコントローラ６００に予め記憶された規定電圧（規定値）とを比較し（Ｓ１０４）、カートリッジの有無を判断する。
【００２９】
エンジンコントローラ６００は、ステップＳ１０４にて比較した結果、ＣＲＧＳＮＳにおける電圧が規定電圧以上であるときはプリンタ本体に対してプロセスカートリッジ２００が正しく装着されていると判断する（Ｓ１０５）。この場合、エンジンコントローラ６００は、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて画像形成動作の実行を開始する（Ｓ１０６）。
【００３０】
一方、エンジンコントローラ６００は、ステップＳ１０４にて比較した結果、ＣＲＧＳＮＳにおける電圧が規定電圧未満であるときはプリンタ本体に対してプロセスカートリッジ２００が未装着である、又は装着状態が不完全であると判断する（Ｓ１０７）。この場合、エンジンコントローラ６００は、感光ドラム１００の回転駆動を停止し（Ｓ１０８）、警告灯（不図示）を点灯すると共に（Ｓ１０９）、プリンタを画像形成動作の実行を禁止した状態に維持する。
【００３１】
なお、前述の警告灯は、プロセスカートリッジ２００の装着が不完全であること、又は未装着であることをユーザに認識させ、装着のやり直し、又は装着し忘れたプロセスカートリッジ２００の装着を促す。
【００３２】
前述の警告灯の点灯に促されて、ユーザがプリンタ本体内に対してプロセスカートリッジ２００を正しく再装着すると（Ｓ１１０）、前述のステップＳ１０４にてＣＲＧＳＮＳにおける電圧が規定電圧以上になる。これにより、エンジンコントローラ６００は、プロセスカートリッジ２００が正しく装着されていると判断し、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて画像形成動作の実行を開始する（Ｓ１０６）。
【００３３】
また、本実施例では、エンジンコントローラ６００は、ＰＲＡＣＣの出力後、ＣＲＧＳＮＳにおける電圧のサンプリングを一定時間繰り返し、その一定時間サンプリングした電圧の平均値を算出する。そして、その算出した平均値（検出電圧）とエンジンコントローラ６００に予め記憶された所定値（規定電圧）とを比較し、カートリッジ２００の有無を検出する。エンジンコントローラ６００は、このプロセスカートリッジの有無を検出する検出タイミングを複数有する。そして、エンジンコントローラ６００は、前記検出タイミングでカートリッジ有りと検出した時点でカートリッジが正しく装着されていると判定して、そのＰＲＡＣＣの出力を停止する。一方、エンジンコントローラ６００は、前記検出タイミングで所定時間以内（又は所定回数以内）にカートリッジ有りと検知しなかった場合はカートリッジが未装着である又は装着が不完全であると判定して、前記ＰＲＡＣＣの出力を停止する。以下、図４及び図５を用いて詳しく説明する。
【００３４】
図４はカートリッジ有無検知のフローチャートであり、図５はカートリッジ有無検知のタイムチャートである。
【００３５】
エンジンコントローラ６００は画像形成装置の電源立ち上げ時もしくはドアクローズされたときなどに図４に示すカートリッジの有無検出動作を発動する。
【００３６】
まず、エンジンコントローラ６００は、帯電電圧発生回路５００に信号ＰＲＡＣＣを出力して帯電電圧発生回路５００を駆動し（Ｓ２０１）、カートリッジ有無動作用の電力（ここでは電圧）を帯電ローラ７００に供給する。同時に帯電ローラ７００に帯電電圧が出力されている間、エンジンコントローラ６００内のＡ／ＤポートのＣＲＧＳＮＳにおける電圧のサンプリングをサンプリング時間（一定時間）が経過するまで繰り返し行う（Ｓ２０２、Ｓ２０３）。なお、本例ではサンプリング時間を４００ｍｓｅｃとしている。このサンプリング時間のあいだにサンプリングしたデータを平均化し、その平均値を検出電圧とする（Ｓ２０４）。
【００３７】
前記ＣＲＧＳＮＳにおける電圧のサンプリングは帯電ローラ７００に帯電電圧が出力されている間、連続して行われている。本実施例では、カートリッジ有無検出動作の発動時間内において、一定時間毎に、上記検出電圧と規定電圧（本例では０．７Ｖ）を比較する（Ｓ２０５）。この比較が、カートリッジの有無を検出する検出タイミングである。この比較の結果、上記検出電圧（平均値）が規定電圧（０．７Ｖ）を超えた場合、その時点でカートリッジ有りと判断し、プリント待ち状態とする（Ｓ２０６）。逆に前記比較の結果、上記検出電圧（平均値）が規定電圧（０．７Ｖ）を超えない場合は、カートリッジ有無検出動作時間内（所定時間以内）であるかを判断する（Ｓ２０７）。前記動作時間内であれば、ステップＳ２０２に戻って前述した一定時間毎のカートリッジ有無検出動作を繰り返し行う。一方、前記動作時間内でない場合は、カートリッジが未装着である又は装着が不完全であると判断し、表示手段（不図示）を用いてユーザにカートリッジ無しと報知する（Ｓ２０８）。そして、サンプリング終了後はＰＲＡＣＣの出力を停止する（Ｓ２０９）。
【００３８】
上記検出動作により、環境温度にかかわらず、短時間で正確なカートリッジ有無検知を行うことができる。図５に環境温度が変化した場合の上記検出動作によるカートリッジ有無の判定を例示している。図５では、環境温度として３０℃、１５℃、０℃の場合を例示している。また、図５では、前記検出動作時間内に、一定時間毎の検出タイミングが５回行われ得る場合を例示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３９】
図５に示すように、環境温度が比較的高温の３０℃時は、前記ＣＲＧＳＮＳにおけるサンプリング電圧の平均値（検出電圧）が、最初の検出タイミングで規定電圧を超えているため、その時点でカートリッジ有りと判定することができる。次いで、環境温度が１５℃時は、前記ＣＲＧＳＮＳにおけるサンプリング電圧の平均値（検出電圧）が、２回目の検出タイミングで規定電圧を超えているため、その時点でカートリッジ有りと判定することができる。また、環境温度が比較的低温の０℃時は、前記ＣＲＧＳＮＳにおけるサンプリング電圧の平均値（検出電圧）が、５回目の検出タイミングで規定電圧を超えているため、その時点でカートリッジ有りと判定することができる。そして、この所定の回数以内の各検出タイミングにて、サンプリング電圧の平均値（検出電圧）が規定電圧を超えなかった場合には、カートリッジ無しと判定することができる。このように、環境温度の変動にかかわらず、所定時間内に繰り返し行い得る検出タイミングにてカートリッジの有無を判定することができ、可能な限り短時間で正確なカートリッジ有無検知を行うことができる。
【００４０】
以上のように、本実施例によれば、カートリッジ有無検出動作の発動時間内に一定時間毎に繰り返し行い得る各検出タイミングで、カートリッジ有りを検出した時点でカートリッジが正しく装着されたことを判定できる。これにより、設置環境が高温時はより早く検出動作を終了させることができ、低温時は本体内の熱源等の影響によるローラ抵抗の変動に応じてカートリッジの有無を判定することができる。そのため、カートリッジ有無を判断する規定電圧の閾値とノイズ成分のＳ／Ｎ比を高めに設定し誤検知を防止しながら、制御時間を最小限に抑制することができる。よって、環境の変動にかかわらず、可能な限り短時間で正確なカートリッジ有無検知を行うことができる。
【００４１】
〔実施例２〕
次に、実施例２について、図６、図７および図８を用いて説明する。図６は実施例２における制御部の回路構成を示すブロック図である。図７は実施例２におけるカートリッジ有無検知の制御を示すフローチャートである。図８は図７に示す制御のタイミングチャートである。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は省略する。
【００４２】
本実施例に係る画像形成装置は、画像形成装置本体の内部又は外部のうち少なくともいずれか一方の温度を検出する温度検出手段１１０１を有している（図６参照）。本実施例では、帯電電圧発生回路５００から電力の供給を開始（ＰＲＡＣＣ出力後）してから、ＣＲＧＳＮＳにおける電圧のサンプリングを開始するまでの待機時間を、温度検出手段１１０１が検出した温度に応じて変更している。すなわち、エンジンコントローラ６００は、温度検出手段１１０１が検出した環境温度が、第一の温度の場合はサンプリング開始までの待機時間を第一の待機時間とし、前記第一の温度より低い第二の温度の場合はサンプリング開始までの待機時間を前記第一の待機時間より長い第二の待機時間としている。これにより、温度検出手段１１０１の検出温度に応じて、カートリッジ有無検出動作の発動時間内におけるカートリッジ有無を判断する検出タイミングを、温度検出手段の検出温度が高い場合は早く、検出温度が低い時ほど遅くでき、カートリッジ有無検出を、可能な限り短時間にし、なおかつ正確に検出することができる。
【００４３】
図６には本実施例における画像形成装置の帯電電圧発生回路５００とエンジンコントローラ６００が示される。
【００４４】
エンジンコントローラ６００はパルス出力端子のＰＲＡＣＣ、Ａ／Ｄ入力ポートのＣＲＧＳＮＳおよび温度情報のＴＥＭＰ端子の３つの端子を備える。
【００４５】
図６では、装置内部の温度を検出するする機内温度検出手段１１０１を例示している。機内温度検出手段１１０１は、サーミスタ１１０２および抵抗１１０３が接続され、抵抗１１０３のサーミスタ１１０２に接続されない側はＶｃｃに接続され、サーミスタ１１０２の抵抗１１０３に接続されない側はＧＮＤに接続されている。Ｖｃｃが抵抗１１０３とサーミスタ１１０２で分圧され、エンジンコントローラ６００のＴＥＭＰ端子に接続される。
【００４６】
サーミスタ１１０２は温度により抵抗値が異なるので、エンジンコントローラ６００はＴＥＭＰ端子に入力される電圧を参照することによって環境温度を検知することができる。なお、電圧温度の変換テーブルは予めエンジンコントローラ６００内に記憶されている。
【００４７】
次に、本実施例におけるエンジンコントローラ６００がカートリッジ２００の有無を検出するときの制御について図７及び図８を用いて説明する。
【００４８】
図７はカートリッジ有無検知のフローチャートであり、図８はカートリッジ有無検知のタイムチャートである。
【００４９】
エンジンコントローラ６００は画像形成装置の電源立ち上げ時もしくはドアクローズされたときなどに図７に示すカートリッジの有無検出動作を発動する。
【００５０】
まず、エンジンコントローラ６００は、帯電電圧発生回路５００に信号ＰＲＡＣＣを出力して帯電電圧発生回路５００を駆動し（Ｓ３０１）、同時に温度検出手段１１０１からＴＥＭＰ端子に入力される温度情報を読み取る（Ｓ３０２）。
【００５１】
次に、ＴＥＭＰ端子に入力される温度が予め決められている温度範囲（本実施例では、温度≦５℃、５℃＜温度≦１０℃、１０℃＜温度≦１５℃、温度＞１５℃）のどこに含まれるかを判断する（Ｓ３０３〜ＳＳ３０５）。そして、ＣＲＧＳＮＳにおける電圧に対してサンプリングを開始するまでの待機時間を、前述の各温度範囲毎に予め決められている待機時間（本実施例では２５秒、２０秒、５秒、０．５秒）に設定する（Ｓ３０６〜Ｓ３０９）。
【００５２】
前述の温度範囲毎の予め決められている待機時間が経過したと判断されると（Ｓ３１０〜Ｓ３１３）、エンジンコントローラ６００内のＡ／ＤポートのＣＲＧＳＮＳにおける電圧のサンプリングを開始する（Ｓ３１４）。そして、前記電圧のサンプリングをサンプリング時間（一定時間）が経過するまで繰り返し行う（Ｓ３１５）。なお、本例ではサンプリング時間を４００ｍｓｅｃとしている。このサンプリング時間のあいだにサンプリングしたデータを平均化し、その平均値を検出電圧とする（Ｓ３１６）。
【００５３】
前記ＣＲＧＳＮＳにおける電圧のサンプリングは帯電ローラ７００に帯電電圧が出力されている間、連続して行われている。本実施例では、カートリッジ有無検出動作の発動時間内において、一定時間毎に、上記検出電圧と規定電圧（本例では０．７Ｖ）を比較する（Ｓ３１７）。この比較の結果、上記検出電圧が規定電圧を超えた場合は、カートリッジ有りと判断し、プリント待ち状態とする（Ｓ３１８）。逆に前記比較の結果、上記検出電圧が規定電圧（０．７Ｖ）を超えない場合は、カートリッジが未装着である又は装着が不完全であると判断し、表示手段（不図示）を用いてユーザにカートリッジ無しと報知する（Ｓ３１９）。そして、サンプリング終了後はＰＲＡＣＣの出力を停止する（Ｓ３２０）。
【００５４】
上記検出動作により、環境温度に応じて、短時間で正確なカートリッジ有無検知を行うことができる。図８に環境温度が変化した場合の上記検出動作によるカートリッジ有無の判定を例示している。図８では、環境温度として３０℃、１５℃、０℃の場合を例示している。また、図８には、環境温度の変化に応じた前記各温度範囲の検出タイミングをそれぞれ図示している。
【００５５】
図８に示すように、環境温度が比較的高温の３０℃時は、温度範囲が温度＞１５℃となる。そのため、サンプリング開始までの待機時間は最も短い時間（０．５ｓｅｃ）となり、カートリッジの有無を判断するタイミングも最も早いタイミング（図８の温度＞１５℃時）となる。次いで、環境温度が３０℃より低い１５℃時は、温度範囲が前記温度範囲（図８の温度＞１５℃時）より低い温度範囲（図８の１０℃＜温度≦１５℃時）となる。そのため、サンプリング開始までの待機時間が前記時間（０．５ｓｅｃ）より長い時間（５ｓｅｃ）となり、カートリッジの有無を判断するタイミングが前記タイミング（図８の温度＞１５℃時）より遅いタイミング（図８の１０℃＜温度≦１５℃時）となる。また、環境温度が比較的低温の０℃時は、温度範囲が前記温度範囲（図８の１０℃＜温度≦１５℃時）より低い温度範囲（図８の温度≦５℃時）となる。そのため、サンプリング開始までの待機時間が前記時間（５ｓｅｃ）より更に長い時間（２５ｓｅｃ）となり、カートリッジの有無を判断するタイミングが前記タイミング（図８の１０℃＜温度≦１５℃時）より遅いタイミング（図８の温度≦５℃時）となる。このように、カートリッジ有無を判断する検出タイミングを、環境温度の変化に応じて検出温度が高い場合は早く、検出温度が低い時ほど遅くでき、カートリッジ有無検出を、可能な限り短時間にし、なおかつ正確に検出することができる。
【００５６】
以上のように、本実施例は、カートリッジ２００の有無を判断するタイミングを、温度検出手段の検出温度に応じて変更することで、設置環境が高温時はより早く検出動作を終了させ、低温時は予め設定した本体内の熱源等の影響によるローラ抵抗の変動予測値に応じてカートリッジ有無判定のタイミングを遅くすることができる。そのため、カートリッジ有無を判断する規定電圧の閾値とノイズ成分のＳ／Ｎ比を高めに設定し誤検知を防止しながら、制御時間を最小限に抑制することができる。
【００５７】
〔他の実施例〕
前述した実施例では、エンジンコントローラ６００が、カートリッジの有無を検出する検出タイミングを所定時間繰り返す構成を例示したが、これに限定されるものではなく、前記検出タイミングを所定回数繰り返す構成としても良い。このようにしても前述した実施例と同様の効果が得られる。
【００５８】
また前述した実施例では、電力供給手段が帯電手段に電力を供給する場合を例示して説明したが、これに限定されるものではない。電力供給手段が転写手段に電力を供給する構成の画像形成装置においても本発明は有効である。この構成においても、本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また前述した実施例では、温度検出手段として、装置内部の温度を検出する温度検出手段を例示したが、これに限定されるものではない。温度検出手段は、画像形成装置本体の外部の温度を検出するもの、あるいは画像形成装置本体の内部及び外部の温度を検出するものであってもよい。
【００６０】
また前述した実施例では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１００ …感光ドラム
２００ …プロセスカートリッジ
５００ …帯電電圧発生回路
６００ …エンジンコントローラ
７００ …帯電ローラ
８００ …転写装置
１１０１ …温度検出手段
【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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