(57)【要約】【課題】画像形成プロセス部品の誤検知及びそれによる他のプロセス部品の損傷を防止でき、安価な構成で自己診断が可能な画像形成装置及びその自己診断方法を提供する。【解決手段】第１の画像形成ユニットが画像形成装置本体１に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ第２の画像形成ユニットが上記第１の画像形成ユニットに正常に装着されたことを検知したときに、上記画像形成装置本体の画像形成動作を正常に行える状態に整えるための準備動作を行い、該準備動作中に上記第１の画像形成ユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を検知し、この部品有無検知手段の検知結果により上記画像形成装置本体１の動作を制御し、部品有無検知手段によってプロセス部品がないことを検知したときは、画像形成ユニット検知手段の故障と判断して画像形成装置本体１の動作を停止するとともに、動作不能であることを表示させる。【選択図】　　　　図１
2004029132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に着脱可能な第１の画像形成ユニットと、
前記第１の画像形成ユニットに着脱可能な第２の画像形成ユニットと、
前記第１の画像形成ユニットが前記画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ前記第２の画像形成ユニットが前記第１の画像形成ユニットに正常に装着されたことを検知する画像形成ユニット検知手段と、
前記第２の画像形成ユニットが正常に装着されたことを検知したときに、前記画像形成装置本体の画像形成動作を正常に行える状態に整えるための準備を行う準備動作制御手段と、
前記準備動作中に前記第１の画像形成ユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を検知する部品有無検知手段と、
前記部品有無検知手段の検知結果により前記画像形成装置本体の動作を制御する主制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
主制御手段は、部品有無検知手段によってプロセス部品がないことを検知したときに、画像形成ユニット検知手段の故障と判断して前記画像形成装置本体の動作を停止するとともに、動作不能であることを表示させ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】
第１の画像形成ユニットは、画像を形成する少なくとも一つのプロセス部品を備えたプロセスユニットであり、第２の画像形成ユニットは、前記プロセスユニットと一体となることで前記プロセスユニットにトナーを補給するトナーカートリッジを少なくとも含み、画像形成ユニット検知手段は、少なくとも前記プロセスユニットが画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ前記トナーカートリッジが前記プロセスユニットに正常に装着されたことを検知するトナーカートリッジセットセンサであり、準備動作制御手段は、少なくとも前記トナーカートリッジセットセンサが正常な装着を検知したときに準備動作を開始し、部品有無検知手段は、前記準備動作中に前記プロセスユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を直接検知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】
感光体ドラムを備えたプロセス部品と、前記感光体ドラムに接することで帯電を行う帯電器とを有し、部品有無検知手段は、前記帯電器により準備動作中に前記帯電を行ったときに該帯電器に流れる電流を計測することで前記感光体ドラムの有無を直接検知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】
画像形成装置本体に着脱可能な第１の画像形成ユニットと、前記第１の画像形成ユニットに着脱可能な第２の画像形成ユニットとを有した画像形成装置の自己診断方法であって、
前記第１の画像形成ユニットが前記画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ前記第２の画像形成ユニットが前記第１の画像形成ユニットに正常に装着されたことを画像形成ユニット検知手段により検知し、前記第２の画像形成ユニットが正常に装着されたことを検知したときに、前記画像形成装置本体の画像形成動作を正常に行える状態に整えるための準備動作を行い、
前記準備動作中に部品有無検知手段により前記第１の画像形成ユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を検知し、
前記部品有無検知手段の検知結果により前記画像形成装置本体の動作を制御するようにしたことを特徴とする画像形成装置の自己診断方法。
【請求項６】
主制御手段は、部品有無検知手段によってプロセス部品がないことを検知したときに、画像形成ユニット検知手段の故障と判断して前記画像形成装置本体の動作を停止するとともに、動作不能であることを表示させるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置の自己診断方法。
【請求項７】
第１の画像形成ユニットは、画像を形成する少なくとも一つのプロセス部品を備えたプロセスユニットであり、第２の画像形成ユニットは、前記プロセスユニットと一体となることで前記プロセスユニットにトナーを補給するトナーカートリッジを少なくとも含み、画像形成ユニット検知手段は、少なくとも前記プロセスユニットが画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ前記トナーカートリッジが前記プロセスユニットに正常に装着されたことを検知するトナーカートリッジセットセンサであり、少なくとも前記トナーカートリッジセットセンサが正常な装着を検知したときに準備動作を開始し、部品有無検知手段により、前記準備動作中に前記プロセスユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を直接検知するようにしたことを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成装置の自己診断方法。
【請求項８】
帯電器により準備動作中に感光体ドラムの帯電を行ったときに該帯電器に流れる電流を計測することで前記プロセス部品である感光体ドラムの有無を直接検知するようにしたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置の自己診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う画像形成装置、特にトナーを供給するトナーカートリッジをプロセスユニットに装着して用をなす画像形成装置及びその自己診断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一体型プロセスカートリッジを用いた画像形成装置は、定期的なメンテナンスを必要とするプロセス部品（感光ドラム、現像器）を簡単に取替え可能なユニットとして一体型とすることにより、サービスフリーの装置として提供することを目的として構成されている。このような画像形成装置においては、現像器内、もしくは現像器に一体的に取り付けられたトナー室のトナーがなくなる頃に、感光ドラム、現像器も寿命となるように設計されている。
【０００３】
一方、このような画像形成装置は、メンテナンスが簡単である半面、トナーがなくなるごとにカートリッジ本体を交換するので、１プリント当たりのコストが割高になる傾向にある。この問題を解決するために、一体型プロセスカートリッジと同様の構成でありながら、感光ドラム、現像器を長寿命化するとともに、トナーを補給する機構を付ける構成とすることで、１プリント当たりのコストを削減した簡易型補給系が提案されている。
【０００４】
更に、トナー補給時の操作性が高いものとして、一体型プロセスカートリッジにトナーカートリッジを装着してから装置本体に装着でき、なおかつ一体型プロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り付けたままトナーカートリッジを交換できる構成をとるものが提案されている。
【０００５】
一般的に、トナーカートリッジが装着されているか否かを検知する手法として、例えば特開平１１−１８４３２９号公報や特開２００２−７２６００公報に挙げられているような機構を用いることが提案されている。このような機構では、トナーカートリッジの非装着時の動作としては、基本的にプリント不可とし、前多回転を開始しない構成となっているものが多い。また、上述のようにトナーカートリッジをプロセスカートリッジと一体型とする構成の場合、プロセスカートリッジそのものが装着されてないときもトナーカートリッジなしの状態と同様に検知されるのが一般的である。
【０００６】
従来では、このようなセンサの故障を自己診断し、画像形成装置の動作を停止するとともに、その旨を表示するようなことは行われていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の技術では、トナーカートリッジの有無を検知するトナーカートリッジセットセンサが何らかの要因で故障した結果カートリッジありと誤検知した場合、プリント動作時にジャムが発生してからでないとカートリッジ非装着にユーザが気付かないという問題があった。
【０００８】
更に深刻な問題として、例えばアンテナ式のトナー検知手段を用いた場合、トナーなしを検知してからも一定枚数プリント動作を許すため、前述の故障時にトナーカートリッジを装着しない新品のプロセスカートリッジを装着した場合、トナーなしの状態のままプリント動作を一定枚数続けることがあり得る。これは、前述のプロセスカートリッジの内、現像器のブレードがトナーを介さずに直接現像スリーブと接触しつつ回転することとなり、現像器の部分の損傷を招き、使用不可能となる懸念があった。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、画像形成プロセス部品の誤検知及びそれによる他のプロセス部品の損傷を防止でき、安価な構成で自己診断が可能な画像形成装置及びその自己診断方法を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る画像形成装置及びその自己診断方法は、次のように構成したものである。
【００１１】
（１）画像形成装置本体に着脱可能な第１の画像形成ユニットと、前記第１の画像形成ユニットに着脱可能な第２の画像形成ユニットと、前記第１の画像形成ユニットが前記画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ前記第２の画像形成ユニットが前記第１の画像形成ユニットに正常に装着されたことを検知する画像形成ユニット検知手段と、前記第２の画像形成ユニットが正常に装着されたことを検知したときに、前記画像形成装置本体の画像形成動作を正常に行える状態に整えるための準備を行う準備動作制御手段と、前記準備動作中に前記第１の画像形成ユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を検知する部品有無検知手段と、前記部品有無検知手段の検知結果により前記画像形成装置本体の動作を制御する主制御手段と、を有するようにした。
【００１２】
（２）上記（１）において、主制御手段は、部品有無検知手段によってプロセス部品がないことを検知したときに、画像形成ユニット検知手段の故障と判断して前記画像形成装置本体の動作を停止するとともに、動作不能であることを表示させるようにした。
【００１３】
（３）上記（１）または（２）において、第１の画像形成ユニットは、画像を形成する少なくとも一つのプロセス部品を備えたプロセスユニットであり、第２の画像形成ユニットは、前記プロセスユニットと一体となることで前記プロセスユニットにトナーを補給するトナーカートリッジを少なくとも含み、画像形成ユニット検知手段は、少なくとも前記プロセスユニットが画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ前記トナーカートリッジが前記プロセスユニットに正常に装着されたことを検知するトナーカートリッジセットセンサであり、準備動作制御手段は、少なくとも前記トナーカートリッジセットセンサが正常な装着を検知したときに準備動作を開始し、部品有無検知手段は、前記準備動作中に前記プロセスユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を直接検知するようにした。
【００１４】
（４）上記（３）において、感光体ドラムを備えたプロセス部品と、前記感光体ドラムに接することで帯電を行う帯電器とを有し、部品有無検知手段は、前記帯電器により準備動作中に前記帯電を行ったときに該帯電器に流れる電流を計測することで前記感光体ドラムの有無を直接検知するようにした。
【００１５】
（５）画像形成装置本体に着脱可能な第１の画像形成ユニットと、前記第１の画像形成ユニットに着脱可能な第２の画像形成ユニットとを有した画像形成装置の自己診断方法であって、前記第１の画像形成ユニットが前記画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ前記第２の画像形成ユニットが前記第１の画像形成ユニットに正常に装着されたことを画像形成ユニット検知手段により検知し、前記第２の画像形成ユニットが正常に装着されたことを検知したときに、前記画像形成装置本体の画像形成動作を正常に行える状態に整えるための準備動作を行い、前記準備動作中に部品有無検知手段により前記第１の画像形成ユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を検知し、前記部品有無検知手段の検知結果により前記画像形成装置本体の動作を制御するようにした。
【００１６】
（６）上記（５）において、主制御手段は、部品有無検知手段によってプロセス部品がないことを検知したときに、画像形成ユニット検知手段の故障と判断して前記画像形成装置本体の動作を停止するとともに、動作不能であることを表示させるようにした。
【００１７】
（７）上記（５）または（６）において、第１の画像形成ユニットは、画像を形成する少なくとも一つのプロセス部品を備えたプロセスユニットであり、第２の画像形成ユニットは、前記プロセスユニットと一体となることで前記プロセスユニットにトナーを補給するトナーカートリッジを少なくとも含み、画像形成ユニット検知手段は、少なくとも前記プロセスユニットが画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ前記トナーカートリッジが前記プロセスユニットに正常に装着されたことを検知するトナーカートリッジセットセンサであり、少なくとも前記トナーカートリッジセットセンサが正常な装着を検知したときに準備動作を開始し、部品有無検知手段により、前記準備動作中に前記プロセスユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を直接検知するようにした。
【００１８】
（８）上記（７）において、帯電器により準備動作中に感光体ドラムの帯電を行ったときに該帯電器に流れる電流を計測することで前記プロセス部品である感光体ドラムの有無を直接検知するようにした。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面について詳細に説明する。
【００２０】
本実施例では、画像形成装置本体に着脱可能な第１の画像形成ユニットと、第１の画像形成ユニットに着脱可能な第２の画像形成ユニットとを有し、第１の画像形成ユニットが画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ第２の画像形成ユニットが第１の画像形成ユニットに正常に装着されたことを画像形成ユニット検知手段により検知し、第２の画像形成ユニットが正常に装着されたことを検知したときに、準備動作制御手段により画像形成装置本体の画像形成動作を正常に行える状態に整えるための準備動作を行い、準備動作中に部品有無検知手段により第１の画像形成ユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を検知し、主制御手段はその部品有無検知手段の検知結果により画像形成装置本体の動作を制御するようにしている。
【００２１】
また、上記第１の画像形成ユニットは、画像を形成する少なくとも一つのプロセス部品を備えたプロセスユニットであり、第２の画像形成ユニットは、そのプロセスユニットと一体となることで該プロセスユニットにトナーを補給するトナーカートリッジを少なくとも含み、画像形成ユニット検知手段は、少なくとも上記プロセスユニットが画像形成装置本体に画像形成機能が正常に動作するように装着され、かつ上記トナーカートリッジがプロセスユニットに正常に装着されたことを検知するトナーカートリッジセットセンサであり、準備動作制御手段は、少なくとも上記トナーカートリッジセットセンサが正常な装着を検知したときに準備動作を開始し、部品有無検知手段は、上記準備動作中に上記プロセスユニットを構成する少なくとも一つのプロセス部品の有無を直接検知するようにしている。
【００２２】
そして、上記の各手段は、画像形成装置本体の制御系に具備されたＣＰＵにより構成されている。
【００２３】
図１は本実施例の画像形成装置の構成を示す斜視図である。同図において、１は上述の画像形成装置本体、２はスキャナユニットであり、後述するように左側にスライドしてプロセスユニットを供給することができるように構成されている。３は前ドアであり、後述するようにこの前ドア３を開けることでトナーカートリッジを装填することができる。４はマルチ手差しユニットであり、必要に応じてこのユニット４を手前側に倒して転写紙をセットすることができる。５は操作部であり、公知の技術に基づいてプリント動作に必要な種種の操作を行うことができるようになっている。６はカセットであり、手差しユニット４に同じく転写紙をセットすることができる。そして、本画像形成装置は公知の電子写真技術に基づいて上記の転写紙上にトナー像を形成し、熱定着することによりプリント動作を行うことができる。
【００２４】
図２はプロセスユニット７を画像形成装置本体１に取り付ける様子を示す図である。スキャナユニット２を図の１の方向にスライドさせると、カートリッジカバー９が現れる。このカートリッジカバー９を図の２の方向に開けると、プロセスユニット７を挿入するための開口部が現れる。そこにプロセスユニット７を図の３の方向に挿入することにより、プロセスユニット７の取り付けが完了し、その後カートリッジカバー９とスキャナユニット２を元に戻すことで、取り付け作業が完了する。
【００２５】
図３は上記プロセスユニット７の取り付け後のトナーカートリッジ９の取り付けの様子を示す図である。前ドア３を図のａの方向に開けると、トナーカートリッジ９を挿入するための開口部が現れる。その開口部に図のｂの方向にトナーカートリッジ９を挿入する。挿入後は、トナーカートリッジ装着ハンドル１０を起こし、図のｃの方向に回転させることによって、トナーカートリッジ９の取り付けが完了する。その後、前ドア３を元に戻すことにより取り付け作業が完了する。
【００２６】
次に、プロセスユニット７の取り付け時の画像形成装置本体１の位置関係について説明する。図４にプロセスユニット７の詳細機構を示す。同図は、前ドア３のトナーカートリッジ９の挿入用の開口部から見た図である。
【００２７】
プロセスユニット７が本体１に挿入され、なおかつトナーカートリッジ９が正規の位置に回転されると、トナーカートリッジ９に取り付けられたリブ１１が図に示す位置にくる。リブ１１は、センサレバー１２を図の位置に支えるため、センサレバー１２に具備された遮光版１４をフォトインタラプタ１３のセンサ部を遮るように位置付け、本画像形成装置に具備されたＣＰＵ（図示せず）はこのセンサの値を読み取り、プロセスユニット７が正規の位置に取り付けられ、なおかつトナーカートリッジ９が正規の位置にきていることを検知する。
【００２８】
遮光版１４は、プロセスユニット７が正規の位置に取り付けられ、なおかつトナーカートリッジ９が正規の位置に取り付けられ、更に前ドア３が正規の位置に閉められたときのみフォトインタラプタ１３を遮光する位置にくる。
【００２９】
ここで、本実施例における画像形成装置は、例えば特開平９−３１９２７１号公報に記載されているような公知の接触帯電方式を用い、感光ドラムの帯電時に流れる電流を計測することにより感光ドラムの有無検知を直接行うようにしている。この感光ドラムの有無検知は帯電時に行われるため、感光ドラムを回転させなければならず、またプリント動作を行う前に検知する必要があるため、前多回転を開始しないと機能しない。一方、前述のフォトインタラプタ１３などを用いる構成と異なり、感光ドラムの物理的特性に基づいて行われるため、感光ドラムの有無を確実に検知することができる。また、感光体の膜厚を検知することによる寿命検知と兼ねることができるため、この検知を行うためのコストは特にかからない。
【００３０】
図５は本実施例の動作を示すフローチャートであり、上述の画像形成装置の前多回転時の動作を示している。このフローチャートに示す制御処理は、上述の画像形成装置に具備されたＣＰＵによりあらかじめ記憶されたプログラムに従って実行されるものである。
【００３１】
最初に電源がオン（ＯＮ）されると（Ｓ１）、前述のＣＰＵはフォトインタラプタ１３が遮光されたことを検知するまで前多回転を保留する（Ｓ２）。フォトインタラプタ１３が遮光されると、前多回転を開始する（Ｓ３）。前多回転中に前述の手法により感光ドラムがないことを検知すると（Ｓ４）、ＣＰＵはこれをエラーとみなし、例えば“Ｅ８”を表示させる（Ｓ５）。一方、感光ドラムなしを検知しなかった（感光ドラムありを検知した）場合は（Ｓ６）、前多回転終了後にスタンバイに移行する（Ｓ６）。
【００３２】
この動作の作用として、例えばフォトインタラプタ１３が故障して常に遮光板１４によって遮られていたとき、もしくはフォトインタラプタ１３を構成する回路（図示せず）そのものが故障して遮光されたときと同等の信号をＣＰＵに送るようになった場合に、プロセスユニット７が装着されていないときは、Ｓ３において前多回転は開始するが、感光ドラムは装着されていないため、Ｓ４で感光ドラムなしを検知し、Ｓ５でエラー表示“Ｅ８”を行う。
【００３３】
ここで、本実施例では、プロセスユニットに具備されている感光体ドラムの膜厚検知と兼用して感光体ドラムの有無を直接検知する手法を用いることができ、トナーカートリッジありを検知しても感光体ドラムがないと検知したときに故障と判断することが可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像形成プロセス部品の誤検知及びそれによる他のプロセス部品の損傷を防止でき、安価な構成で自己診断が可能な画像形成装置及びその自己診断方法を提供することができる。
【００３５】
また、トナーカートリッジセンサの故障を検知する自己診断装置が実現でき、更に、膜厚検知と機構を兼ねることができるため、低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の画像形成装置の全体構成を示す斜視図
【図２】実施例のプロセスユニットの取り付けの様子を示す説明図
【図３】実施例のトナーカートリッジの取り付けの様子を示す説明図
【図４】実施例のプロセスユニットの詳細機構を示す断面図
【図５】実施例の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
１　画像形成装置本体
２　スキャナユニット
３　前ドア
４　マルチ手差しユニット
５　操作部
６　カセット
７　プロセスユニット
９　トナーカートリッジ
１０　トナーカートリッジ装着ハンドル
１１　リブ
１２　センサレバー
１３　フォトインタラプタ
１４　遮光版
【図１】
2004029132.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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