(57)【要約】【課題】カートリッジが本体に装着されているか否かを判断するためのセンサ等の検知装置を必要としない、小型かつ安価な画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体を含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した画像形成装置において、少なくともカートリッジ内の像担持体を回転駆動する駆動手段２１と、駆動手段の回転速度を検知する検知手段２３と、検知手段の出力を参照し、パルス幅変調方式によって駆動手段に印加する電圧をＯＮ／ＯＦＦして駆動手段の回転速度を一定に制御する制御手段２４と、制御手段が出力するパルスのデューティが所定の値以上である場合はプロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていると判断し、所定の値未満である場合はプロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていないと判断する判断手段と、を備えた画像形成装置により課題を解決する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を含むカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した画像形成装置において、
前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の回転速度を検知する検知手段と、
前記検知手段の出力に基づいて、パルス幅変調方式によって前記駆動手段への印加電圧に係る値を設定して前記駆動手段の回転速度を制御する制御手段と、
前記制御手段によって設定される前記印加電圧に係る値に基づいて前記カートリッジの装着状態を判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記判断手段は、前記印加電圧に係る値がしきい値以上である場合は、前記カートリッジが前記画像形成装置に装着されていると判断し、前記印加電圧に係る値がしきい値未満である場合は、前記カートリッジが前記画像形成装置に装着されていないと判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記判断手段は、前記画像形成装置のイニシャライズ動作後に、前記カートリッジの装着状態を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記判断手段は、前記駆動手段の回転が開始され、前記画像形成装置の定着器の温度が目標温度となったときに、前記カートリッジの装着状態を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
像担持体を含むカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した画像形成装置におけるカートリッジの有無判断方法であって、
前記カートリッジ内の像担持体を回転駆動する駆動手段への電圧印加に係る値を検知する検知ステップと、
前記検知ステップで検知した値に基づいて、前記カートリッジの装着状態を判断する判断ステップと、
を備えたことを特徴とするカートリッジの有無判定方法。
【請求項６】
請求項５に記載のカートリッジ有無判定方法において、
前記判断ステップは、前記検知した値がしきい値以上である場合に、前記カートリッジが前記画像形成装置に装着されていると判断するステップと、前記検知した値がしきい値未満である場合に、前記カートリッジが前記画像形成装置に装着されていないと判断するステップとを含むことを特徴とするカートリッジの有無判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特にそのカートリッジの有無（本体への着脱）の判断に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、カートリッジにトナーや像担持体（感光ドラム）を一体化して画像形成装置本体に装着し、画像形成動作を行うものが多い。カートリッジが画像形成装置本体に装着されているときに限り、画像形成動作を行うために、カートリッジが本体に装着されていることを検知する必要がある（特許文献１）。そこで画像形成装置自体がそのための構成（フォトセンサ等）を有していることが望ましい。
【特許文献１】特開２００２−３２８５８４号公報（段落１１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述の従来例ではカートリッジが本体に装着されているか否かを判断するためにフォトインタラプタ等のセンサと、そのための構成を必要としていた。
【０００４】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、カートリッジが本体に装着されているか否かを判断するためのセンサ等の検知装置およびそれに関わる構成を必要としない、小型かつ安価な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明では、画像形成装置を次の（１）のとおりに構成し、カートリッジの有無判断方法を次の（２）のとおりに構成する。
【０００６】
（１）像担持体を含むカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した画像形成装置において、
前記像担持体を回転駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の回転速度を検知する検知手段と、
前記検知手段の出力に基づいて、パルス幅変調方式によって前記駆動手段への印加電圧に係る値を設定して前記駆動手段の回転速度を制御する制御手段と、
前記制御手段によって設定される前記印加電圧に係る値に基づいて前記カートリッジの装着状態を判断する判断手段と、
を備えた画像形成装置。
【０００７】
（２）像担持体を含むカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した画像形成装置におけるカートリッジの有無判断方法であって、
前記カートリッジ内の像担持体を回転駆動する駆動手段への電圧印加に係る値を検知する検知ステップと、
前記検知ステップで検知した値に基づいて、前記カートリッジの装着状態を判断する判断ステップと、
を備えたカートリッジの有無判定方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カートリッジが本体に装着されているか否かを判断するための、従来必要であったセンサ等の検知装置、およびこの検知装置に関わる構成を必要としない、小型かつ安価な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明を実施するための最良の形態を画像形成装置の実施例により詳しく説明する。なお、本発明は、装置の形に限らず、実施例の説明にうらづけられて、方法の形で、さらに、この方法を実現するためのプログラムの形で実施することができる。
【実施例１】
【００１０】
図１ないし図４を用いて、実施例１である“画像形成装置（プリンタ等）”を説明する。図１は、本実施例の概略構成を示す断面図である。
【００１１】
カートリッジＣ内に構成される感光ドラム（像担持体）１は、例えば、アルミニウム等の導電性の基体の外周面に、感光層としてＯＰＣ（有機光半導体）を設けたものである。感光ドラム１は、図に示す矢印の方向に、駆動装置（不図示）によって所定のプロセススピード（周速度）で回転駆動される。
【００１２】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電ローラ３、露光器４、現像器５、転写ローラ２、クリーナ９が配設されている。転写ローラ２は、例えば、鉄やアルミニウム等の導電性の芯金の上に、発泡ＥＰＤＭや発泡ポリウレタン中にカーボンや酸化亜鉛等の導電性付与粒子を分散させた弾性体を接着して構成されている。この転写ローラ２は、回転を続けると形状が均一化する性質を持つ。転写ローラ２は、感光ドラム１に対して下方から当接されて、感光ドラム１との間に転写ニップ部Ｔを形成している。前述の転写ローラ２には高圧電源７が接続され、この高圧電源７には、制御装置１４が接続されている。さらに、転写ローラ２と高圧電源７の間には、制御装置１４に接続された電流検出装置８が配設されている。
【００１３】
ユーザがプリント（画像形成）を指示すると、感光ドラム１が転写ローラ２と共に駆動装置によって回転駆動される。感光ドラム１表面は、帯電ローラ３によって所定の極性・所定の電位に均一に帯電される。帯電後の感光ドラム１の表面は、露光器４によって画像情報に基づいた露光が行われて静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器５によってトナーが付着されてトナー像として現像される。このように感光ドラム１表面に形成されたトナー像は、転写ローラ２に転写バイアスを印加することで、転写ニップ部Ｔに搬送路６に沿って供給されてきた記録材Ｐに転写される。この記録材Ｐは、給紙トレイ１０から、給紙ローラ１１によって搬送開始される。トナー像転写後の感光ドラム１は、その表面に残ったトナー（残留トナー）がクリーナ９によって除去され、次回の画像形成に移行する。一方、トナー像転写後の記録材Ｐは、定着ローラ１２により加熱、加圧ローラ１３により加圧を受けて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後の記録材Ｐは、画像形成装置本体の外部に排出され、これによりプリント（画像形成）が終了する。
【００１４】
このような画像形成プロセスにおいて、正常な画像形成を行うためには、駆動装置によって記録材が常に一定の速度で搬送される必要があり、そのためには駆動装置の回転速度を一定に保つ手法が最良である。
【００１５】
本実施例では、この駆動装置として、自体に印加する電圧によって制御を行うモータ（ＤＣモータ）を用い、このモータに印加する電圧をパルス幅変調方式（ＰＷＭ）を用いて制御を行う。
【００１６】
図２に示すように、制御装置（ＣＰＵを有する）２４がＰＷＭパルスを出力し、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）２２を用いてモータ２１に印加する電圧のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す。ＰＷＭのＯＮ時間が長いと、モータ２１に流れる電流も大きくなり、トルクは大きくなる。電流が流れていない間モータ２１は停止しようとするが、慣性がはたらく事によってモータ２１が停止するにはある程度の時間を要する。このため、ＰＷＭの周波数をモータ２１の機械的応答時間と比較して充分に速く設定することで、モータ速度のふらつきを無くすことができる。
【００１７】
また、図５に示すように、モータ２１を常に一定の速度で回転させるため、モータ２１に回転式エンコーダ２６を設け、エンコーダとフォトインタラプタ２３によって制御装置２４に対して回転速度に基づいた幅のパルスを出力する。これにより、制御装置２４はモータ２１の回転速度を常に監視し、一定の速度で回転するよう、ＰＷＭのＯＮ時間を調節することができる。ＰＷＭのＯＮ時間は制御装置２４で設定した値（ＯＮ時間に対応するディジット値）に基づいて定まる。
【００１８】
ここで、画像形成装置本体にカートリッジが装着されている場合、モータ２１はカートリッジＣ内にある感光ドラム１等を回転させるが、画像形成装置本体にカートリッジＣが装着されていない場合は感光ドラム１等を回転させない。つまり、カートリッジＣが装着されている場合にはモータ２１が一定速度で回転するに要するトルク（負荷）はカートリッジＣが装着されていない場合のトルクよりも大きくなる。このため、モータ２１の電流値も大きくなり、それに伴いＰＷＭのＯＮ時間も長くなる。よって、カートリッジＣが装着されている場合はカートリッジＣが装着されていない場合と比較して制御装置２４での設定値は大きくなる。
【００１９】
しかし、画像形成動作時にトルクが変化する要因としては、カートリッジの有無だけでなく定着装置（定着器）の回転駆動に要するトルクもあげられる。定着器を回転駆動する際、定着器の温度が低い状態では定着器の温度が高い状態と比較して大きなトルクを必要とする。したがって、設定値が大きいという条件のみでカートリッジの有無を判別してしまうと誤判別してしまう可能性が有る。そのため、定着器の温度がある程度まで上昇し、温度が安定した段階でカートリッジ有無の判断を行う必要がある。
【００２０】
そこで、画像形成装置本体の電源が投入された時や、カートリッジ投入口のドアが開閉された時に行われるイニシャライズ動作中には定着器を回転駆動しつつ所定の目標温度になるように温度制御する。そして、毎回、イニシャライズ動作終了時（回転が開始され所定時間経過時）には定着器の温度は目標温度周辺の値となり、定着器の回転駆動に必要なトルクも安定しているので、このイニシャライズ動作の終了時にカートリッジ有無の判断を行う。
【００２１】
本実施例における制御のフローチャートを図３に示す。イニシャライズ動作（Ｓ１１）の終了時にＰＷＭデューティの設定値を参照し（Ｓ１２）、カートリッジ有無を判断（Ｓ１３）する。ＰＷＭデューティ設定値が所定値以上である場合には、カートリッジが画像形成装置本体に装着されていると判断（Ｓ１４）し、ユーザからのプリント指示を待つ状態（スタンバイ状態）に移行する。ＰＷＭデューティ設定値が所定値未満である場合にはカートリッジが画像形成装置本体に装着されていないと判断（Ｓ１５）し、カートリッジ無し状態に移行し、プリントを行わない。なお、カートリッジ無し状態の場合は、例えば不図示の表示パネル等にカートリッジ無しを示すメッセージを表示する等してユーザに報知すればよい。
【００２２】
また、上記の所定値とは、カートリッジ有無の判断のために予め設定されたＰＷＭデューティ設定値のしきい値である。実際の設定値とこのしきい値とを比較してカートリッジの装着状態（有無）の判断を行う。
【００２３】
なお、本実施例における制御系は図４に示すように構成されている。図示のように、ＣＰＵ８０１、制御プログラムが書き込まれたＲＯＭ８０２、ＣＰＵ８０１が各種処理を行うためのワーク領域を提供するＲＡＭ８０３などを有している。そして、ＣＰＵ８０１は、前述した一連の画像形成動作を制御し、イニシャライズ動作の終了時にカートリッジ有無の判断を行う。
【００２４】
以上説明したように、本実施例によれば、カートリッジが本体に装着されているか否かを判断するため従来必要であったセンサ等の検知装置、およびこの検知装置に関わる構成を必要としない、小型かつ安価な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１である画像形成装置の構成を示す断面図
【図２】実施例１におけるモータ制御回路を示す図
【図３】実施例１におけるカートリッジ有無判断のフローチャート
【図４】制御系の構成を示すブロック図
【図５】実施例１におけるモータ回転検出部の概略図
【符号の説明】
【００２６】
１    感光ドラム
２１  モータ
２３  フォトインタラプタ
２４  制御装置
【図１】
2007147875.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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