(57)【要約】【課題】着脱可能なユニットを有する画像形成装置において、ユニットの耐用期間を消耗することなくユニットの着脱状態の検知を行うこと。【解決手段】電圧が印加されることにより駆動されるユニットの着脱状態を検知する着脱検知方法であって、ユニットに印加するための電圧の出力を制御し、電圧の出力に際して流れる電流を検知し、検知された電流の値と所定の閾値との比較結果に基づいてユニットの着脱状態を判定することを特徴とする。【選択図】図１１
2016218308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加されることにより駆動されるユニットの着脱状態を検知する着脱検知装置であって、
前記ユニットに印加するための電圧の出力を定電流駆動により制御する電圧出力制御部と、
前記定電流駆動によって出力される電圧の検知結果を取得する電圧検知取得部と、
取得された前記電圧の検知結果の値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記ユニットの着脱状態を判定する着脱判定部とを含むことを特徴とする着脱検知装置。
【請求項２】
前記着脱判定部は、取得された前記電圧の検知結果の値が所定の閾値を超えている場合に、前記ユニットが未装着であると判定することを特徴とする請求項１に記載の着脱検知装置。
【請求項３】
前記電圧出力制御部は、前記ユニットに印加するための電圧を定電圧駆動により出力させる機能を含み、
定電圧駆動により出力された電圧に応じて流れる電流の検知結果を取得する電流検知取得部を含み、
前記電流の検知結果の値に基づき、前記ユニットに印加するための電圧の出力経路の異常を検知する出力経路異常検知部を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の着脱検知装置。
【請求項４】
前記電圧出力制御部は、前記電流の検知結果の値に基づいて前記ユニットに印加するための電圧の出力経路が正常であることが検知された後に、定電流駆動により前記ユニットに印加するための電圧の出力を制御することを特徴とする請求項３に記載の着脱検知装置。
【請求項５】
前記電圧出力制御部は、前記定電流駆動の場合と前記定電圧駆動の場合とで極性の異なる電圧を出力させるように制御することを特徴とする請求項４に記載の着脱検知装置。
【請求項６】
前記着脱判定部は、出力される電圧が供給される部位の温度の検知に結果に応じて前記閾値を調整することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の着脱検知装置。
【請求項７】
前記着脱判定部は、出力される電圧が供給される部位の劣化を示す情報を取得し、取得した前記劣化を示す情報に応じて前記閾値を調整することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の着脱検知装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれか１項に記載の着脱検知装置によって着脱可能なユニットの着脱状態を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
電圧が印加されることにより駆動されるユニットの着脱状態を検知する着脱検知方法であって、
前記ユニットに印加するための電圧の出力を制御し、
前記電圧の出力に際して流れる電流を検知し、
検知された前記電流の値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記ユニットの着脱状態を判定することを特徴とする着脱検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着脱検知装置、画像形成装置及び着脱検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の電子化が推進される傾向にあり、電子化された情報の出力に用いられるプリンタやファクシミリ及び書類の電子化に用いるスキャナ等の画像処理装置は欠かせない機器となっている。このような画像処理装置のうち、電子化された書類の出力に用いられる画像形成装置においては、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置においては、感光体を露光することにより静電潜像を形成し、トナー等の顕色剤を用いてその静電潜像を現像してトナー画像を形成し、そのトナー画像を用紙に転写することによって紙出力を行う。
【０００４】
このような電子写真方式の画像形成装置は、消耗品の補給や部品のメンテナンスのために、着脱可能なユニットを含む。着脱可能なユニットの例としては、静電潜像が形成される感光体ユニット、静電潜像を現像する現像ユニット、現像されたトナー画像を一時的に搬送する中間転写ユニット等である。
【０００５】
このような着脱可能なユニットを含む画像形成装置において、各ユニットの装着状態を検知するため、各ユニットを動作させた上で動作異常を検知することにより、各ユニットの着脱状態を判断する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された技術においては、各ユニットを実際に動作させるため、各ユニットの耐用期間を消費してしまい、結果的に各ユニットの寿命を縮めてしまうこととなる。例えば、着脱状態を検知する対象のユニットが動作することによってトナーが消費されてしまう場合には、無駄なトナー消費が発生する。また、そのために静電潜像が形成されることにより感光体ドラムの寿命が縮むこととなる。
【０００７】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、着脱可能なユニットを有する画像形成装置において、ユニットの耐用期間を消耗することなくユニットの着脱状態の検知を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、電圧が印加されることにより駆動されるユニットの着脱状態を検知する着脱検知装置であって、前記ユニットに印加するための電圧の出力を制御する電圧出力制御部と、前記電圧の出力に際して流れる電流の検知結果を取得する電流検知取得部と、取得された前記電流の検知結果の値と所定の閾値との比較結果に基づいて前記ユニットの着脱状態を判定する着脱判定部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、着脱可能なユニットを有する画像形成装置において、ユニットの耐用期間を消耗することなくユニットの着脱状態の検知を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係るプリントエンジンの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るユニットの着脱状態の検知の原理を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るユニットの着脱状態の検知の原理を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るユニットの着脱状態の検知の原理を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るユニットの着脱状態の検知の原理を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るユニットの着脱状態の検知の原理を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係るユニットの着脱状態の検知の原理を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る高圧電源装置の例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態に係るユニットの着脱状態の検知動作を示すフローチャートである。
【図１２】着脱判定部が記憶しているカウント値の例を示す図である。
【図１３】ユニットの温度に応じた異常検知の基準電圧の例を示す図である。
【図１４】感光体ドラムの走行距離に応じた異常検知の基準電圧の例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る高圧電源装置の例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態に係るユニットの着脱状態の検知動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、電子写真方式の画像形成装置において、着脱可能なユニットの装着状態を自動的に判断する機能について説明する。そのような機能において、ユニットを動作させることなく装着状態の判断を可能とすることにより、装着状態の判断によるユニットの寿命消費を回避することが本実施形態に係る特徴の１つである。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置１のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成に加えて、画像形成を実行するエンジンを有する。即ち、本実施形態に係る画像形成装置１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１２、エンジン１３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１４及びＩ／Ｆ１５がバス１８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ１５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）１６及び操作部１７が接続されている。
【００１３】
ＣＰＵ１０は演算手段であり、画像形成装置１全体の動作を制御する。ＲＡＭ１１は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１０が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ１２は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。エンジン１３は、画像形成装置１において実際に画像形成を実行する機構である。
【００１４】
ＨＤＤ１４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ１５は、バス１８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ１６は、ユーザが画像形成装置１の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部１７は、画面上に構成されるタッチパネルや、各種のハードキー等、ユーザが画像形成装置１に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００１５】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムや、ＨＤＤ１４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体からＲＡＭ１１に読み出されたプログラムに従ってＣＰＵ１０が演算を行うことにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る画像形成装置１の機能を実現する機能ブロックが構成される。
【００１６】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１における画像形成機構について、図２を参照して説明する。図２に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿って各色の画像形成部１０６が並べられた構成を備えるものであり、所謂タンデムタイプといわれるものである。搬送ベルト１０５は、給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２により分離給紙される用紙（記録媒体の一例）１０４に転写するための中間転写画像が形成される中間転写ベルトである。この搬送ベルト１０５に沿って、搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部（電子写真プロセス部）１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋ（以降、総じて画像形成部１０６とする）が配列されている。
【００１７】
また、給紙トレイ１０１から給紙された用紙１０４は、レジストローラ１０３によって一度止められ、画像形成部１０６における画像形成のタイミングに応じて搬送ベルト１０５からの画像の転写位置に送り出される。
【００１８】
複数の画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。画像形成部１０６Ｋはブラックの画像を、画像形成部１０６Ｍはマゼンタの画像を、画像形成部１０６Ｃはシアンの画像を、画像形成部１０６Ｙはイエローの画像をそれぞれ形成する。尚、以下の説明においては、画像形成部１０６Ｙについて具体的に説明するが、他の画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋは画像形成部１０６Ｙと同様である。従って、画像形成部１０６Ｍ、１０６Ｃ、１０６Ｋの各構成要素については、画像形成部１０６Ｙの各構成要素に付したＹに替えて、Ｍ、Ｃ、Ｋによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００１９】
搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに架け渡されたエンドレスのベルト、即ち無端状ベルトである。この駆動ローラ１０７は、不図示の駆動モータにより回転駆動させられる。この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが、無端状移動手段である搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。
【００２０】
画像形成に際しては、回転駆動される搬送ベルト１０５に対して、最初の画像形成部１０６Ｙがイエローのトナー画像を転写する。画像形成部１０６Ｙは、感光体としての感光体ドラム１０９Ｙ、この感光体ドラム１０９Ｙの周囲に配置された帯電器１１０Ｙ、光書き込み装置１１１、現像器１１２Ｙ、感光体クリーナ１１３Ｙ等から構成されている。光書き込み装置１１１は、夫々の感光体ドラム１０９Ｙ、１０９Ｍ、１０９Ｃ、１０９Ｋ（以降、総じて「感光体ドラム１０９」という）に対して光を照射するように構成されている。
【００２１】
画像形成に際し、感光体ドラム１０９Ｙの外周面は、暗中にて帯電器１１０Ｙにより一様に帯電された後、光書き込み装置１１１からのイエロー画像に対応した光源からの光により書き込みが行われ、静電潜像が形成される。現像器１１２Ｙは、この静電潜像をイエロートナーにより可視像化し、このことにより感光体ドラム１０９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成される。
【００２２】
このトナー画像は、感光体ドラム１０９Ｙと搬送ベルト１０５とが当接若しくは最も接近する位置（転写位置）で、転写器１１５Ｙの働きにより搬送ベルト１０５上に転写される。この転写により、搬送ベルト１０５上にイエローのトナーによる画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９Ｙは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナ１１３Ｙにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。
【００２３】
以上のようにして、画像形成部１０６Ｙにより搬送ベルト１０５上に転写されたイエローのトナー画像は、搬送ベルト１０５のローラ駆動により次の画像形成部１０６Ｍに搬送される。画像形成部１０６Ｍでは、画像形成部１０６Ｙでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が既に形成されたイエローの画像に重畳されて転写される。
【００２４】
搬送ベルト１０５上に転写されたイエロー、マゼンタのトナー画像は、さらに次の画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｋに搬送され、同様の動作により、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｋ上に形成されたブラックのトナー画像とが、既に転写されている画像上に重畳されて転写される。こうして、搬送ベルト１０５上にフルカラーの中間転写画像が形成される。
【００２５】
給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は最も上のものから順に送り出される。そして、用紙１０４の搬送経路が搬送ベルト１０５と接触する位置若しくは最も接近する位置において、転写ローラ１１４の機能により搬送ベルト１０５上に形成された中間転写画像がその紙面上に転写される。これにより、用紙１０４の紙面上に画像が形成される。紙面上に画像が形成された用紙１０４は更に搬送され、定着器１１６にて画像を定着された後、画像形成装置の外部に排紙される。
【００２６】
また、用紙に転写されずに搬送ベルト１０５上に残留したトナーを除去するため、ベルトクリーナ１１８が設けられている。ベルトクリーナ１１８は、図３に示すように、駆動ローラ１０７の下流側であって、感光体ドラム１０９よりも上流側において搬送ベルト１０５に押し当てられたクリーニングブレードであり、搬送ベルト１０５の表面に付着したトナーをかきとる顕色剤除去部である。
【００２７】
次に、本実施形態に係る画像形成装置１の制御構成について、図３を参照して説明する。図３に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１の制御構成としては、エンジンコントローラ２０、外部Ｉ／Ｆ２１、操作パネル２２、温度検知端子２３、高圧電源装置２４、転写モータ２５、感光体モータ２６及び光書き込み装置１１１を含む。また、エンジンコントローラ２０は、全体制御部３１、通信制御部３２、操作表示制御部３３、電源制御部３４、モータ制御部３５、光書き込み制御部３６及び着脱判定部３７を含む。
【００２８】
外部Ｉ／Ｆ２１は、画像形成装置１が外部と情報をやり取りするためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。操作パネル２２は、タッチパネルによって構成され、ユーザが画像形成装置１を操作する操作部として機能すると共に、各種の情報を表示する表示部として機能する。
【００２９】
温度検知端子２３は、図２において説明した画像形成装置１の各部に配置され、配置された部位の温度を検知する。高圧電源装置２４は、画像形成装置１の各部に対して高圧電源を供給する電源装置である。転写モータ２５は、駆動ローラ１０７を回転させるためのモータである。感光体モータ２６は、感光体ドラム１０９を回転させるためのモータである。
【００３０】
エンジンコントローラ２０は、画像形成装置１において各部を制御する制御部であり、上述したようにＣＰＵ１０が所定のプログラムに従って演算を行うことにより構成される。全体制御部３１は、画像形成装置１全体の制御を行う。通信制御部３２は、外部Ｉ／Ｆ２１を介した外部機器との通信を制御する。
【００３１】
操作表示制御部３３は、操作パネル２２における画面表示や、操作パネル２２へのユーザの操作を制御する。電源制御部３４は、高圧電源装置２４の動作を制御し、高圧電源装置２４に高電圧を出力させる。即ち、電源制御部３４が、ユニットに印加するための電圧の出力を制御する電圧出力制御部として機能する。モータ制御部３５は、転写モータ２５、感光体モータ２６の駆動を制御する。
【００３２】
光書き込み制御部３６は、光書き込み装置１１１による感光体ドラム１０９の露光を制御する。着脱判定部３７は、高圧電源装置２４から取得される信号及び温度検知端子２３による温度の検知結果に基づいて各ユニットの着脱状態を判定する。即ち、本実施形態においては、電源制御部３４及び着脱判定部３７が連動して着脱検知装置として機能する。
【００３３】
ここで、図２において説明した夫々のユニットのうち、着脱が可能なユニットは、感光体ドラム１０９及び搬送ベルト１０５を含む中間転写ユニットである。感光体ドラム１０９は、場合によっては現像器１１２と一体のプロセスカートリッジとして着脱される。これらのユニットの着脱状態を判断するための原理について、以下に説明する。
【００３４】
図４は、搬送ベルト１０５上に形成されたトナー像を転写ローラ１１４の機能により紙面上に転写する際に印加される電圧の態様を示す図である。図４に示すように、高圧電源装置２４から供給される高電圧が転写ローラ１１４に供給され、駆動ローラ１０７との間に電位差を発生させる。駆動ローラ１０７側はシステムグランドに接地されており、転写ローラ１１４と駆動ローラ１０７との間にインピーダンスが存在することとなる。
【００３５】
これに対して、搬送ベルト１０５を含む中間転写ユニットが未装着であり、若しくは装着が不十分である場合、駆動ローラ１０７と転写ローラ１１４との空間が広くなる、その結果、高圧電源装置２４から転写ローラ１１４に供給された電源が流れる流路のインピーダンスが無限大となる。従って、高圧電源装置２４から定電流駆動で供給される電圧の状態を検知し、その検知結果と所定の閾値との比較結果に基づき、搬送ベルト１０５を含む中間転写ユニットが装着されているか否かを判定することが出来る。
【００３６】
図５は、高圧電源装置２４から転写ローラ１１４に電力が供給される回路の一部にショートが発生している場合の回路状態を示す図である。図５の場合、中間転写ユニットが取り外された場合とは異なり、転写ローラ１１４の電圧は上がらない。このような状態は、高圧電源装置２４から定電圧駆動で供給される電流の状態に基づいて検知可能である。
【００３７】
図６は、感光体ドラム１０９上において静電潜像が現像されて形成されたトナー像を転写器１１５の機能により搬送ベルト１０５に転写する際に印加される電圧の態様を示す図である。図６に示すように、高圧電源装置２４から供給される高電圧が転写器１１５に供給され、感光体ドラム１０９との間に電位差を発生させる。感光体ドラム１０９側はシステムグランドに接地されており、転写器１１５と感光体ドラム１０９との間にインピーダンスが存在することとなる。
【００３８】
これに対して、感光体ドラム１０９が取り外され、若しくは装着が不十分である場合、感光体ドラム１０９と転写器１１５との空間が広くなる、その結果、高圧電源装置２４から転写器１１５に供給された電源が流れる流路のインピーダンスが無限大となる。従って、高圧電源装置２４から定電流駆動で供給される電圧の状態を検知することにより、感光体ドラム１０９若しくはそれを含むプロセスカートリッジが装着されているか否かを判定することが出来る。
【００３９】
図７は、高圧電源装置２４から転写器１１５に電力が供給される回路の一部にショートが発生している場合の回路状態を示す図である。図７の場合、感光体ドラム１０９やプロセスカートリッジが取り外された場合とは異なり、転写器１１５の電圧は上がらない。このような状態は、高圧電源装置２４から定電圧駆動で供給される電流の状態に基づいて検知可能である。
【００４０】
図８は、感光体ドラム１０９上に形成された静電潜像を現像器１１２の機能により現像する際に印加される電圧の態様を示す図である。図８に示すように、高圧電源装置２４から供給される高電圧が現像器１１２に供給され、感光体ドラム１０９との間に電位差を発生させる。感光体ドラム１０９側はシステムグランドに接地されており、現像器１１２と感光体ドラム１０９との間にインピーダンスが存在することとなる。
【００４１】
これに対して、感光体ドラム１０９が取り外され、若しくは装着が不十分である場合、感光体ドラム１０９と現像器１１２との空間が広くなる、その結果、高圧電源装置２４から現像器１１２に供給された電源が流れる流路のインピーダンスが無限大となる。従って、高圧電源装置２４から定電流駆動で供給される電圧の状態を検知することにより、感光体ドラム１０９が装着されているか否かを判定することが出来る。
【００４２】
図９は、高圧電源装置２４から現像器１１２に電力が供給される回路の一部にショートが発生している場合の回路状態を示す図である。図９の場合、感光体ドラム１０９が取り外された場合とは異なり、現像器１１２の電圧は上がらない。このような状態は、高圧電源装置２４から定電圧駆動で供給される電流の状態に基づいて検知可能である。
【００４３】
次に、本実施形態に係る高圧電源装置２４の構成について図１０を参照して説明する。図１０に示すように、本実施形態に係る高圧電源装置２４は、定電流制御回路２４１、トランス２４２、Ａ／Ｄ変換回路２４３、定電圧制御回路２４４、トランス２４５、Ａ／Ｄ変換回路２４６及び出力制御回路２４７を含む。
【００４４】
定電流制御回路２４１は、電源制御部３４から入力される制御信号であるＰＷＭＴ＋に従い、トランス２４２の出力電流が所定の値になるように電流を出力する。トランス２４２は、定電流制御回路２４１によって出力された電流を変圧してプラスの高電圧Ｔ＋を生成する。Ａ／Ｄ変換回路２４３は、トランス２４２の出力電圧をＡ／Ｄ変換し、電圧値ＶＴ＋を出力する。ＶＴ＋は着脱判定部３７に入力される。
【００４５】
定電圧制御回路２４４は、電源制御部３４から入力される制御信号であるＰＷＭＴ−に従い、トランス２４５の出力電圧が所定の値になるように電圧を出力する。トランス２４５は、定電圧制御回路２４４によって出力された電圧を変圧してマイナスの高電圧Ｔ−を生成する。Ａ／Ｄ変換回路２４６は、トランス２４５の出力電圧をＡ／Ｄ変換し、電圧値ＶＴ―を出力する。ＶＴ―は着脱判定部３７に入力される。この場合、着脱判定部３７が、定電圧駆動により出力された電圧に応じて流れる電流の検知結果を取得する電流検知取得部として機能する。
【００４６】
出力制御回路２４７は、トランス２４２が出力するプラスの高電圧Ｔ＋及びトランス２４５が出力するマイナスの高電圧Ｔ−を切り替えて出力する。このような構成により、高圧電源装置２４は、電源制御部３４の制御に従って高電圧Ｔ＋、Ｔ−を出力する。
【００４７】
このようにして出力される高電圧Ｔ＋、Ｔ−が、図４、図６、図８に示すように夫々のユニットに供給されることにより、夫々のユニットが動作する。そのため、高圧電源装置２４は転写ローラ１１４、転写器１１５、現像器１１２等、駆動対象のユニット毎に設けられ、電源制御部３４は、駆動対処のユニットに応じた高圧電源装置２４を制御する。
【００４８】
そして、本実施形態に係る画像形成装置１においては、着脱判定部３７が、高圧電源装置２４により各ユニットに高電圧を供給した際の応答状態に基づいて各ユニットの装着状態を判定する。以下、本実施形態に係る着脱判定動作について図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００４９】
図１１に示すように、まずは全体制御部３１の制御により、着脱判定部３７が異常カウントのカウント値をクリアする（Ｓ１１０１）。着脱判定部３７は、図１２に示すように、高電圧を供給する対象のデバイス毎に、Ｔ＋及びＴ−についての異常カウント値を記憶している。Ｓ１１０１においては、全ての異常カウント値がクリアされ、ゼロになる。
【００５０】
次に、全体制御部３１の制御により、電源制御部３４が制御信号ＰＷＭＴ−により高圧電源装置２４を制御してマイナスの高電圧Ｔ−を出力させる（Ｓ１１０２）。これにより、図４、図６、図８において説明したように、転写ローラ１１４、転写器１１５、現像器１１２等（以降、総じて「駆動対象ユニット」とする）に対して、Ｔ−が供給されることとなる。また、高圧電源装置２４のＡ／Ｄ変換回路２４６により、トランス２４５の出力側電流値を示す信号ＩＴ−が着脱判定部３７に入力される。
【００５１】
駆動対象ユニットにショートが発生していなければ、Ｔ−は定電圧駆動によって出力されるため、ＩＴ−はある程度の値以下となる。他方、図５、図７、図９に示すようにショートが発生している場合には所望の電圧が得られず、定電圧駆動のために電流が過多となる。その結果、ＩＴ−が異常な値となる。
【００５２】
着脱判定部３７は、所定期間の待機の後（Ｓ１１０３）、ＩＴ−が所定の閾値を超えているか否か判断する（Ｓ１１０４）。その結果、ＩＴ−が所定の閾値を超えている場合（Ｓ１１０４／ＹＥＳ）、着脱判定部３７は、対応する駆動対象ユニットのＴ−異常カウント値をカウントアップする（Ｓ１１０５）。
【００５３】
着脱判定部３７は、駆動対象ユニットのＴ−異常カウント値が所定数に達するまでＳ１１０３からの処理を繰り返す（Ｓ１１０６／ＮＯ）。この際、Ｓ１１０３の待機処理により、ＩＴ−の異常値判断を所定間隔で行うことが出来る。Ｓ１１０３の所定期間は、例えば０．１（ｓｅｃ）である。
【００５４】
そして、Ｔ−異常カウント値が所定数に達した場合（Ｓ１１０６／ＹＥＳ）、着脱判定部３７は、駆動対象ユニットにショートが発生していることを検知する（Ｓ１１０７）。その場合、全体制御部３１は、動作を停止させた上で、ショートが発生していることや、そのユニットをユーザに通知する等のエラー処理を実行し（Ｓ１１０８）、処理を終了する。Ｓ１１０７においては、着脱判定部３７が、ユニットに印加するための電圧の出力経路の異常を検知する出力経路異常検知部として機能する。
【００５５】
他方、ＩＴ−が正常値であり、所定の未満である場合（Ｓ１１０４）、次に、全体制御部３１の制御により、電源制御部３４が制御信号ＰＷＭＴ＋により高圧電源装置２４を制御してプラスの高電圧Ｔ＋を出力させる（Ｓ１１０９）。このように、本実施形態においては、ショート検知のための処理の後に、着脱検知のための処理が実行される。これにより、無駄な電圧の印加を避け、装置の故障の原因となることを防ぐことが出来る。
【００５６】
Ｓ１１０９の処理により、図４、図６、図８において説明したように、駆動対象ユニットに対して、Ｔ＋が供給されることとなる。また、高圧電源装置２４のＡ／Ｄ変換回路２４３により、トランス２４２の出力側電圧値を示す信号ＶＴ＋が着脱判定部３７に入力される。この場合、着脱判定部３７が、定電流駆動によって出力される電圧の検知結果を取得する電圧検知取得部として機能する。
【００５７】
夫々の駆動対象ユニットに対応する着脱検知の対象ユニットが装着されていれば、図４、図６、図８に示すように、駆動対象ユニットと着脱検知の対象ユニットとの間には適切なインピーダンスが生じている。その場合、Ｔ＋は定電流駆動によって出力されるため、ＶＴ＋はある程度の値以下となる。他方、着脱検知の対象ユニットが適切に装着されていない場合には、インピーダンスが過大、若しくは無限大となり、電流が流れにくいために定電流制御回路２４１の出力電圧が過多となる。その結果、ＶＴ＋が異常な値となる。
【００５８】
着脱判定部３７は、所定期間の待機の後（Ｓ１１１０）、ＶＴ＋が所定の閾値を超えているか否か判断する（Ｓ１１１１）。その結果、ＶＴ＋が所定の閾値を超えている場合（Ｓ１１１１／ＹＥＳ）、着脱判定部３７は、対応する駆動対象ユニットのＴ＋異常カウント値をカウントアップする（Ｓ１１１２）。
【００５９】
着脱判定部３７は、駆動対象ユニットのＴ＋異常カウント値が所定数に達するまでＳ１１１０からの処理を繰り返す（Ｓ１１１３／ＮＯ）。この際、Ｓ１１１０の待機処理により、ＶＴ＋の異常値判断を所定間隔で行うことが出来る。Ｓ１１１１の所定期間も、Ｓ１１０３と同様に例えば０．１（ｓｅｃ）である。
【００６０】
そして、Ｔ＋異常カウント値が所定数に達した場合（Ｓ１１１３／ＹＥＳ）、着脱判定部３７は、駆動対象ユニットに対応する着脱検知の対象ユニットが適切に装着されていないことを検知する（Ｓ１１１４）。その場合、全体制御部３１は、動作を停止させた上で、ユニットが適切に装着されていないことや、そのユニットをユーザに通知する等のエラー処理を実行し（Ｓ１１０８）、処理を終了する。
【００６１】
他方、ＶＴ＋が所定の閾値を超えていなければ（Ｓ１１１１／ＮＯ）、着脱判定部３７は、着脱検知の対象ユニットが適切に装着されていると判断し、そのまま処理を終了する。この場合、ユニットが適切に装着されていることをユーザに通知するための処理を行っても良い。このような処理により、本実施形態に係る装着検知動作が完了する。
【００６２】
次に、Ｓ１１１１において用いられる閾値について説明する。上述したように、対象のユニットが適切に装着されていない場合にインピーダンスが過大、若しくは無限大となった状態を検知することが本実施形態に係る要旨である。他方、図４、図６、図８に示すインピーダンスは、駆動対象ユニットの温度によっても変動する。
【００６３】
例えば、転写ローラ１１４のインピーダンスは温度に対する依存性が高く、低温環境では、常温環境に比べて数倍から数百倍のインピーダンス値を示す場合もある。従って、着脱検知の対象ユニットが適切に装着されているにも関わらず、駆動対象ユニットの温度が低いためにインピーダンスが過大とない、結果的にＶＴ＋が閾値を超えてしまう場合がある。
【００６４】
そのため、本実施形態に係る着脱判定部３７は、温度検知端子２３から取得される温度の検知結果に基づき、Ｓ１１１１における閾値を調整する。図１３は、転写ローラ１１４の検知温度に応じたＶＴ＋の異常判断閾値を示す図である。
【００６５】
図１３に示すように、着脱判定部３７は、検知温度が低くなるにしたがってＶＴ＋と比較するための閾値を高くする。このような処理により、画像形成装置１の動作環境や、動作状態によって生じる温度変動に応じた着脱状態の誤判定を防ぐことが出来る。
【００６６】
また、転写ローラ１１４のインピーダンスは、画像形成装置１が継続して運用されることにより、転写ローラ１１４自体が劣化することによっても変化する。具体的には、転写ローラ１１４が劣化することによってインピーダンス値も大きくなる。この場合も、着脱検知の対象ユニットが適切に装着されているにも関わらず、転写ローラ１１４が劣化することによってインピーダンスが大きくなり、結果的にＶＴ＋が閾値を超えてしまう場合がある。
【００６７】
そのため、本実施形態に係る着脱判定部３７は、全体制御部３１から入力される転写ローラ１１４の走行距離に基づき、Ｓ１１１１における閾値を調整する。全体制御部３１から入力される走行距離の情報が、転写ローラ１１４の劣化を示す情報として用いられる。図１４は、転写ローラ１１４の走行距離に応じたＶＴ＋の異常判断閾値を示す図である。
【００６８】
尚、転写ローラ１１４の走行距離とは、転写ローラ１１４の表面が回転によって回転方向に移動した距離であり、画像形成出力における副走査方向の距離である。これは転写ローラ１１４の劣化を示す１つのパラメータの例であり、走行距離の他、転写ローラ１１４の回転回数、画像形成出力の枚数、駆動時間等を用いることも可能である。
【００６９】
図１４に示すように、着脱判定部３７は、走行距離が大きくなるにしたがってＶＴ＋と比較するための閾値を高くする。このような処理により、転写ローラ１１４の劣化に応じた着脱状態の誤判定を防ぐことが出来る。
【００７０】
以上、説明したように、本実施形態に係る画像形成装置における着脱判定の方法によれば、着脱状態を判定するためのユニットを実際に動作させることなく、着脱状態を判定可能である。そのため、ユニットの耐用期間を消耗することなくユニットの着脱状態の検知を行うことが可能となる。
【００７１】
また、本実施形態に係る画像形成装置１においては、図５、図７、図９に示すようなショートを検知する場合にはマイナスの高電圧Ｔ−を供給し、ユニットの着脱状態を判定する場合には極性の異なるプラスの高電圧Ｔ＋を供給する。これにより、回路のショートと、ユニットの着脱状態を切り離して判断することが可能であり、異常が検知された場合の原因を切り分けることが出来る。
【００７２】
尚、上記実施形態においては、着脱状態を検知する対象のユニットとして、搬送ベルト１０５を含む中間転写ユニットや、感光体ドラム１０９若しくはそれを含むプロセスカートリッジを例として説明した。これらのユニットは、いずれも、画像を形成するための顕色剤であるトナーの転写に係り、高電圧が印加されるユニットであると共に、高電圧が供給される駆動対象ユニットとの間にインピーダンスが生じるユニットである。
【００７３】
即ち、駆動対象ユニットとの間にインピーダンスが生じるため、適切に装着されていなければ、そのインピーダンスが過大、若しくは無限大となることを利用したものである。従って、上記実施形態に係るユニットに限らず、高電圧が供給される駆動対象ユニットとの間にインピーダンスが生じるユニットであれば、同様の方法により着脱状態を検知することが可能である。
【００７４】
また、上記実施形態においては、高圧電源装置２４がＩＴ−、ＶＴ＋を出力し、着脱判定部３７が閾値判断を行う場合を例として説明した。この他、閾値判断までを高圧電源装置２４において行うことも可能である。そのような例について以下に説明する。
【００７５】
図１５は、閾値判断までを高圧電源装置２４において行う場合における高圧電源装置２４の機能構成を示す図である。図１５に示すように、図１０の構成に対して、Ａ／Ｄ変換回路２４３、Ａ／Ｄ変換回路２４６が削除され、替わりに閾値判定回路２４８、閾値判定回路２４９および論理和回路２５０が追加された構成である。
【００７６】
閾値判定回路２４８は、図１１のＳ１１１１に対応する処理を行う回路であり、トランス２４２の出力側の電圧が所定の閾値以上であれば“Ｈｉｇｈ”の信号を、そうでなければ“Ｌｏｗ”の信号を出力する。閾値判定回路２４９は、図１１のＳ１１０４に対応する処理を行う回路であり、トランス２４５の出力側の電流が所定の閾値以上であれば“Ｈｉｇｈ”の信号を、そうでなければ“Ｌｏｗ”の信号を出力する。
【００７７】
論理和回路２５０は、閾値判定回路２４８、２４９が出力する判定結果の信号の論理和をエラー検知信号ＨＶＰ＿Ｅｒｒとして出力する。従って、トランス２４２の出力側の電圧及びトランス２４５の出力側の電流のいずれかが異常値で閾値を超えていれば、ＨＶＰ＿Ｅｒｒは“Ｈｉｇｈ”となる。
【００７８】
尚、閾値判定回路２４８は、図１３、図１４において説明した、状況に応じた閾値の調整機能にも対応する。そのため、図１５の例の場合、電源制御部３４は、温度検知端子２３から各ユニットの温度検知結果を取得し、その検知結果に応じた閾値を閾値判定回路２４８に設定する。また、電源制御部３４は、全体制御部３１から、上述した転写ローラ１１４の走行距離、若しくはそれに対応する情報を取得し、その内容に応じた閾値を閾値判定回路２４８に設定する。
【００７９】
図１６は、図１５の例の場合における着脱検知動作を示すフローチャートである。図１６に示すように、まずは図１１のＳ１１０２と同様、Ｔ−が出力される（Ｓ１６０１）。これにより、図５、図７、図９のようにショートが発生していれば、閾値判定回路２４８により“Ｈｉｇｈ”の信号が出力され、論理和回路２５０の出力信号ＨＶＰ＿Ｅｒｒが“Ｈｉｇｈ”となる。他方、ショートが発生していなければ、閾値判定回路２４８により“Ｌｏｗ”の信号が出力され、論理和回路２５０の出力信号ＨＶＰ＿Ｅｒｒが“Ｌｏｗ”となる。
【００８０】
着脱判定部３７は、ＨＶＰ＿Ｅｒｒの信号状態を参照し、信号が“Ｈｉｇｈ”であれば（Ｓ１６０２／ＹＥＳ）、駆動対象ユニットにショートが発生していることを検知する（Ｓ１６０３）。その場合、全体制御部３１は、動作を停止させた上で、ショートが発生していることや、そのユニットをユーザに通知する等のエラー処理を実行し（Ｓ１６０４）、処理を終了する。
【００８１】
他方、Ｓ１６０２においてＨＶＰ＿Ｅｒｒの信号状態が“Ｌｏｗ”である場合（Ｓ１６０２／ＮＯ）、次に図１１のＳ１１０９と同様にＴ＋が出力される（Ｓ１６０５）。これにより、着脱検知の対象ユニットが適切に装着されていれば、閾値判定回路２４９により“Ｌｏｗ”の信号が出力され、論理和回路２５０の出力信号ＨＶＰ＿Ｅｒｒが“Ｌｏｗ”となる。他方、適切に装着されていなければ、閾値判定回路２４９により“Ｈｉｇｈ”の信号が出力され、論理和回路２５０の出力信号ＨＶＰ＿Ｅｒｒが“Ｈｉｇｈ”となる。
【００８２】
着脱判定部３７は、ＨＶＰ＿Ｅｒｒの信号状態を参照し、信号が“Ｈｉｇｈ”であれば（Ｓ１６０６／ＹＥＳ）、着脱検知の対象ユニットが適切に装着されていないことを検知する（Ｓ１６０７）。その場合、全体制御部３１は、動作を停止させた上で、ユニットが適切に装着されていないことや、そのユニットをユーザに通知する等のエラー処理を実行し（Ｓ１６０４）、処理を終了する。
【００８３】
他方、Ｓ１６０６においてＨＶＰ＿Ｅｒｒが“Ｌｏｗ”であれば（Ｓ１６０６／ＮＯ）、着脱判定部３７は、着脱検知の対象ユニットが適切に装着されていると判断し、そのまま処理を終了する。このような処理により、高圧電源装置２４において閾値判定を行う場合の着脱検知動作が完了する。
【符号の説明】
【００８４】
１  画像形成装置
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＡＭ
１２  ＲＯＭ
１３  エンジン
１４  ＨＤＤ
１５  Ｉ／Ｆ
１６  ＬＣＤ
１７  操作部
１８  バス
２０  コントローラ
２１  外部Ｉ／Ｆ
２２  操作パネル
２３  温度検知端子
２４  高圧電源装置
２５  転写モータ
２６  感光体モータ
２７  光書き込み装置
３１  全体制御部
３２  通信制御部
３３  操作表示制御部
３４  電源制御部
３５  モータ制御部
３６  光書き込み制御部
３７  エラー検知部
１０１  給紙トレイ
１０２  給紙ローラ
１０３  レジストローラ
１０４  用紙
１０５  搬送ベルト
１０６Ｋ、１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙ  画像形成部
１０７  駆動ローラ
１０８  従動ローラ
１０９Ｋ、１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙ  感光体ドラム
１１０Ｋ  帯電器
１１１光書き込み装置
１１２Ｋ、１１２Ｃ、１１２Ｍ、１１２Ｙ  現像器
１１３Ｋ、１１３Ｃ、１１３Ｍ、１１３Ｙ  感光体クリーナ
１１４  転写ローラ
１１５Ｋ、１１５Ｃ、１１５Ｍ、１１５Ｙ  転写器
１１６  定着器
２４１  定電流制御回路
２４２  トランス
２４３  Ａ／Ｄ変換回路
２４４  定電圧制御回路
２４５  トランス
２４６  Ａ／Ｄ変換回路
２４７  出力制御回路
２４８、２４９  閾値判定回路
２５０  論理和回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２０１３−１０９２９５号公報
【図１】
2016218308.tif 000003
【図２】
2016218308.tif 000004
【図３】
2016218308.tif 000005
【図４】
2016218308.tif 000006
【図５】
2016218308.tif 000007
【図６】
2016218308.tif 000008
【図７】
2016218308.tif 000009
【図８】
2016218308.tif 000010
【図９】
2016218308.tif 000011
【図１０】
2016218308.tif 000012
【図１１】
2016218308.tif 000013
【図１２】
2016218308.tif 000014
【図１３】
2016218308.tif 000015
【図１４】
2016218308.tif 000016
【図１５】
2016218308.tif 000017
【図１６】
2016218308.tif 000018