(57)【要約】【課題】高電圧印加部分の近くに配回された通信線を用いて通信を行う各デバイスへのノイズによるダメージを無くす。【解決手段】画像形成装置は、第１電圧Ｖ１を生成、出力するコンバーターと、第１電圧を昇圧した電圧に基づく第２電圧を出力する高圧電源部と、第２電圧Ｖ２を用いてトナー像の印刷のための動作を行うユニットと、通信を行う第１デバイスと、通信線で第１デバイスと通信を行うとともに、ユニットに取り付けられる第２デバイスと、高圧電源部が第２電圧をユニットに入力する期間である高電圧印加期間中、通信線をグランドに接続するグランド接続回路と、を含む。【選択図】図４
2017090692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電圧を生成し、出力するコンバーターと、
前記コンバーターが生成した前記第１電圧が入力され、前記第１電圧を予め定められた倍率で昇圧し、昇圧した電圧に基づく第２電圧を出力する高圧電源部と、
前記第２電圧が入力され、前記第２電圧を用いてトナー像の印刷のための動作を行うユニットと、
通信を行う第１デバイスと、
通信線で前記第１デバイスと接続され前記第１デバイスと通信を行うとともに、前記ユニットに取り付けられる第２デバイスと、
前記コンバーターが前記第１電圧を生成し前記高圧電源部が前記第２電圧を前記ユニットに入力する期間である高電圧印加期間中、前記通信線をグランドに接続するグランド接続回路と、を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記グランド接続回路は、前記第１電圧が入力されるとともに、前記通信線及びグランドに接続されるスイッチング素子を含み、
前記高電圧印加期間中、前記スイッチング素子は、前記通信線をグランドに接続し、前記コンバーターが前記第１電圧の生成を停止する前記高電圧印加期間外では前記通信線とグランドを非接続と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】
前記グランド接続回路は、コンパレーターとスイッチング素子を含み、
前記コンパレーターは、一方の入力端子に前記第１電圧が入力され、他方の入力端子に予め定められた大きさの基準電圧が入力され、前記第１電圧が前記基準電圧よりも大きいときＨｉｇｈを出力し、
前記スイッチング素子は、前記コンパレーターの出力が入力されるとともに、前記通信線及びグランドに接続され、前記高電圧印加期間中、前記コンパレーターの出力レベルがＨｉｇｈの状態では前記通信線をグランドに接続し、前記コンパレーターの出力レベルがＬｏｗの状態では前記通信線とグランドを非接続と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４】
前記グランド接続回路は、スイッチング素子を含み、
前記スイッチング素子は、前記第１デバイスと接続されるとともに、前記通信線及びグランドに接続され、
前記第１デバイスは、前記通信線の電圧の大きさを認識し、前記高電圧印加期間中、前記通信線の電圧の大きさが予め定められた閾値を超えたことを認識したとき、前記高圧印加期間の終了まで、前記スイッチング素子に前記通信線をグランドに接続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５】
前記ユニットは、トナーを収容し、トナーを担持し前記高圧電源部からの前記第２電圧に基づきトナーを飛翔させる現像ローラーを含む現像ユニットであり、
前記第２デバイスは、前記現像ユニットに取り付けられ、前記現像ユニットの情報を記憶するメモリーであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項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、高圧が印加されるユニットであって、本体側と通信を行うデバイスが取り付けられたユニットを含む画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを用いる画像形成装置には、感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーで現像する現像装置が設けられる。トナーによる現像のため、現像装置には、ピーク間電圧が１ｋＶ以上の交流電圧が印加される。また、感光体ドラムを帯電させる帯電装置や、感光体ドラム上のトナー像を用紙や転写体に転写する転写装置にも数百Ｖ以上の電圧が印加されることがある。特許文献１には、これらの高電圧印加部分からのノイズが通信線に与える影響を抑えるための技術が記載されている。
【０００３】
具体的に、特許文献１には、感光体ドラムを帯電させる帯電部と、トナーを用いて感光体ドラム上の静電潜像を現像する現像部と、現像されたトナー像を記録紙に転写する転写部と、帯電電圧、現像電圧、転写電圧のうち少なくとも一つの電圧を出力する電源部と、シリアル通信の通信線と、通信線に生じるノイズを検出するノイズ検出部と、ノイズ検出時に電源部の出力電圧を低下させる電圧制御部を備える画像形成装置が記載されている。この構成により、通信エラーを生じにくくする（特許文献１：請求項１、段落［０００５］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１０３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トナーを用いて印刷を行う画像形成装置は、ドラムユニット、現像ユニット、帯電ユニットのように、複数のユニットを含むことがある。使用に伴い、各ユニットに含まれる部材の劣化（例えば、回転体の摩耗）が進む。寿命を終えた（耐用期間を超えた）ユニットを交換する必要がある。
【０００６】
ユニットの交換時点を判別できるようにするため、判別用情報（使用開始から現時点までどれだけ使用されたかを示す情報）を記憶するデバイス（メモリー）をユニットに取り付けることがある。累計印刷枚数やユニットの累計動作時間が判別用情報として記憶される。判別用情報を生成するマスターデバイスが、ユニットに装着されたデバイスと通信線で接続される。マスターデバイスは、通信線を介して生成した判別用情報をデバイスに送信し、判別用情報を更新させる。マスターデバイスは、判別用情報の値が所定の寿命値に到達したユニットを、寿命を終えたユニットと判別する。
【０００７】
ここで、帯電するトナーを動かすため、高電圧がトナー像を形成、転写する部分（画像形成部）を構成するユニットに印加される。高電圧を生成する部分、高電圧が印加される部分、高電圧生成部分と高電圧印加部分を繋ぐ導線は、高レベルのノイズ発生源（電磁波の放射源）となる。
【０００８】
ユニットにデバイスが取り付けられるので、ノイズ発生源と近い位置にマスターデバイスとデバイス間の通信線が配回される。通信線はノイズ発生源と近いうえに、高電圧なので放出されるノイズは強い。その結果、通信線に大きなノイズが重畳し、各デバイスに入力される電圧が仕様上の入力電圧の上限値を超え、各デバイスがダメージを受ける場合があるという問題がある。
【０００９】
ここで、特許文献１記載の画像形成装置は、ノイズ検出時に電源部の出力電圧を低下させることにより、ノイズによる信号波形の乱れを抑え、通信エラーを生じにくくする。しかし、印刷プロセス中（高電圧印加中）に突発的に強いノイズ（電磁波）が生ずることにより、ダメージを受けるほどの電圧が各デバイスに入力されるおそれがある。従って、上記の問題を解決することはできない。
【００１０】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、高電圧印加部分の近くに配回された通信線を用いて通信を行う各デバイスへのノイズによるダメージを無くす。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題解決のため、請求項１に係る画像形成装置は、コンバーター、高圧電源部、ユニット、第１デバイス、第２デバイス、グランド接続回路を含む。前記コンバーターは、第１電圧を生成し、出力する。前記高圧電源部は、前記コンバーターが生成した前記第１電圧が入力され、前記第１電圧を予め定められた倍率で昇圧し、昇圧した電圧に基づく第２電圧を出力する。前記ユニットは、前記第２電圧が入力され、前記第２電圧を用いてトナー像の印刷のための動作を行う。前記第１デバイスは、通信を行う。前記第２デバイスは、通信線で前記第１デバイスと接続され前記第１デバイスと通信を行うとともに、前記ユニットに取り付けられる。前記グランド接続回路は、前記コンバーターが前記第１電圧を生成し前記高圧電源部が前記第２電圧を前記ユニットに入力する期間である高電圧印加期間中、前記通信線をグランドに接続する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高電圧印加部分と近い位置に配回された通信線を用いて通信を行う各デバイスへのノイズによるダメージ（故障、破損）をなくすことができる。従って、寿命の判別用情報が失われず、画像形成装置のユニットの寿命到達時点を正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るプリンターの一例を示す図である。
【図２】実施形態に係る画像形成部の一例を示す図である。
【図３】実施形態に係る現像ローラーに電圧を印加する構成の一例を示す図である。
【図４】実施形態に係るグランド接続回路の第１例を説明するための図である。動作率を算出するための動作率テーブルの一例を示す図である。
【図５】実施形態に係るグランド接続回路の第２例を説明するための図である。
【図６】実施形態に係るグランド接続回路の第３例を説明するための図である。
【図７】実施形態に係るプリンターでの寿命判定の流れの一例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】
【００１４】
以下、図１〜図７を用いて本発明の実施形態を説明する。以下の説明では、画像形成装置として、プリンター１００を例に挙げて説明する。但し、本実施の形態に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定せず、単なる説明例にすぎない。
【００１５】
（プリンター１００の概略）
次に、図１に基づき、実施形態に係るプリンター１００の概略を説明する。図１は、実施形態に係るプリンター１００の一例を示す図である。
【００１６】
プリンター１００内に、制御部１（制御基板）が設けられる。制御部１は、プリンター１００の動作を制御する。制御部１は、制御回路１０（第１デバイスに相当）と画像処理回路１２を含む。制御回路１０は、ＣＰＵのような集積回路である。制御回路１０は、記憶部１３に記憶されるプログラム、データに基づきプリンター１００の各部の制御を行う。また、制御回路１０は、記憶部１３に記憶されるプログラム、データに基づき、各種の演算処理を行う。画像処理回路１２は、コンピューター２００での印刷の設定内容（設定データ）に応じて、濃度変換や拡大、縮小のような画像処理を印刷に用いる画像データに施す。尚、全体制御や画像処理を行うメイン制御部と、印刷部２を実際に制御するエンジン制御部のように制御部１を分割してもよい。
【００１７】
記憶部１３は、ＲＯＭ１４、ＲＡＭ１５、ＨＤＤ１６を含む。記憶部１３は、不揮発性と揮発性の記憶装置を組み合わせである。記憶部１３は、プリンター１００の制御用の各種のプログラムやデータ、設定データ、画像データのような各種データを記憶する。また、プリンター１００は、プリンター１００の状態や各種メッセージや各種設定画面を表示する表示パネルや設定操作用の複数のハードキーを含む操作パネル３を含む。
【００１８】
また、プリンター１００は、印刷部２を含む。印刷部２は、給紙部２ａ、搬送部２ｂ、画像形成部２ｃ、定着部２ｄを含む。制御部１は、給紙部２ａ、搬送部２ｂ、画像形成部２ｃ、定着部２ｄの動作を制御して、給紙、用紙搬送、トナー像の形成、転写、定着のような印刷関連処理を制御する。
【００１９】
印刷ジョブを実行するとき、給紙部２ａは、用紙を１枚ずつ搬送部２ｂに送り込む。搬送部２ｂは、給紙部２ａから供給された用紙を搬送する。画像形成部２ｃは、画像データに基づきトナー像を形成し、搬送される用紙にトナー像を転写する。定着部２ｄは、用紙に転写されたトナー像を定着させる。搬送部２ｂは、トナー定着後の用紙を機外に排出する。印刷済の用紙は、排出トレイ（不図示）に排出される。
【００２０】
また、プリンター１００には、ネットワーク３００通信用の各種ソケット、チップを備えた通信部１７が設けられる。制御部１の基板に通信部１７が搭載される（別基板としてもよい）。通信部１７はＬＡＮのようなネットワーク３００と通信可能に接続される。また、通信部１７は、ＰＣやサーバーのようなコンピューター２００とネットワーク３００を介してデータの送受信を行える。通信部１７は、コンピューター２００から送信された印刷用データ（画像データのような印刷内容を示すデータと印刷の設定データを含むデータ）を受信する。制御回路１０は、印刷用データに基づく画像処理を画像処理回路１２に行わせ、画像処理後の画像データに基づく印刷を印刷部２に行わせる。
【００２１】
（画像形成部２ｃ）
次に、図２を用いて、実施形態に係る画像形成部２ｃを説明する。図２は、実施形態に係る画像形成部２ｃの一例を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、画像形成部２ｃは、感光体ドラム２１、帯電ユニット２２、露光ユニット２３、現像ユニット４、転写ユニット２４、クリーニングユニット２５を含む。本実施形態のプリンター１００では、給紙部２ａから供給された用紙が下方から画像形成部２ｃに到達し、画像形成部２ｃは、定着部２ｄに向けて上方に用紙を送る（図２参照）。感光体ドラム２１及びユニットはそれぞれ独自に交換可能である。寿命が尽きたユニットを交換することにより、プリンター１００の全体的な寿命を大きく延ばすことができる。
【００２３】
感光体ドラム２１は、モーター２ｅ（図１参照）の駆動力により所定の周速度で回転駆動される。感光体ドラム２１は、帯電、露光、現像され、周面にトナー像を担持する（像担持体）。帯電ユニット２２は、感光体ドラム２１の表面を一定の電位で帯電させる。露光ユニット２３は、半導体レーザー装置（レーザーダイオード）を反射するポリゴンミラー２３ａ、ポリゴンミラー２３ａを回転させるポリゴンモーター２３ｂを含む。露光ユニット２３は、画像データに基づいた光信号（レーザー光、図２で破線で図示）を帯電後の感光体ドラム２１に照射し、感光体ドラム２１の走査と露光を行う。これにより、感光体ドラム２１の周面に画像データに併せた静電潜像が形成される。
【００２４】
現像ユニット４（ユニットに相当）は、トナーを内部に収容する。また、現像ユニット４は、トナーを担持する現像ローラー４１を含む。また、現像ユニット４は、トナーを攪拌する攪拌部材４２を含む。現像ローラー４１と攪拌部材４２はモーター２ｅの駆動力を受けて回転する。現像ローラー４１は、感光体ドラム２１と対向し、互いの軸線が平行とされる。又、現像ローラー４１と対応する感光体ドラム２１との間に、微小な隙間（ギャップ）が設けられる。現像ローラー４１の周面にはトナーの薄層が形成される。そして、現像のための電圧が現像ローラー４１に印加される（詳細は後述）。また、現像ユニット４の底面に、現像ユニット４の情報を記憶するメモリー８（第２デバイスに相当）が取り付けられる（詳細は後述）。クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の清掃を行う。クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の軸線方向に延び、感光体ドラム２１の表面を擦って残トナー等を除去する。
【００２５】
（現像ローラー４１への電圧印加）
次に、図３を用いて実施形態に係る現像ローラー４１に電圧を印加する構成を説明する。図３は実施形態に係る現像ローラー４１に電圧を印加する構成の一例を示す図である。
【００２６】
図３に示すように、プリンター１００には、上述した制御回路１０、現像ユニット４の他に、ＤＡコンバーター５（コンバーターに相当）、高圧電源部６、グランド接続回路７７が設けられる。
【００２７】
制御回路１０は、印刷ジョブ実行時のような現像ローラー４１への高電圧印加時、生成すべき電圧の大きさを示すデータ（電圧指示データＤ１）をＤＡコンバーター５に送信する。ＤＡコンバーター５は、制御回路１０から指示された大きさの電圧であって、一定の電圧（第１電圧Ｖ１）を生成し、出力する。例えば、ＤＡコンバーター５は、一定の直流電圧を生成、出力する。
【００２８】
コンバーターが生成した第１電圧Ｖ１は、高圧電源部６に入力される。高圧電源部６は、直流バイアス生成部６１と交流バイアス生成部６２を含む。直流バイアス生成部６１は第１電圧Ｖ１を昇圧し、現像用直流電圧を生成する。現像用直流電圧は、数百Ｖ程度である（例えば、３００Ｖ）。
【００２９】
交流バイアス生成部６２は、現像ローラー４１に印加するための交流電圧である第２電圧Ｖ２を生成する。交流バイアス生成部６２は、昇圧回路６３とスイッチング回路６４を含む。昇圧回路６３は、第１電圧Ｖ１が入力され、第１電圧Ｖ１を予め定められた倍率で昇圧する。昇圧回路６３は、トランス６５を含む回路である。スイッチング回路６４は、スイッチングを行って矩形波を生成する矩形波生成素子６６（トランジスタのようなスイッチング素子）と、矩形波生成素子６６のスイッチング（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御するコントローラー６７を含む。
【００３０】
例えば、ＤＡコンバーター５の出力と昇圧回路６３の間に矩形波生成素子６６が設けられる。コントローラー６７は、予め定められたデューティ比、予め定められた周波数で矩形波生成素子６６のＯＮ／ＯＦＦを行う。これにより、予め定められたデューティ比、予め定められた周波数の矩形波が生成される。また、例えば、矩形波生成素子６６と昇圧回路６３のトランス６５の間に生成された矩形波の直流成分を除去するコンデンサー６８が設けられる。これにより、昇圧回路６３のトランス６５の１次側コイルに直流成分を除去した矩形波が入力される。その結果、昇圧回路６３のトランス６５の２次側から交流電圧（第２電圧Ｖ２）が出力される。第２電圧Ｖ２のピーク間電圧は１ｋＶ〜数ｋＶである。また、第２電圧Ｖ２の周波数は、数ｋＨｚ（例えば、３ｋＨｚ）までである。そして、高圧電源部６は、第２電圧Ｖ２と現像用直流電圧を重畳した電圧を現像ローラー４１に印加する。
【００３１】
現像ユニット４には第２電圧Ｖ２と現像用直流電圧が入力される。現像ユニット４は、第２電圧Ｖ２と現像用直流電圧を用いてトナー像の印刷のための現像動作を行う。具体的に、第２電圧Ｖ２と現像用直流電圧を重畳した電圧を現像ローラー４１に印加し、現像ローラー４１周面のトナーを感光体ドラム２１に向けて飛翔させる。これにより、感光体ドラム２１の静電潜像がトナーで現像される（露光された部分にトナーがのる）。
【００３２】
また、図３に示すように、通信線９で制御回路１０（第１デバイスに相当）と接続され、制御回路１０と通信を行うメモリー８（第２デバイスに相当）が現像ユニット４に取り付けられる。メモリー８は、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性の記憶装置である。本実施形態では、メモリー８は、現像ユニット４の底面に取り付けられる（図２参照）。しかし、底面以外の場所にメモリー８を取り付けてもよい。
【００３３】
メモリー８は、使用開始から現時点までのどれだけ現像ユニット４が使用されたかを示し、寿命が尽きたか否かを判別するための判別用情報ｉ１を記憶する。メモリー８は、使用開始から現時点までに印刷した枚数（累計印刷枚数）を記憶する。なお、使用開始から現時点までに現像ローラー４１に電圧を印加した累計時間のような印刷枚数以外の情報を判別用情報ｉ１としてメモリー８に記憶させてもよい。また、メモリー８には、製造年月日、製造場所、シリアル番号、形式番号、対応機種のような現像ユニット４の出所を示す情報を記憶させてもよい。
【００３４】
図３に示すように、制御回路１０とメモリー８は通信線９で接続される。制御回路１０とメモリー８間の通信方式にＩ２Ｃバスを適用することができる。なお、Ｉ２Ｃバス以外の通信方式を用いてもよい。
【００３５】
このように、制御回路１０とメモリー８は、フレキシブルフラットケーブルのような通信線９を介して通信がなされる。メモリー８は現像ユニット４の底面に設けられるので、通信線９は、制御回路１０と現像ユニット４の底面を繋ぐように、現像ユニット４の近くで配回される。高圧電源部６、現像ユニット４（現像ローラー４１）、高圧電源部６の出力電圧を現像ローラー４１に印加するための導線という強いノイズ発生源の近くで通信線９が配回される。
【００３６】
高圧電源部６、現像ローラー４１、導線との距離が近いこと、及び、ノイズ発生源が高圧を扱うことにより、ノイズが重畳し通信線９の電圧が上昇すると、通信線９に接続された制御回路１０やメモリー８の端子に仕様上の入力電圧の上限値（以下、「上限値」と称する。）を超える大きな電圧が入力される可能性がある。例えば、ノイズによってクロックラインやデータラインの電圧が上昇することで、端子に入力される電圧が制御回路１０やメモリー８が壊れるほどの大きさになることがある。
【００３７】
そこで、プリンター１００には、グランド接続回路７が設けられる。グランド接続回路７は、ＤＡコンバーター５が第１電圧Ｖ１を生成し高圧電源部６が第２電圧Ｖ２を現像ユニット４に入力する期間である高電圧印加期間中、通信線９をグランドに接続する。
【００３８】
（グランド接続回路７の第１例）
次に、図４を用いて、実施形態に係るグランド接続回路７の第１例を説明する。図４は、実施形態に係るグランド接続回路７の第１例を説明するための図である。
【００３９】
本例のグランド接続回路７は、トランジスタＴｒ１（スイッチング素子に相当）を１つ含む。以下では、トランジスタとしてｎｐｎ型のバイポーラトランジスタを用いる例を説明する。なお、ＭＯＳＦＥＴのような他種のトランジスタを用いてもよい。
【００４０】
トランジスタＴｒ１には、第１電圧Ｖ１が入力されるとともに、通信線９及びグランドに接続される。具体的に、第１電圧Ｖ１はベースに入力される。コレクタは通信線９に接続される。ソースはグランドに接続される。
【００４１】
高電圧印加期間中（現像ローラー４１に第２電圧Ｖ２を印加する間、ＤＡコンバーター５が第１電圧Ｖ１を出力する間、現像ローラー４１に高電圧を印加する間）、ＤＡコンバーター５は、トランジスタＴｒ１がＯＮとなる電圧を出力し続ける。その結果、高電圧印加期間中、トランジスタＴｒ１は、通信線９をグランドに接続し続ける。一方、ＤＡコンバーター５が第１電圧Ｖ１の生成を停止すると、トランジスタＴｒ１のベースに入力される電圧は小さくなる。その結果、高電圧印加期間外では、トランジスタＴｒ１は、ＯＦＦ状態となり、通信線９とグランドを接続しない。
【００４２】
つまり、高圧電源部６の第２電圧Ｖ２の出力により高強度のノイズが生じ、ノイズ重畳により上昇した通信線９の電圧が上限値を超える可能性がある期間中、通信線９をグランドと接続する。これにより、ノイズが重畳しても制御回路１０やメモリー８に入力される電圧が上限値を超えないようにすることができる。
【００４３】
（グランド接続回路７の第２例）
次に、図５を用いて、実施形態に係るグランド接続回路７の第２例を説明する。図５は、実施形態に係るグランド接続回路７の第２例を説明するための図である。
【００４４】
本例のグランド接続回路７は、コンパレーターＣＯＭと１つのトランジスタＴｒ２（スイッチング素子に相当）とを１つ含む。以下では、トランジスタとしてｎｐｎ型のバイポーラトランジスタを用いる例を説明する（他種のトランジスタでもよい）。
【００４５】
コンパレーターＣＯＭは、一方の入力端子（プラス端子）に第１電圧Ｖ１が入力される。コンパレーターＣＯＭの他方の入力端子（マイナス端子）に予め定められた大きさの基準電圧Ｖｒｅｆが入力される。そのため、コンパレーターＣＯＭは、第１電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きいときＨｉｇｈを出力する。
【００４６】
なお、基準電圧生成部７０は、電源とグランド間に２つの抵抗を直列でつないだ回路としてもよい。この場合、各抵抗間の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆとして取り出される。また、基準電圧生成部７０は、ＤＣＤＣコンバーターやレギュレーターのような一定の大きさの電圧を出力する電源回路でもよい。また、基準電圧生成部７０は、ＤＡコンバーターのような制御回路１０に指示された大きさの一定電圧を出力する回路でもよい。
【００４７】
まず、第２電圧Ｖ２のピーク間電圧の大きさにより、形成されるトナー像の濃度が変わる。一般的には、第２電圧Ｖ２のピーク間電圧が大きいほどトナーが飛翔しやすくなり、トナー像は高濃度となる。プリンター１００の個体差もあるので、工場出荷時に、形成される画像の濃度が適切になるように第１電圧Ｖ１の大きさが調整される。その結果、第２電圧Ｖ２も調整される。また、経年変化により濃度が落ちてきたとき、メンテナンス時に形成される画像の濃度が適切になるように第１電圧Ｖ１の大きさの調整を行うこともある。このように、第１電圧Ｖ１の大きさは、出力したい第２電圧Ｖ２のピーク間電圧により変わる。言い換えると、第１電圧Ｖ１の大きさは、プリンター１００ごとに差がある。制御回路１０は、調整により定めた大きさの第１電圧Ｖ１を出力すべき指示をＤＡコンバーター５に与える。
【００４８】
第２電圧Ｖ２のピーク間電圧が大きいほど、ノイズ発生源から強いノイズ（電磁波）が放出される。第２電圧Ｖ２のピーク間電圧がある程度小さければ、高電圧印加期間中に制御回路１０とメモリー８間で通信を行っても、ノイズ重畳により上昇した通信線９の電圧が制御回路１０やメモリー８の上限値以下で収まる場合もある。
【００４９】
また、メンテナンス時の調整で第２電圧Ｖ２のピーク間電圧が引き上げられたために、ノイズ重畳により上昇した通信線９の電圧が上限値を超えてしまう場合もある。このような場合、第２電圧Ｖ２のピーク間電圧が引き上げ前では、高電圧印加期間中に制御回路１０とメモリー８間で通信を行っても問題がない場合がある。
【００５０】
第１電圧Ｖ１が大きいほど第２電圧Ｖ２は大きくなるので、第１電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆを超え、ノイズ重畳により上昇した通信線９の電圧が上限値を超える可能性が高いとき、トランジスタＴｒ２が通信線９をグランドに接続する。
【００５１】
例えば、ノイズ重畳により上昇した通信線９の電圧が上限値を超える第１電圧Ｖ１を実験により確かめ、確かめた第１電圧Ｖ１から予め定められたマージンだけ減じた電圧値を基準電圧Ｖｒｅｆと定めることができる。
【００５２】
本例では、トランジスタＴｒ２のベースに、コンパレーターＣＯＭの出力が入力される。トランジスタＴｒ２のコレクタは通信線９と接続される。トランジスタＴｒ２のソースはグランドに接続される。そして、高電圧印加期間中、コンパレーターＣＯＭの出力レベルがＨｉｇｈのとき（上限値を超える可能性が高いとき）、トランジスタＴｒ２は、通信線９をグランドに接続する。一方、コンパレーターＣＯＭの出力レベルがＬｏｗのとき（上限値未満で収まるとき）、トランジスタＴｒ２は通信線９とグランドを非接続とする。
【００５３】
通信線９とグランドを接続すると、制御回路１０とメモリー８間で通信できない。しかし、本例では、高電圧を現像ローラー４１に印加しても、制御回路１０やメモリー８にダメージが無いと認められるとき、通信線９とグランドを接続せず、制御回路１０とメモリー８間で通信を行えるようにする。
【００５４】
（グランド接続回路７の第３例）
次に、図６を用いて、実施形態に係るグランド接続回路７の第３例を説明する。図６は、実施形態に係るグランド接続回路７の第３例を説明するための図である。
【００５５】
本例のグランド接続回路７は、１つのトランジスタＴｒ３（スイッチング素子に相当）を１つ含む。以下では、トランジスタＴｒ３としてｎｐｎ型のバイポーラトランジスタを用いる例を説明する（他種のトランジスタでもよい）。
【００５６】
トランジスタＴｒ３は、制御回路１０のうちの１つの出力ポートと接続されるとともに、通信線９及びグランドに接続される。具体的に、コレクタは通信線９に接続される。ソースはグランドに接続される。また、制御回路１０はベースと接続される。制御回路１０とベースを接続するので、制御回路１０がトランジスタＴｒ３のＯＮ／ＯＦＦを行う。
【００５７】
また、本例では、制御回路１０の内部（外部でもよい）にＡＤ変換回路１０ａが設けられる。通信線９の電圧がＡＤ変換回路１０ａに入力される。制御回路１０は、ＡＤ変換回路１０ａの変換結果（通信線９の電位を示すディジタル値）に基づき、通信線９の電圧の大きさを認識する。つまり、制御回路１０は、通信線９の電位を測る。
【００５８】
そして、制御回路１０は、高電圧印加期間中、通信線９の電圧の大きさが予め定められた閾値を超えたことを認識したとき、高圧印加期間の終了まで、スイッチング素子に通信線９をグランドに接続させる。ノイズ重畳により上昇した通信線９の電圧が、閾値を超えず、制御回路１０やメモリー８の上限値を超えないと認められる場合、通信線９とグランドを接続せず、高電圧印加期間中でも制御回路１０とメモリー８間の通信を行えるようにする。
【００５９】
ここで、閾値は上限値と同じ又は上限値よりも小さくする。例えば、閾値は、上限値よりも予め定められたマージンだけ小さくする。また、閾値は、クロックやデータがＨｉｇｈのときの電圧よりも大きくする。例えば、クロックやデータの通信に３．３Ｖが用いられ、上限値が３．６Ｖのとき、閾値は、３．３Ｖよりも大きく、３．６Ｖまでとする。これにより、高電圧印加期間中、ノイズ重畳によって上昇した通信線９の電圧によって制御回路１０やメモリー８にダメージが及ぶ前に、通信線９をグランドに接続することができる。
【００６０】
（ユニットの寿命判定）
次に、図７を用いて、実施形態に係るプリンター１００での寿命判定の流れの一例を説明する。図７は、実施形態に係るプリンター１００での寿命判定の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６１】
本説明では、制御回路１０が現像ユニット４のメモリー８に記憶された判別用情報ｉ１に基づき、現像ユニット４の寿命が尽きたか否かを判定する例を説明する。また、判別用情報ｉ１として累計印刷枚数をメモリー８に記憶させる場合を説明する。
【００６２】
図７のスタートは、印刷ジョブが完了した時点のように、現像終了に伴い、制御回路１０がＤＡコンバーター５の第１電圧Ｖ１の出力を停止させ、高圧電源部６が第２電圧Ｖ２の現像ユニット４への印加を停止した時点である。
【００６３】
まず、制御回路１０は、完了した印刷ジョブの印刷枚数を示すデータをメモリー８に送信する（ステップ♯１）。メモリー８は、受信したデータに基づき、累計印刷枚数の値を更新する（ステップ♯２）。そして、制御回路１０は、メモリー８から更新後の累計印刷枚数のデータを取得する（ステップ♯３）。
【００６４】
制御回路１０は、現像ユニット４の寿命が尽きたか否かを判別する（ステップ♯４）。具体的に、制御回路１０は、累計印刷枚数が予め定められた印刷枚数であって、寿命が尽きたとみなす印刷枚数である寿命値以上になっているとき、現像ユニット４の寿命が尽きたと判別する。
【００６５】
もし、寿命が尽きているとき（ステップ♯４のＹｅｓ）、制御回路１０は、現像ユニット４の寿命が尽きたことを報知する（ステップ♯５）。例えば、制御回路１０は、現像ユニット４の寿命が尽きた旨のメッセージを操作パネル３の表示パネル（不図示）に表示させる。また、制御回路１０は、ネットワーク３００で接続されたプリンター１００の管理用のコンピューター２００に向けて、現像ユニット４の寿命が尽きた旨のメッセージデータを通信部１７に送信させる。そして、本フローは終了する（エンド）。一方、寿命が尽きていないとき（ステップ♯４のＮｏ）、報知は必要ないので、本フローは終了する（エンド）。
【００６６】
このように、制御回路１０は、メモリー８に記憶される判別用情報ｉ１を更新するためのデータをメモリー８に送信する。メモリー８は受信したデータに基づき判別用情報ｉ１を更新する。また、制御回路１０は、メモリー８に記憶される判別用情報ｉ１の値が、寿命が尽きたとみなす寿命値となったユニットを寿命が尽きたユニットと判別する。
【００６７】
このようにして、実施形態に係る画像形成装置（プリンター１００）は、第１電圧Ｖ１を生成し、出力するコンバーター（ＤＡコンバーター５）と、コンバーターが生成した第１電圧Ｖ１が入力され、第１電圧Ｖ１を予め定められた倍率で昇圧し、昇圧した電圧に基づく第２電圧Ｖ２を出力する高圧電源部６と、第２電圧Ｖ２が入力され、第２電圧Ｖ２を用いてトナー像の印刷のための動作を行うユニット（現像ユニット４）と、通信を行う第１デバイス（制御回路１０）と、通信線９で第１デバイスと接続され第１デバイスと通信を行うとともに、ユニットに取り付けられる第２デバイス（メモリー８）と、コンバーターが第１電圧Ｖ１を生成し高圧電源部６が第２電圧Ｖ２をユニットに入力する期間である高電圧印加期間中、通信線９をグランドに接続するグランド接続回路７と、を含む。
【００６８】
これにより、高電圧をユニット（現像ユニット４）に印加する制御に同期して、通信線９をグランドに接続することができる。これにより、ユニットへの高電圧印加に伴って生じたノイズに起因し、通信線９に重畳したノイズは、グランドに流れ込む。そして、高電圧印加期間中、通信線９のレベルをグランドレベルで保つことができる。従って、ノイズが重畳し通信線９の電圧が上昇しても、仕様上の入力電圧の上限値を超える電圧が第１デバイス（制御回路１０）と第２デバイス（メモリー８）に入力されない。また、高電圧印加に伴うノイズによる第１デバイスと第２デバイスへのダメージを無くすために、電磁波を防ぐ高価なシールド部材を用いなく済む。
【００６９】
また、グランド接続回路７は、第１電圧Ｖ１が入力されるとともに、通信線９及びグランドに接続されるスイッチング素子（トランジスタＴｒ１）を含んでもよい。そして、高電圧印加期間中、スイッチング素子は、通信線９をグランドに接続し、コンバーター（ＤＡコンバーター５）が第１電圧Ｖ１の生成を停止する高電圧印加期間外では通信線９とグランドを非接続とするようにしてもよい。これにより、コンバーターが第１電圧Ｖ１を生成し、高圧電源部６が第１電圧Ｖ１を昇圧してユニット（現像ユニット４）に第２電圧Ｖ２を印加する期間中、通信線９をグランドレベルで保つことができる。
【００７０】
高圧電源部６が出力する第２電圧Ｖ２の大きさは、第１電圧Ｖ１の振幅（レベル）に応じる。第１電圧Ｖ１が大きいほど第２電圧Ｖ２（ピーク間電圧）は大きくなる。つまり、第１電圧Ｖ１が大きいほど、第２電圧Ｖ２が大きくなり、ノイズも大きくなり、ノイズが重畳したときの通信線９の電圧の上昇量は大きくなる。一方で、第１電圧Ｖ１が比較的小さく、第２電圧Ｖ２も比較的小さいとき、ノイズの重畳があっても、通信線９の電圧は仕様上の入力電圧の上限値以下で収まる場合がある。そこで、グランド接続回路７は、コンパレーターＣＯＭとスイッチング素子（トランジスタＴｒ２）を含んでもよい。コンパレーターＣＯＭは、一方の入力端子に第１電圧Ｖ１が入力され、他方の入力端子に予め定められた大きさの基準電圧Ｖｒｅｆが入力され、第１電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きいときＨｉｇｈを出力する。スイッチング素子は、コンパレーターＣＯＭの出力が入力されるとともに、通信線９及びグランドに接続され、高電圧印加期間中、コンパレーターＣＯＭの出力レベルがＨｉｇｈの状態では通信線９をグランドに接続し、コンパレーターＣＯＭの出力レベルがＬｏｗの状態では通信線９とグランドを非接続とするようにしてもよい。
【００７１】
これにより、第１電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆを超え、ノイズの重畳による通信線９の電圧の上昇量が大きいと認められるとき（制御回路１０とメモリー８に仕様上の入力電圧の上限値を超える大きさの電圧が入力されると認められるとき）、高圧印加期間中、通信線９をグランドと接続することができる。また、第１電圧Ｖ１が基準電圧Ｖｒｅｆを下回り、ノイズの重畳による通信線９の電圧の上昇量が比較的小さいと認められるとき（制御回路１０とメモリー８に入力される電圧が仕様上の入力電圧の範囲に収まると認められるとき）、高圧印加期間中でも、通信線９をグランドに接続せず、第１デバイス（制御回路１０）と第２デバイス（メモリー８）を通信できる状態で保つことができる。実験により、第１デバイスと第２デバイスに入力される電圧が上限値となるときの第１電圧Ｖ１の平均値を求め、求めた平均値よりも小さい電圧値を基準電圧Ｖｒｅｆとすることができる。
【００７２】
高圧電源部６が出力する第２電圧Ｖ２の大きさは、高圧電源部６が出力する第２電圧Ｖ２の大きさは、第１電圧Ｖ１の振幅（レベル）に応じる。第１電圧Ｖ１が大きいほど第２電圧Ｖ２（ピーク間電圧）は大きくなる。つまり、第１電圧Ｖ１が大きいほど、第２電圧Ｖ２が大きくなり、ノイズも大きくなり、ノイズが重畳したときの通信線９の電圧の上昇量は大きくなる。一方で、第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２も比較的小さいとき、ノイズの重畳があっても、通信線９の電圧は仕様上の入力電圧の範囲に収まる場合がある。そこで、グランド接続回路７は、スイッチング素子（トランジスタＴｒ３）を含んでもよい。スイッチング素子は、第１デバイス（制御回路１０）と接続されるとともに、通信線９及びグランドに接続される。第１デバイスは、通信線９の電圧の大きさを認識し、高電圧印加期間中、通信線９の電圧の大きさが予め定められた閾値を超えたことを認識したとき、高圧印加期間の終了まで、スイッチング素子に通信線９をグランドに接続させてもよい。
【００７３】
これにより、通信線９の電圧の大きさが予め定められた閾値を超え、このままではノイズの重畳による通信線９の電圧の上昇により、第１デバイス（制御回路１０）と第２デバイス（メモリー８）に仕様上の入力電圧の上限値を超える大きさの電圧が入力されると認められるとき、通信線９をグランドレベルで保つことができる。また、ノイズの重畳による通信線９の電圧の上昇量が比較的小さいと認められるとき（第１デバイスと第２デバイスに入力される電圧が仕様上の入力電圧の範囲に収まると認められるとき）、高圧印加期間中でも、通信線９をグランドに接続せず、第１デバイスと第２デバイスを通信できる状態で保つことができる。なお、閾値は、Ｈｉｇｈレベルのときの通信線９の電圧よりも大きくする。また、閾値は、第１デバイスと第２デバイスの仕様上の入力電圧の上限値、または、仕様上の入力電圧の上限値よりも予め定められたマージン分小さい値とする。
【００７４】
また、ユニットは、トナーを収容し、トナーを担持し高圧電源部６からの第２電圧Ｖ２に基づきトナーを飛翔させる現像ローラー４１を含む現像ユニット４でもよい。この場合、第２デバイスは、現像ユニット４に取り付けられ、現像ユニット４の情報を記憶するメモリー８である。これにより、現像ユニット４（現像ユニット４）には高電圧が印加されるところ、現像ユニット４（現像ユニット４）に取り付けられたメモリー８は、ノイズによって壊れない。
【００７５】
次に、他の実施形態を説明する。上記の実施形態の説明では、メモリー８（第２デバイス）を設けるユニットとして現像ユニット４を例にあげて説明した。しかし、転写ユニット２４のような現像ユニット４以外のユニットにも寿命が尽きたことを判別するためのメモリーを取り付け、制御回路１０とメモリーを通信線で接続することがある。そして、高圧電源部６に転写電圧生成用昇圧回路を設け、制御回路１０が出力すべき電圧を別のＤＡコンバーターに指示し、別のＤＡコンバーターの生成電圧を高圧電源部６の転写電圧生成用昇圧回路が予め定められた倍率で昇圧し、昇圧した電圧に基づく転写用電圧（例えば、数百〜数ｋＶ）を転写ユニット２４に印加する場合がある。転写ユニット２４は、入力された転写用電圧を用いてトナー像の転写のための動作を行う。そして、転写ユニット２４に関し高圧電源部６が転写用電圧を転写ユニット２４に入力する期間である高電圧印加期間中、制御回路１０と転写ユニットのメモリー間の通信線をグランドに接続するグランド接続回路を設けてもよい。転写ユニット２４に対するグランド接続回路は、現像ユニット４と同様のものでよく、図４〜図６に示したもののうち何れかとすればよい。
【００７６】
また、帯電ユニット２２にも寿命が尽きたことを判別するためのメモリーを取り付け、制御回路１０とメモリーを通信線で接続することがある。そして、高圧電源部６に帯電電圧生成用昇圧回路を設け、制御回路１０が、出力すべき電圧を別のＤＡコンバーターに指示し、別のＤＡコンバーターの生成電圧を高圧電源部６の帯電電圧生成用昇圧回路が予め定められた倍率で昇圧し、昇圧した電圧に基づく帯電用電圧（例えば、数百Ｖ〜１０００Ｖ程度）を帯電ユニット２２に印加する場合がある。帯電ユニット２２は、入力された帯電用電圧を用いてトナー像の作成のための動作（感光体ドラム２１の帯電）を行う。そして、別のＤＡコンバーターが電圧を生成し高圧電源部６が帯電用電圧を帯電ユニット２２に入力する期間である高電圧印加期間中、制御回路１０と帯電ユニット２２のメモリー間の通信線をグランドに接続するグランド接続回路を設けてもよい。帯電ユニット２２に対するグランド接続回路は、現像ユニット４と同様のものでよく、図４〜図６に示したもののうち何れかとすればよい。
【００７７】
本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、高圧が印加されるユニットであって、本体側と通信を行うデバイスが取り付けられたユニットを含む画像形成装置に使用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１００    プリンター（画像形成装置）        １０      制御回路（第１デバイス）
４        現像ユニット（ユニット）          ４１      現像ローラー
５        ＤＡコンバーター（コンバーター）  ６        高圧電源部
７        グランド接続回路                  ８        メモリー（第２デバイス）
９        通信線                            Ｖ１      第１電圧
Ｖ２      第２電圧                          ＣＯＭ    コンパレーター
Ｔｒ１    トランジスタ（スイッチング素子）
Ｔｒ２    トランジスタ（スイッチング素子）
Ｔｒ３    トランジスタ（スイッチング素子）
Ｖｒｅｆ  基準電圧
【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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