(57)【要約】【課題】  カートリッジ有無検知を行った際にトナーが現像スリーブから感光ドラムへ移動してしまうことを無くし、画像形成以外で消費されてしまうトナーの消費量を低減すること、またカートリッジ有無検知を行った後に記録媒体が汚れてしまうことを防止することができる。【解決手段】  プロセスカートリッジ内の複数の電極間の静電容量を現像高圧出力を印加することで検出する静電容量検出手段の情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの装着有無を検出するカートリッジ有無検出手段を有し、カートリッジ有無検出時には通常画像形成時から現像高圧出力の交流成分の電圧もしくは周波数、及び直流成分の電圧を変化させる。【選択図】  図２
2009133996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面の帯電面を画像データに応じて露光を行うことで静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その前記像担持体表面の静電潜像を、トナーによりトナー画像として可視化をする現像処理を行う現像手段とを有し、前記像担持体と前記帯電手段と前記現像手段とを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に脱着自在に装着可能とし、前記プロセスカートリッジ内部には複数の電極を有し、前記現像手段に対して交流成分と直流成分を重畳した高圧を一つのトランスから生成して印加する現像高圧出力手段と、前記プロセスカートリッジ内の複数の電極間の静電容量を前記現像高圧出力を印加することで検出する静電容量検出手段と、前記静電容量検出手段の情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの装着有無を検出するカートリッジ有無検出手段とを有する画像形成装置において、前記現像高圧出力手段は、カートリッジ有無検出時には通常画像形成時から現像高圧出力の交流成分の電圧を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面の帯電面を画像データに応じて露光を行うことで静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その前記像担持体表面の静電潜像を、トナーによりトナー画像として可視化をする現像処理を行う現像手段とを有し、前記像担持体と前記帯電手段と前記現像手段とを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に脱着自在に装着可能とし、前記プロセスカートリッジ内部には複数の電極を有し、前記現像手段に対して交流成分と直流成分を重畳した高圧を一つのトランスから生成して印加する現像高圧出力手段と、前記プロセスカートリッジ内の複数の電極間の静電容量を前記現像高圧出力を印加することで検出する静電容量検出手段と、前記静電容量検出手段の情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの装着有無を検出するカートリッジ有無検出手段とを有する画像形成装置において、前記現像高圧出力手段は、カートリッジ有無検出時には通常画像形成時から現像高圧出力の交流成分の周波数を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面の帯電面を画像データに応じて露光を行うことで静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その前記像担持体表面の静電潜像を、トナーによりトナー画像として可視化をする現像処理を行う現像手段とを有し、前記像担持体と前記帯電手段と前記現像手段とを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に脱着自在に装着可能とし、前記プロセスカートリッジ内部には複数の電極を有し、前記現像手段に対して交流成分と直流成分を重畳した高圧を一つのトランスから生成して印加する現像高圧出力手段と、前記プロセスカートリッジ内の複数の電極間の静電容量を前記現像高圧出力を印加することで検出する静電容量検出手段と、前記静電容量検出手段の情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの装着有無を検出するカートリッジ有無検出手段とを有する画像形成装置において、前記現像高圧出力手段は、カートリッジ有無検出時には通常画像形成時から現像高圧出力の交流成分の電圧及び周波数の両方を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
カートリッジ有無検出時に変化をさせる現像高圧出力に関して、交流成分の電圧を通常画像形成時よりも十分小さくする、また交流成分の周波数を通常画像形成時よりも十分高くすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記複数の電極のうち、少なくとも一つは前記現像手段であり、他の少なくとも一つはアンテナ電極であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
カートリッジ有無検出時に印加をする前記現像高圧出力に関して、交流成分と直流成分のうちの交流成分のみの出力とすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか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、複写機やプリンタ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置に関し、特に現像高圧出力を用いてプロセスカートリッジの装着有無の検知を行う手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に従来の画像形成装置の一例を概略的に表す図を示す。同図において、画像形成装置３３は、電子写真プロセスを実現させるための感光体である感光ドラム４０、感光ドラム表面を帯電せるための電荷を生成する高圧発生手段である帯電高圧回路４３、帯電高圧回路４３で生成した電荷を均一に感光ドラム４０に載せるための帯電手段である帯電ローラ４１、帯電した感光ドラム表面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レーザ照射装置４６、感光ドラム４０に近接配置され感光ドラム上の静電潜像のトナーによる可視画像化を行う現像スリーブ３９、現像剤であるトナーの保持をしているトナー容器３８、トナーを現像スリーブ３９から感光ドラム４０へと移動させるための高圧発生手段である現像高圧回路３６を備えている。また、感光ドラム４０、帯電ローラ４１、現像スリーブ３９、トナー容器３８及びアンテナ電極３７を内蔵し、画像形成装置本体と脱着可能なプロセスカートリッジ４２を備えている。上記構成の画像形成装置３３において、帯電高圧出力により帯電ローラ４１を介して均一に帯電された感光ドラム上には、レーザ照射装置４６から照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。感光ドラム上の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加された現像高圧出力により現像をされることでトナー像となる。その後感光ドラム上のトナー像は転写装置４４によって記録媒体（用紙）Ｐに転写される。最後にトナー像を転写された用紙Ｐは加熱／加圧手段を含む定着手段４５に搬送され、そこでトナー像は用紙上に定着され画像形成装置３３の機外に排出される。
【０００３】
上記した構成の画像形成装置３３において、プロセスカートリッジ４２は脱着可能となっているため、ユーザビリティー向上の一つとして、プロセスカートリッジ４２が装置内に装着されているかどうかの判断を行うカートリッジ有無検知を行っている。これによりプロセスカートリッジ４２が装着されないまま印字を行ってしまった際に発生する不具合を回避することが出来る。例えば、プロセスカートリッジ４２が無いために用紙Ｐの搬送を行うことが出来ずに装置内で用紙詰まりを起こしてしまうジャムの防止である。または、用紙Ｐの搬送を行うことが出来たとしてもプロセスカートリッジ４２が無いために印字結果は白紙となってしまい、再度印字を繰り返さなければならないことで用紙を無駄に消費してしまうことの防止などが考えられる。カートリッジ４２の装着有無の検知を行う代表的な方法としては、帯電高圧出力を帯電ローラ４１に印加し、その時帯電ローラ４１に流れる電流値情報を検出し、その情報に基づいてカートリッジ４２の装着有無の判断を行う方法や、プロセスカートリッジ内に配置された現像スリーブ３９とアンテナ電極間のトナーの静電容量を現像高圧出力を印加することで検出し、その情報に基づいてカートリッジ４２の装着有無の判断を行う方法などが特許文献１で知られている。
【特許文献１】特開平１０−２５８９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
カートリッジ４２の装着有無の検知を行うタイミングとしては、画像形成装置本体の電源を投入した際、またはプロセスカートリッジ４２の脱着を行うためにプロセスカートリッジ収納部に設けられた、開け閉めを行うのドア状のカバーを閉めた際などのタイミングである。即ち、画像形成装置３３の初期調整動作時となっている。ここで現像高圧出力を用いてカートリッジ有無検知を行う場合を考える。上述したようにカートリッジ有無検知は画像形成時以外のタイミングで行われているが、この際プロセスカートリッジ内の静電容量の測定として現像高圧出力を現像スリーブ３９に印加をしている。よって現像高圧出力の印加により本来ならば移動をしなくてもよいトナーが現像スリーブ３９から感光ドラム４０へと移動をしてしまう。従って、カートリッジ有無検知を行う度に画像形成に関わらない無駄なトナーを消費してしまう。そしてカートリッジ有無検知後の初期調整動作において感光ドラム４０が回転することで感光ドラム上に移動をしたトナーは転写ローラへと運ばれることになる。その結果として画像形成装置内に残留紙がある場合において初期調整動作が行われると、初期調整動作中に残留紙は自動で装置外に排出されるが、その際の用紙Ｐの転写ローラ通過時に転写ローラに付着しているトナーにより用紙Ｐが汚されてしまう。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、現像高圧出力の交流成分の電圧や周波数を通常画像形成時と異なる値へと変化させることで、カートリッジ有無検知を行った際にトナーが現像スリーブ３９から感光ドラム４０へ移動してしまうことを無くし、画像形成以外で消費されてしまうトナーの消費量を低減すること、またカートリッジ有無検知を行った後に用紙Ｐが汚れてしまうことを防止することが出来る画像形成装置３３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】
【０００６】
上記の目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体表面の帯電面を画像データに応じて露光を行うことで静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、その前記像担持体表面の静電潜像を、トナーによりトナー画像として可視化をする現像処理を行う現像手段とを有し、前記像担持体と前記帯電手段と前記現像手段とを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に脱着自在に装着可能とし、前記プロセスカートリッジ内部には複数の電極を有し、前記現像手段に対して交流成分と直流成分を重畳した高圧を一つのトランスから生成して印加する現像高圧出力手段と、前記プロセスカートリッジ内の複数の電極間の静電容量を前記現像高圧出力を印加することで検出する静電容量検出手段と、前記静電容量検出手段の情報に基づいて、前記プロセスカートリッジの装着有無を検出するカートリッジ有無検出手段とを有する画像形成装置において、前記現像高圧出力手段は、カートリッジ有無検出時には通常画像形成時から現像高圧出力の交流成分の電圧を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、現像高圧出力を用いてプロセスカートリッジの装着有無の検知を行う画像形成装置において、カートリッジ有無検知を行う際の現像高圧出力の交流成分電圧及び周波数を通常画像形成を行う時の値から変化させるよう制御を行うようにしている。
【０００８】
このような制御を行うことにより、画像形成装置でのジャム発生時の復帰処理後や装置本体の電源投入後のカートリッジ有無検知による無駄なトナー消費の低減、またはカートリッジ有無検知後に自動用紙排紙が行われた際の用紙の汚れを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
（実施例１）
図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。４０は感光ドラムであり帯電ローラ４１、現像スリーブ３９、転写ローラ４４が隣接して配置されている。感光ドラム４０はグランドに接地され、帯電ローラ４１、現像スリーブ３９、転写ローラ４４はそれぞれのバイアス印加をするための高圧電源に接続されている。３７はアンテナ電極であり、静電容量の検出を行う静電容量検出回路３５に接続されている。Ｐは記録媒体である印字用用紙である。
【００１０】
感光ドラム４０は帯電ローラ４１に印加されるバイアスにより表面が一様にマイナスに帯電される。感光ドラム表面はレーザスキャナ４６から照射されたレーザ光により画像データに応じて露光され、露光をされた部分が除電されることで静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加されるバイアスにより感光ドラム４０上の露光部に移動をするトナーによって現像され、トナー画像として可視画像となる。感光ドラム表面のトナー画像は転写ローラ４４に印加されるプラスバイアスにより用紙Ｐに転写される。トナー画像が転写された用紙Ｐは定着器４５へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に最終的な印字画像として画像形成装置３３の機外へと排出される。
【００１１】
この時の現像高圧出力回路の構成を図３に示す。現像高圧出力は交流成分と直流成分を重畳したバイアス４７であり、交流成分の電圧及び周波数、直流成分の電圧をそれぞれ可変することが可能である。交流成分の電圧可変を行っている信号はＰＷＭ信号であるＤｅｖＡＣＰＷＭ４８であり、交流成分の周波数可変を行っている信号はクロック信号であるＤｅｖＡＣＣＬＫ４９である。また直流成分の電圧可変を行っている信号はＰＷＭ信号であるＤｅｖＤＣＰＷＭ５０である。ここで現像高圧出力は交流成分と直流成分を一つのトランス１で生成しているという特徴を有している。
【００１２】
コントローラ（ＣＰＵ）３２は本体電源投入時もしくはプロセスカートリッジ収納部のカートリッジドアを閉めたとき等にカートリッジの有無検知を行う。その際ＣＰＵはカートリッジ検知用の現像高圧を出力するためにＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０を駆動する。
【００１３】
図１に装置本体の電源投入後もしくはカートリッジドアの開閉後の現像高圧出力制御、カートリッジ有無検知制御及び初期調整動作のフローチャートを示す。図２はその時のタイミングチャートを示している。
【００１４】
まず現像高圧出力の交流成分を出力するために、交流周波数を決めているＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に２５００Ｈｚのクロック信号を入力する（Ｓ１）。次に交流電圧を決めているＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に２０ｋＨｚのＰＷＭ信号を入力する（Ｓ２）。この時のＤｅｖＡＣＰＷＭ４８のＯＮデューティー”Ｄｃｄ”は通常画像形成時のＯＮデューティー”Ｄｐ”よりも十分大きくなるような設定とする。ここでＤｅｖＡＣＰＷＭ４８のＯＮデューティー”Ｄｃｄ”を大きくすると現像高圧出力の交流成分の電圧は小さくなる。そのため、ＯＮデューティー”Ｄｃｄ”を通常画像形成時よりも十分大きくすることで、現像スリーブ３９に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラム４０への移動を抑制することが出来る。次に直流成分の出力を行うために、直流電圧を決めているＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に２０ｋＨｚでＯＮデューティー”Ｄｄｅｖ”のＰＷＭ信号を入力する（Ｓ３）。
【００１５】
続けて、プロセスカートリッジ４２の静電容量の測定を行う（Ｓ４）。静電容量はプロセスカートリッジ内分の現像スリーブ３９とアンテナ電極間で測定をし、現像スリーブ３９に印加する現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数と、その時に流れる電流との関係から、静電容量を電流に変換をして電流値の検出をすることで測定を行う。プロセスカートリッジ４２が画像形成装置内に装着されている場合はカートリッジ内のトナーの量に応じた電流値が測定され、プロセスカートリッジ４２が装着されていない場合は電流は測定されない。この時測定された電流値はＣＰＵ３２で一時的に記憶される。
【００１６】
測定後、現像高圧出力を切るために、ＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に”Ｈｉｇｈ”信号を出力し直流成分の電圧を落とし（Ｓ５）。次にＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に”Ｈｉｇｈ”信号を出力し交流成分の電圧を落とす（Ｓ６）。最後にＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に”Ｌｏｗ”信号を入力しクロック入力を切り、現像高圧出力を停止させる（Ｓ７）。
【００１７】
その後プロセスカートロッジ４２の装着有無の判断を行う（Ｓ８）。プロセスカートリッジ４２の装着有無は、ＣＰＵにて記憶されていたＳ４で行った静電容量を電流値変換した測定結果の電流値が所定の値を越えているか否かで判断をして、越えていればカートリッジ有りと判断をし、初期調整動作を開始する（Ｓ９）。初期調整動作に必要な時間が経過したら制御を終了する。
【００１８】
一方、所定の電流値を超えていない場合はカートリッジ無しと判断をし、カートリッジ無しの旨を外部に報知して（Ｓ１０）制御を終了する。
【００１９】
以上のように本実施例においては、カートリッジ有無検知時に、現像高圧出力の交流成分の電圧を通常画像形成時よりも十分に小さい値にすることにより、現像スリーブ３９から感光ドラム４０へのトナーの移動を抑制できる。従って、無駄なトナー消費を抑えることでプロセスカートリッジ４２の寿命を延ばすことが出来る。また、初期調整動作時に装置内にある残留紙の自動排出を行った際に、用紙Ｐの汚れが発生してしまうことを防止することが出来る。
【００２０】
（実施例２）
図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００２１】
感光ドラム４０は帯電ローラ４１に印加されるバイアスにより一様に帯電される。感光ドラム表面はレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加されるバイアスにより現像され、トナー画像として可視画像となる。トナー画像は転写ローラ４４に印加されるプラスバイアスにより用紙Ｐに転写される。用紙Ｐは定着器４５へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に画像形成装置３３の機外へと排出される。
【００２２】
この時の現像高圧出力回路の構成を３図に示す。その各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００２３】
コントローラ（ＣＰＵ）３２は本体電源投入時もしくはプロセスカートリッジ収納部のカートリッジドアを閉めたとき等にカートリッジの有無検知を行う。その際ＣＰＵはカートリッジ検知用の現像高圧を出力するためにＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０を駆動する。
【００２４】
図５に装置本体の電源投入後もしくはカートリッジドアの開閉後の現像高圧出力制御、カートリッジ有無検知制御及び初期調整動作のフローチャートを示す。図６はその時のタイミングチャートを示している。
【００２５】
まず現像高圧出力の交流成分を出力するために、交流周波数を決めているＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に”Ｆｃｄ”Ｈｚのクロック信号を入力する（Ｓ１１）。時のＤｅｖＡＣＣＬＫ４９の周波数”Ｆｃｄ”は通常画像形成時の２５００Ｈｚよりも十分高くなるような設定とする。ここでＤｅｖＡＣＣＬＫ４９の周波数”Ｆｃｄ”を高くするとトナーが現像スリーブから感光ドラムへ移動するための時間が短くなるため、クロック周波数”Ｆｃｄ”を通常画像形成時の２５００Ｈｚよりも十分高くすることで、現像スリーブに現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラムへの移動を抑制することが出来る。次に交流電圧を決めているＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に２０ｋＨｚでＯＮデューティー”Ｄｐ”のＰＷＭ信号を入力する（Ｓ１２）。そして直流成分の出力を行うために、直流電圧を決めているＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に２０ｋＨｚでＯＮデューティー”Ｄｄｅｖ”のＰＷＭ信号を入力する（Ｓ１３）。
【００２６】
続けて、プロセスカートリッジ４２の静電容量の測定を行う（Ｓ１４）。静電容量はプロセスカートリッジ内分の現像スリーブ３９とアンテナ電極間で測定をし、現像スリーブ３９に印加する現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数と、その時に流れる電流との関係から、静電容量を電流に変換をして電流値の検出をすることで測定を行う。プロセスカートリッジ４２が画像形成装置内に装着されている場合はカートリッジ内のトナーの量に応じた電流値が測定され、プロセスカートリッジ４２が装着されていない場合は電流は測定されない。この時測定された電流値はＣＰＵ３２で一時的に記憶される。
【００２７】
測定後、現像高圧出力を切るために、ＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に”Ｈｉｇｈ”信号を出力し直流成分の電圧を落とし（Ｓ１５）。次にＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に”Ｈｉｇｈ”信号を出力し交流成分の電圧を落とす（Ｓ１６）。最後にＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に”Ｌｏｗ”信号を入力しクロック入力を切り、現像高圧出力を停止させる（Ｓ１７）。
【００２８】
その後プロセスカートロッジの装着有無の判断を行う（Ｓ１８）。プロセスカートリッジ４２の装着有無は、ＣＰＵにて記憶されていたＳ１４で行った静電容量を電流値変換した測定結果の電流値が所定の値を越えているか否かで判断をして、越えていればカートリッジ有りと判断をし、初期調整動作を開始する（Ｓ１９）。初期調整動作に必要な時間が経過したら制御を終了する。
【００２９】
一方、所定の電流値を超えていない場合はカートリッジ無しと判断をし、カートリッジ無しの旨を外部に報知して（Ｓ２０）制御を終了する。
【００３０】
以上のように本実施例においては、カートリッジ有無検知時に、現像高圧出力の交流成分の周波数を通常画像形成時よりも十分に高い値にすることにより、現像スリーブ３９から感光ドラム４０へのトナーの移動を抑制出来る。従って、無駄なトナー消費を抑えることでプロセスカートリッジ４２の寿命を延ばすことが出来る。また、初期調整動作時に装置内にある残留紙の自動排出を行った際に、用紙Ｐの汚れが発生してしまうことを防止することが出来る。
【００３１】
（実施例３）
図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００３２】
感光ドラム４０は帯電ローラ４１に印加されるバイアスにより一様に帯電される。感光ドラム表面はレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加されるバイアスにより現像され、トナー画像として可視画像となる。トナー画像は転写ローラ４４に印加されるプラスバイアスにより用紙Ｐに転写される。用紙Ｐは定着器４５へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に画像形成装置３３の機外へと排出される。
【００３３】
この時の現像高圧出力回路の構成を３図に示す。その各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００３４】
コントローラ（ＣＰＵ）３２は本体電源投入時もしくはプロセスカートリッジ収納部のカートリッジドアを閉めたとき等にカートリッジの有無検知を行う。その際ＣＰＵはカートリッジ検知用の現像高圧を出力するためにＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０を駆動する。
【００３５】
図７に装置本体の電源投入後もしくはカートリッジドアの開閉後の現像高圧出力制御、カートリッジ有無検知制御及び初期調整動作のフローチャートを示す。図８はその時のタイミングチャートを示している。
【００３６】
まず現像高圧出力の交流成分を出力するために、交流周波数を決めているＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に”Ｆｃｄ”Ｈｚのクロック信号を入力する（Ｓ２１）。この時のＤｅｖＡＣＣＬＫ４９の周波数”Ｆｃｄ”は通常画像形成時の２５００Ｈｚよりも十分高くなるような設定とする。ここでＤｅｖＡＣＣＬＫ４９の周波数”Ｆｃｄ”を高くするとトナーが現像スリーブから感光ドラムへ移動するための時間が短くなる。そのため、クロック周波数”Ｆｃｄ”を通常画像形成時の２５００Ｈｚよりも十分高くすることで、現像スリーブに現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラムへの移動を抑制することが出来る。また、次に交流電圧を決めているＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に２０ｋＨｚのＰＷＭ信号を入力する（Ｓ２２）。この時のＤｅｖＡＣＰＷＭ４８のＯＮデューティー”Ｄｃｄ”は通常画像形成時のＯＮデューティー”Ｄｐ”よりも十分大きくなるような設定とする。ここでＤｅｖＡＣＰＷＭ４８のＯＮデューティー”Ｄｃｄ”を大きくすることで現像高圧出力の交流成分の電圧は小さくなる。そのため、ＯＮデューティー”Ｄｃｄ”を通常画像形成時よりも十分大きくすることで、現像スリーブ３９に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラム４０への移動を更に抑制することが出来る。そして直流成分の出力を行うために、直流電圧を決めているＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に２０ｋＨｚでＯＮデューティー”Ｄｄｅｖ”のＰＷＭ信号を入力する（Ｓ２３）。
【００３７】
続けて、プロセスカートリッジ４２の静電容量の測定を行う（Ｓ２４）。静電容量はプロセスカートリッジ内分の現像スリーブ３９とアンテナ電極間で測定をし、現像スリーブ３９に印加する現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数と、その時に流れる電流との関係から、静電容量を電流に変換をして電流値の検出をすることで測定を行う。プロセスカートリッジ４２が画像形成装置内に装着されている場合はカートリッジ内のトナーの量に応じた電流値が測定され、プロセスカートリッジ４２が装着されていない場合は電流は測定されない。この時測定された電流値はＣＰＵ３２で一時的に記憶される。
【００３８】
測定後、現像高圧出力を切るために、ＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に”Ｈｉｇｈ”信号を出力し直流成分の電圧を落とし（Ｓ２５）。次にＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に”Ｈｉｇｈ”信号を出力し交流成分の電圧を落とす（Ｓ２６）。最後にＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に”Ｌｏｗ”信号を入力しクロック入力を切り、現像高圧出力を停止させる（Ｓ２７）。
【００３９】
その後プロセスカートロッジ４２の装着有無の判断を行う（Ｓ２８）。プロセスカートリッジ４２の装着有無は、ＣＰＵにて記憶されていたＳ２４で行った静電容量を電流値変換した測定結果の電流値が所定の値を越えているか否かで判断をして、越えていればカートリッジ有りと判断をし、初期調整動作を開始する（Ｓ２９）。初期調整動作に必要な時間が経過したら制御を終了する。
【００４０】
一方、所定の電流値を超えていない場合はカートリッジ無しと判断をし、カートリッジ無しの旨を外部に報知して（Ｓ３０）制御を終了する。
【００４１】
以上のように本実施例においては、カートリッジ有無検知時に、現像高圧出力の交流成分の周波数を通常画像形成時よりも十分に高い値にし、更に交流成分の電圧を通常画像形成時よりも十分に小さい値にしている。これにより、現像スリーブ３９から感光ドラム４０へのトナーの移動を十分に抑制出来、無駄なトナー消費を抑えることでプロセスカートリッジ４２の寿命を延ばすことが出来る。また、初期調整動作時に装置内にある残留紙の自動排出を行った際に、用紙Ｐの汚れが発生してしまうことを防止することが出来る。
【００４２】
（実施例４）
図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の電子写真プロセスの一例を示す図である。その構成としては従来例と同様であるが、その現像高圧の制御が従来例と異なり特徴的なところである。各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００４３】
感光ドラム４０は帯電ローラ４１に印加されるバイアスにより一様に帯電される。感光ドラム表面はレーザ光により露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム表面の静電潜像は、現像スリーブ３９に印加されるバイアスにより現像され、トナー画像として可視画像となる。トナー画像は転写ローラ４４に印加されるプラスバイアスにより用紙Ｐに転写される。用紙Ｐは定着器４５へと搬送され、熱及び圧力による定着処理を行った後に画像形成装置３３の機外へと排出される。
【００４４】
この時の現像高圧出力回路の構成を３図に示す。その各構成要素は実施例１で説明したものと同様である。
【００４５】
コントローラ（ＣＰＵ）３２は本体電源投入時もしくはプロセスカートリッジ収納部のカートリッジドアを閉めたとき等にカートリッジの有無検知を行う。その際ＣＰＵはカートリッジ検知用の現像高圧を出力するためにＤｅｖＡＣＰＷＭ４８、ＤｅｖＡＣＣＬＫ４９及びＤｅｖＤＣＰＷＭ５０を駆動する。
【００４６】
図９に装置本体の電源投入後もしくはカートリッジドアの開閉後の現像高圧出力制御、カートリッジ有無検知制御及び初期調整動作のフローチャートを示す。図１０はその時のタイミングチャートを示している。
【００４７】
まず現像高圧出力の交流成分を出力するために、交流周波数を決めているＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に”Ｆｃｄ”のクロック信号を入力する（Ｓ３１）。この時のＤｅｖＡＣＣＬＫ４９の周波数”Ｆｃｄ”は通常画像形成時の２５００Ｈｚよりも十分高くなるような設定とする。ここでＤｅｖＡＣＣＬＫ４９の周波数”Ｆｃｄ”を高くするとトナーが現像スリーブ３９から感光ドラム４０へ移動するための時間が短くなる。そのため、クロック周波数”Ｆｃｄ”を通常画像形成時の２５００Ｈｚよりも十分高くすることで、現像スリーブ３９に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラムへの移動を抑制することが出来る。また、次に交流電圧を決めているＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に２０ｋＨｚでＯＮデューティー”Ｄｃｄ”のＰＷＭ信号を入力する（Ｓ３２）。この時のＤｅｖＡＣＰＷＭ４８のＯＮデューティー”Ｄｃｄ”は通常画像形成時のＯＮデューティー”Ｄｐ”よりも十分大きくなるような設定とする。ここでＤｅｖＡＣＰＷＭ４８のＯＮデューティー”Ｄｃｄ”を大きくすることで現像高圧出力の交流成分の電圧は小さくなる。そのため、ＯＮデューティー”Ｄｃｄ”を通常画像形成時のよりも十分大きくすることで、現像スリーブ３９に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラム４０への移動を更に抑制することが出来る。そして現像高圧出力を交流成分のみの出力として直流成分の出力を行わないために、直流電圧を決めているＤｅｖＤＣＰＷＭ５０に”Ｈｉｇｈ”信号を入力する（Ｓ３３）。ここで現像高圧出力の直流成分を出力しないことで感光ドラム４０と現像スリーブ間の電位差が小さくなりトナーを移動させる力が小さくなる。そのため、現像高圧出力の直流成分を出力しないことで、現像スリーブ３９に現像高圧出力を印加した際のトナーの感光ドラム４０への移動を更に抑制することが出来る。
【００４８】
続けて、プロセスカートリッジ４２の静電容量の測定を行う（Ｓ３４）。静電容量はプロセスカートリッジ内分の現像スリーブ３９とアンテナ電極間で測定をし、現像スリーブ３９に印加する現像高圧出力の交流成分の電圧、周波数と、その時に流れる電流との関係から、静電容量を電流に変換をして電流値の検出をすることで測定を行う。プロセスカートリッジ４２が画像形成装置内に装着されている場合はカートリッジ内のトナーの量に応じた電流値が測定され、プロセスカートリッジ４２が装着されていない場合は電流は測定されない。この時測定された電流値はＣＰＵ３２で一時的に記憶される。
【００４９】
測定後、現像高圧出力を切るために、ＤｅｖＤＣＰＷＭ５０は”Ｈｉｇｈ”信号を出力し続けて直流成分の電圧を落とし（Ｓ３５）。次にＤｅｖＡＣＰＷＭ４８に”Ｈｉｇｈ”信号を出力し交流成分の電圧を落とす（Ｓ３６）。最後にＤｅｖＡＣＣＬＫ４９に”Ｌｏｗ”信号を入力しクロック入力を切り、現像高圧出力を停止させる（Ｓ３７）。
【００５０】
その後プロセスカートロッジ４２の装着有無の判断を行う（Ｓ３８）。プロセスカートリッジ４２の装着有無は、ＣＰＵにて記憶されていたＳ３４で行った静電容量を電流値変換した測定結果の電流値が所定の値を越えているか否かで判断をして、越えていればカートリッジ有りと判断をし、初期調整動作を開始する（Ｓ３９）。初期調整動作に必要な時間が経過したら制御を終了する。
【００５１】
一方、所定の電流値を超えていない場合はカートリッジ無しと判断をし、カートリッジ無しの旨を外部に報知して（Ｓ４０）制御を終了する。
【００５２】
以上のように本実施例においては、カートリッジ有無検知時に、現像高圧出力の交流成分の周波数を通常画像形成時よりも十分に高い値にし、更に交流成分の電圧を通常画像形成時よりも十分に小さい値にする。加えて現像高圧出力の直流成分を出力せずに交流成分のみとする事で、現像スリーブ３９から感光ドラム４０へのトナーの移動を十分に抑制出来、無駄なトナー消費を抑えることでプロセスカートリッジ４２の寿命を延ばすことが出来る。また、初期調整動作時に装置内にある残留紙の自動排出を行った際に、用紙Ｐの汚れが発生してしまうことを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明第１の実施例に係るカートリッジ有無検知の制御を示すフローチャート。
【図２】図１に示す制御のタイミングチャート。
【図３】本発明に係る現像高圧出力を生成する回路構成の一例を示す図。
【図４】本発明が具現化される、従来の画像形成装置の一例を示す概略の構成図。
【図５】本発明第２の実施例に係るカートリッジ有無検知の制御を示すフローチャート。
【図６】図５に示す制御のタイミングチャート。
【図７】本発明第３の実施例に係るカートリッジ有無検知の制御を示すフローチャート。
【図８】図７に示す制御のタイミングチャート。
【図９】本発明第４の実施例に係るカートリッジ有無検知の制御を示すフローチャート。
【図１０】図９に示す制御のタイミングチャート。
【符号の説明】
【００５４】
３３  画像形成装置本体
３４  エンジンコントローラ
３５  静電容量測定回路
３６  現像高圧回路
３７  アンテナ電極
３８  トナー容器
３９  現像スリーブ
４０  感光ドラム
４１  帯電ローラ
４２  プロセスカートリッジ
４３  高圧帯電回路
４４  転写装置
４５  定着装置
４６  レーザ照射装置
Ｐ  用紙
【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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【図９】
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【図１０】
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