JPH04181266A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はカートリッジ方式か採用されている画像形成装
置のカートリッジ有無検出装置に関する。

（従来の技術） レーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、像
担持体、帯電ローラ、現像器等がプロセスカートリッジ
としてカートリッジ容器内に一体的に収容され、画像形
成装置の装置本体内に着脱自在に配設されているものも
多い。

このプロセスカートリッジは内部の機器か寿命に達した
場合等に、プロセスカートリッジ全体の交換を行なうこ
とにより、機器の交換作業の容易化を図るものであり、
且つ、転写紙のジャム等が発生した場合、このプロセス
カートリッジを着脱することにより、ジャム処理の容易
化等をも図るものである。

このように装置本体に対するプロセスカートリッジの着
脱の機会は多いため、画像形成にあたり、＊雪氷体内に
プロセスカートリッジが装着されているか否かを検出し
て確認する必要が生じるか、従来よりプロセスカートリ
ッジの有無の検出はタクトスイッチ、アクチュエータと
いった機械的構成品等によってなされていた。

即ち、プロセスカートリッジか装置本体内に装着される
とアクチュエータにより、タクトスイッチかＯＮとなり
、プロセスカートリッジか装置本体から取り出されると
アクチュエータによりタクトスイッチかＯＦＦとなって
、これ等の信号かコントローラに送られて、プロセスカ
ートリッジの有無の判断かなされていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記従来例ては、プロセスカートリッジ
の有無の検出にタクトスイッチやアクチュエータといっ
た機械的構成品か用いられているため、コストアップの
原因となるといった不都合があった。

また、タクトスイッチやアクチュエータの存在は画像形
成装置の小型化に種々の制約を与えてしまうという不都
合かあった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、小型て低コストなカートリッジ有無検出装置
を提供するにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、画像形成装置の装置本
体内に着脱自在に配設されるプロセスカートリッジの装
置本体内での有無を検知するカートリッジ有無検出装置
において、プロセスカートリッジ内の負荷である帯電手
段又はプロセスカートリッジ外の負荷である転写手段に
高圧電源を供給する高圧電源ユニットの出力電流又は出
力電圧を検知し、該出力電流又は出力電圧の変化により
その出力値か変化する検知手段と、該検知手段からの出
力値の大小を判定して、プロセスカートリッジの装置本
体内での有無を判断する判定手段とを有することを特徴
とする。

（作用） 装置本体内にプロセスカートリッジかあり、高圧電源ユ
ニットに対する負荷（帯電手段）か装置本体内にあれば
、該高圧電源ユニットからの出力電流は所定の一定値と
なる。一方、プロセスカートリ・ンジか装置本体内にな
く高圧電源ユニットに対する負荷か装置本体内になけれ
ば、この高圧電源ユニットからの出力電流はゼロとなる
。

従って、以上の出力電流の変化を検知手段て検知し、こ
れを判定手段にて判断するようにすれば、装置本体内に
おけるプロセスカートリッジの有無か判断できることと
なる。

また、高圧電源ユニットの負荷かプロセスカートリッジ
外にある転写手段の場合、該転写手段にプロセスカート
リッジ内の像担持体か近接しているか否かで、高圧電源
ユニットからの転写手段への出力電流は異なる。従って
、この出力電流の大小てもプロセスカートリッジの装置
本体内での有無の判断が可能となる。

更に、プロセスカートリッジ内の負荷に対して高圧電源
ユニット側にて定電流制御を行なうようにすれば、高圧
電源ユニットに対して負荷かある場合と無い場合とで、
該高圧電源ユニットからの出力電圧に対する信号値に変
化を生じる。そこで、この信号値の変化を検知手段て検
知し、判定手段で判断しても、装置本体内のプロセスカ
ートリッジの有無か判断てきる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

先ず、本発明の第１実施例を第１図及び第２図により説
明する。

第２図は画像形成装置の感光ドラム１周りの機器の配設
状況を示すものてあり、一定方向に回転する像担持体で
ある感光トラム１の周りには、帯電ローラ２、現像器３
．転写ローラ４、クリーニング器５か配設されている。

かかる機器による画像形成作業の１！要を説明すれば、
帯電ローラ２より一様帯電された感光トラムｌ上に不図
示のスキャナユニットから反射ミラー６を介して画像光
しか露光されると、この感光トラムｌ上には静電潜像か
形成される。該静電潜像は感光トラムｌの回転とともに
現像器３の方へ向けられ、該現像器３の現像ローラ３ａ
を介してトナーが供給されてトナー像として顕像化され
る。

このトナー像は転写ローラ４により転写紙Ｐ上に転写さ
れ、転写の終了した感光トラムｌはクリーニング器５に
よってその残留トナーかクリーニングされてつぎの画像
形成のために備えられる。尚、転写紙Ｐは不図示の給紙
カセットから感光トラムｌの方へ搬送され、転写ローラ
４によりトナー像の転写か終了すれば不図示の定着器に
送られてそのトナー像か永久像として定着される。

この場合、帯電ローラ２、現像ローラ３ａ、転写ローラ
４には、それぞれ帯電、現像、転写時に高圧電源ユニウ
ド９から高圧電圧か印加される。

尚、高圧電源ユニット９から帯電ローラ４等への高圧電
圧の印加タイミング等はコントローラ８から高圧制御信
号１０によってコントロールされる。

さて、感光トラムｌ、帯電ローラ２、現像器３、クリー
ニング器５はカートリッジ容器７ａ内に一体的に収納さ
れ、プロセスカートリッジ７として画像形成装置の装置
本体内に着脱自在に配設されている。

このプロセスカートリッジ７は感光ドラムｌか寿命に達
したり、現像器３内のトナーを使い尽くしたり、クリー
ニンク器５内か廃トナーで一杯になったりした場合、プ
ロセスカートリッジ７全体を交換することにより、ユー
ザーでも機器の交換か容易にてきるようにしたものであ
るか、このプロセスカートリッジ７を装置本体に対して
着脱することにより、転写紙Ｐのジャム処理の容易化が
図れると共に、現像器３内に別な色トナーを収容して色
彩の異なる画像形成をも行なうことかできる。

従って、プロセスカートリッジ７を装置本体に対して着
脱する機会は多いため、画像形成にあたって装置本体内
にプロセスカートリッジ７かあるか否かを確認する必要
か生しる。以下このカートリッジ有無検出装置について
第１図により説明する。

図中右方にプロセスカートリッジ７、中央に高圧電源ユ
ニット９、左方にコントローラ８かそれぞれ配設されて
おり、Ｗｆ電ローラ４かプロセスカートリッジ７内の負
荷２７となっている。

先ず、高圧電源ユニット９内の概略の回路説明を行なう
。パルス発振器２０からのパルス信号によりトランジス
タ２１を介してインバータトランス２２か駆動される。

前記パルス信号はインバータトランス２２の二次側てダ
イオード２３、コンデンサ２４を介して整流された後、
高電圧となってプロセスカートリッジ７内の負荷２７に
印加される。

ここて、インバータトランス２２の二次側の出力直流レ
ベルはコントローラ８からの出力信号１０ａに基づくオ
ペアンプ２５の出力、即ち、トランジスタ２６のエミッ
タ電位に比例する。

次に、カートリッジ有無検出装置について説明すれば、
該カートリッジ有無検出装置はインバータトランス２２
の二次側の出力電流Ｉを検知して、高圧電源ユ÷ット９
側に負荷２７かある場合（プロセスカートリッジ７か装
置本体内に装着されている場合）と、負荷２７か無い場
合とで異なる出力信号ｌＯｂをコントローラ８に送る検
知手段４０と、該検知手段４０からの出力信号１０ｂの
大小を判断し、装置本体内におけるプロセスカートリッ
ジ７の有無の判定を行なう判定手段５０（これはコント
ローラ８内に組み込まれている）とから構成されている
。

検知手段４０はコンパレータ４１、抵抗４２゜４３．４
４等からａ成されており、コンパレータ４１のマイナス
（−）側には基準電圧Ｖｒｅｆの抵抗４２．４３間のＰ
点の分圧値か入力され、コンパレータ４１のプラス（＋
）側にはインバータトランス２２の二次側出力電流Ｉと
抵抗４４によって基準電圧Ｖｒｅｆから電圧降下か生じ
ているＱ点の電圧値か入力されて、コンパレータ４１の
出力ｌＯｂかコントローラ８内の判定手段５０に入力さ
れている。尚、Ｐ点の電圧値は、インバータトランス２
２の二次側出力電流Ｉか十分小さい場合で、且つ環境等
の条件による負荷変動を考慮してもＱ点の電圧値より大
きくなるように設定されているものとする。

即ち、プロセスカートリッジ７か装置本体内になく高圧
電源ユニット９側に負荷２７か無ければ、インバータト
ランス２２の二次側出力電流Ｉの電流値はゼロとなり、
Ｑ点の電圧値かＰ点の電圧値より大きくなるため、コン
パレータ４１からの出力１０ｂはハイレベルとなる。ま
た、プロセスカートリッジ７か装置本体内にあり、高圧
電源ユニット９に負荷かあれば、インバータトランス２
２の二次側出力電流Ｉは所定値になるため、Ｑ点の電圧
値かＰ点の電圧値より小さくなり、コンパレータ４１か
らの出力１０ｂはローレベル（ゼロ）となる。

判定手段５０はコントローラ８内に組み込まれているも
のであり、検知手段４０からの出力ｌＯｂかハイレベル
となれば装置本体内にプロセスカートリッジ７か無いと
判定し、検知手段４０からの出力１０ｂかローレベルと
なれば装置本体内にプロセスカートリッジ７か有ると判
断する。

尚、この判断結果は画像形成装置の操作パネル等に表示
されるものとする。

而して、小型の電気品からなる検知手段４０と判定手段
５０とからなるカートリッジ有無検出装置により、装置
本体内のプロセスカートリッジ７の有無を検出てきるた
め、このカートリッジ有無検出装置のコストタウンを図
ることかてきると共に、画像形成装置の小型化にも十分
対応できることとなる。

以上の説明で判定手段５０を有するコントローラ８への
出力としてコンパレータ４１からの出力１０ｂを用いた
か、これに限らず、オペアンプ２５の出力をコントロー
ラ８にてＡ／Ｄ変換して出力とすることでも同様な効果
を得ることかてきる。

ここて、転写ローラ４かプロセスカートリッジ７に含ま
れていない場合ても、装置本体内にプロセスカートリッ
ジ７か無く、この転写ローラ４に近接して感光ドラム１
かなければ、高圧電源ユニット９から転写ローラ４に印
加される電圧値は感光ドラム１かある場合より大きくな
るため、高圧電源ユニット９の二次側出力電流■は変動
する。従ってこの変動を同様な検知手段と判定手段て判
定するようにしてもよい。

また、帯電ローラ３２、転写ローラ４に限らずコロナ放
電タイプの帯電器、転写帯電器てあっても本発明が適用
できるのは勿論である。

次に、本発明の第２実施例を第３図により説明する。尚
、第１実施例に係るものと同一機能を有するものについ
ては同一符号を付しその説明を省略する。

本実施例は装置本体内にプロセスカートリッジ７かあり
、高圧電源ユニット９側に負荷２７かある場合、インバ
ータトランス２２の二次側出力電流■が定電流になるよ
う制御されている場合に関するものである。

即ち、オペアンプ２８のプラス（＋）側とインバータト
ランス２２の二次側とか接続され、オペアンプ２８のマ
イナス（−）側とコントローラ８の出力１０ａ側とか接
続されていると共に、オペアンプ２８の出力側とトラン
ジスタ２６のエミッタ側とか接続せれていて、コントロ
ーラ８からの出力１０ａの信号値（直流レベル信号）を
ＨＵＴ、オペアンプ２８のプラス（＋）側での基準電圧
Ｖｒｅｆ、抵抗２９の抵抗値をＲ２９とすれば、インバ
ータトランス２２の二次側出力電流Ｉの電流値ｉは。

ｉ　＝　（Ｖｒｅｆ−ＨＵＴ）　／Ｒ２９となり、この
電流値ｉかプロセスカートリッジ７の負荷２７に流れ込
むようにオペアンプ２８は定電流動作を行なうようにな
っている。

検知手段６０はコンパレータ６１、抵抗６２゜６３等か
ら構成されており、コンパレータ６１のマイナス（−）
側には電源電圧Ｖｃｃの抵抗６２゜６３間のＲ点の分圧
値か入力され、コンパレータ６１のプラス（＋）側Ｓ点
にはオペアンプ２８の出力か入力されて、コンパレータ
６１の出力１０ｂか判定手段５０を有するコントローラ
８に入力されている。尚、Ｒ点の電圧値は高圧電源ユニ
ット９からプロセスカートリッジ７内の負荷変動を含め
ても十分に大きくなるよう設定されている。例えば電源
電圧Ｖｃｃの９割の電圧になるように設定されている。

即ち、プロセスカートリッジ７か装置本体内になく高圧
電源ユニット９に負荷か無ければ、インバータトランス
２２の二次側出力電流Ｉの電流値はゼロとなり、オペア
ンプ２８の出力電圧値（負荷２７に印加される電圧値に
比例する）はハイレベルとなる。このため、コンパレー
タ６１の出力１０ｂはハイレベルとなり、コントローラ
８内の判定手段５０にて装置本体内にプロセスカートリ
ッジ７か無いことか識別される。

また、プロセスカートリッジ７か装置本体内にあれば、
インバータトランス２２の二次側出力電流Ｉの電流値は
一定値となり、オペアンプ２８の出力電圧値は所定の値
となって、コンパレータ６１の８点の電圧値はＲ点の電
圧値より小さくなる。従って、コンパレータ６１の出力
値はローレベル（ゼロレベル）となって、コントローラ
８内の判定手段５０にて装置本体内にプロセスカートリ
ッジ７か有ることが識別される。

以上の如く、本実施例においても第１実施例と同様な効
果を得ることかできる。

また１判定手段５０を有するコントローラ８への出力と
してコンパレータ６１からの出力１０ｂを用いたか、こ
れに限らず、オペアンプ２８の出力をコントローラ８に
てＡ／Ｄ変換して出力することでも同様の効果を得るこ
とかてきる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、装置本体内
のプロセスカートリッジの有無の判断を検知手段と判定
手段により電気的に行なうようにしているため、機械的
に行なう場合に比ベコストダウンを図ることかできると
共に、装置の小型化をも図ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係るカートリッジ有無検出装置を
有する高圧電源ユニット等の電気的説明図、第２図はプ
ロセスカートリッジ及びその周りの機器の説明図、第３
図はｗＩＪ２実施例に係るカートリッジ有無検出装置を
有する高圧電源ユニット等の電気的説明図である。 ２・・・帯電ローラ（帯電手段）、４−・・転写ローラ
、７・・・プロセスカートリッジ、９・・・高圧電源ユ
ニット、４０．６０・・・検知手段、５０・・・判定手
段。 特許出願人　　　キャノン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　画像形成装置の装置本体内に着脱自在に配設されるプ
   ロセスカートリッジの装置本体内での有無を検知するカ
   ートリッジ有無検出装置において、プロセスカートリッ
   ジ内の負荷である帯電手段又はプロセスカートリッジ外
   の負荷である転写手段に高圧電源を供給する高圧電源ユ
   ニットの出力電流又は出力電圧を検知し、該出力電流又
   は出力電圧の変化によりその出力値が変化する検知手段
   と、該検知手段からの出力値の大小を判定して、プロセ
   スカートリッジの装置本体内での有無を判断する判定手
   段とを有することを特徴とするカートリッジ有無検出装
   置。