JPH11258957A

JPH11258957A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11258957A
Application number: JP10076650A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hashimoto; 宏橋本; Kazuma Yamamoto; 和馬山本; Noriyuki Ito; 紀之伊藤; Hironori Kato; 裕紀加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】環境の変動に関わらず、正確なカートリッジ
有無検知を行う。【解決手段】カートリッジ有無検出を行うに際し、Ｐ
ＲＤＣＣパルス出力を発生し、ＰＲＡＣＣパルス出力を
発生してから、サンプリングを開始するまでに、帯電の
立ち上がりに生じる時間より十分に長い、５００ｍｓの
ウエイト時間を設ける。これにより、帯電高圧出力立ち
上がり時の、電流検出値のオーバーシュートを避け、カ
ートリッジ有無検知の精度を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用した例えばページプリンタ、あるいは複写機等の画像
形成装置に関し、カートリッジの装着有無を検知する手
段に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】図１５に従来の画像形成装置の一例を概
略的に示す。同図において、画像形成装置は、電子写真
プロセスを実現させるための電子写真感光体である感光
ドラム１００、感光ドラム１００上に電子写真プロセス
に必要な均一な電荷を載せるための高圧発生回路である
帯電電圧発生回路（通常正弦波に直流電圧を重畳した電
圧を発生する）２００、帯電発生回路２００の電荷を均
一に感光ドラム１００に載せるため帯電手段であるチャ
ージローラ７００、感光ドラム１００上に画像データに
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
ザ発生装置３００、感光ドラム１００と対向配置され、
トナーを担持し、感光ドラム１００上の静電潜像を現像
する現像スリーブ４１０を含む現像装置４００等を備え
ている。

【０００３】また本例では、感光ドラム１００、現像装
置４００、およびチャージローラ７００を内蔵し、不図
示の本体と脱着可能な構造のプロセスカートリッジ（以
下単に「カートリッジ」という）５００を備えている。

【０００４】上記構成の画像形成装置において、チャー
ジローラ７００を介して均一に帯電された感光ドラム１
００は、レーザ発生装置３００から画像データに応じて
レーザ光が照射され静電潜像が形成される。静電潜像は
現像装置４００によって現像されてトナー像化され、転
写装置８００によって記録媒体Ｐに転写される。記録媒
体Ｐは加熱手段９１０を含む定着装置９００に搬送さ
れ、トナー像が永久画像として定着され、さらに機外に
排出される。

【０００５】図１６には上記画像形成装置の帯電発生回
路２００とエンジンコントローラ６００が示される。同
図において、エンジンコントローラ６００からの出力Ｐ
ＲＡＣＣは、通常２００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の方形波で
あり、エンジンのプロセススピードなどにより決定され
るが、本例では、周波数４７０Ｈｚ、デューティ５０
％、Ｖｐｐ５Ｖの方形波であり、トランジスタ５０２と
抵抗５０３でＶｐｐ２４Ｖにレベル変換される。

【０００６】パワーオペアンプ５０１は、コンデンサ５
０４、５０５と抵抗５０６、５０７によりエンジンコン
トローラ６００からの信号ＰＲＡＣＣをＶｐｐ２０Ｖの
正弦電圧に変換する。かかる正弦電圧は、コンデンサ５
１０を結合しトランス５１１に入力される。トランス５
１１に入力された電圧はトランス５１１の巻線に応じた
電圧に変えられる。従来例では約２ｋＶｐｐの正弦電圧
としている。

【０００７】ダイオード５０９とコンデンサ５０８は上
記正弦電圧をピークチャージするためのものであり、こ
の電圧をトランジスタ５３４で駆動し正弦電圧に直流電
圧を重畳する。

【０００８】エンジンコントローラ６００の出力ＰＲＤ
ＣＣは、直流電圧を制御するためのＰＷＭ出力であり、
本例では周波数１５ｋＨｚ、デューティ１／２５６〜２
５５／２５６、Ｖｐｐ５Ｖあり、印字濃度によってデュ
ーティを制御する。この出力は抵抗５３７とコンデンサ
５３８で整流され、オペアンプ５３１の−入力端子に入
力される。また、同時にオペアンプ５３１の＋入力端子
にはトランス５１１の一方の端子電圧を抵抗５３２と抵
抗５３３で分圧された電圧が入力され、この値が等しく
なるようにトランジスタ５３４を駆動する。

【０００９】トランス５１１の二次側に接続されたコン
デンサ５１９は感光ドラム１００へ電力を伝えるための
コンデンサであり、抵抗５２０により電流電圧変換され
る。しかる後ダイオード５２１により正電圧のみ取り出
してオペアンプ５２２とコンデンサ５２４、抵抗５２３
によってピークチャージされ、エンジンコントローラの
Ａ／Ｄ入力ポートＣＲＧＳＮＳに入力される。

【００１０】カートリッジが有る場合、抵抗５２０に流
れる電流が多いため発生電圧は大きい。一方、カートリ
ッジ５００が無い場合、抵抗５２０に流れる電流が少な
いため発生電圧は少ない。カートリッジの有無を判断す
る検知電圧は、カートリッジが有るときに発生する電圧
と無いときに発生する電圧との間に設定している。

【００１１】図１７はカートリッジ有無検知のフローチ
ャートであり、図１８はカートリッジ有無検知のタイム
チャートである。

【００１２】エンジンコントローラ６００は電源立ち上
げ時もしくはドアクローズされたときなどにカートリッ
ジの有無を検知する。エンジンコントローラ６００は、
カートリッジ有無検知用の帯電発生回路２００を出力す
るためにＰＲＤＣＣとＰＲＡＣＣを駆動し（Ｓ１０１、
Ｓ１０２）、同時に帯電出力が出力されている間、エン
ジンコントローラ内Ａ／ＤポートのＣＲＧＳＮＳにおけ
る電圧のサンプリングを繰り返し（Ｓ１０３、Ｓ１０
４）、そのサンプリングしたデータを平均し、その平均
値を検出電圧とする（Ｓ１０５）。

【００１３】サンプリングは従来では帯電出力が出力さ
れている間、連続して行われている。上記検出電圧が規
定電圧（本例では０．７Ｖ）を超えていたら（Ｓ１０
６）、カートリッジ有りと判断し、プリント待ち状態と
する（Ｓ１０７）。逆に０．７Ｖ以下であったときはカ
ートリッジ無しと判断し、不図示の表示手段を用いてユ
ーザに報知する（Ｓ１０８）。サンプリング終了後はＰ
ＲＤＣＣを”Ｈ”とし（Ｓ１０９）、ＰＲＡＣＣを停止
する（Ｓ１１０）。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記カ
ートリッジ有無検知手段では、１．帯電の出力が立ち上がる間、トランジスタ等に電流
が多く流れるため、図１８に示すようにエンジンコント
ローラ６００のＣＲＧＳＮＳポートの入力が大きくな
る。この電圧はカートリッジがない場合も同様に発生す
るため、平均電圧が大きくなってしまい、カートリッジ
が無いにも拘わらず、有ると誤検知してしまう。

【００１５】２．通常画像形成状態の帯電電流をカート
リッジ検出に適応すると、カートリッジ有り無しのＳ／
Ｎ比が大きくとれないためノイズ等で誤動作を起こす可
能性がある。

【００１６】３．チャージローラ等のインピーダンス成
分は環境により大きく変わってしまう。そのため、低温
環境ではカートリッジがあるにも拘わらず、無いと判断
してしまう。

【００１７】従って、本発明の主な目的は、プロセスカ
ートリッジの有無検知を正確に行うことのできる画像形
成装置を提供することである。

【００１８】本発明の他の目的は、環境の変動に関わら
ず、正確なカートリッジ有無検知を行うことのできる画
像形成装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
少なくとも、電子写真感光体と、該電子写真感光体に当
接して帯電を行う帯電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着脱自在に装着し、前記帯電手
段に交流成分と直流成分を重畳した高圧を印加する帯電
高圧出力手段と、前記帯電手段に流れる帯電電流を検出
する帯電電流検出手段と、前記帯電電流検出手段の情報
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、カートリッジ有無検出は、前記帯電高圧
出力手段による帯電高圧出力タイミングから所定時間経
過後に行うことを特徴とする画像形成装置である。

【００２０】本発明による他の態様によれば、少なくと
も、電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接して帯
電を行う帯電手段とを含むプロセスカートリッジを画像
形成装置本体に着脱自在に装着し、前記帯電手段に交流
成分と直流成分を重畳した高圧を印加する帯電高圧出力
手段と、前記帯電手段に流れる帯電電流を検出する帯電
電流検出手段と、前記帯電電流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、前記帯電高圧出力手段は、カートリッジ有無検出
時には、帯電高圧出力の交流成分のみを出力することを
特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２１】また、本発明の他の態様によれば、少なく
とも、電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接して
帯電を行う帯電手段とを含むプロセスカートリッジを画
像形成装置本体に着脱自在に装着し、前記帯電手段に交
流成分と直流成分を重畳した高圧を印加する帯電高圧出
力手段と、前記帯電手段に流れる帯電電流を検出する帯
電電流検出手段と、前記帯電電流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、前記帯電高圧出力手段は、通常画像形成時とカ
ートリッジ有無検出時とで、帯電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が提
供される。

【００２２】本発明による他の態様によれば、少なくと
も、電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接して帯
電を行う帯電手段とを含むプロセスカートリッジを画像
形成装置本体に着脱自在に装着し、前記帯電手段に交流
成分と直流成分を重畳した高圧を印加する帯電高圧出力
手段と、前記帯電手段に流れる帯電電流を検出する帯電
電流検出手段と、前記帯電電流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、前記帯電高圧出力手段は、通常画像形成時とカー
トリッジ有無検出時とで、帯電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が提供さ
れる。

【００２３】また、本発明による他の態様によれば、少
なくとも、電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接
して帯電を行う帯電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着脱自在に装着し、前記帯電手段
に交流成分と直流成分を重畳した高圧を印加する帯電高
圧出力手段と、前記帯電手段に流れる帯電電流を検出す
る帯電電流検出手段と、前記帯電電流検出手段の情報に
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、画像形成装置本体内
の温度を検出する機内温度検出手段と、を有する画像形
成装置において、前記機内温度検出手段の情報に基づい
て、前記カートリッジ有無検出手段がカートリッジ有無
を判断する、帯電電流のしきい値を変化させることを特
徴とする画像形成装置が提供される。

【００２４】通電により発熱する発熱体の発熱によっ
て、記録紙上のトナー像を定着する熱定着手段と、該熱
定着手段内に設けられ、前記発熱体の温度を検出する定
着温度検出手段とを有し、装置電源投入時において、前
記定着温度検出手段を前記機内温度検出手段と兼用し、
前記定着温度検出手段の情報に基づいて、カートリッジ
有無検出手段がカートリッジ有無を判断する、帯電電流
のしきい値を変化させ、かつ変化させた状態を所定時間
保持することが好ましい。

【００２５】本発明による他の態様によれば、少なくと
も、電子写真感光体と、該電子写真感光体に当接して帯
電を行う帯電手段とを含むプロセスカートリッジを画像
形成装置本体に着脱自在に装着し、前記帯電手段に交流
成分と直流成分を重畳した高圧を印加する帯電高圧出力
手段と、前記帯電手段に流れる帯電電流を検出する帯電
電流検出手段と、帯電電流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、通電により発熱する発熱体の発
熱によって、記録媒体上のトナー像を定着する熱定着手
段と、該熱定着手段内に設けられ、前記発熱体の温度を
検出する定着温度検出手段と、を有する画像形成装置に
おいて、装置電源投入時に、前記定着温度検出手段を、
画像形成装置本体内の温度を検出する前記機内温度検出
手段と兼用し、前記定着温度検出手段の情報に基づい
て、電源投入後の前記発熱体への通電時間を変化させる
ことを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。なお、つぎに説明
する実施例にては、本発明は、図１５に示した電子写真
画像形成装置に具現化されるものとする。したがって、
電子写真画像形成装置の全体的構成および機能について
の説明は省略し、本発明の特徴部分を説明する。

【００２７】実施例１本発明の第１実施例について、図１および図２により説
明する。本実施例は、帯電発生回路を発生するためＰＲ
ＤＣＣのＰＷＭ出力を発生し、ＰＲＡＣＣパルス出力を
発生してからサンプリングを開始するまで、所定の時間
ウエイトすることに特徴を有する。なお、本実施例の回
路構成は、前出の図１６と基本的には同様であり、構成
要素の説明は上記説明を援用する。また、出力ＰＲＡＣ
Ｃ、出力ＰＲＤＣＣ出力の詳細は従来例と同様である。

【００２８】エンジンコントローラ６００は電源立ち上
げ時もしくはドアクローズされたときなどにカートリッ
ジ５００の有無を検知する。エンジンコントローラ６０
０は、カートリッジ検知用の帯電発生回路２００を出力
するためにＰＲＤＣＣ、およびＰＲＡＣＣを駆動する
（Ｓ１０１、Ｓ１０２）。

【００２９】ここで上記のように、サンプリングを開始
するまで所定のウエイト時間をもつ（Ｓ１１１）。この
所定時間は、帯電の立ち上がりに生じる時間より十分に
長い時間であり、本実施例では５００ｍｓとした。

【００３０】図２のタイムチャートをも参照すると、エ
ンジンコントローラ６００に入力されるＣＲＧＳＮＳの
電圧は、帯電の立ち上がる時間は通常より大きい電圧を
示すがその部分ではサンプリングを行わず、ウエイト時
間（５００ｍｓ）後にサンプリングを開始、すなわち、
カートリッジ検出モードに入る。

【００３１】つまりエンジンコントローラ６００は帯電
出力ＰＲＡＣＣをオンしてから一定時間経った後にカー
トリッジ検知を開始する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。この
ときの電圧をサンプリングし平均した電圧を検出電圧と
し（Ｓ１０５）、この時の電圧が０．７Ｖより大きかっ
たとき、カートリッジ有りと判断し、プリント待ち状態
とする（Ｓ１０７）、０．７Ｖ以下であったらカートリ
ッジ無しと判断し、不図示の表示手段を用いてユーザに
報知する（Ｓ１０８）。サンプリング終了後はＰＲＤＣ
Ｃを”Ｈ”とし（Ｓ１０９）、ＰＲＡＣＣを停止する
（Ｓ１１０）。

【００３２】以上のように、本実施例においては、帯電
高圧出力手段による帯電高圧出力タイミングから所定時
間経過後に、カートリッジ有無検出手段よるカートリッ
ジ検出を行うことにより、帯電高圧出力立ち上がり時
の、電流検出値のオーバーシュートを避け、カートリッ
ジ検知の精度向上を図ることができる。

【００３３】実施例２つぎに、本発明の第２実施例について図３および図４に
より説明する。なお、本実施例の回路構成は従来例にて
示した図３と同様であり、また本実施例は帯電高圧の交
流成分出力と直流成分出力の制御が従来例と異なってい
る。

【００３４】図３は、装置電源投入後の電子写真イニシ
ャライズ動作における、帯電高圧出力およびカートリッ
ジ有無検出制御を示すフローチャートであり、図４はそ
の時のタイミングチャートを示している。以下に図３の
フローチャートに沿って動作を説明する。

【００３５】まず、帯電高圧のＤＣ成分を０Ｖとするた
め、ＰＲＤＣＣに”Ｈ”を出力する（Ｓ２０１）。ＡＣ
成分を出力すべく、ＰＲＡＣＣに周波数４７０Ｈｚのパ
ルスを出力する（Ｓ２０２）。この時点で、帯電高圧の
出力は、約２ｋＶｐｐの正弦波が出力され、かつ、これ
に伴う帯電電流に応じた電圧が、ＣＲＧＳＮＳ信号とし
て発生する。

【００３６】ここで、帯電立ち上げ時に、ＤＣ成分を重
畳しないので、トランジスタ５３４（図１６参照）に流
れ込む電流で発生する、ＣＲＧＳＮＳ信号のオーバーシ
ュートが発生しない。

【００３７】続けて、ＣＲＧＳＮＳ信号の電圧レベルを
所定時間サンプリングする（Ｓ２０３、Ｓ２０４）。そ
の後サンプリング値の平均値を算出し（Ｓ２０５）、そ
の平均値が０．７Ｖを超えているか、否かを判断し（Ｓ
２０６）、超えていれば、カートリッジ有りと判断し
て、ＰＲＤＣＣにＰＷＭ出力を行う（Ｓ２０７）。この
時点で、帯電高圧出力には直流成分Ｖｄｃが重畳され、
通常の電子写真イニシャルモードが開始される。そし
て、必要なイニシャル回転時間が経過したら（Ｓ２０
８）、ＰＲＤＣＣに”Ｈ”を出力し（Ｓ２０９）、ＰＲ
ＡＣＣのパルス出力を停止して（Ｓ２１０）、帯電高圧
を０Ｖとし、制御を終了する。

【００３８】一方、Ｓ２０６で、ＣＲＧＳＮＳの平均値
が０．７Ｖ以下であったら、カートリッジ無しと判断
し、カートリッジ無しの旨を外部に報知して（Ｓ２１
１）、ＰＲＤＣＣに”Ｈ”を出力し（Ｓ２０９）、ＰＲ
ＡＣＣのパルス出力を停止して（Ｓ２１０）、制御を終
了する。

【００３９】以上のように、本実施例においては、帯電
高圧出力手段が、カートリッジ有無検出時には、帯電高
圧出力の交流成分のみを出力することにより、帯電高圧
立ち上がり時の、電流検出値のオーバーシュートを避
け、カートリッジ検知の精度を向上することができる。

【００４０】実施例３つぎに、本発明の第３実施例について、図５および図６
により説明する。なお、本実施例の回路構成は従来例の
図３と同様であり、帯電高圧の交流成分出力と直流成分
出力の制御が異なっている。

【００４１】図５は、装置電源投入後の電子写真イニシ
ャライズ動作における、帯電高圧出力およびカートリッ
ジ有無検出制御を示すフローチャートであり、図６はそ
の時のタイミングチャートを示している。以下に図５の
フローチャートに沿って動作を説明する。

【００４２】まず、帯電高圧のＤＣ成分を０Ｖとするた
め、ＰＲＤＣＣに”Ｈ”を出力する（Ｓ２２１）。そし
て、ＡＣ成分を出力すべく、ＰＲＡＣＣに周波数５２０
Ｈｚのパルスを出力する（Ｓ２２２）。この時点で、帯
電の高圧出力は、約２ｋＶｐｐの正弦波が出力され、か
つ、これに伴う帯電電流に応じた電圧が、ＣＲＧＳＮＳ
信号として発生する。

【００４３】ここで、帯電立ち上げ時に、ＤＣ成分を重
畳しないので、トランジスタ５３４に流れ込む電流で発
生する、ＣＲＧＳＮＳ信号のオーバーシュートが発生し
ない。

【００４４】また、ＡＣ成分の周波数を後述通常時の４
７０Ｈｚに対して比べて上げているので、帯電電流が大
きくなり、ＣＲＧＳＮＳ信号のレベルも通常時に比べて
高くなる。

【００４５】続けて、ＣＲＧＳＮＳ信号の電圧レベルを
所定時間サンプリングする（Ｓ２２３、Ｓ２２４）。そ
の後サンプリング地の平均値を算出し（Ｓ２２５）、そ
の平均値が１．２Ｖを超えているか、否かを判断する
（Ｓ２２６）。ＣＲＧＳＮＳ信号のレベルも通常時に比
べて高くしているので、カートリッジ有無のスライスレ
ベルを上げてノイズマージンを確保している。

【００４６】そして、平均値が１．２Ｖを超えていれ
ば、カートリッジ有りと判断して、ＰＲＡＣＣに通常の
周波数４７０Ｈｚのパルスを出力し（Ｓ２２７）、ＰＲ
ＤＤＣにＰＷＭ出力を行う（Ｓ２２８）。

【００４７】この時点で、帯電高圧出力には直流成分Ｖ
ｄｃが重畳され、通常の電子写真イニシャルが開始され
る。そして、必要なイニシャル回転時間が経過した後
（Ｓ２２９）、ＰＲＤＣＣに”Ｈ”を出力し（Ｓ２３
０）、ＰＲＡＣＣのパルス出力を停止して（Ｓ２３
１）、帯電高圧を０Ｖとし、制御を終了する。

【００４８】一方、Ｓ２２６で、ＣＲＧＳＮＳの平均値
が１．２Ｖ以下であったら、カートリッジ無しと判断
し、カートリッジ無しの旨を外部に報知して（Ｓ２３
２）、ＰＲＤＣＣに”Ｈ”を出力し（Ｓ２３０）、ＰＲ
ＡＣＣのパルス出力を停止して（Ｓ２３１）、制御を終
了する。

【００４９】以上のように、本実施例においては、通常
画像形成時とカートリッジ有無検出時とで、帯電高圧出
力の交流成分の周波数を変化させることにより、カート
リッジ有無検出時の帯電電流を増やし、カートリッジ有
無検出のＳ／Ｎ比を向上させ、ノイズマージンをアップ
して、カートリッジ有無検知の精度を向上させることが
できる。

【００５０】実施例４つぎに本発明の第４実施例について図７〜図９により説
明する。本実施例の回路構成を図９に示す。

【００５１】本実施例の回路構成と、図１６に示した従
来例の回路構成との違いは、エンジンコントローラ６０
０から出力される８ｂｉｔのデータ（ＰＲＡ０〜７）に
基づいて、０Ｖ〜２４Ｖのアナログ値を出力するＤ／Ａ
回路２０１を有していることにある。そして、Ｄ／Ａ回
路２０１の出力は抵抗５０３に接続されており、これに
より、ＰＲＡＣＣ信号のレベルシフト後の電圧が可変と
なり、さらには帯電電圧のＶｐｐを可変としている。

【００５２】なお、本実施例では、レベルシフト後の電
圧が２０Ｖのときに、帯電高圧の出力が通常時の約２ｋ
Ｖｐｐとなるように回路定数が定められている。またさ
らに、従来例とは交流成分出力と直流成分出力の出力タ
イミング制御が異なっている。

【００５３】図８は、装置電源投入後の電子写真イニシ
ャライズ動作における帯電高圧出力およびカートリッジ
有無検出制御を示すフローチャートであり、図９はその
ときのタイミングチャートを示している。以下に図８の
フローチャートに沿って動作を説明する。

【００５４】まず、帯電高圧のＤＣ成分を０Ｖとするた
め、ＰＲＤＣＣに”Ｈ”を出力する（Ｓ２４１）。そし
て、ＡＣ成分を出力すべく、ＰＲＡＣＣに周波数４７０
Ｈｚのパルスを、ＰＲＡ０〜７の信号でレベルシフト後
の電圧が２４Ｖｐｐとなるように設定して出力する（Ｓ
２４２）。

【００５５】この時点で、帯電の高圧出力は、約２．４
ｋＶｐｐの正弦波が出力され、かつ、これに伴う帯電電
流に応じた電圧が、ＣＲＧＳＮＳ信号として発生する。

【００５６】ここで、帯電立ち上げ時に、ＤＣ成分を重
畳しないので、トランジスタ５３４に流れ込む電流で発
生する、ＣＲＧＳＮＳ信号のオーバーシュートが発生し
ない。

【００５７】また、ＡＣ成分の周波数を後述通常時の約
２ｋＶに対して比べて上げているので、帯電電流が大き
くなり、ＣＲＧＳＮＳ信号のレベルも通常時に比べて高
くなる。続けて、ＣＲＧＳＮＳ信号の電圧レベルを所定
時間サンプリングする（Ｓ２４３、Ｓ２４４）。

【００５８】その後、サンプリング値の平均値を算出し
（Ｓ２４５）、その平均値が１．２Ｖを超えているか、
否かを判断する（Ｓ２４６）。ＣＲＧＳＮＳ信号のレベ
ルも通常時に比べて高くしているので、カートリッジ有
無のスライスレベルを上げてノイズマージンを確保して
いる。

【００５９】そして、平均値が１．２Ｖを超えていれ
ば、カートリッジ有りと判断して、ＰＲＡＣＣパルス
を、ＰＲＡ０〜７の信号でレベルシフト後の電圧が２０
Ｖｐｐとなるように設定して出力し（Ｓ２４７）、ＰＲ
ＤＣＣにＰＷＭ出力を行う（Ｓ２４８）、この時点で、
帯電高圧出力には約２ｋＶｐｐの正弦波に直流成分Ｖｄ
ｃが重畳され、通常の電子写真イニシャルが開始され
る。そして、必要なイニシャル回転時間が経過したら
（Ｓ２４９）、ＰＲＤＣＣに”Ｈ”を出力し（Ｓ２５
０）、ＰＲＡＣＣのパルス出力を停止し（Ｓ２５１）、
帯電高圧を０Ｖとし、制御を終了する。

【００６０】一方、Ｓ２４６で、ＣＲＧＳＮＳの平均値
が１．２Ｖ以下の場合には、カートリッジ無しと判断
し、その旨を外部に報知して（Ｓ２５２）、ＰＲＤＣＣ
に”Ｈ”を出力し（Ｓ２５０）、ＰＲＡＣＣのパルス出
力を停止して（Ｓ２５１）、制御を終了する。

【００６１】上記のように、本実施例においては、帯電
高圧出力手段が、通常画像形成時とカートリジ有無検出
時とで、帯電高圧出力の交流成分の電圧値を変化させる
ことにより、カートリッジ有無検出時とで、帯電高圧出
力の交流成分の電圧値を変化させることにより、カート
リッジ有無検出の帯電電流を増やし、有無検出のＳ／Ｎ
比を向上させ、ノイズマージンをアップして、カートリ
ッジ検知の精度を向上させることができる。

【００６２】実施例５つぎに、本発明の第５実施例について図１０および図１
１を参照して説明する。

【００６３】エンジンコントローラ６００はパルス出力
端子のＰＲＡＣＣ、Ａ／Ｄコンバータ入力端子のＣＲＧ
ＳＮＳおよび温度情報のＴＥＭＰ端子の３つの端子を備
える。

【００６４】機内温度検知手段３０１は、サーミスタ３
０２および抵抗３０３が接続され、抵抗３０３のサーミ
スタ３０２に接続されない側はＶｃｃに接続され、サー
ミスタ３０２の抵抗３０３に接続されない側はＧＮＤに
接続されている。Ｖｃｃが抵抗３０３とサーミスタ３０
２で分圧され、エンジンコントローラ６００のＴＥＭＰ
端子に接続される。

【００６５】サーミスタ３０２は温度により抵抗値が異
なるので、エンジンコントローラ６００はＴＥＭＰ端子
に入力される電圧を参照することによって温度を検知す
ることができる。なお、電圧温度の変換テーブルはあら
かじめエンジンコントローラ６００内に記憶されてい
る。

【００６６】一方、エンジンコントローラ６００がＰＲ
ＡＣＣ端子に所定のパルスを出力すると、前述の実施例
と同じように、端子３０４に帯電高圧が発生する。

【００６７】また、本実施例に基づく画像形成装置に
は、図１５に示すような、チャージローラ７００、現像
スリーブ４００、感光ドラム１００、および不図示のト
ナーを充填してあるトナーカートリッジ５００が本体か
ら着脱可能な部品として提供されている。

【００６８】エンジンコントローラ６００がカートリッ
ジ５００の有無を検知するときの制御について図１１を
用いて説明する。

【００６９】まず、カートリッジ検知シーケンスが開始
されると、エンジンコントローラ６００はＰＲＡＣＣ端
子にパルスを出力し帯電高圧を発生させる（Ｓ３０
１）。このとき、トナーカートリッジ５００が本体にセ
ットされていると、図１０の高圧端子３０４とＧＮＤ端
子３０５の間に容量成分が存在することになり、高圧端
子３０４とＧＮＤ端子３０５の間に交流電流が流れる。

【００７０】コンデンサ５１９によって電流電圧変換、
抵抗５２０とダイオード５２１によって整流、そしてオ
ペアンプ５２２、抵抗５２３、およびコンデンサ５２４
によってピークチャージされ、エンジンコントローラ６
００のＣＲＧＳＮＳ端子に入力される（Ｓ３０１）。

【００７１】エンジンコントローラ６００は、つぎに温
度検知手段３０１からＴＥＭＰ端子に入力される温度情
報と、ＣＲＧＳＮＳ端子にかかる電圧を読み取り記憶し
ておき（Ｓ３０２）、帯電出力を停止する（Ｓ３０
３）。

【００７２】つぎにＴＥＭＰ端子に入力される温度があ
らかじめ決められている温度以上、例えば５℃以上であ
ると判断すると（Ｓ３０４）、検知された電圧と、予め
決められた第１のしきい値、例えば０．７Ｖと比較し
（Ｓ３０７）、検知電圧が高ければカートリッジ有りと
判断し（Ｓ３０６）、低ければカートリッジ無しと判断
する（Ｓ３０８）。

【００７３】一方、温度情報が５℃未満であると判断す
ると、検知された電圧と、予め決められた第１のしきい
値よりも低い第２のしきい値、例えば０．２Ｖと比較し
（Ｓ３０５）、検知電圧が高ければカートリッジ有りと
判断し（Ｓ３０６）、低ければカートリッジ無しと判断
する（Ｓ３０８）。

【００７４】上記のように、本実施例においては、機内
温度検出手段の情報に基づいて、カートリッジ有無検出
手段が、カートリッジ有無を判断する帯電電流のしきい
値を変化させることにより、対環境温度におけるカート
リッジ検知の精度を向上させることができる。

【００７５】実施例６つぎに、本発明の第６実施例について図１２と図１３に
より説明する。

【００７６】エンジンコントローラ６００は、パルス出
力端子ＰＲＡＣＣ、Ａ／Ｄコンバータ入力端子ＣＲＧＳ
ＮＳおよび温度情報のＴＥＭＰ端子の３つの端子、およ
び計時手段３０６を備える。

【００７７】温度検知手段３０１は、第５実施例にて説
明したように、サーミスタ３０２と抵抗３０３が接続さ
れ、抵抗３０３のサーミスタ３０２に接続されない側は
Ｖｃｃに接続され、サーミスタ３０２の抵抗３０３に接
続されない側はＴＥＭＰ端子に接続されている。Ｖｃｃ
が抵抗３０３とサーミスタ３０２で分圧され、エンジン
コントローラ６００のＴＥＭＰ端子に接続される。

【００７８】サーミスタ３０２は温度により抵抗値が異
なるので、エンジンコントローラ６００はＴＥＭＰ端子
に入力される電圧を参照することによって温度を検知す
ることができる。

【００７９】なお、電圧温度の変換テーブルは予めエン
ジンコントローラ６００内に記憶されている。

【００８０】本実施例では、温度検知手段３０１は記録
媒体である紙Ｐに担持されているトナー像を定着させる
ために必要な熱を発生させる加熱手段９１０の内部に設
けられており、エンジンコントローラ６００が加熱手段
９１０の温度を制御する際にもこの温度検知手段３０１
の情報を用いて行う。

【００８１】エンジンコントローラ６００がＰＲＡＣＣ
端子に所定のパルスを出力すると、第５実施例と同じよ
うに端子３０４に帯電高圧が発生する。また、本実施例
に基づく画像形成装置には、図１５に示すようなチャー
ジローラ４０１、現像スリーブ４００、感光ドラム１０
０、および不図示のトナーを充填してあるトナーカート
リッジ５００が本体から着脱可能な部品として提供され
ている。

【００８２】エンジンコントローラ６００によるカート
リッジ５００の有無検知の制御について図１３を用いて
説明する。

【００８３】まず、カートリッジ検知シーケンスが開始
されると、エンジンコントローラ６００はＰＲＡＣＣ端
子にパルスを出力し帯電高圧を発生させる（Ｓ３１
０）。このとき、トナーカートリッジ５００が本体にセ
ットされていると、図１２の高圧端子３０４とＧＮＤ端
子３０５の間に容量成分が存在することになり、高圧端
子３０４とＧＮＤ端子３０５の間に交流電流が流れる。

【００８４】コンデンサ５１９によって電流電圧変換、
抵抗５２０とダイオード５２１によって整流、そしてオ
ペアンプ５２２、抵抗５２３、およびコンデンサ５２４
によってピークチャージされ、エンジンコントローラ６
００のＣＲＧＳＮＳ端子に入力される（Ｓ３１０）。

【００８５】エンジンコントローラ６００はつぎに温度
検知手段３０１からＴＥＭＰ端子に入力される温度情報
と、ＣＲＧＳＮＳ端子にかかる電圧を読み取り記憶して
おき（Ｓ３１１）、帯電出力が停止される（Ｓ３１
２）。ＴＥＭＰ端子からの温度情報が予め決められた所
定温度、例えば５℃よりも低かった場合には（Ｓ３１
３）、計時手段３０６が０にリセットされ、すなわちタ
イマがスタートされ（Ｓ３１４）、ＣＲＧＳＮＳ端子に
入力される検知電圧が予め決められる第１のしきい値、
例えば０．２Ｖとを比較し（Ｓ３１５）、検知電圧が低
ければカートリッジ無しと判断し（Ｓ３１９）、高けれ
ばカートリッジ有りと判断する（Ｓ３１６）。

【００８６】一方、ＴＥＭＰ端子に入力される温度情報
が５℃以上であった場合には、計時手段３０１で計時さ
れている時間と予め決められた所定時間、例えば３０秒
間とを比較し（Ｓ３１７）、計時時間が小さい値であれ
ば、検知電圧と０．２Ｖとを比較し（Ｓ３１５）、検知
電圧が低ければカートリッジ無しと判断し（Ｓ３１
９）、高ければ、カートリッジ有りと判断する（Ｓ３１
６）。

【００８７】計時手段３０１が３０秒以上の値の場合は
検知電圧と予め決められた第１のしきい値よりも大きい
第２のしきい値、例えば０．７Ｖと比較し（Ｓ３１
８）、検知電圧が低ければカートリッジ無しと判断し
（Ｓ３１９）、高ければカートリッジ有りと判断する
（Ｓ３１６）。また、計時手段３０６は本装置の電源投
入直後は３０秒以上の値に初期化される。

【００８８】上記のように、本実施例においては、装置
電源投入時に、定着温度検出手段を機内温度検出手段と
兼用し、定着温度検出手段の情報に基づいて、カートリ
ッジ有無検知手段がカートリッジ有無を判断する、帯電
電流のしきい値を変化させ、かつ変化させた状態を所定
時間保持することにより、より安価に対環境温度におけ
るカートリッジ有無検知の精度を向上させることができ
る。

【００８９】実施例７つぎに、本発明の第７実施例について主に図１４を参照
して説明する。なお、本実施例の回路構成は図１２と同
様である。

【００９０】まず、電源投入時、またはドアオープン時
にカートリッジ有無検知シーケンスが開始されると、エ
ンジンコントローラ６００は温度検知手段３０１から温
度情報を読み取る（Ｓ４０１）。つぎに読み取った温度
情報が予め決められている温度、すなわち５℃以上であ
ると判断すると（Ｓ４０２）、エンジンコントローラ６
００はＰＲＡＣＣ端子にパルスを出力し帯電高圧を発生
させる（Ｓ４０４）。

【００９１】このとき、トナーカートリッジ５００が本
体にセットされていると、図１２の高圧端子３０４とＧ
ＮＤ端子３０５の間に容量成分が存在することになり、
高圧端子３０４とＧＮＤ端子３０５の間に交流電流が流
れる。コンデンサ５１９によって電流電圧変換、抵抗５
２０とダイオード５２１によって整流、および、オペア
ンプ５２２、抵抗５２３およびコンデンサ５２４によっ
てピークチャージされ、エンジンコントローラ６００の
ＣＲＧＳＮＳ端子に入力される。

【００９２】つぎに検知電圧を読み取り（Ｓ４０５）、
帯電出力を停止した後（Ｓ４０６）、検知された電圧と
予め決められた所定値、例えば０．７Ｖと比較し（Ｓ４
０７）、検知電圧が高ければカートリッジ有りと判断し
（Ｓ４０９）、低ければカートリッジ無しと判断する
（Ｓ４０８）。

【００９３】一方、Ｓ４０２にて、温度情報が５℃未満
であると判断すると、熱定着装置９００に所定時間通電
して装置内温度を上昇させる（Ｓ４０３）。その後に、
エンジンコントローラ６００はＰＲＡＣＣ端子にパルス
を出力し、帯電高圧を発生させる（Ｓ４０４）。

【００９４】このとき、上述したように、トナーカート
リッジ５００が本体にセットされていると、図１２の高
圧端子３０４とＧＮＤ端子３０５の間に容量成分が存在
することになり、高圧端子３０４とＧＮＤ端子３０５の
間に交流電流が流れる。コンデンサ５１９によって電流
電圧変換、抵抗５２０とダイオード５２１によって整
流、オペアンプ５２２、抵抗５２３、コンデンサ５２４
によってピークチャージされ、エンジンコントローラ６
００のＣＲＧＳＮＳ端子に入力される。つぎに検知され
た電圧と、予め決められた所定値、たとえば０．７Ｖと
比較し（Ｓ４０７）、検知電圧が高ければカートリッジ
有りと判断し（Ｓ４０９）、低ければカートリッジ無し
と判断する（Ｓ４０８）。

【００９５】以上説明してきたように、本実施例におい
ては、装置電源投入時に、定着温度検出手段を機内温度
温度検出手段と兼用し、定着温度検出手段の情報に基づ
いて、電源投入後の定着装置の発熱体への導電時間を変
化させ、機内温度が低下しているときは機内温度を上昇
させてからカートリッジ検知を行うことにより、検知レ
ベルを高く設定することが可能となり、ノイズマージン
が広がり、誤検知する可能性が無くなり、対環境温度に
おけるカートリッジ有無検知の精度を向上させることが
できる。

【００９６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、カートリッジ有無検知を帯電高圧検知手段に
よる帯電高圧出力タイミングから所定時間経過後に行う
ことにより、あるいは、帯電高圧出力の交流成分のみを
出力することにより、カートリッジ有無検知を正確に行
うことができる。

【００９７】また、帯電高圧出力手段が、通常画像形成
時とカートリッジ有無検知とで、帯電高圧出力の交流成
分の周波数または電圧値を変化させることにより、カー
トリッジ有無検出時の帯電電流を増やし、カートリッジ
有無のＳ／Ｎ比を向上させ、ノイズマージンをアップし
て、カートリッジ有無検知を正確に行うことができる。

【００９８】さらに、機内温度検出手段の情報に基づい
て、カートリッジ有無検出手段がカートリッジ有無を判
断する、帯電電流のしきい値を変化させることにより、
環境の変化に関わらず、カートリッジ有無検知を正確に
行うことができる。

【００９９】また、装置電源投入時において、定着温度
検出手、段の情報に基づいて、電源投入後の発熱体への
通電時間を変化させることにより、上記の同様の効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例におけるカートリッジ有無検知の制
御を示すフローチャートである。

【図２】図１に示す制御のタイミングチャートである。

【図３】第２実施例におけるカートリッジ有無検知の制
御を示すフローチャートである。

【図４】図３に示す制御のタイミングチャートである。

【図５】第３実施例におけるカートリッジ有無検知の制
御を示すフローチャートである。

【図６】図５に示す制御のタイミングチャートである。

【図７】第４実施例に係る回路図である。

【図８】第４実施例におけるカートリッジ有無検知の制
御を示すフローチャートである。

【図９】図８の制御のタイミングチャートである。

【図１０】第５実施例に係る回路図である。

【図１１】第５実施例におけるカートリッジ有無検知の
制御を示すフローチャートである。

【図１２】第６実施例に係る回路図である。

【図１３】第６実施例におけるカートリッジ有無検知の
制御を示すフローチャートである。

【図１４】第７実施例に係る回路図である。

【図１５】本発明が具現化される、従来の画像形成装置
の一例を示す概略構成図である。

【図１６】図１５の画像形成装置に係る回路図である。

【図１７】図１５の画像形成装置に係る従来のカートリ
ッジ有無検知の制御を示すフローチャートである。

【図１８】図１７の制御に係るタイミングチャートであ
る。

【符号の説明】

１００感光ドラム（電子写真感光体）２００帯電発生回路５００プロセスカートリッジ６００エンジンコントローラ７００チャージローラ（帯電手段）９００熱定着装置９１０加熱体（ヒータ）

フロントページの続き (72)発明者加藤裕紀東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも、電子写真感光体と、該電子
写真感光体に当接して帯電を行う帯電手段とを含むプロ
セスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在に装着
し、前記帯電手段に交流成分と直流成分を重畳した高圧
を印加する帯電高圧出力手段と、前記帯電手段に流れる
帯電電流を検出する帯電電流検出手段と、前記帯電電流
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、カートリッジ有無検出は、前記帯電高圧出力手段による
帯電高圧出力タイミングから所定時間経過後に行うこと
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】少なくとも、電子写真感光体と、該電子
写真感光体に当接して帯電を行う帯電手段とを含むプロ
セスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在に装着
し、前記帯電手段に交流成分と直流成分を重畳した高圧
を印加する帯電高圧出力手段と、前記帯電手段に流れる
帯電電流を検出する帯電電流検出手段と、前記帯電電流
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、前記帯電高圧出力手段は、カートリッジ有無検出時に
は、帯電高圧出力の交流成分のみを出力することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項３】少なくとも、電子写真感光体と、該電子
写真感光体に当接して帯電を行う帯電手段とを含むプロ
セスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在に装着
し、前記帯電手段に交流成分と直流成分を重畳した高圧
を印加する帯電高圧出力手段と、前記帯電手段に流れる
帯電電流を検出する帯電電流検出手段と、前記帯電電流
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、前記帯電高圧出力手段は、通常画像形成時とカートリッ
ジ有無検出時とで、帯電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４】少なくとも、電子写真感光体と、該電子
写真感光体に当接して帯電を行う帯電手段とを含むプロ
セスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在に装着
し、前記帯電手段に交流成分と直流成分を重畳した高圧
を印加する帯電高圧出力手段と、前記帯電手段に流れる
帯電電流を検出する帯電電流検出手段と、前記帯電電流
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、前記帯電高圧出力手段は、通常画像形成時とカートリッ
ジ有無検出時とで、帯電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５】少なくとも、電子写真感光体と、該電子
写真感光体に当接して帯電を行う帯電手段とを含むプロ
セスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在に装着
し、前記帯電手段に交流成分と直流成分を重畳した高圧
を印加する帯電高圧出力手段と、前記帯電手段に流れる
帯電電流を検出する帯電電流検出手段と、前記帯電電流
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、画
像形成装置本体内の温度を検出する機内温度検出手段
と、を有する画像形成装置において、前記機内温度検出手段の情報に基づいて、前記カートリ
ッジ有無検出手段がカートリッジ有無を判断する、帯電
電流のしきい値を変化させることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項６】通電により発熱する発熱体の発熱によっ
て、記録紙上のトナー像を定着する熱定着手段と、該熱
定着手段内に設けられ、前記発熱体の温度を検出する定
着温度検出手段とを有し、装置電源投入時において、前
記定着温度検出手段を前記機内温度検出手段と兼用し、
前記定着温度検出手段の情報に基づいて、カートリッジ
有無検出手段がカートリッジ有無を判断する、帯電電流
のしきい値を変化させ、かつ変化させた状態を所定時間
保持することを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項７】少なくとも、電子写真感光体と、該電子
写真感光体に当接して帯電を行う帯電手段とを含むプロ
セスカートリッジを画像形成装置本体に着脱自在に装着
し、前記帯電手段に交流成分と直流成分を重畳した高圧
を印加する帯電高圧出力手段と、前記帯電手段に流れる
帯電電流を検出する帯電電流検出手段と、前記帯電電流
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、通
電により発熱する発熱体の発熱によって、記録媒体上の
トナー像を定着する熱定着手段と、該熱定着手段内に設
けられ、前記発熱体の温度を検出する定着温度検出手段
と、を有する画像形成装置において、装置電源投入時に、前記定着温度検出手段を、画像形成
装置本体内の温度を検出する前記機内温度検出手段と兼
用し、前記定着温度検出手段の情報に基づいて、電源投
入後の前記発熱体への通電時間を変化させることを特徴
とする画像形成装置。