JP2013250335A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インターロックスイッチを廃止して、装置の大型化を抑制する。
【解決手段】装着部２Ａを有する本体部２と、前記装着部２Ａに着脱可能とされ、画像形成用の第１負荷２９Ｂと第２負荷２９Ｃとを含む負荷ユニット１８と、高圧電源部１１０と、前記高圧電源部１１０に含まれ、前記第１負荷２９Ｂに対して第１接続部Ｔ１を介して電気的に接続され前記第１負荷２９Ｂに電圧を印加する第１印加部１５０と、前記高圧電源部１１０に含まれ、前記第２負荷２９Ｃに対して第２接続部Ｔ２を介して電気的に接続され前記第２負荷２９Ｃに電圧を印加する第２印加部１８０と、前記第１負荷側と第２負荷側との間での放電を検知する検知部２００と、前記検知部２００により放電が検知された場合、前記高圧電源部１１０の出力を停止又は低下させる制御部１００と、を備え、前記装着部２Ａから前記負荷ユニット１８が取り出される際に、絶縁距離以下に、前記第１接続部Ｔ１と前記第２接続部Ｔ２が接近する。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

下記特許文献１には、フロントカバーの開閉に連動して制御されるインターロックスイッチを利用して、フロントカバーの開放時に、高圧基板を停止させる技術が開示されている。

特開２０１０−２５６８０４公報

インターロックスイッチは、高価でかつ大きい。そのため、装置の大型化を招く虞があった。
本発明は、インターロックスイッチを廃止して、装置の大型化を抑制する技術を提案することを目的とする。

本明細書によって開示される画像形成装置は、装着部を有する本体部と、前記装着部に着脱可能とされ、画像形成用の第１負荷と第２負荷とを含む負荷ユニットと、高圧電源部と、前記高圧電源部に含まれ、前記装着部に装着された前記第１負荷に対して第１接続部を介して電気的に接続され、前記第１負荷に電圧を印加する第１印加部と、前記高圧電源部に含まれ、前記装着部に装着された前記第２負荷に対して第２接続部を介して電気的に接続され、前記第２負荷に電圧を印加する第２印加部と、前記第１負荷側と第２負荷側との間での放電を検知する検知部と、前記検知部により放電が検知された場合、前記高圧電源部の出力を停止又は低下させる制御部と、を備え、前記装着部から前記負荷ユニットが取り出される際に、絶縁距離以下に、前記第１接続部と前記第２接続部が接近する。尚、「絶縁距離」とは対象となる２点間において、空気の絶縁抵抗により絶縁が保たれる距離（放電が起きない距離）を意味する。また、「高圧電源部」には、「高圧電源回路」に加えて、高圧電源回路を実装した高圧基板や、高圧電源回路の出力端に設けられた各端子を含むものとする。また、負荷とは、電圧の印加により画像を形成するプロセスを実行する電気的な負荷を意味する。

この構成では、高圧電源部に異常があると、装着部から負荷ユニットが取り出される際に、放電が起きて検知部にて検知される。その場合、制御部が高圧電源部の出力を停止または低下させる。従って、インターロックスイッチを用いて高圧電源部を停止させる構造に比べて、インターロックスイッチを廃止できる分、装置を小型化できる。

上記画像形成装置では、以下とすることが好ましい。
・前記第１接続部は、前記本体部側に設けられた本体部側第１接続端子と、前記負荷ユニット側に設けられ、前記装着部に対する前記負荷ユニットの装着に伴って、前記本体部側第１接続端子に接続される負荷側第１接続端子とを含み、前記第２接続部は、前記本体部側に設けられた本体部側第２接続端子と、前記負荷ユニット側に設けられ、前記装着部に対する前記負荷ユニットの装着に伴って、前記本体部側第２接続端子に接続される負荷側第２接続端子とを含み、前記負荷ユニットが前記装着部から取り外し方向に移動した場合に、前記本体部側第１接続端子と前記負荷側第２接続端子の組又は、前記本体部側第２接続端子と前記負荷側第１接続端子の組のうちいずれか一方の組で、前記負荷側の接続端子が前記本体部側の接続端子に対して接近して、両接続端子間の距離が絶縁距離以下となる。

この構成では、負荷ユニットの取り外しに伴って、負荷側の接続端子が本体側の接続端子に接近することを利用して放電を発生させる構成である。そのため、既存の部品だけで放電を起こすことが可能であり、放電発生用の専用部品を設ける必要がない。

・前記接続端子の先端部は、組を作る相手側の接続端子に向かって先細りする形状である。この構成では、放電が起き易くなるので、第１印加部及び第２印加部を含む高圧電源部の異常を確実に検出することが可能となる。

・前記接続端子は、前記取り外し方向に長い形状である。この構成では、高圧電源部に異常がある場合に、負荷ユニットの引き出し操作を利用して放電を発生させるには、負荷ユニット側の第１接続端子（負荷ユニット側の第２接続端子も同様）が通電されていることが必要である。すなわち、負荷ユニットの取り外し操作に伴って、放電が起きるまでの間、負荷ユニット側の第１接続端子が、本体ユニット側の第１接続端子から離間せず、接触関係を維持する必要がある。この発明では、接続端子を、負荷ユニットの取り外し方向に長い形状にしているので、負荷ユニットの取り外し操作に伴って、負荷ユニット側の第１接続端子が、本体ユニット側の第１接続端子と接触関係を保ち、本体ユニット側の第１接続端子から離間しない。そのため、確実に放電を起こすことが可能となる。

・前記負荷ユニットは、前記第１負荷である帯電ワイヤと前記第２負荷であるグリッドを有する帯電器を備え、前記制御部は、画像形成動作中に前記検出部が放電を検出した場合、前記帯電ワイヤのクリーニングを報知し、画像形成動作後に前記検出部が放電を検出した場合、前記高圧電源部の異常を報知する。この構成では、ユーザに高圧電圧回路の異常を報知することができる。

・前記負荷ユニットは、前記装着部に対し、前記取り外し方向の最も手前に位置する。この構成では、高圧電源部に異常があった場合に、ユーザが、手前にある負荷ユニットを装着部から取り出した段階で、高圧電源部の出力を停止または低下させることができる。

本発明によれば、インターロックスイッチを廃止して、装置の大型化を抑制することが出来る。

実施形態１に係るレーザプリンタの斜視図 プロセスユニットを装着した状態のレーザプリンタの要部側断面図 プロセスユニットを取り外した状態のレーザプリンタの要部側断面図 帯電器の構造を示す模式図 レーザプリンタの電気的構成を示すブロック図 高圧電源回路の回路図 端子の位置関係を示す図（プロセスユニット装着時） 端子の位置関係を示す図（プロセスユニット引き抜き時） 高圧電源回路の異常検出シーケンスの流れを示すフローチャート図 実施形態２に係る高圧電源回路の回路図 実施形態３に係る端子の形状を示す平面図 実施形態４に係る端子の形状を示す平面図 プロセスユニットの引き抜きに伴う各端子の位置関係を示すプリンタの平面図 固定部に対するスライド部の相対移動を示す図 他の実施形態に係るプロセスユニットを装着した状態のレーザプリンタの要部側断面図 他の実施形態に係るプロセスユニットを取り外した状態のレーザプリンタの要部側断面図

＜実施形態１＞
実施形態１について図１ないし図９を参照しつつ説明する。
１．全体構成
図１は、画像形成装置としてのレーザプリンタ（以下、単にプリンタ）の斜視図である。図２はプリンタの側断面図である。図３はプリンタからプロセスユニット１８を取り外した状態の側断面図である。尚、以下の説明においてプリンタ１の前後方向をＸ方向とし、プリンタ１の幅方向をＹ方向として説明を行う。

図１に示すように、プリンタ１は、箱型の本体ケーシング（本発明の「本体部」の一例）２に、全体が覆われている。本体ケーシング２の上面壁は、排紙トレイ５８とされている。すなわち、排紙トレイ５８の奥壁となる部分には、排紙口５８Ａが開口しており、同排紙口５８Ａを通って、装置の奥側から前側に向かって画像形成後の用紙３が排出されるようになっている。また、本体ケーシング２の上面壁であって、排紙トレイ５８の側方前端部には、操作パネルＰが設置されている。

次に、図２を参照して、プリンタ１の内部構造を説明する。本体ケーシング２内には、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

本体ケーシング２において、一方側の側壁には、後述するプロセスユニット（本発明の「負荷ユニット」の一例）１８を着脱するための着脱口６が形成されており、その着脱口６を開閉するためのカバー７が設けられている。

カバー７は、図示しないカバー軸に回動自在に支持されており、着脱口６から、プロセスユニット１８を本体ケーシング２に対して着脱させることができる。

フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に設置される給紙トレイ８と、給紙トレイ８の前端部に配置される各種のローラとを主体として構成される。各種ローラには、給紙ローラ９、ピックアップローラ１１、ピンチローラ１２と、レジストローラ１３などがある。

画像形成部５は、スキャナ部１７、プロセスユニット１８、定着部１９などを備えている。スキャナ部１７は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー２０、ｆθレンズ２１、反射鏡２２、レンズ２３および反射鏡２４などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、図２の破線で示すように、ポリゴンミラー２０で偏向されて、ｆθレンズ２１を通過した後、反射鏡２２によって光路が折り返され、さらにレンズ２３を通過した後、反射鏡２４によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスユニット１８の後述する感光ドラム２８の表面上に高速走査にて照射される。

プロセスユニット１８は、スキャナ部１７の下方において、本体ケーシング２の中央に設けられた装着部２Ａに対して着脱可能に装着されている。このプロセスユニット１８は、感光体カートリッジ２５と、感光体カートリッジ２５に対して着脱可能に装着される現像カートリッジ２６とを備えて構成されている。

感光体カートリッジ２５は、プロセスユニット１８のうち、図３に示す境界線Ｇを境にして概ね左側に位置しており、感光ドラム２８、帯電器２９、転写ローラ３０を備えている。

感光ドラム２８は、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成される円筒形状のドラム本体３２と、このドラム本体３２の軸心において、ドラム本体３２の長手方向に沿って延びる金属製のドラム軸３３とを備えている。このドラム軸３３はグランドに接続されている。

帯電器２９は、タングステンなどの帯電ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、シールドケース２９Ａ、帯電ワイヤ２９Ｂ及び金属製のグリッド２９Ｃを有する。シールドケース２９Ａは、感光ドラム２８の回転軸方向（図４の左右方向）に長い角筒型をしている。シールドケース２９Ａのうち、感光ドラム２８との対向面は放電口として開口している。帯電ワイヤ２９Ｂは例えばタングステン線からなる。帯電ワイヤ２９Ｂは、シールドケース２９Ａ内において軸方向（図４の左右方向）に張りされている。帯電ワイヤ２９Ｂは高電圧の印加により、シールドケース２９Ａ内においてコロナ放電を生じさせる。そして、コロナ放電により生じたイオンが放電口から感光ドラム２８側に放電電流として流れることで、感光ドラム２８の表面を一様に正極性に帯電させる。

グリッド２９Ｃは金属製であって、シールドケース２９Ａの放電口に取り付けられており、スリットや透孔を有する板状をなす。このグリッド２９Ｃに流れる電流を一定にして、グリッド電圧を定電圧にすることで、感光ドラム２８の表面電位が一定になるように帯電電圧を制御している。尚、帯電器２９の「帯電ワイヤ２９Ｂ」が本発明の「第１負荷」に相当し、「グリッド２９Ｃ」が本発明の「第２負荷」に相当する。

また、帯電器２９にはワイヤクリーナ２９Ｄが設けられている。ワイヤクリーナ２９Ｄは帯電ワイヤ２９Ｂに沿って摺動自在な構成となっている。ワイヤクリーナ２９Ｄを、オペレータが帯電ワイヤ２９Ｂに沿って往復させることで、帯電ワイヤ２９Ｂの汚れを落とすことが出来る。

そして、プロセスユニット１８には端子Ｔ１ｂ、端子Ｔ２ｂが設けられ、本体ケーシング２には端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａが設けられている。端子Ｔ１ａと端子Ｔ１ｂ、および端子Ｔ２ａと端子Ｔ２ｂはそれぞれ接続相手となっていて、本体ケーシング２にプロセスユニット１８を組み付けると、対応する端子同士すなわちＴ１ａとＴ１ｂが互いに接触し、Ｔ２ａとＴ２ｂが互いに接触する構成となっている。

これら端子Ｔの接触により、本体ケーシング２側の高圧電源回路１１０に対してプロセスユニット１８側の帯電ワイヤ２９Ｂやグリッド２９Ｃが電気的に接続されることから、高圧電源回路１１０から帯電ワイヤ２９Ｂやグリッド２９Ｃに対して高電圧を印加することが出来る。具体的には、端子Ｔ１ａ、端子Ｔ１ｂを介して、帯電ワイヤ２９Ｂに高電圧（帯電電圧）を印加することが出来、端子Ｔ２ａ、端子Ｔ２ｂを介してグリッド２９Ｃに高電圧（グリッド電圧）を印加することができる。

尚、本体ケーシング２に設けられた「端子Ｔ１ａ」が本発明の「本体部側第１接続端子」の一例であり、プロセスユニット１８側に設けられた「端子Ｔ１ｂ」が本発明の「負荷側第１接続端子」の一例である。また、本体ケーシング２に設けられた「端子Ｔ２ａ」が本発明の「本体部側第２接続端子」の一例であり、プロセスユニット１８側に設けられた「端子Ｔ２ｂ」が本発明の「負荷側第２接続端子」の一例である。また、以下の説明において、端子Ｔと呼ぶ場合は、４つの端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ、Ｔ２ｂを総称しているものとする。

帯電器２９は、例えば長期間使用されると、帯電ワイヤ２９Ｂにトナーのシリカ等が付着（いわゆるワイヤ太り）して、当該帯電ワイヤ２９Ｂのインピーダンスが上昇する。すると、インピーダンスの上昇に伴って、グリッドに流れるグリッド電流Ｉｇが下がるので、グリッド電流Ｉｇを定電流制御しようとすると、帯電電圧は上昇する。そして、帯電電圧が所定値以上になると、帯電ワイヤ２９Ｂとグリッド２９Ｃとの間でアーク放電が生じて多量の電流が流れ、その結果、感光ドラム２８を均一に帯電できなくなり、画像品質が低下してしまうおそれがある。そのため、本実施形態では、後述するように放電検出回路２００を設けて、印刷処理中に、アーク放電が検出された場合には、帯電ワイヤ２９Ｂのクリーニングを報知するようにしている。

転写ローラ３０は、感光ドラム２８と上下方向において下側から対向して接触し、感光ドラム２８との間にニップを形成するように配置されている。転写ローラ３０には、転写時に転写バイアスが印加される。

現像カートリッジ２６は、プロセスユニット１８のうち、図３に示す境界線Ｇを境にして概ね右側に位置しており、供給ローラ３７、現像ローラ３８を備え、内部のトナー収容室４１に現像剤としてのトナーを収容している。

現像ローラ３８はローラ軸４８と、ローラ軸４８の周りを被覆する導電性のゴム材料からなるゴムローラ４９とを備えている。現像ローラ３８のローラ軸４８には、現像電圧が印加される構成となっている。現像ローラ３８は、供給ローラ３７を通じてトナー収容室４１から供給されるトナーを、現像電圧の作用により正極性に帯電させながら、感光ドラム２８上へ供給する機能を果たす。

定着部１９は加熱ローラ５２および押圧ローラ５３を備えている。加熱ローラ５２は、その軸方向に沿ってハロゲンランプからなるヒータが内装されており、加熱ローラ５２の表面が定着温度に加熱される。定着部１９では、図２に示すように、用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ５２と押圧ローラ５３との間を通過する間に熱定着させるものである。

上記のように構成されたプリンタ１による一連の画像形成処理について簡単に説明すると、プリンタ１は印刷データを受信すると、印刷処理を開始する。これにより、感光ドラム２８の表面は、その回転に伴って、帯電器２９により一様に正帯電される（帯電プロセス）。そして、露光装置であるスキャナ部１７から感光ドラム２８に向けてレーザ光が照射される（露光プロセス）。これにより、感光ドラム２８の表面には、印刷データに応じた所定の静電潜像が形成される。すなわち一様に正帯電された感光ドラム２８の表面のうち、レーザ光が照射された部分は電位が下がる。

次いで、現像ローラ３８の回転により、現像ローラ３８上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム２８の表面上に形成される静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム２８の静電潜像は、可視像化され、感光ドラム２８の表面には、反転現像によるトナー像が担持される（現像プロセス）。

また、上記したトナー像を形成するための処理と並行して、用紙３を搬送する処理が行われる。すなわち、給紙トレイ８から用紙３が一枚ずつ用紙搬送経路へと送り出される。用紙搬送経路に送り出された用紙３は、搬送ローラ１１により、感光ドラム２８と転写ローラ３０とが接触する転写位置に運ばれる。

すると、転写位置を通るときに、転写ローラ３０に印加される転写バイアスによって、感光ドラム２８の表面上に担持されたトナー像が用紙３の表面に転写される（転写プロセス）。かくして、用紙３上には、トナー像が形成される。その後、定着部１９を通過するときに、転写されたトナー像は熱定着される（定着プロセス）。その後、用紙３は排紙パス６２に搬送され、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ５８上に排紙される。

２．プリンタ１の電気的構成
次に、プリンタ１の電気的構成について説明する。図５はプリンタ１の電気的構成を概念的に示すブロック図である。プリンタ１は、高圧電源回路（本発明の「高圧電源部」の一例）１１０、通信部８１、ＲＡＭ８３、ＲＯＭ８５、電源装置８７、及び制御装置（本発明の「制御部」の一例）１００などから構成されている。

通信部８１はＰＣ等の情報端末装置との間で通信を行うものであり、情報端末装置から印刷指示や印刷データを受信する機能を担う。また、ＲＯＭ８５は印刷処理を実行するためのプログラムや、高圧電源回路１１０の異常検出シーケンスを実行するためのプログラムなどを記憶するものであり、ＲＡＭ８３には各種のデータが記憶されるようになっている。

制御装置１００は、帯電プロセス、露光プロセス、現像プロセス、転写プロセス、定着プロセスからなる一連の画像形成処理を実行する装置全体の統括機能と、高圧電源回路１１０を制御する機能と、印刷処理の終了後に高圧電源回路１１０の異常を検出して出力を低下させる機能を担っている。電源装置８７は、プリンタ１の電源となるものであり、１００Ｖや２００Ｖの交流電圧から２４Ｖ、５Ｖ、３．３Ｖ等の直流電圧を生成する。そして、高圧電源回路１１０に対して２４Ｖの電源電圧を供給する。また、制御装置１００や表示装置、ＲＯＭ８３、ＲＡＭ８５、通信部８１などの低圧系部品に対して５Ｖ又は３．３Ｖの電源電圧を供給する。

３．高圧電源回路の回路構成
高圧電源回路１１０は、プリンタ１の本体ケーシング２内に設けた高圧基板上に回路が組まれており、図６に示すように、第一ＰＷＭ信号平滑化回路１３０、アンプ１４０、帯電電圧印加回路１５０、アンプ１７０、グリッド電圧印加回路１８０と、放電検出回路２００を備える。尚、帯電電圧印加回路１５０が本発明の「第１印加部」の一例であり、グリッド電圧印加回路１８０が本発明の「第２印加部」の一例である。また、放電検出回路２００が本発明の「検知部」の一例である。

第一ＰＷＭ信号平滑化回路１３０は、抵抗ＲとコンデンサＣから構成された積分回路であり、制御装置１００のＰＷＭポートＰ１から出力されるＰＷＭ信号Ｓ１を平滑化する。第一ＰＷＭ信号平滑化回路１３０の出力段にはアンプ１４０が設けられていて、第一ＰＷＭ信号平滑化回路１３０にて平滑化されたＰＷＭ信号Ｓ１は、アンプ１４０にて増幅された後、帯電電圧印加回路１５０に設けられたトランジスタＴｒ１のベースに入力される構成となっている。

帯電電圧印加回路１５０は、ＤＣ２４Ｖの入力電圧から６ｋＶ〜１０ｋＶ程度の高電圧を生成する機能を果たすものである。本実施形態では、帯電電圧印加回路１５０に自励式のフライバックコンバータ（ＲＣＣ）を用いており、帯電電圧印加回路１５０は、トランス１５１と、トランス１５１の二次側に設けられた整流平滑化回路１５５と、トランス１５１の一次側に設けられたトランジスタＴｒ１とを備えてなる。

トランジスタＴｒ１は、トランス１５１をスイッチングするものであり、エミッタをグランドに接続し、コレクタをトランス１５１の一次側の巻き線に接続している。そして、ベースは、トランス１５１の一次コイルの副巻線（帰還コイル）１５７を介してアンプ１４０の出力端子に接続されている。帯電電圧印加回路１５０の出力ラインＬｏ１は、本体ケーシング２に設けられた端子Ｔ１ａに対して接続されている。

グリッド電圧印加回路１８０は直列接続された２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２からなる。グリッド電圧印加回路１８０の一端側は、本体ケーシング２に設けられた端子Ｔ２ａに対して接続され、他端側はグランドＧＮＤに接続されている。

プロセスユニット１８を本体ケーシング２の装着部２Ａに対して取り付けると、プロセスユニット１８側の端子Ｔ１ｂが本体ケーシング２側の端子Ｔ１ａに対して接触し、本体ケーシング２側の帯電電圧印加回路１５０とプロセスユニット１８側の帯電器２９の帯電ワイヤ２９Ｂが電気的に接続される。また、それと同時に、プロセスユニット１８側の端子Ｔ２ｂが本体ケーシング２側の端子Ｔ２ａに対して接触し、本体ケーシング２側のグリッド電圧印加回路１８０と、プロセスユニット１８側のグリッド２９Ｃが電気的に接続される。

そのため、プロセスユニット１８を本体ケーシング２に取り付けた後、帯電電圧印加回路１５０を出力状態にすると、帯電電圧印加回路１５０の出力電圧（６ＫＶ〜８ｋＶの高電圧）Ｖｏ１が、帯電器２９の帯電ワイヤ２９Ｂに印加される。そして、電圧の印加により、帯電ワイヤ２９Ｂがコロナ放電し、その一部がグリッド２９Ｃに流れる。グリッド２９Ｃに流れる電流、すなわちグリッド電流Ｉｇは、抵抗Ｒ１、Ｒ２を介してグランドに流れる。この時、グリッド電圧印加回路１８０は、グリッド電流Ｉｇの大きさと、抵抗１、Ｒ２の抵抗値に比例した電圧Ｖｏ２を発生し、発生した電圧Ｖｏ２がグリッド２９Ｃに印加されることになる。

Ｖｏ２＝（ｒ１＋ｒ２）×（ｉｇ）・・・・・・・（１）式
「ｉｇ」は「グリッド電流の大きさ」を示し、「ｒ１」、「ｒ２」は「抵抗Ｒ１」と「抵抗Ｒ２」の抵抗値である。

また、抵抗Ｒ１とＲ２の接続点と制御装置１００の入力ポートＰ２との間が信号線により接続されている。これにより、制御装置１００は、入力ポートＰ２の電圧レベルをチェックすることにより、帯電器２９のグリッド２９Ｃに流れるグリッド電流Ｉｇの大きさを検出することが出来る。

制御装置１００は、入力ポートＰ２の電圧レベルをモニタしつつ、ＰＷＭポートＰ１より出力するＰＷＭ信号Ｓ１のデューテイ比を調整して帯電電圧印加回路１５０の出力電圧Ｖｏ１を調整することにより、帯電器２９のグリッド２９Ｃに流れるグリッド電流Ｉｇが基準値（一例として２２５μＡ）になるように制御する機能を果たす。

放電検出回路２００は、ＮＰＮトランジスタＴｒ２と、コンデンサ２０３と、プルアップ抵抗２０５を備える。ＮＰＮトランジスタＴｒ２のベースは、コンデンサ２０３を介して、端子Ｔ２ａに接続されている。コンデンサ２０３は、グリッド電流Ｉｇから直流成分を除去し、交流成分を取り出す機能を果たす。ＮＰＮトランジスタＴｒ２は、エミッタをグランドに接続し、コレクタを５Ｖの電源ラインに抵抗２０５を介して接続している。そして、ＮＰＮトランジスタＴｒ２のコレクタから出力ラインが引き出されており、引き出された出力ラインは、制御装置１００の入力ポートＰ３に接続されている。

帯電ワイヤ２９Ｂとグリッド２９Ｃとの間でアーク放電や火花放電などの異常放電が発生していない状態では、ＮＰＮトランジスタＴｒ２はオフ状態になることから、放電検出回路２００の出力は、ハイレベルとなる。一方、帯電ワイヤ２９Ｂとグリッド２９Ｃとの間でアーク放電や火花放電などの異常放電が発生すると、グリッド２９Ｃに流れるグリッド電流Ｉｇが断続的に大きく変化する。そして、帯電ワイヤ２９Ｂとグリッド２９Ｃとの間に所定レベル以上のアーク放電や火花放電が発生すると、ＮＰＮトランジスタＴｒ２がオンし、放電検出回路２００の出力は、ロウレベルになる。

そのため、制御装置１００にて、入力ポートＰ３の電圧をチェックすることにより、帯電ワイヤ２９Ｂにおけるアーク放電や火花放電の発生を検知することができる。また、ＮＰＮトランジスタＴｒ２の入力段（すなわちベース側）には、ＲＣ並列回路２０７が設けられている。ＲＣ並列回路２０７のうち、Ｃは放電検知のためのコンデンサで、Ｒはアーク放電や火花放電発生時のＮＰＮトランジスタＴｒ２のベースを保護するためのものである。

４．プロセスユニット１８の取り外しと端子間の放電
本体ケーシング２に設けられた２つの端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａと、プロセスユニット１８に設けられた２つの端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂはいずれも金属製であって、正方形状をしていて、本体ケーシング２の装着部２Ａにプロセスユニット１８を装着した状態では、図７に示すように、端子Ｔ１ａに対して端子Ｔ１ｂのほぼ全体が重なると同時に、端子Ｔ２ａに対して端子Ｔ２ｂのほぼ全体が重なる関係となる。そして、図７のように、対応する２つの端子、すなわちＴ１ａ、Ｔ１ｂと、Ｔ２ａ、Ｔ２ｂが重なった状態では、２つの端子Ｔ１、Ｔ２間に所定の絶縁距離Ｌｏが確保される設定となっている。そのため、本体ケーシング２にプロセスユニット１８が収容されている状態では、２つの端子Ｔ１、Ｔ２間は空気の絶縁抵抗で絶縁されるので、端子Ｔ１、Ｔ２に電圧が加わっても、アーク放電や火花放電が発生することはない。

尚、この実施形態では、帯電ワイヤ２９Ｂ側の端子Ｔ１に加わる電圧とグリッド２９Ｃ側の端子Ｔ２に加わる電圧の電位差は、最大で９ｋＶ程度であることから、端子Ｔ１、Ｔ２間の絶縁距離Ｌｏを一例として９ｍｍ程度に設定している。また、図７では、２つの端子Ｔが重なっていることから、図を見やすくする目的で、本体ケーシング側の端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａについては２点鎖線で示してある。

一方、本体ケーシング２の装着部２Ａからプロセスユニット１８を取り外すため、プロセスユニット１８を、図中Ａ矢印で示すように手前側に引き抜いてゆくと、プロセスユニット１８に設けられた端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂは、本体ケーシング２側の端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａに対して一部が重なったまま、Ｘ方向前側に移動する。

この移動により、プロセスユニット１８に設けられた端子Ｔ１ｂが本体ケーシング２側の端子Ｔ２ａに接近する結果、端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間の距離Ｌが、当初の絶縁距離Ｌｏを下回る。例えば、図８の例では、プロセスユニット１８の移動により、端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間の距離Ｌが、絶縁距離Ｌｏの半分程度となる。すなわち、端子間の距離Ｌが、絶縁が確保される絶縁距離Ｌｏを下回る。そのため、端子Ｔ１、Ｔ２に電圧が加わっている状態で、プロセスユニット１８を引き抜くと、端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間でアーク放電や火花放電が発生する。

端子Ｔ１、Ｔ２間でアーク放電や火花放電が発生した場合、放電電流は、グリッド電流Ｉｇと同じように、グリッド２９Ｃからグリッド電圧印加回路１８０を経由してグランドに流れこむ。そのため、帯電器２９内でアーク放電や火花放電が発生した時と同様、放電検出回路２００にて検出することが出来る。

本実施形態では、図９のフローチャートを参照して説明するように、プロセスユニット１８の取り外しに伴って、端子Ｔ１、Ｔ２間でアーク放電や火花放電を意図的に発生させることにより、高圧電源回路１１０の異常を検知し、異常を検知した場合には、高圧電源回路１１０の出力を低下させるようにしている。

尚、プロセスユニット１８を本体ケーシング２から引き抜いた時に、端子Ｔが接近して絶縁距離を下回るようにするには、２組の端子Ｔ１とＴ２を、プロセスユニット１８の取り外し方向に離間して配置しておけばよい。

すなわち、この実施形態では、プロセスユニット１８を前方に引き抜いて本体ケーシング２の装着部２Ａから取り外すので、本体ケーシング２に設けられた２つの端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａと、プロセスユニット１８に設けられた２つの端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂを、プロセスユニット１８の取り外し方向にあたる前後方向に位置をずらして配置すればよく、図７に示すように、端子Ｔ１ａ、Ｔ１ｂを前側、端子Ｔ２ａ、Ｔ２ｂを後側に、位置をずらして配置している。なお、本体ケーシング２の装着部２Ａにガイドなどを設けておくと、プロセスユニット１８の取り外し方向を安定させることができる。

５．制御装置１００による高圧電源回路の異常検出シーケンス
制御装置１００は、印刷処理の終了後、図９に示す高圧電源回路１１０の異常検出シーケンスを実行する。尚、印刷終了に伴って、高圧電源装置１１０は制御装置１００により出力停止状態に制御されるものとする。

印刷処理の終了後、制御装置１００は所定時間、ウエイトし（Ｓ１０）、その後、アーク放電や火花放電が発生しているか判定する処理を行う（Ｓ２０）。具体的には、入力ポートＰ３の電圧をチェックし、入力ポートＰ３の電圧がハイレベルであれば「放電なし」と判定し、電圧がロウレベルであれば、「放電あり」と判定する。

＜高圧電源回路１１０が正常な場合＞
印刷処理の終了後、高圧電源回路１１０は制御装置１００により、出力停止状態に制御される。そのため、高圧電源回路１１０が正常である場合、帯電器２９に対して電圧は一切加わらないので、帯電器２９内でアーク放電や火花放電などの異常放電が起きることはない。従って、高圧電源回路１１０が正常である場合、入力ポートＰ３の電圧はハイレベルとなり、Ｓ２０ではＮＯされることになる。

Ｓ２０でＮＯ判定された場合は、Ｓ３０に移行する。Ｓ３０では、印刷命令の有無が判定される。印刷命令がない場合（Ｓ３０：ＮＯ）には、Ｓ１０に戻る。一方、印刷命令がある場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）には、Ｓ４０に移行する。Ｓ４０に移行した場合、図９の異常検出シーケンスはそこで終了し、印刷処理が実行される。

尚、制御装置１００は、印刷処理中も、入力ポートＰ３の電圧を定期的にチェックし「アーク放電や火花放電の有無」を判定する。放電が検出された場合には、帯電ワイヤ２９Ｂのクリーニングを報知する。例えば、操作パネルＰに設けられたモニタ上に、「ワイヤは汚れています。クリーニングしてください。」などのメッセージを表示する。

＜高圧電源１００に異常がある状態でプロセスユニットが引き抜かれた場合＞
次に、高圧電源回路１１０に異常がある場合、具体的には、印刷処理の終了後、出力を停止する指令を与えているにも拘わらず、高圧電源回路１１０が出力を出し続ける場合について説明を行う。この状態から、ユーザがプリンタ１のカバー７を開けて、本体ケーシング２からプロセスユニット１８を引き抜くと、プロセスユニット１８に設けられた端子Ｔ１ｂが本体ケーシング２側の端子Ｔ２ａに接近して絶縁距離Ｌｏを下回るため、２つの端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間でアーク放電や火花放電が起きる。

すると、放電検出回路２００が放電を検出して、トランジスタＴｒ２がオフからオンに切り替わる。そのため、入力ポートＰ３の電圧がハイレベルからロウレベルに切り替わる。制御装置１００は、入力ポートＰ３がロウレベルに切り替わると、アーク放電や火花放電が発生したと判定する（Ｓ２０：ＹＥＳ）。

Ｓ２０でＹＥＳ判定されると、その後、Ｓ５０に移行する。Ｓ５０では、制御装置１００から電源装置８７に対して電源電圧を「２４Ｖ」から「６Ｖ」に低下させる指令が与えられる。これにより、高圧電源回路１１０の電源電圧が「２４Ｖ」から「６Ｖ」に下がり、高圧電源回路１１０の出力が低下する。その後、制御装置１００は、操作パネルＰに設けられた表示部等に、高圧電源回路１１０の異常を通知するエラーメッセージを表示する。

６．効果説明
以上説明したように、本実施形態では、高圧電源回路１１０に異常がある場合には、プロセスユニット１８の取り外しに伴って、端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間で意図的に放電を起こし、放電が検出された場合には、高圧電源回路１１０の出力を自動的に低下させるようにしている。そのため、プロセスユニット１８の取り外し後、高圧電源回路１１０が出力を出し続ける事態を未然に回避できるので、ユーザの安全性を確保することが出来る。また、本実施形態では、従来のようにインターロックスイッチを用いて高圧電源部を停止させる構造に比べて、インターロックスイッチを廃止できる分、装置を小型化できる。また、既存の部品（端子Ｔ１、Ｔ２）の接近を利用して放電を発生させているので、放電発生用の専用部品を設ける必要がない。また、放電検出回路２００についても、帯電器２９の異常放電検出用として設けられたものを兼用しているので、その点でも部品点数を少なくできる。

＜実施形態２＞
実施形態２について、図１０を参照しつつ説明する。
実施形態１では、放電検出回路２００をグリッド電圧印加回路１８０と並列に設ける例を示した。

帯電器２９内で発生する異常放電による放電電流（端子Ｔ１、Ｔ２間の放電による放電電流も同様）は、グランドを通じて、トランス１５１の二次コイルの低圧側に流れこむ。そのため、図１０に示すように、放電検出回路３００を、トランス１５１の二次コイルの低圧側に設けることも可能である。

放電検出回路３００は、例えば、ツェナーダイオード３１１、電流検出抵抗３１２、ＰＮＰトランジスタトランジスタＴｒ３、抵抗３１３、３１５およびコンデンサ３１４を含む。電流検出抵抗３１２は、トランス１５１の二次コイルの低圧側とグランド間に設けられており、アーク放電や火花放電等の異常放電に起因する異常放電電流を検出する機能を果たす。

帯電器２９内で異常放電（端子Ｔ１、Ｔ２間の放電も同様）が発生すると、グリッド２９Ｃに流れるグリッド電流Ｉｇが断続的に大きく変化する。そして、電流検出抵抗３１２による検出電圧が断続的にツェナーダイオード３１１のツェナー電圧に達すると、それに応じてトランジスタＴｒ３がオンする。すなわち、帯電器２９内で所定レベル以上の異常放電が発生する毎にトランジスタＴｒ３がオンする。トランジスタＴｒ３からのオン信号は、抵抗３１３およびコンデンサ３１４によって積分され、制御装置１００の入力ポートＰ３に供給される。そのため、制御装置１００は、入力ポートＰ３のレベルから、帯電器２９内における異常放電の有無や、端子Ｔ１、Ｔ２間における放電の有無を検出することが出来る。

＜実施形態３＞
実施形態３について図１１を参照しつつ説明する。実施形態１では、本体ケーシング側の端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａ、プロセスユニット側の端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ共に、端子形状を正方形型とした。実施形態３は、実施形態１に対して放電を起こす２つの端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａの形状を変更したものである。

図１１に示すように、２つの端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａは、コーナ部（相手側の端子向かい合うコーナ部）の形状が、相手側に向かって先細りした鋭角形状をなす。このように先端形状を鋭角状にしておけば、プロセスユニット１８の取り外しに伴って、端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間の距離Ｌが絶縁距離Ｌｏを下回った場合に、２つの端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間（図１１中のＢ部）で火花放電やアーク放電が発生しやすくなる。

＜実施形態４＞
実施形態４について図１２を参照しつつ説明する。実施形態１では、本体ケーシング側の端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａ、プロセスユニット側の端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ共に、端子形状を正方形型とした。実施形態４は、実施形態１に対して一部の端子、すなわち本体ケーシング２側の端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａの形状を変更したものである。

図１２に示すように、端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａはプロセスユニット１８の取り外し方向（図１２のＡ矢印方向）に長い長方形型にしている。本体ケーシング２側の端子Ｔ１ａ、Ｔ２ａの形状を取り外し方向に長くしておけば、プロセスユニット１８を本体ケーシング２から取り外す際に、プロセスユニット１８側の端子Ｔ１ｂと本体ケーシング２側の端子Ｔ１ａとが、長い距離、接触状態を保つ。そのため、端子Ｔ１ａとの接触状態を保ったまま、プロセスユニット１８側の端子Ｔ１ｂを、本体ケーシング２側の端子Ｔ２ａに接近させることが可能となるので、２つの端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間（図１２中のＢ部）で火花放電やアーク放電が発生しやすくなる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態１では、端子Ｔ１、Ｔ２間の放電を検出した場合、高圧電源回路１１０の出力を低下させる例を示したが、２４Ｖの電源ラインを落として、高圧電源回路１１０の出力を停止させてもよい。

（２）上記実施形態１では、プロセスユニット１８の取り外し方向への移動を利用して、固定側となる本体ケーシング側の端子Ｔ２ａに対して、移動側となるプロセスユニット１８側の端子Ｔ１ｂを接近させ、両端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ａ間の距離Ｌを絶縁距離以下にすることにより、アーク放電や火花放電を発生させる例を示した。

上記の他にも、例えば、図１３に示すようにプロセスユニット１８の取り外し方向（図１３では下方）への移動によって、プロセスユニット１８に設けられた前側の端子Ｔ１ｂを、プロセスユニット１８に設けられた後側の端子Ｔ２ｂに対して絶縁距離以下まで接近させることにより、２つの端子Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ間でアーク放電や火花放電を発生させるようにしてもよい。

このような構造を実現させるには、例えば、図１３に示すように、端子Ｔ１ｂを、プロセスユニット１８に対して固定された固定部４１０と、固定部４１０に対して前後方向（図１３の上下方向）に移動自在に取り付けられたスライド部４２０とから構成し、プロセスユニット１８を前方に引き抜いた時に、スライド部４２０が後方に移動して、後側の端子Ｔ２ｂに接近するようにすればよい。

尚、図１４の例では、スライド部４２０の底部に形成された嵌合溝４２５に対して、本体ケーシング２側に形成された突起４５０を嵌合係止させる構成となっていて、プロセスユニット１８を前方（図１４の左側）に移動させると、突起４５０が嵌合溝４２５の溝壁にあたって、スライド部４２０の移動が規制される結果、スライド部４２０を残したまま、プロセスユニット１８に固定された固定部４１０だけが、前方に移動する。その結果、スライド部４２０は、後方へ移動したのと同じ状態となり、後方の端子Ｔ２ｂに接近する。尚、図１４では、構造の理解を容易にするため、固定部４１０とスライド部４２０を上下方向に分離して示したが、実際には、固定部４１０とスライド部４２０は、図中の上下方向で重なっている。

（３）また、実施形態１では、ワイヤ２９Ｂ側の端子Ｔ１とグリッド２９Ｃ側の端子Ｔ２との間で放電を発生させるようにしたが、ワイヤ２９の先端に設けられワイヤ電極（本発明の「第１接続部」の一例）とグリッド２９Ｃの先端に設けられたグリッド電極（本発明の「第２接続部」の一例）間で放電を起こすようにしてもよい。すなわち、プロセスユニット１８の取り外し方向への移動を利用して、ワイヤ電極とグリッド電極を接近させ絶縁距離以下にすることにより、両間で放電を発生させるようにしてもよい。

（４）上記実施形態１では、画像形成装置の一例として、感光ドラム２８を１組しか持たない、モノクロ式のレーザプリンタ１を例示した。本明細書により開示される技術の適用範囲は、モノクロ式のレーザプリンタ１に限定されるものではなく、図１５のように、４色のトナーに対応して４つの感光ドラムＤ１〜Ｄ４を一列状に配置したタンデム方式のカラーレーザプリンタに対しても適用することが可能である。

図１５に示すように、給紙トレイ５１０、用紙搬送ベルト５２１や転写ローラ５２３を含むベルトユニット５２０、４つの感光ドラムＤ１〜Ｄ４を含むプロセスユニット５５０を下から順に積み上げたタンデム式のカラーレーザプリンタの場合、本体ケーシング５００の上部に設けられたカバーの開閉により、本体ケーシング５００内に収容された各ユニットを積まれた順に取り出すことが出来る。すなわち、図１６に示すように、本体ケーシング５００から、プロセスユニット５５０、ベルトユニット５２０の順に、ユニットを取り出すことが可能である。

このように、本体ケーシング５００から複数のユニットを取り出し可能である場合には、取り外し方向から見て、最も手前側にあるユニットが取り出される際に、火花放電やアーク放電が発生するようにすることが好ましい。すなわち、図１５の例であれば、最も上側に位置する、プロセスユニット５５０が取り出される時に、２つの端子が互いに接近して絶縁距離以下となって、火花放電やアーク放電が起こすようにすることが好ましい。その理由は、高圧電源回路１１０に異常があった場合に、ユーザが、手前にあるプロセスユニット５５０を本体ケーシング５００から取り出した段階で、制御装置１００が高圧電源回路１１０の出力を強制的に下げるので、ユーザの安全を確保することが出来るからである。

（５）実施形態１では、端子Ｔ１ｂと端子Ｔ２ａの間で放電を起こす例を説明したが、端子Ｔ１ａと端子Ｔ２ｂの間で放電を起こすようにしてもよい。

（６）また、端子Ｔの形状は、実施形態で説明した形状に限定されるものではなく、例えば、端子Ｔを線ばねにより構成し、プロセスユニット１８の装着時、相手側の端子Ｔに対して弾性的に接触させる構成にしてもよい。

（７）実施形態１では、画像形成用の負荷として帯電器のワイヤやグリッドを例示したが、現像ローラ３８や転写ローラ３０なども負荷の一例であり、本技術を現像ローラ３８や転写ローラ３０に対応する端子Ｔを対象に適用することも可能である。

１...プリンタ（本発明の「画像形成装置」の一例）
２...本体ケーシング（本発明の「本体部」の一例）
１８...プロセスユニット（本発明の「負荷ユニット」の一例）
２６...現像カートリッジ
２８...感光ドラム
２９...スコロトロン型帯電器
２９Ｂ...帯電ワイヤ（本発明の「第１負荷」の一例）
２９Ｃ...グリッド（本発明の「第２負荷」の一例）
１００...制御装置（本発明の「制御部」の一例）
１１０...高圧電源回路（本発明の「高圧電源部」の一例）
１５０...帯電電圧印加回路（本発明の「第１印加部」の一例）
１８０...グリッド電圧印加回路（本発明の「第２印加部」の一例）
２００...放電検出回路（本発明の「検知部」の一例）
Ｔ１ａ...端子（本発明の「本体部側第１接続端子」、「第１接続部」の一例）
Ｔ１ｂ...端子（本発明の「負荷側第１接続端子」、「第１接続部」の一例）
Ｔ２ａ...端子（本発明の「本体部側第２接続端子」、「第２接続部」の一例）
Ｔ２ｂ...端子（本発明の「負荷側第２接続端子」、「第２接続部」の一例）

Claims (6)

1. 装着部を有する本体部と、
   前記装着部に着脱可能とされ、画像形成用の第１負荷と第２負荷とを含む負荷ユニットと、
   高圧電源部と、
   前記高圧電源部に含まれ、前記装着部に装着された前記第１負荷に対して第１接続部を介して電気的に接続され、前記第１負荷に電圧を印加する第１印加部と、
   前記高圧電源部に含まれ、前記装着部に装着された前記第２負荷に対して第２接続部を介して電気的に接続され、前記第２負荷に電圧を印加する第２印加部と、
   前記第１負荷側と第２負荷側との間での放電を検知する検知部と、
   前記検知部により放電が検知された場合、前記高圧電源部の出力を停止又は低下させる制御部と、を備え、
   前記装着部から前記負荷ユニットが取り出される際に、絶縁距離以下に、前記第１接続部と前記第２接続部が接近する画像形成装置。
2. 前記第１接続部は、
   前記本体部側に設けられた本体部側第１接続端子と、
   前記負荷ユニット側に設けられ、前記装着部に対する前記負荷ユニットの装着に伴って、前記本体部側第１接続端子に接続される負荷側第１接続端子とを含み、
   前記第２接続部は、
   前記本体部側に設けられた本体部側第２接続端子と、
   前記負荷ユニット側に設けられ、前記装着部に対する前記負荷ユニットの装着に伴って、前記本体部側第２接続端子に接続される負荷側第２接続端子とを含み、
   前記負荷ユニットが前記装着部から取り外し方向に移動した場合に、
   前記本体部側第１接続端子と前記負荷側第２接続端子の組又は、前記本体部側第２接続端子と前記負荷側第１接続端子の組のうちいずれか一方の組で、
   前記負荷側の接続端子が前記本体部側の接続端子に対して接近して、両接続端子間の距離が絶縁距離以下となる請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記接続端子の先端部は、組を作る相手側の接続端子に向かって先細りする形状である請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記接続端子は、前記取り外し方向に長い形状である請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記負荷ユニットは、前記第１負荷である帯電ワイヤと前記第２負荷であるグリッドを有する帯電器を備え、
   前記制御部は、
   画像形成動作中に前記検出部が放電を検出した場合、前記帯電ワイヤのクリーニングを報知し、
   画像形成動作後に前記検出部が放電を検出した場合、前記高圧電源部の異常を報知する請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記負荷ユニットは、前記装着部に対し、前記取り外し方向の最も手前に位置する請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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