JP2021021779A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】入力ポートの増加を招くことなく、画像形成装置のメンテナンスに関連した二つの検知信号を区別可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】第一生成回路は画像形成に関与する部材について第一の異常に係わる第一信号を生成する。第二生成回路は画像形成に関与する部材について第二の異常に係わる第二信号を生成する。制御回路は第一信号と第二信号とが入力される単一のポートを有する。制御回路は、ポートに入力された信号の特徴に基づき第一信号と第二信号とを識別する。【選択図】図２

Description

本発明は画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置で画像形成に関与する部材は清掃や交換が必要になることがある。たとえば、コロナ放電を行う帯電器に、紙粉またはトナーが付着するとリーク放電が発生することがある。特許文献１によれば、リーク電流が検知されるとリーク電流が継続的に流れることを抑制するため過電流保護回路が提案されている。このようなリーク放電は、コロナ放電用のワイヤを清掃することにより、発生しにくくなる。

特開２０００−３３０４３１号公報

ところで、帯電器にも設計寿命が存在するため、寿命が尽きた帯電器は交換されなければならない。たとえば、設計寿命が尽きたワイヤはコロナ放電によって断線してしまう。特許文献１によれば電流検知回路によってリーク電流が検知されるが、ワイヤの断線を検知する回路が存在しない。そこで、ワイヤの断線を検知する回路を追加すれば、メンテナンス担当者は、帯電器の清掃が必要なのか、帯電器の交換が必要なのかを容易に判断できるようになろう。しかし、二つの回路からそれぞれ出力された検知信号を受信するためには、コントローラに二つの入力ポートが必要になってしまう。コントローラのＣＰＵまたはＡＳＩＣにポートを追加することは、ＣＰＵまたはＡＳＩＣの全面的な刷新が必要となるため、製造コストの大幅な上昇を招く。そこで、本発明は、入力ポートの増加を招くことなく、画像形成装置のメンテナンスに関連した二つの検知信号を区別可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、たとえば、
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段において画像形成に関与する部材について、第一の異常に係わる第一信号を生成する第一生成回路と、
前記第一の異常とは異なる第二の異常に係わる第二信号であって、前記第一信号とは時間軸方向または周波数方向における特徴が異なる第二信号を生成する第二生成回路と、
前記第一信号と前記第二信号とが入力される単一のポートを有する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、前記ポートに入力された信号の特徴に基づき前記第一信号と前記第二信号とを識別するように構成されていることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、画像形成装置のメンテナンスに関連した二つの検知信号を区別可能な画像形成装置が提供される。

画像形成装置を示す図 コントローラと電源装置を示す図 交流電源回路を示す図 帯電電圧などの波形を示す図 第一生成回路を示す図 検知信号などの波形を示す図 直流電源回路を示す図 第二生成回路を示す図 検知信号などの波形を示す図 信号識別処理を示すフローチャート 第二生成回路を示す図 信号識別処理を示すフローチャート

以下、添付図面を参照して実施形態が詳しく説明される。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一または同様の構成には同一の参照番号が付され、重複した説明は省略される。

本発明の実施例に係る画像形成装置を一例に挙げて説明する。図１に示す画像形成装置１００の本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを備える。４個のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは同一構造であるが、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）といった異なる色のトナーにより画像を形成する点で相違する。以降、各色個別の説明をする場合を除きＹＭＣＫの符号は省略する。

プロセスカートリッジ５は、像担持体である感光ドラム１、帯電器である帯電ローラ２、現像器である現像ローラ３を有する。プロセスカートリッジ５の下方に設けられたレーザユニット７は、スキャナモータの駆動／停止やレーザビームの点灯をコントローラ２５の指示にしたがって制御する光学系制御部である。感光ドラム１は、帯電ローラ２により所定の負極性の電位に帯電された後、レーザビームにより静電潜像が形成される。静電潜像は現像ローラ３により反転現像されて負極性のトナーを付着され、その結果、感光ドラム１にトナー像が形成される。

中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８を駆動する駆動ローラ９と、中間転写ベルト８に従動して回転する従動ローラ１０を有している。中間転写ベルト８はベルト状の中間転写体であるが、ドラム状の中間転写体が採用されてもよい。感光ドラム１に対向して、中間転写ベルト８の内側に一次転写ローラ６が配設されている。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ６によって中間転写ベルト８上に一次転写される。中間転写ベルト８上に４色のトナー像が多重転写されて形成された多色のトナー像は二次転写ローラ１１まで搬送される。

給送装置１２は、シートＰを収納する給紙カセット１３からシートＰを給紙する給紙ローラ１４と、給紙されたシートＰを搬送する搬送ローラ対１５とを有する。給送装置１２から搬送されたシートＰはレジストローラ対１６により二次転写ローラ１１に搬送される。二次転写ローラ１１は、搬送されてきたシートＰに対して、中間転写ベルト８上のトナー像を二次転写する。トナー像転写後のシートＰは定着装置１７に搬送され、定着フィルム１８と加圧ローラ１９とによって加熱および加圧されて表面にトナー像を定着される。トナー像が定着したシートＰは排紙ローラ対２０によって排出される。

ポスト帯電器２１は電源装置２６からポスト帯電電圧を供給される帯電器である。ポスト帯電器２１はワイヤを有し、ワイヤにポスト帯電電圧が印加されることでワイヤと感光ドラム１との間でコロナ放電が発生する。これにより、感光ドラム１上のトナーの帯電量が目標範囲内の帯電量に維持される。図１によれば、ＹＭＣＫのそれぞれにポスト帯電器２１が設けられているが、ブラックに対してだけポスト帯電器２１が設けられてもよい。

＜コントローラと電源装置＞
図２はコントローラ２５と電源装置２６を示している。コントローラ２５はＣＰＵ２００を有しており、画像形成装置１００の各部を統括的に制御している。ＣＰＵ２００は、メモリ２０５のＲＯＭ領域に記憶された制御プログラムを実行することで、画像形成装置１００を制御する。ＣＰＵ２００は、制御プログラムを実行することでタイマー２０１、カウンタ２０２、識別部２０３、および通知部２０４として機能するプロセッサ回路である。これらの機能の一部またはすべてはＡＳＩＣやＦＰＧＡなどのハードウエアにより実現されてもよい。ＡＳＩＣは特定用途集積回路の略称である。ＦＰＧＡはフィールドプログラマブルゲートアレイの略称である。タイマー２０１は所定時間を計時する計時回路である。カウンタ２０２はパルス数などをカウントする計数回路である。識別部２０３は電源装置２６が出力する複数の信号を識別する回路である。通知部２０４は、識別部２０３により識別された信号に対応するメッセージなどの情報を表示装置２７に表示させる回路である。ＣＰＵ２００は、電源装置２６を駆動するための複数の駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂ、ＣＬＫ＿Ｃおよび設定信号ＳＥＴを生成して出力する。出力ポート２０６は駆動信号ＣＬＫ＿Ａを出力する。出力ポート２０７は駆動信号ＣＬＫ＿Ｂを出力する。出力ポート２０８は駆動信号ＣＬＫ＿Ｃを出力する。出力ポート２０９は設定信号ＳＥＴを出力する。入力ポート２１０は第一信号ＳＧ１と第二信号ＳＧ２とのいずれかであるエラー信号ＥＲＲを電源装置２６から入力される。識別部２０３は、第一信号ＳＧ１の特徴と第二信号ＳＧ２の特徴とに基づき第一信号ＳＧ１と第二信号ＳＧ２とを識別する。ここで、特徴とは時間軸方向または周波数軸方向における信号の特徴である。たとえば、特徴は、信号の周期や所定期間におけるパルスの数などである。

電源装置２６は、ポスト帯電器２１のワイヤ２８に印加される帯電電圧Ｖｏｕｔを生成する。ここで、帯電電圧Ｖｏｕｔは帯電交流電圧Ｖａｃに帯電直流電圧Ｖｄｃを重畳させることで生成される。交流電源回路２１１は、駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂに応じた帯電交流電圧Ｖａｃを生成し、直流電源回路２２１から出力される帯電直流電圧Ｖｄｃに帯電交流電圧Ｖａｃを重畳して帯電電圧Ｖｏｕｔを生成してもよい。交流検知回路２１２は、交流電源回路２１１が負荷（ポスト帯電器２１）に供給する交流電流を検知する回路である。第一生成回路２１３は、交流検知回路２１２により検知された交流電流に基づき過電流の有無（リーク電流の有無）を検知する。第一生成回路２１３は、過電流を検知したことを示す第一信号ＳＧ１をＣＰＵ２００に出力する。第一生成回路２１３は、過電流を検知すると、交流電源回路２１１の動作を制限してもよい（過電流保護）。

直流電源回路２２１は、ＣＰＵ２００から出力される駆動信号ＣＬＫ＿Ｃと設定信号ＳＥＴに基づき、ポスト帯電器２１のワイヤ２８に印加される帯電直流電圧Ｖｄｃを生成する。直流電圧の値は設定信号ＳＥＴにより決定される。帯電直流検知回路２２２は、負荷（ワイヤ２８）に印加される直流電圧を検知する。第二生成回路２２３は、直流検知回路２２２により検知された直流電圧に基づき、過電圧の発生の有無（ワイヤ２８の断線の有無）を検知する。第二生成回路２２３は、過電圧が発生したことを示す第二信号ＳＧ２を生成し、ＣＰＵ２００へ出力する。第二生成回路２２３は、過電圧が発生すると、直流電源回路２２１の動作を制限してもよい（過電圧保護）。

入力ポート２１０に第一信号ＳＧ１が入力されたことを識別部２０３が識別すると、通知部２０４は、ポスト帯電器２１について第一のメンテナンスが必要であることを示すメッセージ（例：エラーコード）を表示装置２７に出力してもよい。このメッセージはワイヤ２８におけるリーク電流の発生を示すメッセージであってもよい。また、第一のメンテナンスは、ポスト帯電器２１の清掃であってもよい。

入力ポート２１０に第二信号ＳＧ２が入力されたことを識別部２０３が識別すると、通知部２０４は、ポスト帯電器２１について第二のメンテナンスが必要であることを示すメッセージ（例：エラーコード）を表示装置２７に出力してもよい。このメッセージはワイヤ２８における断線の発生を示すメッセージであってもよい。また、第二のメンテナンスは、ポスト帯電器２１の修理または交換であってもよい。

なお、第一信号ＳＧ１はダイオードＤ３０２を介して入力ポート２１０に接続されている。より具体的には、ダイオードＤ３０２のカソードが第一生成回路２１３に接続されている。ダイオードＤ３０２のアノードがダイオードＤ４０２のアノード、入力ポート２１０およびプルアップ抵抗Ｒ５０１の一端に接続されている。プルアップ抵抗Ｒ５０１の他端は３．３Ｖ電源に接続されている。第二信号ＳＧ２はダイオードＤ４０２を介して入力ポート２１０に接続されている。より具体的には、ダイオード４３０２のカソードが第二生成回路２２３に接続されている。ダイオードＤ４０２のアノードがダイオードＤ３０２のアノード、入力ポート２１０およびプルアップ抵抗Ｒ５０１の一端に接続されている。ダイオードＤ３０２は第二信号ＳＧ２が第一生成回路２１３に印加されることを制限する。ダイオードＤ４０２は第一信号ＳＧ１が第二生成回路２２３に印加されることを制限する。入力ポート２１０は、プルアップ抵抗Ｒ５０１を介して３．３Ｖ電源に接続されている。つまり、入力ポート２１０に検知信号が入力されていない場合、入力ポート２１０のレベルはＨｉに維持される。以下では、入力ポート２１０に印加される検知信号はエラー信号ＥＲＲと表記される。エラー信号ＥＲＲは、第一信号ＳＧ１または第二信号ＳＧ２である。

［実施例１］
●交流電源回路
図３は交流電源回路２１１の詳細を示している。図４は各種の波形を示している。なお、ＶＤＳはドレインとソース間の電圧を示している。交流電源回路２１１は、トランス駆動部３０１、ＤＣＤＣコンバータ３０２、電圧検知回路３０３、ＡＣトランスＴ３０１を有している。トランス駆動部３０１は、ＡＣトランスＴ３０１を駆動するための回路であり、ダンピング抵抗Ｒ３０１、Ｒ３０２、プルダウン抵抗Ｒ３０３、Ｒ３０４、ＦＥＴ Ｑ３０１、ＦＥＴ Ｑ３０２、コンデンサＣ３０１を有している。ＦＥＴ Ｑ３０１は、ダンピング抵抗Ｒ３０１を介して入力された駆動信号ＣＬＫ＿Ａにしたがってスイッチング動作を実行する。ＦＥＴＱ３０２は、ダンピング抵抗Ｒ３０２を介して入力された駆動信号ＣＬＫ＿Ｂにしたがってスイッチング動作を実行する。図４が示すように、駆動信号ＣＬＫ＿ＡがＨｉ（３．３Ｖ）のときにＦＥＴ Ｑ３０１がオンする。駆動信号ＣＬＫ＿ＢがＨｉ（３．３Ｖ）のときにＦＥＴ Ｑ３０２がオンする。駆動信号ＣＬＫ＿ＡがＨｉとなるオン期間の長さはＴ１である。駆動信号ＣＬＫ＿ＢがＨｉとなるオン期間の長さもＴ１である。駆動信号ＣＬＫ＿ＡがＬｏｗとなるオフ期間の長さはＴ２である。駆動信号ＣＬＫ＿ＢがＬｏｗとなるオフ期間の長さもＴ２である。駆動信号ＣＬＫ＿Ａと駆動信号ＣＬＫ＿Ｂとは基本的に逆位相の信号であるため、ＦＥＴ Ｑ３０１とＦＥＴ Ｑ３０２とが交互にオン／オフを繰り返す。ＦＥＴ Ｑ３０１とＦＥＴ Ｑ３０２とが同時にオンすると貫通電流が流れてＦＥＴ Ｑ３０１とＦＥＴ Ｑ３０２とが破損しうる。そこで、ＦＥＴ Ｑ３０１とＦＥＴ Ｑ３０２とが同時にオフになっている期間であるデッドタイムＴ３が設けられている。

ＤＣＤＣコンバータ３０２は帯電電圧Ｖｏｕｔの交流成分である帯電交流電圧Ｖａｃが所定値となるようにトランスＴ３０１に入力される電圧を所定値Ｖｉｎ１に制御する回路である。電圧検知回路３０３は帯電交流電圧Ｖａｃを検知する回路であり、ダイオードＤ３０１とコンデンサＣ３０２を有している。ＡＣトランスＴ３０１の補助巻線には、ＡＣトランスＴ３０１の二次側巻線に生じ二次側電圧に比例した電圧が生じる。そこで、ＡＣトランスＴ３０１の補助巻線に生じる電圧が電圧検知回路３０３により検知され、ＤＣＤＣコンバータ３０２にフィードバックされている。帯電交流電圧Ｖａｃが所定値（例：５５００Ｖｐｐ）となるときに、ＤＣＤＣコンバータ３０２には基準電圧Ｖｃｎｔ＿ａｃに等しい電圧が電圧検知回路３０３から入力される。つまり、ＤＣＤＣコンバータ３０２は、電圧検知回路３０３から入力電圧が基準電圧Ｖｃｎｔ＿ａｃに等しくなるように定電圧制御を実行する。ＡＣトランスＴ３０１はトランス駆動部３０１によって生成された交流の駆動パルスを交流の高電圧に変換し、ポスト帯電器２１に供給する。図４が示すような電圧Ｑ３０１＿ＶＤＳ、Ｑ３０２＿ＶＤＳがＡＣトランスＴ３０１の一次側に印加されると、ＡＣトランスＴ３０１の二次側に、約５５００Ｖｐｐの交流電圧が生成される。

交流検知回路２１２は、コンデンサＣ３０３を介して入力される帯電電圧Ｖｏｕｔの交流成分を直流の電圧信号に変換する回路である。交流検知回路２１２から出力される電圧信号は第一生成回路２１３のａ端子に入力される。

図５が示す第一生成回路２１３は、第一信号ＳＧ１を生成する機能に加え、過電流から電源装置２６を保護する機能を有している。コンパレータＩＣ３００は、プラス入力端子に入力される電圧とマイナス入力端子に入力される電圧とを比較し、比較結果を出力する回路である。図５によれば、交流検知回路２１２から入力される検知信号Ｖｉｓｎｓ１は、ダイオードＤ３０３を介して分圧回路に入力される。検知信号Ｖｉｓｎｓ１は、ダイオードＤ３０３を通過するため、所定の順方向電圧（例：０．６Ｖ）だけ低下する。分圧回路は抵抗Ｒ３０３、Ｒ３０４'により構成されている。これにより、検知信号Ｖｉｓｎｓ１は検知信号Ｖｉｓｎｓ２に変換される。プラス入力端子には過電流保護のための閾値電圧Ｖｏｃｐｔｈ１が入力される。抵抗Ｒ３０４、Ｒ３０５は分圧回路を形成しているが、ここでは、電源電圧（例：２４Ｖ）から閾値電圧Ｖｏｃｐｔｈ１を生成する。コンパレータＩＣ３００の出力端子とプラス入力端子と間には抵抗Ｒ３０６が接続されている。

図６（Ａ）および図６（Ｂ）は検知信号Ｖｉｓｎｓ２と閾値電圧Ｖｏｃｐｔｈ１との関係と、エラー信号ＥＲＲと電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１との関係を示している。電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１はコンパレータＩＣ３００の比較結果に相当する電圧である。電圧Ｖ２はポスト帯電器２１に正常レベルの帯電電流が流れているときの検知信号Ｖｉｓｎｓ２に相当する。閾値電圧Ｖｏｃｐｔｈ１は電圧Ｖ３である。電圧Ｖ２は電圧Ｖ３よりも低いため、コンパレータＩＣ３００の出力端子はオープンコレクタとなる。したがって、コンパレータＩＣ３００の出力端子の電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１は電圧Ｖ４となる。電圧Ｖ４は３．３Ｖよりも大きな値となるように設定されている。そのため、電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１が電圧Ｖ４であるときに、エラー信号ＥＲＲの信号レベルは３．３Ｖ（Ｈｉ）となる。

ＣＰＵ２００はエラー信号ＥＲＲの論理レベルをモニタしている。画像形成動作中においてエラー信号ＥＲＲがＨｉを継続している場合に、ＣＰＵ２００は、帯電交流電圧Ｖａｃが正常に出力されていると判定する。

図５において、トランジスタＱ３０３、Ｑ３０４、抵抗Ｒ３０７、Ｒ３０８、Ｒ３０９、Ｒ３１０、Ｒ３１１は過電流保護回路５００を形成している。過電流保護回路５００は過電流が検知されると、トランス駆動部３０１のスイッチング動作を停止させる回路である。電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１が電圧Ｖ４であるときに、トランジスタＱ３０３はオンとなり、トランジスタＱ３０４はオフとなる。そのため、トランス駆動部３０１のＦＥＴ Ｑ３０１、Ｑ３０２にはそれぞれ対応する駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂが供給される。この場合、ＦＥＴ Ｑ３０１、Ｑ３０２がスイッチング動作を実行するため、帯電電圧Ｖｏｕｔが生成される。

図６（Ａ）が示すように、過電流が発生すると、検知信号Ｖｉｓｎｓ２が閾値電圧Ｖｏｃｐｔｈ１（＝Ｖ３）に到達する。このとき、コンパレータＩＣ３００のプラス入力端子の電圧よりもマイナス入力端子の電圧が低い。検知信号Ｖｉｓｎｓ２が閾値電圧Ｖｏｃｐｔｈ１（＝Ｖ３）を超えると、コンパレータＩＣ３００の出力端子はショート状態となる。そのため、出力端子の電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１は０Ｖとなる。これに伴って閾値電圧Ｖｏｃｐｔｈ１が過電流保護のための電圧Ｖ３から保護解除のための電圧Ｖ１に切り替わる。電圧Ｖ１は、２４Ｖの電源電圧と、抵抗Ｒ３０４、Ｒ３０５、Ｒ３０６とによって形成される分圧回路により設定される電圧である。電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１が０Ｖのときに、エラー信号ＥＲＲは、電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１からダイオードＤ３０２の順方向電圧（例：約０．６Ｖ）を差し引いた電圧（Ｌｏｗレベル）となる。

ＣＰＵ２００はエラー信号ＥＲＲの論理レベルをモニタしている。画像形成動作中にエラー信号ＥＲＲがＨｉレベルからＬｏｗレベルに変化すると、ＣＰＵ２００は、状態判別処理を実行する。

図５に示された過電流保護回路５００において電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１が０Ｖであるときに、トランジスタＱ３０３がオフとなり、トランジスタＱ３０４がオンとなる。これにより、トランス駆動部３０１のＦＥＴ Ｑ３０１に供給される駆動信号ＣＬＫ＿Ａと、ＦＥＴ Ｑ３０２に供給される駆動信号ＣＬＫ＿Ｂとがともに遮断される。よって、交流電源回路２１１は、帯電交流電圧Ｖａｃの出力を停止する。なお、トランジスタＱ３０４がオンになると、第一生成回路２１３のｂ端子の出力は第二生成回路２２３のｅ端子にも接続されているので、駆動信号ＣＬＫ＿Ｃも遮断される。その結果、過電流保護において交流電源回路２１１の出力が停止されると、直流電源回路２２１の出力も停止される。

帯電交流電圧Ｖａｃの出力が停止した場合、ワイヤ２８には電流が流れなくなる。そのため、検知信号Ｖｉｓｎｓ２は電圧Ｖ３よりも低い電圧に変化する。検知信号Ｖｉｓｎｓ２の低下は、コンデンサＣ３０４に蓄積された電荷を抵抗Ｒ３０４'で放電することにより実現される。検知信号Ｖｉｓｎｓ２が電圧Ｖ３から電圧Ｖ１まで低下するのに要する時間Ｔ２＿Ｌは、コンデンサＣ３０４の容量と抵抗Ｒ３０４'の抵抗値で決定される。つまり、コンデンサＣ３０４と抵抗Ｒ３０４'は時定数回路を形成している。時間Ｔ２＿Ｌはこの時定数回路の時定数に依存している。

検知信号Ｖｉｓｎｓ２が電圧Ｖ１以下になると、コンパレータＩＣ３００の出力端子はオープン状態となる。よって、出力端子の電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１は電圧Ｖ４となり、閾値電圧Ｖｏｃｐｔｈ１は電圧Ｖ１から電圧Ｖ３に戻る。電圧Ｖｅｒｒ＿ｉ１が電圧Ｖ４となった場合、トランジスタＱ３０３はオンとなり、トランジスタＱ３０４はオフとなる。よって、トランス駆動部３０１のＦＥＴ Ｑ３０１、Ｑ３０２にはそれぞれ駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂが再び供給され、ＦＥＴ Ｑ３０１、Ｑ３０２がスイッチング動作を再開する。これにより、交流電源回路２１１は、帯電交流電圧Ｖａｃの出力を再開する。帯電交流電圧Ｖａｃの出力が再開されたときに、ポスト帯電器２１がリーク状態である場合、検知信号Ｖｉｓｎｓ２は再び電圧Ｖ３まで上昇するため、帯電交流電圧Ｖａｃの出力が再び停止される。なお、検知信号Ｖｉｓｎｓ２が電圧Ｖ１から電圧Ｖ３へ上昇するのに要する時間は、図６（Ａ）が示すように、時間Ｔ２＿Ｈである。時間Ｔ２＿Ｈは、抵抗Ｒ３０３を介してコンデンサＣ３０４を充電するのに要する時間である。つまり、時間Ｔ２＿Ｈは、抵抗Ｒ３０３とコンデンサＣ３０４とで構成される時定数回路の時定数に依存する。時間Ｔ２＿ＨはコンデンサＣ３０４の容量と抵抗Ｒ３０３の抵抗値で決定される。このように、ポスト帯電器２１がリーク状態を継続している間は、時間Ｔ２＿Ｈと時間Ｔ２＿Ｌとを合わせた周期で交流電源回路２１１が間欠的に動作する。これは、間欠保護動作と呼ばれてもよい。

図６（Ｂ）は、リーク電流が発生して帯電交流電圧Ｖａｃの出力が停止してから時間Ｔ２＿Ｌが経過したときに、リーク電流が解消したケースを示している。リーク電流は、ワイヤ２８に紙屑などが付着したときに発生する。したがって、紙屑などが除去されると、リーク電流が解消する。リーク電流が解消して交流電源回路２１１の動作が再開すると、検知信号Ｖｉｓｎｓ２は電圧Ｖ２となる。

●直流電源回路
図７が示すように、直流電源回路２２１は、平滑部４０１、定電流制御部４０２、整流部４０３、トランス駆動部４０４、電流検知回路４０５を有している。直流電源回路２２１はＣＰＵ２００から駆動信号ＣＬＫ＿Ｃを供給されることにより、帯電電圧Ｖｏｕｔの直流成分である帯電直流電圧Ｖｄｃを生成して出力する。

平滑部４０１は、抵抗Ｒ４０１とコンデンサＣ４０１から構成されるローパスフィルタであり、ＣＰＵ２００から入力されるＰＷＭ信号（ＤＣ設定信号）を所定のカットオフ周波数にてＤＣ電圧に変換する。ＣＰＵ２００はＰＷＭ信号のデューティ比を変えることで帯電直流電圧Ｖｄｃを変えることができる。デューティ比が８８％（３．０Ｖ）の場合、帯電直流電圧Ｖｄｃに基づく電流は０［ｕＡ］である。デューティ比が０％（０Ｖ）の場合、帯電直流電圧Ｖｄｃに基づく電流は−３５０［ｕＡ］である。

定電流制御部４０２は、オペアンプＩＣ４０１、コンデンサＣ４０２、トランジスタＱ４０１および電解コンデンサＣ４０３で構成される。オペアンプＩＣ４０１のマイナス入力端子には平滑部４０１から出力されたＤＣ電圧が入力される。プラス入力端子には、電流検知回路４０５から出力される検知結果がフィードバックされる。オペアンプＩＣ４０１は、プラス入力端子の電圧とマイナス入力端子の電圧とが一致するように出力電圧を調整する反転増幅回路である。コンデンサＣ４０２は増幅回路の出力電圧を安定化させるためのコンデンサである。オペアンプＩＣ４０１の出力端子はコレクタ接地のトランジスタＱ４０１のベースに接続されている。トランジスタＱ４０１のエミッタの電圧は、オペアンプＩＣ４０１の出力端子の電圧よりも、トランジスタＱ４０１のベースエミッタ間電圧（約０．６Ｖ）だけ低い。トランジスタＱ４０１のエミッタには電圧安定化のための電解コンデンサＣ４０３が接続されている。

トランス駆動部４０４はＤＣトランスＴ４０１を駆動する回路である。ＤＣトランスＴ４０１はトランジスタＱ４０１のエミッタの電圧を昇圧するトランスである。トランス駆動部４０４は、プルダウン抵抗Ｒ４０２、ダンピング抵抗Ｒ４０３、ＦＥＴ Ｑ４０２により構成されている。駆動信号ＣＬＫ＿ＣにしたがってＦＥＴ Ｑ４０２のオンとオフを繰り返す。たとえば、駆動信号ＣＬＫ＿Ｃの周波数は５０ｋＨｚであり、デューティ比は２５％であってもよい。これによりＤＣトランスＴ４０１の動作開始と停止とが制御される。

整流部４０３は、ダイオードＤ４０１とコンデンサＣ４０４から構成されている。整流部４０３は、ＤＣトランスＴ４０１から出力される交流電圧を整流および平滑化して、負の直流（例：０［ｕＡ］〜−３５０［ｕＡ］）を出力する。抵抗Ｒ４０４は、コンデンサＣ４０４に蓄積された電荷を放電するための抵抗である。

直流検知回路２２２は帯電直流電圧Ｖｄｃを検知信号Ｖｖｓｎｓ１に変換する回路である。直流検知回路２２２は、分圧回路などの電圧変換回路である。直流検知回路２２２によって生成された検知信号Ｖｖｓｎｓ１は第二生成回路２２３の端子ｄに入力される。

図８は第二生成回路２２３の回路図である。図９（Ａ）は検知信号Ｖｖｓｎｓ２と閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ１との関係と、エラー信号ＥＲＲと電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１との関係を示している。コンパレータＩＣ４００のマイナス入力端子には検知信号Ｖｖｓｎｓ２が入力される。ダイオードＤ４０３、抵抗Ｒ４０５、Ｒ４０６で構成された電圧変換回路により検知信号Ｖｖｓｎｓ１は検知信号Ｖｖｓｎｓ２に変換される。コンパレータＩＣ４００のプラス入力端子には過電圧保護のための閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ１が入力される。閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ１は、たとえば、抵抗Ｒ４０７と抵抗Ｒ４０８とにより構成された分圧回路により２４Ｖを分圧することで生成される（Ｖｏｖｐｔｈ１＝Ｖ７）。あるいは、閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ１は、たとえば、抵抗Ｒ４０７、抵抗Ｒ４０８および抵抗Ｒ４０９により構成された分圧回路により２４Ｖを分圧することで生成される（Ｖｏｖｐｔｈ１＝Ｖ５）。図９（Ａ）において電圧Ｖ６はポスト帯電器２１に正常な帯電電圧Ｖｏｕｔが印加されているときの検知信号Ｖｖｓｎｓ２である。この場合、検知信号Ｖｖｓｎｓ２は閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ１（＝Ｖ７）よりも低いため、コンパレータＩＣ４００の出力端子はオープンコレクタとなる。よって、出力端子の電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１は電圧Ｖ８となる。電圧Ｖ８は３．３Ｖよりも大きな値となるように設定されている。そのため、電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１が電圧Ｖ８であるときに、エラー信号ＥＲＲの信号レベルは３．３Ｖ（Ｈｉ）である。ＣＰＵ２００は画像形成動作中にエラー信号ＥＲＲがＨｉであれば、帯電電圧Ｖｏｕｔは正常であると判定する。

図８が示す過電圧保護回路７００はトランジスタＱ４０３、Ｑ４０４、抵抗Ｒ４１０、Ｒ４１１、Ｒ４１２、Ｒ４１３、Ｒ４１４で構成される。ワイヤ２８が断線して過電圧が発生すると、過電圧保護回路７００はトランス駆動部４０４のスイッチング動作を停止させる。これにより、直流電源回路２２１が過電圧から保護される。

過電圧が発生していなければ、電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１が電圧Ｖ６となる。したがって、トランジスタＱ４０３はオンとなり、トランジスタＱ４０４はオフとなる。その結果、トランス駆動部４０４のＦＥＴ Ｑ４０２には駆動信号ＣＬＫ＿Ｃが供給される。トランス駆動部４０４のＦＥＴ Ｑ４０２がスイッチング動作を実行することで、直流電源回路２２１は帯電直流電圧Ｖｄｃを生成する。

図９（Ａ）において電圧Ｖ７は過電圧保護のために閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ１に設定される電圧である。検知信号Ｖｖｓｎｓ２が閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ１（＝Ｖ７）を超えた場合、コンパレータＩＣ４００の出力端子はショート状態となる。そのため、出力端子の電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１は０Ｖとなる。これに伴って閾値Ｖｏｖｐｔｈ１が電圧Ｖ７から保護解除のための電圧Ｖ５に切り替わる。電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１が０Ｖであるときに、エラー信号ＥＲＲはＬｏｗレベルになる。ＣＰＵ２００はエラー信号ＥＲＲがＨｉレベルからＬｏｗレベルに変化したことを検知すると、状態判別処理を実行する。

電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１が０Ｖであるときに、過電圧保護回路７００のトランジスタＱ４０３はオフとなり、トランジスタＱ４０４はオンとなる。その結果、トランス駆動部４０４のＦＥＴ Ｑ４０２へ供給されていた駆動信号ＣＬＫ＿Ｃが遮断される。その結果、トランジスタＱ４０２のスイッチング動作が停止するため、直流電源回路２２１の動作も停止する。なお、第二生成回路２２３のｅ端子の出力は、第一生成回路のｂ端子にも接続されているので、トランジスタＱ４０４がオンになると、駆動信号ＣＬＫ＿Ａ，ＣＬＫ＿Ｂも遮断される。その結果、過電圧保護により直流電源回路２２１の動作が停止すると交流電源回路２１１の動作も停止する。帯電直流電圧Ｖｄｃの出力が停止すると、検知信号Ｖｖｓｎｓ２が電圧Ｖ７から低下する。検知信号Ｖｖｓｎｓ２の低下はコンデンサＣ４０４に蓄積された電荷を抵抗Ｒ４０４で放電することにより行われる。検知信号Ｖｖｓｎｓ２が電圧Ｖ７から電圧Ｖ５まで抵抗するのに要する時間Ｔ３＿Ｌは、コンデンサＣ４０４と抵抗Ｒ４０４とにより構成される時定数回路の時定数に依存する。つまり、時間Ｔ３＿Ｌは、コンデンサＣ４０４の容量と抵抗Ｒ４０４の抵抗値で決定される。

検知信号Ｖｖｓｎｓ２が電圧Ｖ５以下になった場合、コンパレータＩＣ４００の出力端子はオープン状態となる。図９（Ａ）が示すように、電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１は電圧Ｖ８となるため、閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ１は電圧Ｖ５から電圧Ｖ７に切り替わる。電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ１が電圧Ｖ８となった場合、トランジスタＱ４０３はオンとなり、トランジスタＱ４０４はオフとなる。その結果、ＦＥＴ Ｑ４０２への駆動信号ＣＬＫ＿Ｃの供給が再開されるため、ＦＥＴ Ｑ４０２はスイッチング動作を再開する。よって、直流電源回路２２１は直流成分の生成を再開する。

帯電直流電圧Ｖｄｃの生成が再開されたときに、ポスト帯電器２１のワイヤ２８が断線している場合、検知信号Ｖｖｓｎｓ２は再び電圧Ｖ７まで上昇するため、直流電源回路２２１は直流成分の生成を停止する。コンデンサＣ４０４が抵抗Ｒ４０５を介して充電されることで、検知信号Ｖｖｓｎｓ２が電圧Ｖ５から電圧Ｖ７まで上昇する。したがって、検知信号Ｖｖｓｎｓ２が電圧Ｖ５から電圧Ｖ７まで上昇するのに要する時間Ｔ３＿ＨはコンデンサＣ４０４の容量と抵抗Ｒ４０５の抵抗値で決定される。時間Ｔ３＿ＨはコンデンサＣ４０４と抵抗Ｒ４０５と構成される時定数回路の時定数に依存している。第二生成回路２２３は、時間Ｔ３＿Ｈに時間Ｔ３＿Ｌを合わせた周期で間欠的に過電圧保護を実行する。

＜フローチャート＞
図１０はＣＰＵ２００が制御プログラムにしたがって実行する信号識別処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ２００は、ユーザにより画像形成の実行を指示されると以下の処理を実行する。

Ｓ１００１でＣＰＵ２００は電源装置２６を制御して帯電電圧Ｖｏｕｔの出力を開始する。たとえば、ＣＰＵ２００は駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂ、ＣＬＫ＿Ｃの出力を開始する。電源装置２６は駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂ、ＣＬＫ＿Ｃにしたがって帯電電圧Ｖｏｕｔを生成して、ワイヤ２８に帯電電圧Ｖｏｕｔを印加する。ＣＰＵ２００はエラー信号ＥＲＲのモニタを開始する。

Ｓ１００２でＣＰＵ２００（識別部２０３）はエラー信号ＥＲＲの論理がＬｏｗになっているかを判定する。エラー信号ＥＲＲの論理は、通常、Ｈｉである。上述したように、ワイヤ２８でリークが発生すると第一信号ＳＧ１が出力されるため、エラー信号ＥＲＲの論理がＬｏｗになる。同様に、ワイヤ２８で断線が発生すると第二信号ＳＧ２が出力されるため、エラー信号ＥＲＲの論理がＬｏｗになる。一方で、エラー信号ＥＲＲの論理がＬｏｗになっていなければ、ＣＰＵ２００は処理をＳ１０１０に進める。Ｓ１０１０でＣＰＵ２００は終了条件が満たされたかを判定する。終了条件とは、ユーザにより指示された画像形成が終了したことである。画像形成が終了すると、ＣＰＵ２００は処理をＳ１０１１に進める。Ｓ１０１１でＣＰＵ２００は画像形成装置１００をスタンバイモードに遷移させる。一方で、Ｓ１０１０で終了条件が満たされていなければ、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００２に進める。Ｓ１００２でエラー信号ＥＲＲの論理がＬｏｗになっていれば、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００３に進める。

Ｓ１００３でＣＰＵ２００は、タイマー２０１をスタートさせる。Ｓ１００４でＣＰＵ２００（カウンタ２０２）は、エラー信号ＥＲＲに含まれるパルスの数Ｎのカウントを開始する。たとえば、カウンタ２０２は、パルスの立ち上がりまたはパルスの立下りを検知するたびに、カウント値に１を加算する。

Ｓ１００５でＣＰＵ２００は、タイマー２０１が計時を開始してから所定時間Ｔａが経過したかどうかを判定する。つまり、ＣＰＵ２００は、タイマー２０１の計時時間が所定時間Ｔａになったかどうかを判定する。所定時間Ｔａが経過したかどうかを判定する。所定時間Ｔａが経過していなければ、カウンタ２０２は、パルスのカウントを継続する。所定時間Ｔａが経過していれば、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００６に進める。

Ｓ１００６とＳ１００８でＣＰＵ２００はカウント値Ｎ（パルス数）に基づきＥＲＲ信号として第一信号ＳＧ１が出力されたのか、それとも第二信号ＳＧ２が出力されたのかを判定する。この判定処理は、第一のメンテナンス（例：ワイヤ２８の清掃）が必要とされているのか、それとも第二のメンテナンス（例：ポスト帯電器２１の修理もしくは交換）が必要とされているのかを判定する処理である。つまり、この判定処理は、ワイヤ２８にリークが発生しているのか、それとも断線が発生しているのかを判定する処理に相当する。

Ｓ１００６でＣＰＵ２００（識別部２０３）は、カウント値Ｎが閾値ｔｈ１以上であるかどうかを判定する。図６（Ａ）の事例によれば、リークが発生すると、所定時間Ｔａ内に二つのパルスが出力されている。図９（Ａ）の事例によれば、断線が発生すると、所定時間Ｔａ内に五つのパルスが出力されている。この場合、ｔｈ１に３を設定することで、リーク（第一信号ＳＧ１）と断線（第二信号ＳＧ２）とを識別することが可能となる。カウント値Ｎが閾値ｔｈ１以上であれば、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００７に進める。カウント値Ｎが閾値ｔｈ１以上でなければ、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００８に進める。

Ｓ１００７でＣＰＵ２００（通知部２０４）は表示装置２７に第二のメンテナンスメッセージを出力する。第二のメンテナンスメッセージは、ポスト帯電器２１の修理または交換が必要であることを示すメンテナンス情報を含んでもよい。第二のメンテナンスメッセージは、ワイヤ２８が断線したこと（ポスト帯電器２１が故障したこと）を示す状態情報を含んでもよい。第二のメンテナンスメッセージはエラーコードなどであってもよい。その後、ＣＰＵ２００は、駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂ、ＣＬＫ＿Ｃの出力を停止し、かつ、画像形成装置１００の画像形成動作を中止する。

Ｓ１００８でＣＰＵ２００（識別部２０３）は、カウント値Ｎが閾値ｔｈ２を超えているかどうかを判定する。ここで、閾値ｔｈ２は閾値ｔｈ１よりも小さい。図６（Ａ）の事例によれば、閾値ｔｈ１には１が設定される。つまり、パルスＮが２であれば、リークが発生していることがわかる。図６（Ｂ）の事例によれば、パルスＮが１であれば、リークが途中で解消したことがわかる。カウント値Ｎが閾値ｔｈ２を超えていれば、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００９に進める。カウント値Ｎが閾値ｔｈ２を超えていなければ、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００２に進める。

Ｓ１００９でＣＰＵ２００（通知部２０４）は表示装置２７に第一のメンテナンスメッセージを出力する。第一のメンテナンスメッセージは、ワイヤ２８の清掃が必要であることを示すメンテナンス情報を含んでもよい。第一のメンテナンスメッセージは、ワイヤ２８にゴミが付着していることを示す状態情報を含んでもよい。第一のメンテナンスメッセージはエラーコードなどであってもよい。その後、ＣＰＵ２００は、駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂ、ＣＬＫ＿Ｃの出力を停止し、かつ、画像形成装置１００の画像形成動作を中止する。

［実施例２］
図１１は実施例２における第二生成回路２２３を示している。図９（Ｂ）は検知信号Ｖｖｓｎｓ２と閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ２との関係と、エラー信号ＥＲＲと電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２との関係を示している。実施例１においてすでに説明された要素には同一の参照符号が付与されている。実施例１と比較して実施例２では、コンパレータＩＣ４００の閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ２は抵抗Ｒ１１０３とＲ１１０４と２４Ｖ電源の電圧によって設定される。抵抗Ｒ４０９が存在しないため、閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ２は固定値である。さらに、コンパレータＩＣ４００の出力側にラッチ回路１１００が設けられている。ラッチ回路１１００は、コンパレータＩＣ４００によって出力されるワイヤ２８が断線したことを示す比較結果をラッチする。つまり、ワイヤ２８が断線すると、コンパレータＩＣ４００の比較結果を示す電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２はＬｏｗレベルにラッチされる。また電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２はＬｏｗレベルにラッチされるため、過電圧保護回路７００は、過電圧保護状態を維持する。つまり、過電圧保護回路７００は駆動信号ＣＬＫ＿Ｃを遮断する。

ワイヤ２８が断線した場合はポスト帯電器２１が帯電器として機能できない。また、断線したワイヤ２８の一部が、画像形成装置１００の筐体や他のプリント基板に接触するかもしれない。また、断線したワイヤ２８が元に戻ることはなく、交換されなければならない。そこで、過電圧が検知されたときは、継続的に、帯電電圧Ｖｏｕｔの出力が停止される。

ラッチ回路１１００は、トランジスタＱ１１０１，Ｑ１１０２，抵抗Ｒ１１０５、Ｒ１１０６、Ｒ１１０７、Ｒ１１０８、コンデンサＣ１１０２およびダイオードＤ１１０２により構成されている。

図９（Ｂ）において電圧Ｖ９はポスト帯電器２１に正常レベルの帯電電圧Ｖｏｕｔが印加されているときの検知信号Ｖｖｓｎｓ２である。この場合、検知信号Ｖｖｓｎｓ２（＝Ｖ９）が、コンパレータＩＣ４００のプラス入力端子に印加されている。マイナス入力端子には閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ２（＝Ｖ１０）が印加されている。図９（Ｂ）が示すように電圧Ｖ９は電圧Ｖ１０よりも低いため、コンパレータＩＣ４００の出力端子はショートとなっている。つまり、出力端子は０Ｖになっている。ラッチ回路１１００におけるトランジスタＱ１１０１、Ｑ１１０２は共にオフである。よって、出力端子ｅの電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２は電圧Ｖ１１となる。電圧Ｖ１１は３．３Ｖよりも大きな値となるように抵抗Ｒ１１０７などにより設定されている。電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２が電圧Ｖ１１であるときに、エラー信号ＥＲＲ（第二信号ＳＧ２）の信号レベルは３．３Ｖ（Ｈｉ）である。ＣＰＵ２００はエラー信号ＥＲＲの論理レベルがＨｉであることを認識すると、電源装置２６が正常に帯電電圧Ｖｏｕｔを出力していると判定する。

過電圧保護回路７００は、電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２が電圧Ｖ１１であるときに、駆動信号ＣＬＫ＿Ｃのトランス駆動部４０４への供給を許可する。これにより、トランス駆動部４０４がスイッチング動作を実行し、直流電源回路２２１は帯電電圧Ｖｏｕｔの直流成分を出力する。

検知信号Ｖｖｓｎｓ２が閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ２を超えた場合、コンパレータＩＣ４００の出力端子がオープン状態となる。このとき２４Ｖ電源から抵抗Ｒ１１０５およびダイオードＤ１１０２を介してトランジスタＱ１１０１にベース電流が流れる。これにより、トランジスタＱ１１０１がオンする。トランジスタＱ１１０１がオンすると、トランジスタＱ１１０２にベース電流が流れる。よって、トランジスタＱ１１０２もオンする。トランジスタＱ１１０２がオンすると、トランジスタＱ１１０２のコレクタからトランジスタＱ１１０１にベース電流が供給される。よって、トランジスタＱ１１０１もオン状態を保持する。このようにトランジスタＱ１１０１、Ｑ１１０２が共にオンしているときには、電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２が０Ｖになる。電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２が０Ｖであるときに、エラー信号ＥＲＲはダイオードＤ４０２の順方向電圧（約０．６Ｖ）となるため、エラー信号ＥＲＲはＬｏｗレベルである。

ＣＰＵ２００ではエラー信号ＥＲＲの論理レベルをモニタしており、画像形成動作中に信号レベルがＬｏｗを検知した場合、後述する異常状態判別処理の実行を開始する。

過電圧保護回路７００は、電圧Ｖｅｒｒ＿ｖ２が０Ｖであるときに、駆動信号ＣＬＫ＿Ｃを遮断する。これにより、トランス駆動部４０４がスイッチング動作を停止し、直流電源回路２２１は帯電電圧Ｖｏｕｔの直流成分の出力を停止する。

ところで、帯電電圧Ｖｏｕｔの出力が停止すると、検知信号Ｖｖｓｎｓ１の電圧レベルが低下するため、検知信号Ｖｖｓｎｓ２の電圧レベルも低下する。検知信号Ｖｖｓｎｓ２は、閾値電圧Ｖｏｖｐｔｈ２（＝Ｖ１０）よりも低くなる。よって、コンパレータＩＣ４０００の出力端子はショートとなる。コンパレータＩＣ４００の出力端子は０Ｖになっているため、２４Ｖ電源から抵抗Ｒ１１０５を介してトランジスタＱ１１０１にはベース電流が流れない。しかし、トランジスタＱ１１０１はトランジスタＱ１１０２のコレクタからベース電流を供給されているため、トランジスタＱ１１０１はオン状態を保持している。このように実施例２ではコンパレータＩＣ４００の出力端子が一度オープン状態になると、エラー信号ＥＲＲがＬｏｗレベルを維持し、過電圧保護回路７００も保護状態を継続する。

＜フローチャート＞
図１２は実施例２における信号識別処理を示すフローチャートである。実施例２において実施例１と共通するステップには同一の参照符号が付与されている。なお、図１０に示されたＳ１００４、Ｓ１００６、Ｓ１００８がＳ１２０１、Ｓ１２０２、Ｓ１２０３に置換されている。ＣＰＵ２００はＳ１００３の次に処理をＳ１２０１に進める。

Ｓ１２０１でＣＰＵ２００は、エラー信号ＥＲＲの立ち上りエッジのカウントを開始する。カウンタ２０２は、立ち上りエッジを検知するたびに、カウント値Ｍに１を加算する。図９（Ｂ）が示すように、エラー信号ＥＲＲが立ち下がると、カウンタ２０２は、カウントを開始する。Ｓ１００５でタイマー２０１が所定時間Ｔａを計時し終えるまで、カウンタ２０２は計数を継続する。所定時間Ｔａが経過すると、ＣＰＵ２００は処理をＳ１２０２に進める。

Ｓ１２０２でＣＰＵ２００（識別部２０３）は、立ち上りエッジのカウント値Ｍが０かどうかを判定する。図９（Ｂ）が示すように、ワイヤ２８の断線が発生すると、ラッチ回路１１００のラッチ作用によって、エラー信号ＥＲＲがＬｏｗレベルを維持する。したがって、エラー信号ＥＲＲが、ワイヤ２８の断線に起因した第二信号ＳＧ２である限り、カウント値Ｍは０となる。カウント値Ｍが０であれば、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００７に進める。一方で、カウント値Ｍが０でなければ、ＣＰＵ２００（識別部２０３）は処理をＳ１２０３に進める。

Ｓ１２０３でＣＰＵ２００は、立ち上りエッジのカウント値Ｍが１を超えているかどうかを判定する。図６（Ａ）が示すように、所定時間Ｔａは、リークに起因した二つの立ち上りエッジが発生するように、予め設定されている。つまり、リークが発生している場合、カウント値Ｍが１を超えるように、所定時間Ｔａが設定されている。このようにエラー信号ＥＲＲが第一信号ＳＧ１であれば、カウント値Ｍが１を超える。この場合、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００９に進める。なお、図６（Ｂ）が示すように、カウント値Ｍが１であれば、リークが解消したことを示している。この場合、ＣＰＵ２００は処理をＳ１００２に進める。

＜実施例から導き出される技術思想＞
［観点１］
プロセスカートリッジ５などはシートＰに画像を形成する画像形成手段として機能する。第一生成回路２１３は画像形成手段において画像形成に関与する部材についての第一の異常に係わる第一信号を生成してもよい。また、第一生成回路２１３は画像形成手段において画像形成に関与する部材（例：ポスト帯電器２１のワイヤ２８）について、第一のメンテナンスが必要であることを示す第一信号を生成する第一生成回路の一例である。第二生成回路２２３は第一の異常とは異なる第二の異常に係わる第二信号であって、第一信号とは時間軸方向または周波数方向における特徴が異なる第二信号を生成してもよい。第二の異常も画像形成に関与する部材についての異常である。また、第二生成回路２２３は画像形成手段において画像形成に関与する部材について、第一のメンテナンスとは異なる第二のメンテナンスが必要であることを示す第二信号を生成する第二生成回路の一例である。第一生成回路２１３は、画像形成に関与する部材が第一エラー状態にあることを示す第一信号ＳＧ１を生成してもよい。第二生成回路２２３は、画像形成に関与する部材が第一エラー状態とは異なる第二エラー状態にあることを示す第二信号を生成してもよい。コントローラ２５およびＣＰＵ２００は、第一信号と第二信号とが入力される単一のポート（例：入力ポート２１０）を有する制御回路の一例である。制御回路は、ポートに入力された信号の特徴であって時間軸方向または周波数方向における特徴（例：パルスの数や立ち上がりエッジの数）に基づき第一信号と第二信号とを識別するように構成されている。これにより、画像形成装置のメンテナンスに関連した二つの検知信号を区別可能な画像形成装置が提供される。

［観点２］
図６（Ａ）、図９（Ａ）などが示すように、第一信号の周期と第二信号の周期と異なっていてもよい。制御回路は、第一信号の周期と第二信号の周期との違いに着目することで、第一信号と第二信号とを容易に識別できるであろう。第一信号の周期が第二信号の周期よりも長くてもよいし、第一信号の周期が第二信号の周期よりも短くてもよい。

［観点３］
制御回路は、ポートに入力された信号の立下りまたは立ち上がりのうちの一方をカウントするカウンタ２０２有してもよい。制御回路は、ポートに信号が入力されると計時を開始するタイマー２０１と、タイマー２０１が所定時間Ｔａを計時するまでにポートに入力された信号の立下りまたは立ち上がりのうちの一方をカウントするカウンタ２０２を有有してもよい。識別部２０３は、カウンタ２０２のカウント値（例：立ち上がりエッジの数Ｍ）に基づき第一信号と第二信号とを識別する識別回路の一例である。このように比較的に簡単な構成により、第一信号と第二信号とを識別することが可能となる。

［観点４］
図６（Ａ）、図９（Ａ）などが示すように、第一信号と第二信号とはそれぞれパルス信号であってもよい。この場合、第一信号についての単位時間当りのパルス数と、第二信号についての単位時間当りのパルス数とが異なっている。これにより、第一信号と第二信号とが識別されてもよい。

［観点５］
制御回路はポートに入力された信号のパルスの数をカウントするカウンタ２０２を有していてもよい。カウンタ２０２は、タイマーが所定時間を計時するまでにポートに入力された信号のパルスの数をカウントしてもよい。識別部２０３は、カウンタ２０２のカウント値（例：パルス数Ｎ）に基づき第一信号と第二信号とを識別する識別回路の一例である。このように比較的に簡単な構成により、第一信号と第二信号とを識別することが可能となる。

［観点６］
交流電源回路２１１は、制御回路から出力される駆動信号（例：ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂ）に応じて交流電圧を生成して負荷に供給する交流電源回路の一例である。第一生成回路２１３は、負荷に供給される電流を検知する交流検知回路２１２と、交流検知回路により過電流が検知されると、第一信号を生成する信号生成回路（例：コンパレータＩＣ３００）とを有してもよい。過電流保護回路５００は、交流検知回路により過電流が検知されると、交流電源回路の動作を制限する第一制限回路の一例である。このように、ワイヤ２８の清掃の必要性を検知しつつ、過電流からワイヤ２８および電源装置２６を保護することが可能となる。

［観点７］
第一制限回路は、制御回路から交流電源回路への駆動信号の供給を断続させる回路であってもよい。たとえば、過電流保護回路５００と同様に、第一制限回路は、駆動信号ＣＬＫ＿Ａ、ＣＬＫ＿Ｂの供給を許可したり、遮断したりしてもよい。これにより、過電流からワイヤ２８および電源装置２６を保護することが可能となる。

［観点８］
直流電源回路２２１は、制御回路から出力される駆動信号に応じて直流電圧を生成して負荷に供給する直流電源回路の一例である。第二生成回路は、直流電源回路から負荷に供給される直流電流または直流電圧を検知する直流検知回路（例：２２２）を有してもよい。コンパレータＩＣ４００などは、直流検知回路により過電圧が検知されると、第二信号を生成する信号生成回路として機能してもよい。過電圧保護回路７００は、直流検知回路により過電圧が検知されると、直流電源回路の動作を制限する第二制限回路として機能してもよい。これにより、過電圧から、直流電源回路２２１を保護することが可能となる。

［観点９］
過電圧保護回路７００などの第二制限回路は、制御回路から直流電源回路への駆動信号の供給を断続させる回路であってもよい。たとえば、過電圧保護回路７００は、駆動信号ＣＬＫ＿Ｃの供給を許可したり、遮断したりしてもよい。これにより、過電圧から電源装置２６を保護することが可能となる。

［観点１０］
第二制限回路は、制御回路から直流電源回路への駆動信号の供給を遮断する回路であってもよい。たとえば、過電圧保護回路７００は、駆動信号ＣＬＫ＿Ｃの供給を遮断してもよい。これにより、過電圧から電源装置２６を保護することが可能となる。

［観点１１］
実施例２で説明されたように、第二制限回路は、直流検知回路により過電圧が検知されると、制御回路から直流電源回路への駆動信号の供給を遮断状態に維持するラッチ回路１１００を有してもよい。ワイヤ２８が断線すると、ポスト帯電器２１の交換が必要となる。したがって、駆動信号の供給を遮断状態に維持することで、安定期に、過電圧から電源装置２６を保護することが可能となる。

［観点１２］
画像形成に関与する部材は、感光体に担持されているトナーの帯電量を目標範囲内の帯電量に維持するための帯電器（例：ポスト帯電器２１）であってもよい。これにより、帯電器に関するメンテナンスを適切に実行することが可能となろう。

［観点１３］
第一信号は第一のメンテナンスが必要であることを示す信号であってもよい。この場合、第一のメンテナンスとは帯電器の清掃であってもよい。たとえば、ワイヤ２８に紙屑などが付着すると、リーク電流が発生する。したがって、ワイヤ２８を清掃することで、リーク電流が解消するであろう。

［観点１４］
第一信号ＳＧ１は、帯電器に設けられたワイヤであってコロナ放電により像担持体を帯電させるワイヤにおいてリーク電流が発生したことを示す信号であってもよい。これにより、制御回路は、ワイヤ２８にリーク電流が発生したことを認識できるようになろう。

［観点１５］
第二信号は第二のメンテナンスが必要であることを示す信号であってもよい。この場合、第二のメンテナンスとは帯電器の修理または交換であってもよい。たとえば、ワイヤ２８が断線すると、ポスト帯電器２１の修理または交換が必要となる。したがって、ポスト帯電器２１の修理または交換することで、画像形成装置１００は再び画像を形成できるようになろう。

［観点１６］
第二信号ＳＧ２は、帯電器に設けられたワイヤであってコロナ放電により像担持体を帯電させるワイヤ２８が断線したことを示す信号であってもよい。これにより、制御回路は、ワイヤ２８が断線したことを認識できるようになろう。

［観点１７］
第一生成回路は、第一信号の周期を決定する第一時定数回路を有していてもよい。図５が示すように、第一時定数回路は、コンデンサＣ３０４と抵抗Ｒ３０４'、Ｒ３０３により構成されてもよい。これにより、比較的に安定して、第一信号の周期を確定することが可能となろう。

［観点１８］
第二生成回路は、第二信号の周期を決定する第二時定数回路を有していてもよい。第二時定数回路は、コンデンサＣ４０４と抵抗Ｒ４０５、Ｒ４０６により構成されてもよい。これにより、比較的に安定して、第二信号の周期を確定することが可能となろう。

［観点１９］
通知部２０４および表示装置２７は、第一メッセージ（例：第一のメンテナンスメッセージ）をまたは第二メッセージ（例：第二のメンテナンスメッセージ）を出力する出力手段として機能してもよい。出力手段は、識別回路が第一信号を識別すると、第一信号に対応する第一メッセージを出力する。出力手段は、識別回路が第二信号を識別すると、第二信号に対応する第二メッセージを出力する。これによりユーザまたはメンテナンス担当者はどのようなメンテナンスが必要であるかを容易に理解できよう。

［観点２０］
帯電ローラ２は像坦持体を帯電する帯電手段の一例である。電源装置２６は、帯電手段に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を供給する電源手段として機能する。第一生成回路２１３は、電源手段において、直流電圧に係わる第一異常を検出し、第一異常を検出すると第一パターンを有する第一信号を生成してもよい。第二生成回路２２３は、電源手段において、交流電圧に係わる第二異常を検出し、第二異常を検出すると第一パターンとは異なる第二パターンを有する第二信号を生成してもよい。コントローラ２５およびＣＰＵ２００は、第一信号と第二信号とが入力される単一のポートを有する制御回路の一例である。コントローラ２５およびＣＰＵ２００は、ポートに入力された信号のパターンに基づき第一信号と第二信号とを識別してもよい。

実施例１、２では、所定時間Ｔ１におけるエラー信号Ｅｒｒのパルス数または立ち上がりエッジの数をカウントしているが、エラー信号Ｅｒｒにおけるパルスの周期が計時されてもよい。実施例１、２では、電源装置２６が交流電源回路２１１と直流電源回路２２１とを有している。しかし、電源装置２６が、交流成分のみからなる帯電電圧Ｖｏｕｔを生成する電源回路を有していてもよい。また、電源装置２６が、直流成分のみからなる帯電電圧Ｖｏｕｔを生成する電源回路を有していてもよい。これらの場合にも第一生成回路２１３と第二生成回路２２３は適用可能である。

また、第二のメンテナンスメッセージは、ワイヤ２８の断線を示すまたは示唆するメッセージであるが、電源装置２６の出力部からポスト帯電器２１までの給電経路に断線が発生したことを示す情報が含まれてもよい。給電経路のどこかに非導通部分が発生すると、ワイヤ２８の断線と同様に第二信号ＳＧ２が生成されるからである。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

５：プロセスカートリッジ、２１３：第一生成回路、２２３：第二生成回路、２５：コントローラ

Claims (20)

1. シートに画像を形成する画像形成手段と、
   前記画像形成手段において画像形成に関与する部材について、第一の異常に係わる第一信号を生成する第一生成回路と、
   前記第一の異常とは異なる第二の異常に係わる第二信号であって、前記第一信号とは時間軸方向または周波数方向における特徴が異なる第二信号を生成する第二生成回路と、
   前記第一信号と前記第二信号とが入力される単一のポートを有する制御回路と、を有し、
   前記制御回路は、前記ポートに入力された信号の特徴に基づき前記第一信号と前記第二信号とを識別するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第一信号の周期は前記第二信号の周期とは異なっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御回路は、
   前記ポートに入力された信号の立下りまたは立ち上がりのうちの一方をカウントするカウンタと、
   前記カウンタのカウント値に基づき前記第一信号と前記第二信号とを識別する識別回路と
   を有していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第一信号と前記第二信号とはそれぞれパルス信号であり、
   前記第一信号についての単位時間当りのパルス数と、前記第二信号についての単位時間当りのパルス数とが異なっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御回路は、
   前記ポートに入力された信号のパルスの数をカウントするカウンタと、
   前記カウンタのカウント値に基づき前記第一信号と前記第二信号とを識別する識別回路と
   を有していることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御回路から出力される駆動信号に応じて交流電圧を生成して負荷に供給する交流電源回路をさらに有し、
   前記第一生成回路は、
   前記負荷に供給される電流を検知する交流検知回路と、
   前記交流検知回路により過電流が検知されると、前記第一信号を生成する信号生成回路と
   前記交流検知回路により過電流が検知されると、前記交流電源回路の動作を制限する第一制限回路と
   を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記第一制限回路は、前記制御回路から前記交流電源回路への前記駆動信号の供給を断続させる回路であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御回路から出力される駆動信号に応じて直流電圧を生成して負荷に供給する直流電源回路をさらに有し、
   前記第二生成回路は、
   前記直流電源回路から前記負荷に供給される直流電圧を検知する直流検知回路と、
   前記直流検知回路により過電圧が検知されると、前記第二信号を生成する信号生成回路と
   前記直流検知回路により過電圧が検知されると、前記直流電源回路の動作を制限する第二制限回路と
   を有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記第二制限回路は、前記制御回路から前記直流電源回路への前記駆動信号の供給を断続させる回路であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記第二制限回路は、前記制御回路から前記直流電源回路への前記駆動信号の供給を遮断する回路であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
11. 前記第二制限回路は、前記直流検知回路により過電圧が検知されると、前記制御回路から前記直流電源回路への前記駆動信号の供給を遮断状態に維持するラッチ回路を有していることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記画像形成に関与する部材は、感光体に担持されているトナーの帯電量を目標範囲内の帯電量に維持するための帯電器であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記第一信号は第一のメンテナンスが必要であることを示す信号であり、
    前記第一のメンテナンスとは前記帯電器の清掃であることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記第一信号は、前記帯電器に設けられたワイヤであってコロナ放電により像担持体を帯電させる前記ワイヤにおいてリーク電流が発生したことを示す信号であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の画像形成装置。
15. 前記第二信号は第二のメンテナンスが必要であることを示す信号であり、
    前記第二のメンテナンスとは前記帯電器の修理または交換であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の画像形成装置。
16. 前記第二信号は、前記帯電器に設けられたワイヤであってコロナ放電により像担持体を帯電させる前記ワイヤが断線したことを示す信号であることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 前記第一生成回路は、前記第一信号の周期を決定する第一時定数回路を有していることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
18. 前記第二生成回路は、前記第二信号の周期を決定する第二時定数回路を有していることを特徴とする請求項１ないし１７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
19. 前記制御回路が前記第一信号を識別すると、前記第一信号に対応する第一メッセージを出力し、前記制御回路が前記第二信号を識別すると、前記第二信号に対応する第二メッセージを出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
20. 像坦持体を帯電する帯電手段と、
    前記帯電手段により帯電された像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、
    前記帯電手段に直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電電圧を供給する電源手段と、
    前記電源手段において、前記直流電圧に係わる第一異常を検出し、前記第一異常を検出すると第一パターンを有する第一信号を生成する第一生成回路と、
    前記電源手段において、前記交流電圧に係わる第二異常を検出し、前記第二異常を検出すると前記第一パターンとは異なる第二パターンを有する第二信号を生成する第二生成回路と、
    前記第一信号と前記第二信号とが入力される単一のポートを有する制御回路と、を有し、
    前記制御回路は、前記ポートに入力された信号のパターンに基づき前記第一信号と前記第二信号とを識別するように構成されていることを特徴とする画像形成装置。

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