JP6370150B2

JP6370150B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6370150B2
Application number: JP2014156024A
Authority: JP
Inventors: 康史萱原; 育世黒岩; 祐輝長橋; ゆかり井▲土▼
Original assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2014-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2018-08-08
Anticipated expiration: 2034-07-31
Also published as: JP2016033579A

Description

本発明は、電子写真方式を利用したプリンタ、複写機等の画像形成装置に関する。

レーザビームプリンタ等の画像形成装置においては、画像形成装置本体内にプロセスカートリッジが着脱自在に設けられるものも多い。プロセスカートリッジは、電子写真感光体等の画像形成に係わる部材がカートリッジ容器内に一体的に収容される。

プロセスカートリッジは内部の部材が寿命に達した場合等に、該プロセスカートリッジ全体の交換を行なうことにより、各部材の交換作業の容易化を図るものである。画像形成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、画像形成装置本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確認する必要が生じる。また、プロセスカートリッジが新品であるか否かを検知し、新品であった場合には、所定のイニシャライズ動作を行う場合も生じる。

プロセスカートリッジの新旧を検知するものとして、例えば、特許文献１のように、プロセスカートリッジの所定位置にバーコードで製造ナンバーを表示しておく。そして、画像形成装置本体側のバーコードリーダでこれを読み取り、画像形成装置が記憶する使用履歴の製造ナンバーと読み取った製造ナンバーを比較することでプロセスカートリッジが新品か否かを判断する。

他に、保守点検時にプロセスカートリッジを交換する際に画像形成装置本体に設けられたボタンにより該プロセスカートリッジが新品に交換されたことを画像形成装置本体に記憶させる。このようにユーザやサービスマンによる作業によってプロセスカートリッジの新旧を検知する技術が開示されている。

特開平７−９２７５２号公報

しかしながら、プロセスカートリッジにバーコードで製造ナンバーを表示しておき、画像形成装置本体側のバーコードリーダで読み取る場合がある。その場合は、他の画像形成装置で使用していたプロセスカートリッジを誤って装着してしまうと、その画像形成装置には製造ナンバーの使用履歴が無いので新品のプロセスカートリッジであると判断する場合がある。

或いは、保守点検時にプロセスカートリッジを交換する際に画像形成装置本体に設けられたボタンによりプロセスカートリッジが新品に交換されたことを画像形成装置本体に記憶させる場合においては、保守点検作業の煩雑時にボタンを押し忘れるおそれがある。それ等の場合において誤操作や作業を忘れた場合はプロセスカートリッジの新品検知が正常に行なわれない。そのために画像形成装置は装着されたプロセスカートリッジに誤った対応動作を実施するおそれがある。

本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、装着されるカートリッジの状態を正確に判断し、装着されるカートリッジに対応した動作を実施することができる画像形成装置を提供するものである。

前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、静電潜像が形成される回転自在の像担持体と、該像担持体に接触して帯電する帯電手段と、前記帯電手段を前記像担持体から離間する離間部材と、を有するカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、前記カートリッジ装着後の前記像担持体の回転による前記離間部材の移動によって、前記帯電手段は前記像担持体と当接するように構成されており、前記帯電手段に電圧を印加する電源と、前記電源によって前記電圧が出力された場合、流れる電流を検知する検知手段であって、前記帯電手段から前記像担持体に流れる電流を検知することが可能である検知手段と、前記カートリッジの使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、前記像担持体への画像形成開始前に、前記検知手段によって検知された電流が第一の電流値以上の場合は、前記記憶手段に記憶された前記情報をリセットせず、前記検知手段によって検知された電流が前記第一の電流値よりも小さくて且つ第二の電流値以上の場合は前記記憶手段に記憶された前記情報をリセットし、前記検知手段によって検知された電流が前記第二の電流値未満の場合は、前記カートリッジが未装着状態であることを報知するように、制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、装着されるカートリッジの状態を判断して、装着されるカートリッジに対応した動作を実施することができる。

本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成を示す模式説明図である。第１実施形態における電流検知手段の回路構成を示す図である。（ａ）はプロセスカートリッジが未使用（新品）の場合の回路構成である。（ｂ）はプロセスカートリッジが使用開始後（旧品）の場合の回路構成である。（ｃ）はプロセスカートリッジが画像形成装置本体に未装着の場合の回路構成である。第１実施形態における接離手段の構成を示す断面説明図である。第１実施形態においてプロセスカートリッジの状態を判断する様子を示すフローチャートである。第１実施形態における帰還電流のタイミングチャートを示す図である。本発明に係る画像形成装置の第２実施形態における接離検知手段の構成を示す図である。第２実施形態においてプロセスカートリッジの状態を判断する様子を示すフローチャートである。本発明に係る画像形成装置の第３実施形態においてプロセスカートリッジの状態を判断する様子を示すフローチャートである。第３実施形態における検知制御のタイミングを示す図である。本発明に係る画像形成装置の第４実施形態においてプロセスカートリッジの状態を判断する様子を示すフローチャートである。本発明に係る画像形成装置の第５実施形態においてプロセスカートリッジの状態を判断する様子を示すフローチャートである。第５実施形態における帰還電流のタイミングチャートを示す図である。本発明に係る画像形成装置の第６実施形態の構成を示す模式説明図である。第６実施形態においてプロセスカートリッジの状態を判断する様子を示すフローチャートである。第６実施形態における帰還電流のタイミングチャートを示す図である。本発明に係る画像形成装置の第７実施形態においてプロセスカートリッジの状態を判断する様子を示すフローチャートである。第７実施形態におけるプロセスカートリッジの状態を判断する際の検知方法を説明する図である。本発明に係る画像形成装置の第８実施形態においてプロセスカートリッジの状態を判断する様子を示すフローチャートである。第８実施形態におけるプロセスカートリッジの状態を判断する際の検知方法を説明する図である。

図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。尚、以下の各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。また、以下の実施形態に記載されている装置構成、構成部品、構成部品の寸法、材質、及び形状、その他、相対配置等に限定されるものではない。

先ず、図１〜図５を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成を示す。本実施形態では、画像形成装置１としてレーザビームプリンタを採用した一例として説明する。図１において、画像形成装置１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からなる静電潜像が形成される像担持体としての感光ドラム100を有する。

感光ドラム100の周囲には、該感光ドラム100の表面に接触して該表面を帯電する帯電手段となる帯電ローラ700が配置される。帯電ローラ700は図３に示すように、プロセスカートリッジ200に設けられた回動軸720を中心に回動可能な接離手段となる離間部材710により感光ドラム100の表面に対して接離可能に設けられている。

離間部材710は、感光ドラム100の回転が伝達されることで回動して帯電ローラ700を該感光ドラム100の表面から離間する図３（ａ）に示す離間状態から図３（ｂ）に示す当接状態へ移行させる。

未使用（新品）のプロセスカートリッジ200では図３（ａ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700の使用前の長期加圧状態を回避する。そのために離間部材710に設けられた係止部710ａに帯電ローラ700の回転軸700ａを係止して該帯電ローラ700を感光ドラム100の表面から離間した状態で保持されている。

また、図３（ａ）に示すように、感光ドラム100が図３（ａ）の時計回り方向に回転する。すると、該感光ドラム100の端部に固定されて一体的に回転するドラムギア110が離間部材710に設けられた離間ギア730に噛合して該離間部材710を回動軸720を中心に図３（ａ）の反時計回り方向に回動する。

これにより、図３（ｂ）に示すように、帯電ローラ700の回転軸700ａが離間部材710の係止部710ａから外れて脱離し、図示しない付勢手段により付勢されて帯電ローラ700が感光ドラム100の表面に当接する。

更に、図２に示すように、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧を印加する帯電バイアス電源回路500が設けられている。帯電バイアス電源回路500は、感光ドラム100が画像形成前の非画像形成時の回転する前に、帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。帯電バイアス電圧Ｖｔは、直流電圧または交流電圧の何れか一方の帯電バイアス電圧Ｖｔ、または、直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

本実施形態では、感光ドラム100の表面上に電子写真プロセスに必要な均一な電荷を形成するために、帯電バイアス電源回路500は通常の正弦波からなる交流電圧に直流電圧を重畳した帯電バイアス電圧Ｖｔを発生する。

図３（ｂ）に示すように、帯電ローラ700を感光ドラム100の表面に当接した状態で、図２に示す帯電バイアス電源回路500により帯電バイアス電圧Ｖｔを該帯電ローラ700に印加する。これにより感光ドラム100の表面に均一な電荷を形成することが出来る。

帯電ローラ700により均一の電位に帯電された感光ドラム100の表面に露光手段となるレーザスキャナ300により画像データに応じたレーザ光300ａを照射する。これにより、感光ドラム100の表面上に静電潜像を形成する。感光ドラム100の表面上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する現像剤担持体となる現像スリーブ410を含む現像手段となる現像装置400が感光ドラム100に対向して配置されている。

更に、感光ドラム100の表面上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写する転写手段となる転写ローラ800が設けられている。更に、記録材Ｐに転写した後に感光ドラム100の表面上に残留したトナーを除去するクリーニング手段となるクリーニング装置900が設けられている。

本実施形態では、感光ドラム100と、帯電ローラ700と、クリーニング装置900とを含むプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に対して着脱自在に装着される。

帯電ローラ700により均一の電位に帯電された感光ドラム100の表面にレーザスキャナ300により画像データに応じたレーザ光300ａが照射されて静電潜像が形成される。感光ドラム100の表面に形成された静電潜像には現像装置400によってトナーが供給されてトナー像として現像される。

一方、シート搬送手段により搬送された記録材Ｐが感光ドラム100と、転写手段となる転写ローラ800とのニップ部に搬送され、該転写ローラ800に印加される転写バイアス電圧により感光ドラム100の表面上のトナー像が記録材Ｐに転写される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、加熱ローラ1010と加圧ローラ1011を含む定着手段となる定着装置1000に搬送される。そして、該加熱ローラ1010と加圧ローラ1011とのニップ部において加熱及び加圧されてトナー像が記録材Ｐに画像として定着される。その後、更に、図示しないシート搬送手段により搬送されて機外に排出される。

プロセスカートリッジ200には、図３に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とを接離可能な接離手段となる離間部材710が設けられている。図３（ａ）に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200に設けられた帯電ローラ700は離間部材710によって感光ドラム100の表面から離間されている。

また、図３（ｂ）に示すように、感光ドラム100の回転に伴って離間部材710が回動軸720を中心に図３（ｂ）の反時計回り方向に回動される。すると、帯電ローラ700の回転軸700ａが離間部材710の係止部710ａから脱離して図示しない付勢手段により帯電ローラ700が感光ドラム100の表面に当接する。この状態になるとプロセスカートリッジ200は使用開始後の旧品として判断される。

即ち、離間部材710は、プロセスカートリッジ200が新品のときは、図３（ａ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とを離間状態とする。また、プロセスカートリッジ200が使用開始後の旧品のときは、図３（ｂ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とを当接状態とする。

図３（ａ）に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200に設けられた帯電ローラ700は、離間部材710によって感光ドラム100との離間状態が保持されている。感光ドラム100が図３（ａ）の時計回り方向に回転する。すると、該感光ドラム100と一体的に回転するドラムギア110が離間部材710に一体的に設けられた離間ギア730に噛合して該離間部材710が回動軸720を中心に図３（ａ）の反時計回り方向に回動する。これにより、帯電ローラ700が離間部材710から離脱し、感光ドラム100の表面に当接する。

図２は帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に印加された帯電バイアス電圧Ｖｔにより感光ドラム100を経由して帰還する帰還電流を検知する電流検知手段となる帰還電流検知回路２の構成を示す。図２に示すように、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する帯電バイアス電源回路500と、該帯電バイアス電源回路500を制御する制御手段となるコントローラ600が設けられている。

帰還電流検知回路２は、接離手段となる離間部材710による感光ドラム100と帯電ローラ700との接離状態を検知する接離検知手段として構成される。

コントローラ600は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）600ｃと、記憶手段となる記憶部620が設けられている。記憶部620にはＲＯＭ（Read Only Memory；リードオンリメモリ）600ｄと、ＲＡＭ（Randam AccessMemory；ランダムアクセスメモリ）600ｅとが設けられる。更に、コントローラ600は、カウンタ600ｆ、タイマ600ｇ等を備えている。

ＲＯＭ600ｄには、画像形成装置１を制御するための各種制御プログラムや各種設定、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ600ｅは、各種制御プログラムが読み出される作業領域として、或いは、画像データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。ＣＰＵ600ｃはＲＯＭ600ｄから読み出した制御プログラムや各種センサから送られる信号に従って、その処理結果をＲＡＭ600ｅに記憶させながら、各構成要素を制御する。

図２に示すように、コントローラ600の出力ポート600ａから帯電バイアス電源回路500に出力されるサンプリング制御信号Ｇｏは、図５に示すように、通常、周波数が２００Ｈｚ〜１ｋＨｚ程度の方形波で構成される。コントローラ600から帯電バイアス電源回路500に出力されるサンプリング制御信号Ｇｏは画像形成装置１のプロセススピード（画像形成速度）等により決定される。

本実施形態では、コントローラ600から帯電バイアス電源回路500に出力されるサンプリング制御信号Ｇｏは、周波数が４７０Ｈｚ、デューティ（Ｄｕｔｙ）が５０％、ピークトゥピーク電圧Ｖｐｐが５Ｖの方形波で構成される。コントローラ600から帯電バイアス電源回路500に出力されたサンプリング制御信号Ｇｏは、該帯電バイアス電源回路500に設けられたトランジスタ502と、抵抗503とによりピークトゥピーク電圧Ｖｐｐが２４Ｖにレベル変換される。

図２の帯電バイアス電源回路500に設けられるオペアンプ501は、コントローラ600から入力された図５に示す方形波からなるサンプリング制御信号Ｇｏをピークトゥピーク電圧Ｖｐｐが２０Ｖの正弦波電圧に変換する。オペアンプ501からトランス511の一次側巻線に入力された正弦波電圧は、該トランス511の一次側巻線と二次側巻線との巻線比に応じた正弦波電圧に変換される。該トランス511の二次側巻線にはピークトゥピーク電圧Ｖｐｐが約２ｋＶの正弦波電圧が出力される。オペアンプ501の出力側と、トランス511の一次側巻線との間には充放電を行なうための電解コンデンサ512が接続されている。

図２の帯電バイアス電源回路500のトランス511の二次側に設けられるダイオード509とコンデンサ508とは、該トランス511の二次側巻線に出力される正弦波電圧を整流する整流回路である。直流電源510は、図５に示すコントローラ600の出力ポート600ａから直流成分からなるＰＲＤＣＣが入力される。これにより帯電ローラ700に印加される帯電バイアス電圧Ｖｔの交流成分である交流電圧の中心値をずらすための該帯電バイアス電圧Ｖｔの直流成分である直流電圧を出力する。

図２の帯電バイアス電源回路500のトランス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、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520により電流／電圧変換される。しかる後、帰還電流検知回路２に設けられたダイオード521により正電圧のみを取り出してオペアンプ522と、コンデンサ524と、抵抗523とによってピークチャージされた検知信号Ｇｉがコントローラ600の入力ポート600ｂに入力される。

プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その際に該プロセスカートリッジ200が未使用（新品）ではなく使用開始後（旧品）の場合は、図３（ｂ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とが当接している。

このため、図２において、プロセスカートリッジ200を示す点線内が図２（ｂ）の状態になり、帯電ローラ700を介して感光ドラム100に電流が流れる。その際に、帯電ローラ700と感光ドラム100との間に絶縁抵抗となる空気が存在しない。このため帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉｕが最も大きくなる。このため図５に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合に該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｕは最も大きい。

一方、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着され、その際に該プロセスカートリッジ200が未使用（新品）の場合は、図３（ａ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とが離間されている。このため、図２において、プロセスカートリッジ200を示す点線内が図２（ａ）の状態になり、帯電ローラ700と感光ドラム100とが離間されている。

すると、帯電ローラ700を介して感光ドラム100に電流が流れるにあたり、帯電ローラ700と感光ドラム100との間に絶縁抵抗となる空気が存在する。これにより電流が流れ難くなり、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉｎは使用開始後(旧品)のプロセスカートリッジ200が装着された場合の帰還電流Ｉｕよりも小さくなる。

従って、図５に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合に該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｎは、以下の通りである。即ち、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合に該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｕよりも小さい。

また、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に未装着の場合は、図２において、プロセスカートリッジ200を示す点線内が図２（ｃ）の状態になり、帯電ローラ700と感光ドラム100が存在しない。このため回路全体を流れる電流は極めて小さくなり、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉｏは最も小さい。

従って、図５に示すように、該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｏは、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合に該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｎよりも更に小さい。

上記の理由から図５に示す帰還電圧Ｖｕ，Ｖｎ，Ｖｏの関係は以下の数１式に示す通りである。

［数１］
Ｖｕ＞Ｖｎ＞Ｖｏ

判断手段となるコントローラ600は、該コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される接離検知手段となる帰還電流検知回路２の抵抗520に流れる帰還電流Ｉｕ，Ｉｎ，Ｉｏに対応して以下の判断を行う。即ち、該抵抗520の両端部に発生する図５に示す帰還電圧Ｖｕ，Ｖｎ，Ｖｏの検知結果に基づいてプロセスカートリッジ200が未使用（新品）か使用開始後（旧品）かの新旧状態の判断や、或いは、未装着であるかの状態を判断する。

本実施形態では、図５に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｎよりも小さい第一の電圧値Ｖｓ１が設定される。また、第一の電圧値Ｖｓ１は、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に未装着の場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｏよりも大きい。

そして、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖが図５に示す第一の電圧値Ｖｓ１よりも小さい場合がある。その場合には、判断手段となるコントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていないと判断する。

即ち、帰還電流検知回路２によって検知した抵抗520に流れる帰還電流Ｉが図５に示す第一の電圧値Ｖｓ１が該抵抗520の両端部に発生する際に該抵抗520に流れる第一の電流値Ｉｓ１よりも小さい場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていないと判断する。

また、図５に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｕよりも小さい第二の電圧値Ｖｓ２が設定される。また、第二の電圧値Ｖｓ２は、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｎよりも大きい。

ここで、前記第二の電圧値Ｖｓ２は前記第一の電圧値Ｖｓ１よりも大きい。即ち、図５に示す第二の電圧値Ｖｓ２が該抵抗520の両端部に発生する際に該抵抗520に流れる第二の電流値Ｉｓ２は、図５に示す第一の電圧値Ｖｓ１が該抵抗520の両端部に発生する際に該抵抗520に流れる第一の電流値Ｉｓ１よりも大きい。

そして、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖが図５に示す第一の電圧値Ｖｓ１以上で且つ第二の電圧値Ｖｓ２よりも小さい場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が新品であると判断する。

即ち、帰還電流検知回路２によって検知した抵抗520に流れる帰還電流Ｉが図５に示す第一の電圧値Ｖｓ１が該抵抗520の両端部に発生する際に該抵抗520に流れる第一の電流値Ｉｓ１以上である。更に、図５に示す第二の電圧値Ｖｓ２が該抵抗520の両端部に発生する際に該抵抗520に流れる第二の電流値Ｉｓ２よりも小さい場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が新品であると判断する。

また、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖが図５に示す第二の電圧値Ｖｓ２以上の場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。

即ち、帰還電流検知回路２によって検知した抵抗520に流れる帰還電流Ｉが図５に示す第二の電圧値Ｖｓ２が該抵抗520の両端部に発生する際に該抵抗520に流れる第二の電流値Ｉｓ２以上の場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。

プロセスカートリッジ200の新旧を判断する閾値電圧となる第二の電圧値Ｖｓ２は、以下の通り設定される。即ち、図５に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｕを考える。更に、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｎを考える。そして、帰還電圧Ｖｕと、帰還電圧Ｖｎとの間に第二の電圧値Ｖｓ２が設定される。

また、プロセスカートリッジ200の装着、未装着を判断する閾値電圧となる第一の電圧値Ｖｓ１は、以下の通り設定される。即ち、図５に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｎを考える。更に、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に未装着の場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｏを考える。そして、帰還電圧Ｖｎと、帰還電圧Ｖｏとの間に第一の電圧値Ｖｓ１が設定される。

＜プロセスカートリッジの状態検知動作＞
次に図４を用いてプロセスカートリッジ200の新旧及び装着、未装着状態の検知動作について説明する。画像形成装置１に設けられた図示しない電源スイッチがＯＮされると、感光ドラム100の回転駆動（前多回転）が開始される前にプロセスカートリッジ200の装着、未装着、新旧状態の検知を実施する。

図４のステップＳ101において、コントローラ600は帯電バイアス電源回路500を制御して該帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

このとき、ステップＳ102において、帯電ローラ700に流れる電流に対応する帰還電流Ｉが帰還電流検知回路２により検知される。そして、抵抗520に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖが該コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される。コントローラ600は入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。

そして、ステップＳ103において、コントローラ600はサンプリングした帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃを算出する。そして、ステップＳ104において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃと、コントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値電圧となる第二の電圧値Ｖｓ２とを比較する。

前記ステップＳ104において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃが第二の電圧値Ｖｓ２以上（請求項１の第一の電流値以上）である。そのときは、ステップＳ105に進んで画像形成装置１本体に対して使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が正しく装着されたと判断される。その後、ステップＳ106に進んで、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ104において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第二の電圧値Ｖｓ２未満（請求項１の第一の電流値未満）の場合がある。その場合には、画像形成装置１本体に対して未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が装着されたと判断する。或いは、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に対して未装着（装着忘れ）であると判断する。或いは、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に対して装着されていても、その装着状態が不完全であると判断する。

そのため、ステップＳ107において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第一の電圧値Ｖｓ１以上（請求項１の第二の電流値以上）であるか否かを判断する。ステップＳ107において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃが第一の電圧値Ｖｓ１以上（請求項１の第二の電流値以上）である場合にはステップＳ108に進んで未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する。その後、ステップＳ109に進んで、コントローラ600の記憶部620に設けられたＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする。

コントローラ600は、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する。しかし、交換前のプロセスカートリッジ200の使用量カウント値がカウンタ600ｆによりカウントされ、積算されてＲＡＭ600ｅに記憶されている。そこで、交換前のプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットして使用量カウント値を「０」とする。

ここで、カウンタ600ｆは、プロセスカートリッジ200を記録材Ｐが何枚通過したか、或いは、感光ドラム100がどれだけの時間回転しているか等をカウントする。そして、それらのカウント値が記憶部620に設けられたＲＡＭ600ｅに随時積算して記憶される。この機能により感光ドラム100の寿命検知を行っている。未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された時点でこの寿命検知を行うプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする。

即ち、コントローラ600は、プロセスカートリッジ200の使用情報を記憶する記憶手段となるＲＡＭ600ｅを有する。そして、該コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断する。その場合、該ＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用情報をリセットする。

その後、ステップＳ110に進んで、プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を行う。ここで、プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作としては、以下の通りである。即ち、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200を使用開始する際に帯電ローラ700の変形や感光ドラム100の表面に付着している塵埃を解消する。このために感光ドラム100や帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔをかけずに空回転させる。或いは、帯電バイアス電圧Ｖｔを印加した帯電ローラ700により感光ドラム100の表面を一様に帯電させる。他に未使用（新品）のプロセスカートリッジ200を使用開始する時の種々のイニシャライズ動作を行う。

感光ドラム100は、使用前に該感光ドラム100の表面を均一にするために図示しない駆動手段により該感光ドラム100を一定時間回転駆動させるイニシャライズ動作を行う。

感光ドラム100の駆動時間内に帯電バイアス電源回路500により帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。そして、感光ドラム100の表面の均一化を促進する。或いは、レーザスキャナ300によりレーザ光300ａを感光ドラム100の表面に照射する。これにより、感光ドラム100の表面の電位立上りを向上させる。

即ち、制御手段となるコントローラ600は、プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を制御する。そして、該コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断した場合、該コントローラ600によりプロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を実施する。

その後、前記ステップＳ106に進んで、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ107において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値電圧となる第一の電圧値Ｖｓ１未満（請求項１の第二の電流値未満）の場合がある。その場合には、ステップＳ111に進んで、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が正常に装着されていないと判断して通知し、動作を停止させて終了する。

図５はプロセスカートリッジ200の新旧、装着、未装着の状態を検知するタイムチャートである。コントローラ600は画像形成装置１の電源立ち上げ時、或いは、記録材Ｐの補充やプロセスカートリッジ200の着脱、各種部品の点検や交換を行う際に使用される扉が閉じられたとき等にプロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作を開始する。

コントローラ600は、プロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作を実施するために、出力ポート600ａからサンプリング制御信号Ｇｏを出力して帯電バイアス電源回路500を駆動する（ステップＳ101）。帯電バイアス電源回路500により帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔが印加されている間に帰還電流検知回路２により検知され、コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを繰り返す（ステップＳ102）。そして、所定時間（本実施形態では４００ｍｓｅｃ）内にサンプリングした帰還電圧Ｖのデータを平均し、その平均電圧値Ｖｃを検知電圧とする（ステップＳ103）。

帰還電圧Ｖのサンプリングは、帯電バイアス電源回路500により帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔが印加されている間に帰還電流検知回路２により連続して行なわれる。

プロセスカートリッジ200の新旧及び有無状態の検知動作時間内に帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃと、閾値電圧となる第二の電圧値Ｖｓ２（本実施形態では０．７Ｖ）とを比較する（ステップＳ104）。そして、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃが第二の電圧値Ｖｓ２以上である場合には、その時点で使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する（ステップＳ105）。そして、プリント待ち状態とする（ステップＳ106）。

また、プロセスカートリッジ200の新旧及び有無状態の検知動作時間内に帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃが、閾値電圧となる第二の電圧値Ｖｓ２（０．７Ｖ）よりも小さい。更に、閾値電圧となる第一の電圧値Ｖｓ１（本実施形態では０．５Ｖ）以上の場合がある。その場合には、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する（ステップＳ108）。そして、コントローラ600の記憶部620に設けられたＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする（ステップＳ109）。そして、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を実行する（ステップＳ110）。

また、プロセスカートリッジ200の新旧及び有無状態の検知動作時間内に帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃが第一の電圧値Ｖｓ１（０．５Ｖ）未満の場合がある。その場合には、プロセスカートリッジ200が未装着状態であると判断し、画像形成装置１に設けられた図示しない表示手段となる表示パネル等を用いてユーザに報知する（ステップＳ111）。

上記のようにプロセスカートリッジ200の新旧及び有無の判断が完了すると、コントローラ600は出力ポート600ａからのサンプリング制御信号Ｇｏを停止して帰還電圧Ｖのサンプリング動作を終了する。

本実施形態では、プロセスカートリッジ200の新旧及び有無状態の検知動作時間内に図５に示すサンプリング制御信号Ｇｏのパルスの出力タイミングに基づいて帰還電圧Ｖのサンプリング動作を繰り返し行う。これにより、プロセスカートリッジ200の新旧及び装着、未装着状態の判定を正確に行うことが可能である。

次に、図６及び図７を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

本実施形態では、図６に示すように、接離手段となる離間部材710による感光ドラム100と帯電ローラ700との接離状態を検知する接離検知手段は、該離間部材710の回動位置を検知する位置検知手段となる光センサ740を含んで構成されている。光センサ740は発光部740ａと受光部740ｂとを有する。

図６（ａ）に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200に設けられた帯電ローラ700が離間部材710によって感光ドラム100の表面から離間されている。そのとき、発光部740ａから出射された出射光740ｃが離間部材710の被検知部710ｂに反射して反射光740ｄが受光部740ｂに受光されて光センサ740がＯＮとなる。この状態でプロセスカートリッジ200は未使用の新品として判断される。

また、感光ドラム100が図６（ａ）の時計回り方向に回転する。すると、該感光ドラム100と一体的に回転するドラムギア110が離間部材710に一体的に設けられた離間ギア730に噛合して該離間部材710が回動軸720を中心に図６（ａ）の反時計回り方向に回動する。

すると、図６（ｂ）に示すように、帯電ローラ700の回転軸700ａが離間部材710の係止部710ａから脱離して図示しない付勢手段により帯電ローラ700が感光ドラム100の表面に当接する。このとき、発光部740ａから出射された出射光740ｃは離間部材710の被検知部710ｂから外れた位置に照射されて反射光740ｄが受光部740ｂに受光されず、光センサ740はＯＦＦとなる。この状態でプロセスカートリッジ200は使用開始後の旧品として判断される。

そして、光センサ740により検知された検知結果と、帰還電流検知回路２の検知結果に基づいて、判断手段となるコントローラ600がプロセスカートリッジ200の新旧及び有無状態を判断する。

画像形成装置１に設けられた図示しない電源スイッチがＯＮされると、感光ドラム100の回転駆動（前多回転）が開始される前にプロセスカートリッジ200の新旧及び装着、未装着状態の検知を実施する。

＜プロセスカートリッジの状態検知動作＞
図７を用いて本実施形態におけるプロセスカートリッジ200の状態検知動作について説明する。本実施形態では、ステップＳ201において、コントローラ600の出力ポート600ａからサンプリング制御信号Ｇｏを出力する前に光センサ740の検知結果をコントローラ600に送信し、該コントローラ600は光センサ740がＯＮか否かを判断する。前記ステップＳ201において光センサ740がＯＮの場合には、ステップＳ202に進み、図６（ａ）に示すように、画像形成装置１本体に未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が装着されたと判断する。

そして、ステップＳ203に進んで、コントローラ600の記憶部620に設けられたＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする。そして、ステップＳ204に進んで、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を実行する。その後、ステップＳ205に進んで、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ201において、光センサ740の検知結果がＯＦＦであった場合には、コントローラ600は、画像形成装置１本体に使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が装着されたと判断する。或いは、画像形成装置１本体にプロセスカートリッジ200が正常に装着されていないと判断する。

そして、ステップＳ206に進んで、コントローラ600は帯電バイアス電源回路500を制御して該帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

このとき、ステップＳ207において、帯電ローラ700に流れる電流に対応する帰還電流Ｉが帰還電流検知回路２により検知される。そして、図２に示す抵抗520に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖが該コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される。コントローラ600は入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。

そして、ステップＳ208において、コントローラ600はサンプリングした帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃを算出する。そして、ステップＳ209において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃと、図５に示すコントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値電圧となる第二の電圧値Ｖｓ２とを比較する。

前記ステップＳ209において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃが第二の電圧値Ｖｓ２以上であるときは、ステップＳ210に進んで画像形成装置１本体に対して使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が正しく装着されたと判断される。その後、前記ステップＳ205に進んで、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ209において、帰還電圧Ｖの平均電圧値Ｖｃが第二の電圧値Ｖｓ２未満であった場合には、コントローラ600は画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着（装着忘れ）であると判断する。或いは、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が装着されていても、その装着状態が不完全であると判断する。

そして、ステップＳ211に進んで、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が正常に装着されていないと判断してユーザに通知し、動作を停止させて終了する。

本実施形態では、プロセスカートリッジ200の新旧状態の判断を光センサ740の検知結果に基づいて判断する。他に、感光ドラム100の図示しないドラム駆動トルクセンサを用いたトルク変動を用いる場合やフットセンサ等を用いて感光ドラム100と帯電ローラ700との離間検知を行う構成でも同様の効果を得ることが出来る。

尚、フットセンサは加圧の有無を検知するセンサであり、これを離間部材710に組み込むことで感光ドラム100と帯電ローラ700との離間検知を行うことが出来る。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

また、前記第１、第２実施形態において、コントローラ600に設けられたカウンタ600ｆは、プロセスカートリッジ200の使用頻度を検知する頻度検知手段を兼ねる。また、コントローラ600はプロセスカートリッジ200の画像形成状態を変更する変更手段を兼ねる。そして、カウンタ600ｆにより検知したプロセスカートリッジ200の使用頻度の検知結果に基づいて、コントローラ600により画像形成状態を変更する。

例えば、カウンタ600ｆにより検知したプロセスカートリッジ200の使用頻度の検知結果に基づいて、コントローラ600により帯電バイアス電源回路500を制御して帯電ローラ700に印加する電流量を変化させることが出来る。未使用（新品）のプロセスカートリッジ200に設けられた未使用状態の帯電ローラ700は著しく抵抗が高く不安定な状態にある。

そこで、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200を使用開始してから記録材Ｐを１００枚程度通紙する期間は帯電ローラ700に印加する電流量を大きくし、それ以降の使用済状態では帯電ローラ700に印加する電流量を下げても画像品質を維持できる。

次に、図８及び図９を用いて本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

前記第１実施形態では、接離検知手段となる帰還電流検知回路２を用いる。そして、帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に印加された帯電バイアス電圧Ｖｔにより感光ドラム100を経由して帰還する帰還電流Ｉを検知してプロセスカートリッジ200の新旧或いは有無状態を判断した。

プロセスカートリッジ200を交換するときの誤操作や交換作業を忘れた際の誤動作を回避するためにプロセスカートリッジ200の新旧状態を自動的に判別できることは有効である。

未使用（新品）のプロセスカートリッジ200の場合、離間部材710によって感光ドラム100と帯電ローラ700とが離間されている。この状態で感光ドラム100の回転駆動前に帯電ローラ700と感光ドラム100との間に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。その際に帯電ローラ700と感光ドラム100との間に流れる帰還電流Ｉを検知することによりプロセスカートリッジ200の新旧状態、及び装着、非装着状態を判別することが出来る。

帯電バイアス電圧Ｖｔが帯電ローラ700を介して感光ドラム100に印加されたときに生じる帰還電流Ｉを帰還電流検知回路２により検知する。その帰還電流Ｉが抵抗520に流れることによって該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖに基づいてプロセスカートリッジ200の新旧状態、及び装着、非装着状態を判断する。

しかしながら、プロセスカートリッジ200に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加してプロセスカートリッジ200の新旧状態を自動的に判別する。その場合、プロセスカートリッジ200の新旧状態により流れる帰還電流Ｉの大きさに明確な差がなければ誤検知を引き起こす可能性がある。

未使用（新品）のプロセスカートリッジ200の場合、離間部材710によって帯電ローラ700と感光ドラム100とが離間されている。このため、その離間空間を僅かに流れる浮遊電流量を検知する必要がある。浮遊電流量は帯電ローラ700と感光ドラム100との離間状態により変化する。また、画像形成装置１が使用される環境の温度や湿度の状態によっても変動する。このためプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていない場合の電流量との差別化が難しい。

そのため未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されているにもかかわらずプロセスカートリッジ200が無いと誤検知してしまう可能性がある。この誤検知を防ぐためには帯電バイアス電圧Ｖｔを上げて浮遊電流量を増やすことが必要となる。しかし、感光ドラム100を回転駆動しない状態で高い帯電バイアス電圧Ｖｔを印加すると、感光ドラム100の表面に帯電ムラを引き起こし、その後の画像形成に影響する可能性がある。

本実施形態では上記課題を解決するものである。画像形成装置１本体に使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が装着されている場合は、図３（ｂ）に示すように、離間部材710による感光ドラム100の係止が解除されて感光ドラム100と帯電ローラ700とは当接している。この状態では図２に示す抵抗520に流れる帰還電流Ｉｕが大きく抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｕも大きい。

一方、画像形成装置１本体に未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合は、図３（ａ）に示すように、離間部材710により感光ドラム100が係止されて感光ドラム100と帯電ローラ700が離間している。この状態では図２に示す抵抗520に流れる帰還電流Ｉｎは使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合の帰還電流Ｉｕよりも小さい。

プロセスカートリッジ200が未装着の場合は、図２に示す抵抗520に流れる帰還電流Ｉｏが少ない。このため抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｏは未使用（新品）のプロセスカートリッジ200を画像形成装置１本体に装着した場合の帰還電圧Ｖｎよりも更に小さい。

プロセスカートリッジ200の新旧或いは有無状態を判断する閾値電圧は、図５に示すように、プロセスカートリッジ200の装着、未装着を判断する閾値電圧としての第１の電圧値Ｖｓ１が設定される。第１の電圧値Ｖｓ１は、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200の装着時に発生する帰還電圧Ｖｎと、未装着の帰還電圧Ｖｏとの間に設定している。

次に図８を用いてプロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作について説明する。画像形成装置１に設けられた図示しないメイン電源スイッチがＯＮされると、通常イニシャル動作（前多回転動作）が開始される前にプロセスカートリッジ200の装着、未装着、並びに新旧の検知を実施する。

先ず、図８に示すステップＳ301において、図２に示す帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。次に、ステップＳ302において、図２に示すコントローラ600は以下の制御を行う。

即ち、帯電ローラ700に印加された帯電バイアス電圧Ｖｔにより帯電ローラ700から感光ドラム100に流れる帰還電流Ｉにより抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖを検知する。そして帰還電流検知回路２を介してコントローラ600の入力ポート600ｂに入力されることで帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。

本実施形態では、帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。その際に帯電ローラ700から感光ドラム100に流れる帰還電流Ｉにより抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖの振れ幅に基づいてコントローラ600によりプロセスカートリッジ200の新旧或いは有無状態を判断する。

即ち、本実施形態では、ステップＳ303において、帰還電圧Ｖの振れ幅の一例として、サンプリングした帰還電圧Ｖの標準偏差値ｆ（Ｖ）を以下の数２式を用いて算出する。以下の数２式において、ｑはサンプリングした数、各サンプリング回数毎の帰還電圧Ｖのサンプリング値をＶ１，Ｖ２，Ｖ３，・・・，Ｖｑとし、それらの平均値をｍとする。

次に、ステップＳ304において、コントローラ600により以下の制御を行う。即ち、帰還電流検知回路２により検知した帰還電流Ｉにより抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖを検知する。そして、帰還電圧Ｖの標準偏差値ｆ（Ｖ）がコントローラ600に予め記憶されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）の閾値となる第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）以上か否かを判断する。

前記ステップＳ304において、標準偏差値ｆ（Ｖ）が第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）以上（第一の偏差値以上）である場合には、ステップＳ305に進んで、コントローラ600はプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断する。

前記ステップＳ305において、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断される。その場合、ステップＳ306に進んで、プロセスカートリッジ200の使用情報を記憶する記憶手段となるＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用情報となる使用量カウント値をリセットする。

次にステップＳ307において、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を実施する。その後、ステップＳ310に進んで図示しないプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ304において、標準偏差値ｆ（Ｖ）が第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）よりも小さい（第一の偏差値未満）場合がある。その場合には、ステップＳ308に進んで、コントローラ600により以下の制御を行う。即ち、帰還電流検知回路２により検知した帰還電流Ｉにより抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖを検知する。

そして、帰還電圧Ｖの標準偏差値ｆ（Ｖ）が第二の偏差値ｆ（Ｖｓ２）以上で、且つ、第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）未満となるか否かを判断する。尚、第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）はコントローラ600に予め記憶されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）の閾値である。第二の偏差値ｆ（Ｖｓ２）は、第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）よりも小さいプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）の閾値である。

前記ステップＳ308において、標準偏差値ｆ（Ｖ）が第二の偏差値ｆ（Ｖｓ２）以上（第二の偏差値以上）で且つ第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）未満である。その場合には、ステップＳ309に進んで、コントローラ600はプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。その後、ステップＳ310に進んで図示しないプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ308において、標準偏差値ｆ（Ｖ）が第二の偏差値ｆ（Ｖｓ２）未満（第二の偏差値未満）である。その場合には、ステップＳ311に進んで、コントローラ600はプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に正常に装着されていないと判断する。そして、図示しない操作パネルの表示部に「プロセスカートリッジ無し」を表示してユーザに通知し、処理を終了する。

図８のフローチャートに示す制御を実施する。これにより帰還電流検知回路２により検知した帰還電流Ｉの振れ幅を標準偏差値ｆ（Ｖ）に換算してコントローラ600により画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であるかを判断する。

或いは、画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であるかを判断する。或いは、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着であるか（装着忘れ）を判断する。或いは、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に対して装着されていても、その装着状態が不完全であるかを判断することが出来る。

図９はプロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知の検知タイミングを示す図である。コントローラ600は、画像形成装置１の電源立ち上げ時にプロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作を実施する。

或いは、記録材Ｐのジャム処理時、或いは、プロセスカートリッジ200の交換時に外装ドアがクローズされたときにプロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作を実施する。或いは、電源休止時からの復帰時等の各種タイミングでプロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作を実施する。

コントローラ600は、プロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知動作用に出力ポート600ａから駆動信号を出力し、帯電バイアス電源回路500を駆動して帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する（ステップＳ301）。帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔが印加されている間、コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを繰り返す（ステップＳ302）。

そして、図９に示すサンプリング時間Ｔ（例えば、４００ｍｓｅｃ）内にサンプリングした帰還電圧Ｖを前記数２式により標準偏差値ｆ（Ｖ）を算出する（ステップＳ303）。標準偏差値ｆ（Ｖ）は複数サンプリングした帰還電圧Ｖの平均値ｍからのバラつきを示す。即ち、標準偏差値ｆ（Ｖ）は複数サンプリングした帰還電圧Ｖの振れ幅を表す。

本実施形態では、図９に示すように、時刻ｔ１で帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加が開始されるが、帰還電圧Ｖのサンプリングは、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔが印加されている状態でサンプリング時間Ｔ内に連続して行なわれる。本実施形態では、図９に示すように、感光ドラム100の回転駆動が開始されるタイミング（時刻ｔ３）よりも早い時刻ｔ２（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）から帰還電圧Ｖのサンプリングが開始される。

そして、帰還電圧Ｖのサンプリングが行なわれるサンプリング時間Ｔ内において帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。即ち、時刻ｔ３で感光ドラム100の回転駆動が開始される。それから少なくとも図３（ａ）に示すように、離間部材710により帯電ローラ700を退避させて感光ドラム100と帯電ローラ700とを離間している。その状態から、図３（ｂ）に示すように、離間部材710を解除して感光ドラム100と帯電ローラ700とを当接する状態までの時間内に検知される帰還電圧Ｖ（帰還電流Ｉ）を含むように帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。

帰還電圧Ｖのサンプリング開始のタイミング（時刻ｔ２）は、図９に示すように、帯電ローラ700に印加される帯電バイアス電圧Ｖｔの立ち上がり後の帯電バイアス電圧Ｖｔが安定した領域で行なわれる。特に、感光ドラム100の回転駆動が開始される時刻ｔ３よりも少なくとも１００ｍｓｅｃ〜５００ｍｓｅｃ前のタイミングで行なわれることが望ましい。

帯電ローラ700に印加される帯電バイアス電圧Ｖｔが不安定な領域で帰還電圧Ｖのサンプリングを実施してしまうと、帯電バイアス電圧Ｖｔの立ち上がり時の電流の振れをノイズとしてサンプリングしてしまうため正常な判断ができなくなる。

また、感光ドラム100の回転駆動が開始されるタイミング（時刻ｔ３）よりも前に帰還電圧Ｖのサンプリングを開始しない。すると、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200の離間部材710が外れる際の帰還電流Ｉの振れを検知できない。このため正常な判断ができなくなる。図９に示す時刻ｔ４が未使用（新品）のプロセスカートリッジ200の離間部材710が外れるタイミングである。

帰還電圧Ｖのサンプリングが終了するタイミング（時刻ｔ５）は、少なくとも離間部材710が外れた後に設定する。図３（ａ），（ｂ）に示すように、離間部材710は感光ドラム100のドラムギア110と、離間部材710の離間ギア730とが噛合して連動し、感光ドラム100の回転に伴って離間部材710が外れる。

そのため、図９に示す時刻ｔ３において感光ドラム100の回転駆動が開始されてから少なくとも離間部材710の離間ギア730の歯数分だけ感光ドラム100を回転させないと離間部材710は外れない。従って、帰還電圧Ｖのサンプリングが終了するタイミング（時刻ｔ５）は、少なくとも離間部材710の離間ギア730の歯数分だけ感光ドラム100を回転させた後の時間に設定する。

好ましくは、感光ドラム100を１周分回転させたタイミングで帰還電圧Ｖのサンプリングを終了させる。すると、感光ドラム100の表面に帯電バイアス電圧Ｖｔの影響を残さないでプロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知のシーケンスを終了できる。

画像形成装置１が使用される環境の温湿度条件により、帯電ローラ700に印加される帯電バイアス電圧Ｖｔの立ち上がり時間が変動する場合も考えられる。その場合は、画像形成装置１が使用される環境の温湿度条件に基づいて感光ドラム100の回転駆動の開始時間（時刻ｔ３）を変更する。一般に温湿度が低い状態の方が立ち上がり時間が遅くなる。そのため、低温低湿度環境になるほど回転駆動の開始時間は長く設定すると良い。

これにより帯電ローラ700に印加される帯電バイアス電圧Ｖｔが安定した領域で帰還電圧Ｖのサンプリングが出来る。温湿度条件は、画像形成装置の使用環境に応じて複数に分けると良い。例えば、高温高湿環境／常温常湿環境／低温低湿環境など３条件の設定が考えられる。温湿度条件は、高圧基板や帯電ローラの環境特性に応じて選定されるものであり、温湿度条件が複数設定できない場合は、高圧出力が安定する最長時間に設定するのが良い。

プロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知のシーケンス制御の最適化を考えると、画像形成装置１が使用される環境の温湿度条件により帯電ローラ700の内部抵抗が変動し、帰還電流Ｉが変動することも考えられる。一般に温湿度が低い状態の方が帯電ローラ700の内部抵抗が上昇し、帰還電流Ｉが小さくなる。そのため、低温低湿環境になるほど帯電バイアス電圧Ｖｔを高く設定する方が良い。画像形成装置１が使用される環境の温湿度条件に対応して帯電ローラ700に印加する帯電バイアス電圧Ｖｔを変更して最適化することでプロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知の判別精度を向上することができる。

本実施形態では、図９の破線で示す未使用（新品）のプロセスカートリッジ200の帰還電圧Ｖｎが離間部材710が外れる時刻ｔ４の前後で変動する。この帰還電圧Ｖｎに対応する抵抗520に流れる帰還電流Ｉの変動差を帰還電流Ｉの振れ幅として検知することで離間部材710の離脱を確実に検知することが出来る。

図９に示すプロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知動作を実行するサンプリング時間Ｔ内に帰還電圧Ｖをサンプリングする。サンプリングした帰還電圧Ｖの標準偏差値ｆ（Ｖ）と、振れ幅としてのプロセスカートリッジ200が未使用（新品）の閾値となる第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）とを比較する（ステップＳ304）。そして、標準偏差値ｆ（Ｖ）が第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）以上になった場合、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する（ステップＳ305）。

そして、記憶手段となるＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットし（ステップＳ306）、プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を実行する（ステップＳ307）。プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作としては、例えば、帯電ローラ700により感光ドラム100に印加する帯電バイアス電圧Ｖｔの設定をプロセスカートリッジ200の初期状態に対応した設定に変更する。

その他、プロセスカートリッジ200の使用量カウント値（印字枚数）に応じて変更される制御に関しても全てプロセスカートリッジ200の初期状態に対応した設定に変更する。例えば、現像スリーブ410に印加する現像バイアス電圧の設定値、転写ローラ800に印加する転写バイアス電圧の設定値、プロセスカートリッジ200内の回収トナー搬送制御の設定値等を変更する。

また、プロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知動作を実行するサンプリング時間Ｔ内にサンプリングした帰還電圧Ｖの標準偏差値ｆ（Ｖ）が振れ幅としての第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）未満の場合がある。且つ、第一の偏差値ｆ（Ｖｓ１）よりも小さいプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）の閾値となる第二の偏差値ｆ（Ｖｓ２）以上の場合がある。その場合は、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断して（ステップＳ309）、作像開始（ステップＳ310）に至る印刷待ち状態とする。

また、プロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知動作を実行するサンプリング時間Ｔ内にサンプリングした帰還電圧Ｖの標準偏差値ｆ（Ｖ）が振れ幅としての第二の偏差値ｆ（Ｖｓ２）未満の場合がある。その場合は、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に未装着、或いは、正常に装着されていないと判断して図示しない表示手段を用いてユーザに「プロセスカートリッジ無し」を報知する（ステップＳ311）。

本実施形態では、プロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知動作を実行するサンプリング時間Ｔ内に帯電ローラ700に印加する帯電バイアス電圧Ｖｔが安定した状態で帰還電圧Ｖのサンプリングを行う。

そして、少なくとも離間部材710が外れるタイミング（時刻ｔ４）を含むまで帰還電圧Ｖのサンプリングを繰り返し行い、サンプリングした帰還電圧Ｖに対応する抵抗520に流れる帰還電流Ｉの変動差を帰還電流Ｉの振れ幅として検知する。これによりプロセスカートリッジ200の新旧、装着、非装着の判定を正確に行うことが可能である。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

次に、図10を用いて本発明に係る画像形成装置の第４実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

前記第３実施形態では、帰還電流検知回路２により検知した帰還電流Ｉが抵抗520を流れる際に抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖの振れ幅としての標準偏差値ｆ（Ｖ）を用いる。これによりプロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知動作を実行した場合の一例について説明した。

本実施形態では、帰還電流検知回路２により検知した帰還電流Ｉが抵抗520を流れる際に抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖの振れ幅としての微分変化値ｄ（Ｖｔ）を用いる。これによりプロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知動作を実行した一例について説明する。

本実施形態においても帰還電流検知回路２により検知した帰還電流Ｉの振れ幅に基づいてコントローラ600によりプロセスカートリッジ200の新旧状態、及び装着、非装着状態を判断する。帰還電流Ｉの振れ幅としての微分変化値ｄ（Ｖｔ）は、図９に示す帰還電圧Ｖのサンプリングが行なわれるサンプリング時間Ｔ内の微小単位時間ｔあたりの帰還電流Ｉの変化を比較したときの帰還電流Ｉの最大変化量である。

帰還電圧Ｖの振れ幅の一例として、サンプリングした帰還電圧Ｖの微小単位時間ｔあたりの微分変化値ｄ（Ｖｔ）を以下の数３式を用いて算出する。以下の数３式において、サンプリング時間Ｔ内の微小単位時間をｔ、サンプリングした数をｑ、各サンプリング回数毎の帰還電圧Ｖのサンプリング値をＶ１，Ｖ２，Ｖ３，・・・，Ｖｑとする。ＭＡＸ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，…，Ｖｑ）はサンプリングしたｑ個のうちの帰還電圧Ｖの最大値、ＭＩＮ（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，…，Ｖｑ）はサンプリングしたｑ個のうちの帰還電圧Ｖの最小値をそれぞれ示す。

また、プロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知の判断値となる全サンプルから最大値（ＭＡＸ）として計算された判断値ｄ（Ｖｃ）は、前記数３式を用いて以下の数４式により表わされる。

［数４］
ｄ（Ｖｃ）＝ＭＡＸ｛ｄ（Ｖｔ１）,ｄ（Ｖｔ２）,ｄ（Ｖｔ３），・・・，ｄ（Ｖｔｑ）｝

微小単位時間ｔは、１０ｍｓｅｃ〜１００ｍｓｅｃの間で設定されるのが好ましい。図９の時刻ｔ４で示す離間部材710の離脱前後の帰還電流Ｉの差分が検知できれば良く、全サンプルデータの最大値（ＭＡＸ）と最小値との差分を判断値としても良い。

図10は本実施形態におけるプロセスカートリッジ200の新旧検知、及び装着、非装着検知動作を説明するフローチャートである。先ず、図10のステップＳ401において、図２に示す帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

次に、ステップＳ402において、帯電バイアス電圧Ｖｔを印加した帯電ローラ700から感光ドラム100に流れる帰還電流Ｉを帰還電流検知回路２により帰還電圧Ｖとして検知する。そしてコントローラ600の入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。

次に、ステップＳ403において前記数３式及び数４式によりサンプリングした帰還電圧Ｖの微小単位時間ｔあたりの微分変化値ｄ（Ｖｔ）の全サンプルから最大値（ＭＡＸ）として計算された最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）を算出する。

次に、ステップＳ403において、コントローラ600は以下の制御を行う。即ち、帰還電流検知回路２により検知した帰還電流Ｉが抵抗520を流れる際に抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖの振れ幅としての微小単位時間ｔあたりの微分変化値ｄ（Ｖｔ）の最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）を用いる。そして、最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）がコントローラ600に予め記憶されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）の閾値となる第一の微分値ｄ（Ｖｓ１）以上（第一の微分値以上）か否かを判断する。

前記ステップＳ404において、最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）が第一の微分値ｄ（Ｖｓ１）以上であった場合には、ステップＳ405に進んで、コントローラ600は、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する。

次に、ステップＳ406に進んで記憶手段となるＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする。次にステップＳ407に進んでプロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を実行した後、ステップＳ410に進んでプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ404において、最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）が第一の微分値ｄ（Ｖｓ１）未満（第一の微分値未満）である。その場合は、ステップＳ408に進む。そして、コントローラ600は最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）が第二の微分値ｄ（Ｖｓ２）以上（第二の微分値以上）で、且つ、第一の微分値ｄ（Ｖｓ１）未満か否かを判断する。尚、第二の微分値ｄ（Ｖｓ２）は第一の微分値ｄ（Ｖｓ１）よりも小さいプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）の閾値である。

前記ステップＳ408において、最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）が第二の微分値ｄ（Ｖｓ２）以上で、且つ第一の微分値ｄ（Ｖｓ１）未満である。その場合にはステップＳ409に進んでコントローラ600はプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。その後、ステップＳ410に進んで図示しないプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ408において、最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）が第二の微分値ｄ（Ｖｓ２）未満（第二の微分値未満）の場合がある。その場合には、ステップＳ411に進んでコントローラ600はプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に正常に装着されていないと判断し、図示しない操作パネルの表示部に「プロセスカートリッジ無し」を表示してユーザに通知し、処理を終了する。

図10のフローチャートに示す制御を実施する。これにより帰還電流検知回路２により検知した帰還電流Ｉの振れ幅を微小単位時間ｔあたりの微分変化値ｄ（Ｖｔ）の最大微分変化値ｄ（Ｖｃ）に換算する。そしてコントローラ600により画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であるかを判断する。

本実施形態では、プロセスカートリッジ200の新旧及び装着、未装着検知動作のための帰還電圧Ｖのサンプリングが行なわれる。その所定時間Ｔ内に帯電ローラ700に印加する帯電バイアス電圧Ｖｔが安定した状態で帰還電圧Ｖのサンプリングを行う。更に、少なくとも離間部材710が外れるタイミング（時刻ｔ４）を含むまで帰還電圧Ｖのサンプリングを繰り返し行う。

そして、サンプリングした帰還電圧Ｖに対応する抵抗520に流れる帰還電流Ｉの変動差を帰還電流Ｉの振れ幅として検知する。これによりプロセスカートリッジ200の新旧、装着、非装着の判定を正確に行うことが可能である。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

また、前記第３、第４実施形態において、コントローラ600に設けられたカウンタ600ｆは、プロセスカートリッジ200の使用頻度を検知する頻度検知手段を兼ねる。また、コントローラ600はプロセスカートリッジ200の画像形成状態を変更する変更手段を兼ねる。そして、カウンタ600ｆにより検知したプロセスカートリッジ200の使用頻度の検知結果に基づいて、コントローラ600により画像形成状態を変更する。

次に、図11及び図12を用いて本発明に係る画像形成装置の第５実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

本実施形態においてもプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その際に該プロセスカートリッジ200が未使用（新品）ではなく使用開始後（旧品）の場合は、図３（ｂ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とが当接している。

このため感光ドラム100の回転駆動動作と同時に帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加した場合には即座に感光ドラム100と帯電ローラ700との間で電流が流れる。そして、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に帰還電流Ｉｕが流れて抵抗520の両端に帰還電圧Ｖｕが発生する。

従って、図12に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合は以下の通りである。即ち、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加してから抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｕが第三の電圧値Ｖｓ３以上になるまでにかかる時間Ｔｕは最も短い。

一方、画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）の場合は、図３（ａ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とが離間されている。このため感光ドラム100の回転駆動動作と同時に帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。その場合に、帯電ローラ700が離間部材710による係止から開放されて離脱する。

そして、感光ドラム100に当接してから感光ドラム100と帯電ローラ700との間で電流が流れる。そして、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に帰還電流Ｉｎが流れて抵抗520の両端に帰還電圧Ｖｎが発生する。

従って、図12に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その場合に、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。すると、帯電ローラ700が離間部材710による係止から開放されて離脱する。

そして、感光ドラム100に当接するまでの時間Ｔａまでは、感光ドラム100と帯電ローラ700とが当接している状態に比べると以下の通りである。即ち、感光ドラム100と帯電ローラ700との間で電流が流れ難い状態ではあるものの一定の電流が流れる。そして、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に帰還電流Ｉｎが流れて抵抗520の両端に帰還電圧Ｖｎが発生する。

時間Ｔａを過ぎて帯電ローラ700と感光ドラム100とが当接してからは、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合と同じようになる。即ち、感光ドラム100と帯電ローラ700との間で電流が流れるようになる。このため抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｎが第三の電圧値Ｖｓ３以上になるまでにかかる時間Ｔｎは最も長い。

このように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200と、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200とを比較した場合に、帰還電流Ｉが所定値以上になるまでのタイミングにズレが生じる。このため、これらを比較することで使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200と、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200と、を判別することができる。

また、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に未装着の場合は、感光ドラム100と帯電ローラ700との間で電流が流れることはなく、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉｏは極めて小さい。従って、図12に示すように、抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｏは、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合に抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｎよりも遥かに小さい。

上記の理由から図12に示す帰還電圧Ｖｕ，Ｖｎ，Ｖｏの関係は以下の数５式に示す通りである。

［数５］
Ｖｕ≒Ｖｎ＞Ｖｏ

判断手段となるコントローラ600は、該コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される接離検知手段となる帰還電流検知回路２の抵抗520に流れる帰還電流Ｉｕ，Ｉｎ，Ｉｏに対応して以下の判断を行う。

即ち、該抵抗520の両端部に発生する図５に示す帰還電圧Ｖｕ，Ｖｎ，Ｖｏの検知結果を用いる。更に、帰還電圧Ｖｕ，Ｖｎが第三の電圧値Ｖｓ３以上になるまでの経過時間の検知結果に基づいてプロセスカートリッジ200が未使用（新品）か使用開始後（旧品）かの新旧状態の判断や、或いは未装着であるかの状態を判断する。

本実施形態では、図12に示すように、未使用（新品）及び使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。そして、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。その場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｕよりも小さい第三の電圧値Ｖｓ３が設定される。

このとき、前記数５式に示された｛Ｖｕ≒Ｖｎ｝の関係から第三の電圧値Ｖｓ３は、帰還電圧Ｖｎよりも小さくなる。また、第三の電圧値Ｖｓ３は、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に未装着の場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｏよりも大きい。

そして、帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖが以下の場合がある。即ち、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始した時刻から所定の時間を過ぎても図12に示す第三の電圧値Ｖｓ３よりも小さい場合がある。その場合には、判断手段となるコントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていないと判断する。

即ち、帰還電流検知回路２によって検知した抵抗520に流れる帰還電流Ｉが以下の場合がある。即ち、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加してから所定の時間を過ぎても図12に示す第三の電圧値Ｖｓ３が該抵抗520の両端に発生する際に該抵抗520に流れる第三の帰還電流値Ｉｓ３に達しない場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていないと判断する。

また、図12に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合がある。その場合に感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。それから抵抗520の両端部に発生する帰還電圧Ｖｕが第三の電圧値Ｖｓ３以上になるまでの経過時間Ｔｕよりも短い所定の閾値時間Ｔｓ１が設定される。

また、前記所定の閾値時間Ｔｓ１は未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合がある。その場合に感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加してから、該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｎが第三の電圧値Ｖｓ３以上になるまでの経過時間Ｔｎよりも長い。

そして、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。それから帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖが第三の電圧値Ｖｓ３以上になるまでの経過時間Ｔｂが閾値時間Ｔｓ１よりも短い場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。

即ち、帰還電流検知回路２により抵抗520に流れる帰還電流Ｉの検知を開始する。その時刻から該抵抗520に流れる帰還電流Ｉが図12に示す第三の電圧値Ｖｓ３が該抵抗520の両端に発生する際に該抵抗520に流れる第三の電流値Ｉｓ３以上（第三の電流値以上）になる。それまでの経過時間Ｔｂ（タイミング）が予め設定された第一のタイミングとなる閾値時間Ｔｓ１よりも早く検知された（短い）場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。

また、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。そして、帰還電流検知回路２により抵抗520に流れる帰還電流Ｉの検知を開始してから該抵抗520に流れる帰還電流Ｉが第三の電流値Ｉｓ３以上になるタイミングがある。そのタイミングが予め設定された第一のタイミングとなる閾値時間Ｔｓ１よりも遅く検知された場合は、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断する。

即ち、本実施形態では、帯電バイアス電源回路500は、感光ドラム100が画像形成前の非画像形成時の少なくとも回転駆動と同時以降に以下のような帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。即ち、帯電ローラ700に直流電圧または交流電圧の何れか一方の帯電バイアス電圧Ｖｔ、または直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

そして、帰還電流検知回路２により抵抗520に流れる帰還電流Ｉの検知を開始してから該抵抗520に流れる帰還電流Ｉが図12に示す第三の電圧値Ｖｓ３が該抵抗520の両端に発生する。その際に該抵抗520に流れる第三の電流値Ｉｓ３以上になるまでのタイミングとなる経過時間Ｔｂを検知する。そして、コントローラ600は、帰還電流検知回路２により検知した第三の電流値Ｉｓ３以上になるまでのタイミングとなる経過時間Ｔｂの検知結果に基づいて、プロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態を判断する。

プロセスカートリッジ200の新旧を判断する閾値電圧となる第三の電圧値Ｖｓ３は以下の通り設定される。即ち、図12に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｕを考える。

また、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖｎを考える。更に、プロセスカートリッジ200が未装着の場合に帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520の両端に発生する電圧Ｖｏを考える。そして、帰還電圧Ｖｕ，Ｖｎと、帰還電圧Ｖｏとの間に第三の電圧値Ｖｓ３が設定される。

＜プロセスカートリッジの状態検知動作＞
次に図11を用いてプロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態の検知動作について説明する。画像形成装置１に設けられた図示しない電源スイッチがＯＮされると、画像形成を目的とした感光ドラム100の回転駆動（前多回転）が開始される前にプロセスカートリッジ200の装着、未装着状態、及び新旧状態の検知を実施する。

図11のステップＳ501において、コントローラ600は帯電バイアス電源回路500を制御して該帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

このとき、ステップＳ502において、図２に示すタイマ600ｇがＯＮされ、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔが印加されてからの経過時間がカウントされる。

更に、ステップＳ503において、感光ドラム100の回転駆動がＯＮされる。そして、帯電ローラ700から感光ドラム100に流れる電流に対応する帰還電流検知回路２の抵抗520に流れる帰還電流Ｉが帰還電流検知回路２により検知される。そして、抵抗520に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖが該コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される。コントローラ600は入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。

そして、ステップＳ505において、一定時間サンプリングした帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｃと、コントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値電圧となる第三の電圧値Ｖｓ３とを比較する。

前記ステップＳ505において、一定時間サンプリングした帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｃがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第三の電圧値Ｖｓ３以上の場合、ステップＳ506に進む。前記ステップＳ502にて経過時間のカウントが開始されている。

ステップＳ506では、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加してからサンプリングした帰還電圧Ｖがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値電圧となる第三の電圧値Ｖｓ３以上となる。そのときの経過時間Ｔｂをコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第一のタイミングとなる閾値時間Ｔｓ１と比較する。

前記ステップＳ506において、帰還電圧Ｖが第三の電圧値Ｖｓ３以上となった時の経過時間Ｔｂが閾値時間Ｔｓ１以上になった場合、ステップＳ507に進む。そして、コントローラ600は画像形成装置１本体に対して使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が正しく装着されたと判断する。その後、ステップＳ508に進んで、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ506において、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加してからサンプリングした帰還電圧Ｖがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値電圧となる第三の電圧値Ｖｓ３以上となる。そのときの経過時間Ｔｂがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値時間Ｔｓ１未満となる場合には、ステップＳ509に進む。

そして、コントローラ600は未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する。その後、ステップＳ510に進んで、コントローラ600の記憶部620に設けられたＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする。

ＲＡＭ600ｅはプロセスカートリッジ200の使用情報を記憶する記憶手段である。そして、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断した場合、プロセスカートリッジ200の寿命検知を行うためにＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用情報としての印字枚数をリセットする。

前記ステップＳ509において、コントローラ600は、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する。しかし、交換前のプロセスカートリッジ200の使用量カウント値がカウンタ600ｆによりカウントされ、積算されてＲＡＭ600ｅに記憶されている。そこで、交換前のプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットして使用量カウント値を「０」とする。

ここで、カウンタ600ｆは、プロセスカートリッジ200を記録材Ｐが何枚通過したか、或いは、感光ドラム100が何時間回転しているか等をカウントする。そして、それらの使用量カウント値が記憶部620に設けられたＲＡＭ600ｅに随時積算して記憶される。この機能により感光ドラム100の寿命検知を行っている。未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された時点で、この寿命検知を行うプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする。

その後、ステップＳ511に進んで、プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を行う。ここで、プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作としては、以下の通りである。即ち、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200を使用開始する際に帯電ローラ700の変形や感光ドラム100の表面に付着している塵埃を解消する。

このために帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加しない状態で空回転動作を実施する。或いは、帯電バイアス電圧Ｖｔを印加した帯電ローラ700により感光ドラム100の表面を一様に帯電させる空回転動作を実施する。他に未使用（新品）のプロセスカートリッジ200を使用開始する時の種々のイニシャライズ動作を行う。

その後、前記ステップＳ508に進んで、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ505において、一定時間サンプリングした帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｃがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第三の電圧値Ｖｓ３未満の場合がある。

その場合には、ステップＳ512に進んで、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が正常に装着されていないと判断する。そして、図示しない操作パネル等の表示手段に「プロセスカートリッジ無し」を表示してユーザに通知し、動作を停止させて終了する。

図12はプロセスカートリッジ200の新旧状態、装着、未装着状態を検知するタイムチャートである。コントローラ600は画像形成装置１の電源立ち上げ時、或いは、記録材Ｐの補充やプロセスカートリッジ200の脱着、各種部品の点検や交換を行う際に使用される外装扉等が閉じられたとき等にプロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作を開始する。

コントローラ600は、プロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作を実施するために、図２に示す出力ポート600ａからサンプリング制御信号Ｇｏを出力して帯電バイアス電源回路500を駆動する（ステップＳ501）。ステップＳ501と同時に図２に示すタイマ600ｇがＯＮされ、帯電バイアス電圧Ｖｔの印加が開始されてからの経過時間がカウントされる（ステップＳ5102）。更に、図示しない駆動手段により感光ドラム100を回転駆動させる。（ステップ503）。

帯電バイアス電源回路500により帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔが印加されている間に帰還電流検知回路２により帰還電圧Ｖが検知される。そして、コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを繰り返す（ステップＳ503）。

そして、所定時間Ｔ（本実施形態では４００ｍｓｅｃ）サンプリングした帰還電圧Ｖのデータにおいて、その最大値Ｖｍｃと、閾値電圧となる第三の電圧値Ｖｓ３（本実施形態では０．７Ｖ）とを比較する（ステップＳ505）。

そして、帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｃが第三電圧値Ｖｓ３以上である場合がある。その場合にはステップＳ502にてカウントが開始される帯電バイアス電圧Ｖｔを印加してからサンプリングした帰還電圧Ｖが、第三電圧値Ｖｓ３以上となった時の経過時間Ｔｂと以下の閾値時間Ｔｓ１とを比較する。即ち、閾値時間Ｔｓ１（本実施形態では５０ｍｓｅｃ）とを比較する（ステップＳ506）。

そして、帰還電圧Ｖが第三電圧値Ｖｓ３以上となった時の経過時間Ｔｂが閾値時間Ｔｓ１以上であった場合には、その時点で使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する（ステップＳ507）。そして、プリント待ち状態とする（ステップＳ508）。

また、プロセスカートリッジ200の新旧状態及び有無状態の検知動作時間内に帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｃが第三の電圧値Ｖｓ３（本実施形態では０．７Ｖ）以上となる。そのときの経過時間Ｔｂが閾値時間Ｔｓ１（本実施形態では５０ｍｓｅｃ）未満となる場合がある。その場合には、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体内に装着されたと判断する（ステップＳ509）。

そして、コントローラ600の記憶部620に設けられたＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする（ステップＳ510）。そして、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を実行する（ステップＳ511）。

また、プロセスカートリッジ200の新旧状態及び有無状態の検知動作時間内に帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｃが第三の電圧値Ｖｓ３（０．７Ｖ）未満の場合がある。その場合には、プロセスカートリッジ200が未装着状態であると判断し、画像形成装置１に設けられた図示しない表示手段となる表示パネル等を用いてユーザに報知する（ステップＳ512）。

上記のようにプロセスカートリッジ200の新旧状態及び有無状態の判断が完了すると、コントローラ600は図２に示す出力ポート600ａからのサンプリング制御信号Ｇｏを停止して帰還電圧Ｖのサンプリング動作を終了する。

本実施形態では、プロセスカートリッジ200の新旧状態及び有無状態の検知動作時間内に図12に示すサンプリング制御信号Ｇｏのパルスの出力タイミングに基づいて帰還電圧Ｖのサンプリング動作を繰り返し行う。これにより、プロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態の判定を正確に行うことが可能である。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

次に、図13〜図15を用いて本発明に係る画像形成装置の第６実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

本実施形態では図13に示すように、感光ドラム100の表面に形成されたトナー像を転写材としての記録材Ｐに転写する転写手段となる転写ローラ800を有する。そして、転写ローラ800に転写バイアス電圧Ｖａを印加する転写バイアス電源回路1100を有する。

そして、本実施形態の接離検知手段は、転写バイアス電源回路1100から転写ローラ800に印加された転写バイアス電圧Ｖａにより感光ドラム100を経由して帰還する帰還電流Ｉを検知する第二の電流検知手段となる転写電流検知回路1200を有する。そして、コントローラ600は転写電流検知回路1200により検知した帰還電流Ｉの検知結果に基づいてプロセスカートリッジ200の新旧状態及び有無状態を判断する。

本実施形態において、接離手段となる離間部材710による感光ドラム100と帯電ローラ700との接離状態を検知する接離検知手段は、転写電流検知回路1200を含んで構成されている。

図13に示すように、帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に印加された帯電バイアス電圧Ｖｔにより帯電した感光ドラム100に対して転写バイアス電源回路1100から転写ローラ800に転写バイアス電圧Ｖａを印加する。これにより感光ドラム100を経由して発生する電流を検知する転写電流検知回路1200が設けられている。その他の構成は前記各実施形態と同様であるため重複する説明を省略する。

プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その際に該プロセスカートリッジ200が未使用（新品）ではなく使用開始後（旧品）の場合は、図３（ｂ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とが当接している。このため、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加した場合に即座に感光ドラム100と帯電ローラ700との間で電流が流れ、感光ドラム100の表面が帯電される。

使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その場合に感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。それから帯電された状態の感光ドラム100の表面位置が転写ローラ800の位置に来て転写電流検知回路1200の抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｅが第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｅは最も短くなる。

ここで、転写バイアス電圧Ｖａが印加されている転写ローラ800と感光ドラム100との間に流れる電流を考えると、転写バイアス電圧Ｖａは「＋」の電圧が印加される。このため転写ローラ800が感光ドラム100の表面上の「−」に帯電している部分と接触すると最も大きな電流が流れる。

即ち、帯電された感光ドラム100の表面位置が転写ローラ800の位置に来てから図15に示すように、転写バイアス電圧Ｖａが印加されている転写ローラ800と感光ドラム100との間に流れる電流を転写電流検知回路1200により検知する。そして転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220に流れる帰還電流Ｉｅにより抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｅが所定の閾値電圧となる第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｅは最も短い。

尚、図13に示す転写電流検知回路1200は、図２に示す帰還電流検知回路２と略同様な回路構成とすることができ、図２に示す帰還電流検知回路２の抵抗520を図13に示す転写電流検知回路1200の抵抗1220に置き換えることで良い。

従って、図15に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が装着される。その場合に感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。それから転写電流検知回路1200の抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｅが第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｅは最も短い。

一方、画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）の場合は、図３（ａ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とが離間されている。このため、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。その場合、帯電ローラ700が離間部材710による係止から開放されて離脱し、感光ドラム100に当接してから感光ドラム100と帯電ローラ700との間で電流が流れ、感光ドラム100の表面が帯電される。

このため、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その場合、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その時刻から表面が帯電された状態の感光ドラム100の表面位置が転写ローラ800の位置に来るまでの帰還電圧Ｖｄが第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｄは最も長い。

即ち、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その場合に、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。それから帯電された感光ドラム100の表面位置が転写ローラ800の位置にくる。

これにより転写バイアス電圧Ｖａが印加されている転写ローラ800と感光ドラム100との間に流れる電流を転写電流検知回路1200により検知する。そして、転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220に流れる帰還電流Ｉｄにより該抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｄが第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｄは最も長い。

従って、図15に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その場合に、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その時刻から帯電された感光ドラム100表面の位置が転写ローラ800の位置にくるまでの経過時間Ｔｇは一定の電流が流れる。

そして、経過時間Ｔｇを過ぎると、帯電された感光ドラム100の表面と転写ローラ800を通じて所定値以上の電流が発生するようになる。このため転写電流検知回路1200の抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｄが第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｄは最も長い。

このように、使用開始後（旧品）と未使用（新品）のプロセスカートリッジ200を比較する。その場合に転写ローラ800と感光ドラム100との間に発生する電流により抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｅ，Ｖｄが第四の電圧値Ｖｓ４以上になる。それまでのタイミングにズレが生じる。このため、これらを比較することで使用開始後（旧品）と未使用（新品）のプロセスカートリッジ200を判別することができる。

プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に未装着の場合は、感光ドラム100と帯電ローラ700との間で電流が流れることはない。このため感光ドラム100の表面が帯電することはない。従って、転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220に流れる帰還電流Ｉｈは以下の通りである。即ち、使用開始後（旧品）と未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合の転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220に流れる帰還電流Ｉｅ，Ｉｄと比べて極めて小さい。

従って、図15に示すように、転写電流検知回路1200の抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｈは以下の通りである。即ち、未使用（新品）及び使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が装着された場合の転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220に発生する帰還電圧Ｖｄ，Ｖｅよりも小さくなる。

上記の理由から図15に示す帰還電圧Ｖｅ，Ｖｄ，Ｖｈの関係は以下の数６式に示す通りである。

［数６］
Ｖｅ≒Ｖｄ＞Ｖｈ

判断手段となるコントローラ600は、該コントローラ600の入力ポート600ｂに入力される接離検知手段となる転写電流検知回路1200の抵抗1220に流れる帰還電流Ｉｅ，Ｉｄ，Ｉｈに対応して以下の判断を行う。

即ち、転写電流検知回路1200の抵抗1220の両端に発生する図15示す帰還電圧Ｖｅ，Ｖｄ，Ｖｈの検知結果と、帰還電圧Ｖｅ，Ｖｄが第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｅ，Ｔｄの検知結果とを用いる。これ等の検知結果に基づいてプロセスカートリッジ200が未使用（新品）か使用開始後（旧品）かの判断や未装着状態を判断する。

本実施形態では、図15に示すように、未使用（新品）及び使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。そして、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その場合に転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｅ，Ｖｄよりも小さい第四の電圧値Ｖｓ４が設定される。

また、第四の電圧値Ｖｓ４は、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に対して未装着の場合に転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｈよりも大きい。

そして、転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220に流れる帰還電流Ｉによって抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖが帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その時刻から所定の時間を過ぎても図15に示す第四の電圧値Ｖｓ４よりも小さい場合には、判断手段となるコントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていないと判断する。

即ち、転写電流検知回路1200によって検知した抵抗1220に流れる帰還電流Ｉが帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その時刻から所定の時間を過ぎても図15に示す第四の電圧値Ｖｓ４が該抵抗1220の両端に発生する際に該抵抗1220に流れる第四の電流値Ｉｓ４よりも小さい場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていないと判断する。

また、図15に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その場合に感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その時刻から抵抗1220の両端部に発生する帰還電圧Ｖｅが第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｅよりも短い所定の閾値時間Ｔｓ２が設定される。

閾値時間Ｔｓ２は未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。その場合に感光ドラム100の回転駆動動作と同時に帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その時刻から抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｄが第四の電圧値Ｖｓ４以上になる経過時間Ｔｄよりも長い。

そして、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その時刻から転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖが第四の電流値Ｉｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｅが閾値時間Ｔｓ２よりも短い場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。

即ち、転写電流検知回路1200によって検知した抵抗1220に流れる帰還電流Ｉが図15に示す第四の電圧値Ｖｓ４が該抵抗1220の両端に発生する。その際に該抵抗1220に流れる第四の電流値Ｉｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｅが閾値時間Ｔｓ２よりも短い場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。

また、感光ドラム100の回転駆動動作と同時に（感光ドラム100の回転に合わせて）帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始する。その時刻から転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖが第四の電圧値Ｖｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｄが閾値時間Ｔｓ２よりも長い場合がある。その場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断する。

即ち、転写電流検知回路1200によって検知した抵抗1220に流れる帰還電流Ｉが図15に示す第四の電圧値Ｖｓ４が該抵抗1220の両端に発生する。その際に該抵抗1220に流れる第四の電流値Ｉｓ４以上になるまでの経過時間Ｔｙが閾値時間Ｔｓ２よりも長い場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断する。

プロセスカートリッジ200の新旧状態を判断する第四の電圧値Ｖｓ４は、以下の通り設定される。即ち、図15に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｅを考える。

また、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された場合に転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｄを考える。更に、プロセスカートリッジ200が未装着の場合に転写電流検知回路1200に設けられた抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖｈを考える。そして、帰還電圧Ｖｅ，Ｖｄと、帰還電圧Ｖｈとの間に第四の電圧値Ｖｓ４が設定される。

＜プロセスカートリッジの状態検知動作＞
次に図14を用いてプロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態の検知動作について説明する。画像形成装置１に設けられた図示しない電源スイッチがＯＮされると、画像形成を目的とした感光ドラム100の回転駆動（前多回転）が開始される前にプロセスカートリッジ200の装着、未装着状態、及び新旧状態の検知を実施する。

図14のステップＳ601において、コントローラ600は帯電バイアス電源回路500を制御して該帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

次に、ステップＳ602において、転写バイアス電源回路1100を制御して該転写バイアス電源回路1100から転写ローラ800に対して転写バイアス電圧Ｖａを印加する。

次に、ステップＳ603において、図２に示すタイマ600ｇがＯＮされ、転写バイアス電圧Ｖａが印加されて転写電流検知回路1200により帰還電流Ｉの検知を開始してからの経過時間がカウントされる。

次に、ステップＳ604において、感光ドラム100の回転駆動がＯＮされて感光ドラム100が回転駆動される。そして、転写ローラ800と感光ドラム100とが当接する転写部に流れる帰還電流Ｉが転写電流検知回路1200の抵抗1220の両端に発生する帰還電圧Ｖとして検知される。

そして、抵抗1220に流れる帰還電流Ｉによって該抵抗1220の両端に発生する転写電圧Ｖがコントローラ600の入力ポート600ｂに入力される。コントローラ600は入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。

そして、ステップＳ606において、一定時間サンプリングした帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｄと、コントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値電圧となる第四の電圧値Ｖｓ４とを比較する。

前記ステップＳ606において、一定時間サンプリングした帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｄがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第四の電圧値Ｖｓ４以上の場合はステップＳ607に進む。

前記ステップＳ607において、前記ステップＳ603にてカウントが開始されている転写バイアス電圧Ｖａの印加を開始する。その時刻からサンプリングした帰還電圧Ｖがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第四の電圧値Ｖｓ４以上となった時の経過時間Ｔｙが以下の場合がある。即ち、コントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値時間Ｔｓ２以上となる場合がある。

その場合、ステップＳ608に進み、画像形成装置１本体に対して使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が正しく装着されたと判断される。その後、ステップＳ609に進んで、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ607において、前記ステップＳ603にてカウントが開始されている転写バイアス電圧Ｖａの印加を開始する。その時刻からサンプリングした帰還電圧Ｖがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第四の電圧値Ｖｓ４以上となった時の経過時間Ｔｙが次の場合がある。即ち、コントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値時間Ｔｓ２未満となる場合には、ステップＳ610に進んで、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたと判断する。

その後、ステップＳ611に進んで、コントローラ600の記憶部620に設けられたＲＡＭ600ｅに記憶されたプロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットする。使用量カウント値のリセット動作に関しては前記各実施形態と同様の制御を実施する。

その後、ステップＳ612に進んで、プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を行う。イニシャライズ動作に関しても前記各実施形態と同様の制御を実施する。

その後、前記ステップＳ609に進んで、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ606において、一定時間サンプリングした帰還電圧Ｖの最大値Ｖｍｄがコントローラ600の記憶部620に予め記憶された第四の電圧値Ｖｓ４未満の場合がある。その場合には、ステップＳ613に進んで、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が正常に装着されていないと判断し、表示手段となる操作パネル等に「プロセスカートリッジ無し」を表示してユーザに通知し、動作を停止させて終了する。

本実施形態では、プロセスカートリッジ200の新旧状態の判断を転写バイアス電圧Ｖａを印加した転写ローラ800と感光ドラム100との間に流れる電流を転写電流検知回路1200によって検知し、その検知結果に基づいて行う。他に、感光ドラム100の図示しない電位センサを用いて感光ドラム100の表面の電位変動を検知する構成でも同様の効果を得ることができる。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

次に、図16及び図17を用いて本発明に係る画像形成装置の第７実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

本実施形態の接離検知手段となる帰還電流検知回路２は、帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700を介して帯電バイアス電圧Ｖｔを感光ドラム100の表面に印加したときに発生する帰還電圧Ｖを検知する電圧検知手段を兼ねる。

帯電バイアス電源回路500は、感光ドラム100が画像形成前の非画像形成時の回転駆動開始と同時に帯電ローラ700に以下の帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。即ち、直流電圧または交流電圧の何れか一方の帯電バイアス電圧Ｖｔ、或いは、直流電圧と交流電圧とを重畳した帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

そして、電圧検知手段を兼ねる帰還電流検知回路２により検知した帰還電圧Ｖの増加分及び該増化分の時間変化の検知結果に基づいて、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態を判断する。

本実施形態では、帰還電圧Ｖの増加分及び該増化分の時間変化の一例として、帰還電圧Ｖの微分変化値の大きさ及び該微分変化値の時間変化を用いて、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態を判断する。

図17（ａ）〜（ｃ）は感光ドラム100の回転駆動開始と同時（時刻Ｔｉ）に帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。その場合の各プロセスカートリッジ200の使用開始後（旧品）、未使用（新品）及び未装着状態における帰還電流検知回路２の抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖの時間変化を示す。更に、該帰還電圧Ｖを時間ｔについて微分した微分変化値の大きさ（以下、単に「微分値」という）の時間変化を示す。

図17（ａ）〜（ｃ）において、上下段のそれぞれの横軸は時間ｔ、上段の縦軸は帰還電圧Ｖ、下段の縦軸は帰還電圧Ｖの微分変化値の大きさとなる微分値Ｖ´を示す。下段の縦軸上のＶｓ５´はプロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態を判断するために予め設定された閾値である。

また、下段の横軸上の時刻Ｔｖは、帰還電圧Ｖの微分変化値の大きさとなる微分値Ｖ´と、プロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態を判断するための閾値Ｖｓ５´との関係が以下の数７式を満たすこととなった瞬間の時刻である。

［数７］
Ｖ´≧Ｖｓ５´

下段の横軸上の閾値時刻として予め設定された所定の検知タイミングＴｘは、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´以上となった時刻Ｔｖに基づいてプロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態を判断するための閾値時刻である。

図３（ｂ）に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたとき、感光ドラム100と帯電ローラ700とは当接している。このため帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始すると同時（図17（ａ）の時刻Ｔｉ＝Ｔｖ）に図２に示す電圧検知手段を兼ねる帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に帰還電流Ｉが流れて該抵抗520の両端に帰還電圧Ｖが発生する。

そのため帰還電圧Ｖを時間で微分した微分値Ｖ´は、図17（ａ）に示すように、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始した時刻Ｔｉの直後にただちに立ち上がる（図17（ａ）の時刻Ｔｉ＝Ｔｖ）。そして、帰還電圧Ｖが安定すると（図17（ａ）の時刻Ｔｆ）、帰還電圧Ｖを時間で微分した微分値Ｖ´は略ゼロに戻る。

一方、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されたとき、最初は図３（ａ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とが離間されている。このため図２に示す電圧検知手段を兼ねる帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に流れる帰還電流Ｉは小さく、該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖは非常に小さい。

その後、感光ドラム100の回転駆動に伴なって、図３（ｂ）に示すように、帯電ローラ700を感光ドラム100から離間していた離間部材710が離脱する。そして、感光ドラム100と帯電ローラ700とが当接した状態となる。これにより図２に示す電圧検知手段を兼ねる帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520に帰還電流Ｉが流れて該抵抗520の両端に帰還電圧Ｖが発生する。

そのため図17（ｂ）に示すように、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´は、最初はゼロに等しい。使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された図17（ａ）の時刻Ｔｖ（＝時刻Ｔｉ）よりも離間部材710の脱離時間Ｔｈだけ遅れて帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が立ち上がる（図17（ｂ）の時刻Ｔｖ）。そして、帰還電圧Ｖが安定すると（図17（ｂ）の時刻Ｔｆ）、帰還電圧Ｖを時間で微分した微分値Ｖ´は再びゼロに戻る。

また、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着の場合、図２に示す電圧検知手段を兼ねる帰還電流検知回路２に設けられた抵抗520には帰還電流Ｉが略流れず、該抵抗520の両端に帰還電圧Ｖが発生しない。そのため図17（ｃ）に示すように、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´はゼロ近くを保ったままである。

本実施形態では、プロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態を判断するために帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´について閾値Ｖｓ５´を設ける。

閾値Ｖｓ５´は以下のように設定される。即ち、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着される。そして、図17（ａ），（ｂ）に示すように、感光ドラム100と帯電ローラ700とが当接した状態における帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´のピーク値Ｖ´ｐよりも小さい値に設定される。更に、図17（ｃ）に示すように、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着時の帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´（略ゼロ）よりも大きい値に設定される。即ち、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´のピーク値Ｖ´ｐとゼロとの間に設定される。

また、画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であるか、或いは、使用開始後（旧品）であるかを判断する。そのために、図17（ａ），（ｂ）に示すように、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´以上となる時刻Ｔｖについて閾値時刻となる検知タイミングＴｘを設ける。

検知タイミングＴｘは、図17（ｂ）に示すように、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200の感光ドラム100が時刻Ｔｉで回転駆動を開始する。その時刻から帯電ローラ700を感光ドラム100から離間していた離間部材710が離脱する時刻Ｔｊの直前までの脱離時間Ｔｈ内に設定する。

次に図16を用いてプロセスカートリッジ200の新旧及び装着、未装着検知動作について説明する。先ず、画像形成装置１の図示しない電源スイッチがＯＮされると、通常のイニシャル動作（前多回転動作）が開始される。それと同時にプロセスカートリッジ200の装着、未装着、新旧の検知動作を実施する。

図16のステップＳ701において、図２に示す帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。更に、図示しない駆動手段により感光ドラム100の回転駆動が開始される。そして、図２に示すコントローラ600は以下の帰還電圧Ｖを検知する。即ち、帯電バイアス電源回路500から帯電ローラ700に印加された帯電バイアス電圧Ｖｔにより帯電ローラ700から感光ドラム100に帰還電流Ｉが流れる。そして、電圧検知手段を兼ねる帰還電流検知回路２の抵抗520に帰還電流Ｉが流れて該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖを検知する。そして、入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖのサンプリングを実施する。

次にステップＳ703において、入力ポート600ｂに入力される帰還電圧Ｖを時間で微分（ｄＶ／ｄｔ）した微分値Ｖ´（帰還電圧Ｖのグラフの傾き）を算出する。

次にステップＳ704において、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´と、コントローラ600の記憶手段となる記憶部620に予め記憶された閾値Ｖｓ５´とを比較する。

前記ステップＳ704において、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´未満の場合には、コントローラ600は図17（ｃ）に示すように、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着状態であると判断する。

即ち、以下の数８式を満たす場合には、コントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていないと判断する。

［数８］
Ｖ´＜Ｖｓ５´

前記ステップＳ704において、前記数８式を満たしてプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に対して未装着状態であると判断される。その場合、ステップＳ711に進んで、図示しない表示手段となる操作パネル等に「プロセスカートリッジ無し」を表示してユーザに通知した後、動作を停止させる。

前記ステップＳ704において、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´以上となる場合がある。その場合は、図17（ａ），（ｂ）に示すように、コントローラ600により未使用（新品）或いは、使用開始後（旧品）の何れかのプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された状態であると判断する。

即ち、前記数７式を満たす場合には、コントローラ600により未使用（新品）或いは、使用開始後（旧品）の何れかのプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていると判断する。

前記ステップＳ704において、未使用（新品）或いは、使用開始後（旧品）の何れかのプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された状態であると判断される。その場合、画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であるか、或いは、使用開始後（旧品）であるかを判断する。

このためにステップＳ705に進んで、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´以上を初めて満たす時刻Ｔｖが、コントローラ600の記憶部620に予め記憶された検知タイミングＴｘと比べて早いか否かを判断する。

図17（ｂ）に示すように、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´以上を初めて満たす時刻Ｔｖ（＝Ｔｊ）が検知タイミングＴｘに比べて遅い場合がある。その場合、ステップＳ708に進んで、コントローラ600により画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断する。

即ち、図17（ｂ）に示すように、前記数７式を満たす時刻Ｔｖが存在し、該時刻Ｔｖが予め設定された所定の検知タイミングＴｘに対して、以下の数９式を満たす場合がある。その場合にコントローラ600により画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であると判断する。

［数９］
Ｔｘ＜Ｔｖ

次にステップＳ709に進んで、プロセスカートリッジ200の使用量カウント値をリセットし、ステップＳ710に進む。そして、プロセスカートリッジ200のイニシャライズ動作を実行した後、ステップＳ707に進み、その後のプリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

前記ステップＳ705において、図17（ａ）に示すように、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´以上を初めて満たす時刻Ｔｖ（＝Ｔｉ）が検知タイミングＴｘに比べて同時か或いは早い場合がある。その場合はステップＳ706に進んで、コントローラ600により画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。

即ち、図17（ａ）に示すように、前記数７式を満たす時刻Ｔｖが存在し、該時刻Ｔｖが予め設定された所定の検知タイミングＴｘに対して、以下の数１０式を満たす場合がある。その場合はコントローラ600により画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が使用開始後（旧品）であると判断する。

［数１０］
Ｔｘ≧Ｔｖ

その後、ステップＳ707に進んで、プリントスタート信号の入力に基づいて作像プロセス動作が開始される。

コントローラ600は、画像形成装置１の電源立ち上げ時、或いは外装ドア等が閉じられたとき、或いは、画像形成装置１の電源休止時からの復帰等のタイミングでプロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作を発動する。

コントローラ600は、プロセスカートリッジ200の新旧及び有無検知動作用に帯電バイアス電源回路500を駆動する。そのためにコントローラ600の出力ポート600ａから図５に示すサンプリング制御信号Ｇｏを出力し、帯電バイアス電源回路500を駆動して帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する。

同時に帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加している間、以下の制御を行う。即ち、帯電ローラ700から感光ドラム100に流れる電流に基づいて帰還電流検知回路２の抵抗520に流れる帰還電流Ｉにより該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖをコントローラ600の入力ポート600ｂに入力する。これにより帰還電圧Ｖのサンプリングを繰り返す（ステップＳ701）。そして、所定時間Ｔ内にサンプリングした帰還電圧Ｖの時間ｔに対する変化の割合である微分変化値の大きさ（傾き）となる微分値Ｖ´を算出して判断値とする（ステップＳ703）。

帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´は、単位時間あたりのサンプリング時刻ｔと、帰還電圧Ｖとの関係を（ｔ１，Ｖ１）、（ｔ２，Ｖ２）、…（ｔＮ，ＶＮ）としたとき、例えば、以下の数１１式で計算される。

帰還電圧Ｖのサンプリングは、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔを印加している間は連続して行われる。感光ドラム100の回転駆動がＯＮされると同時に帰還電圧Ｖのサンプリングを開始する。そして、未使用（新品）のプロセスカートリッジ200の離間部材710による帯電ローラ700の係止が外れて帯電ローラ700が感光ドラム100に当接した後に帰還電圧Ｖのサンプリングを終了する。

本実施形態の離間部材710は、図３に示して前述したように、感光ドラム100のドラムギア110と離間部材710の離間ギア730とが噛合して連動し、感光ドラム100が回転駆動されると自動的に離間部材710が外れるように構成される。

そのため少なくとも感光ドラム100の回転駆動が開始されてから離間部材710の離間ギア730の歯数分だけ感光ドラム100を円周方向に回転させないと離間部材710は外れない。

帰還電圧Ｖのサンプリングを終了するタイミングは、少なくとも離間部材710の離間ギア730の歯数分だけ感光ドラム100を回転させた後の時刻に設定する。好ましくは、感光ドラム100を１周分回転させたタイミングで帰還電圧Ｖのサンプリングを終了させる。これにより感光ドラム100に帯電バイアス電圧Ｖｔの影響を残さないでプロセスカートリッジ200の新旧状態や装着、未装着状態を検知するシーケンスを終了できる。

帰還電圧Ｖのサンプリング間隔は、帰還電圧Ｖが立ち上がり始めてから安定するまでの時間よりも短くする必要がある。帰還電圧Ｖのサンプリング間隔を帰還電圧Ｖが立ち上がり始めてから安定するまでの時間よりも長く設定する。その場合、図17（ａ），（ｂ）に示す帰還電圧Ｖの立ち上がりの傾きとなる微分値Ｖ´が正しく検知できない。これにより画像形成装置１本体にプロセスカートリッジ200が装着状態であって未装着と誤検知する可能性がある。

また、画像形成装置１が使用される環境条件により帰還電圧Ｖが変動する。このため帰還電圧Ｖが立ち上がり始めてから安定するまでの時間も環境条件によって変化する。そのため、帰還電圧Ｖのサンプリング間隔は、帰還電圧Ｖが立ち上がり始めてから安定するまでの時間が短い条件に合わせて設定することが望ましい。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

次に、図18及び図19を用いて本発明に係る画像形成装置の第８実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号、或いは符号が異なっても同一の部材名を付して説明を省略する。

本実施形態では、前記第７実施形態の構成に更にノイズによる誤検知を防止する閾値を加えてプロセスカートリッジ200の新旧状態や装着、未装着状態を検知する精度を向上させたものである。

図19（ａ）はプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着された状態で帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加した場合の帰還電圧Ｖ及び微分値Ｖ´の時間変化を示す。

図19（ｂ）はプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に未装着状態で帯電ローラ700に対して帯電バイアス電圧Ｖｔを印加した際に帰還電圧Ｖにノイズが乗った場合の帰還電圧Ｖ及び微分値Ｖ´の時間変化を示す。

図19（ａ），（ｂ）の上下段のそれぞれの横軸は時間ｔ、上段の縦軸は帰還電圧Ｖ、下段の縦軸は帰還電圧Ｖの微分変化値の大きさとなる微分値Ｖ´を示す。

図19（ａ），（ｂ）の下段の縦軸上のＶｓ５´はプロセスカートリッジ200の新旧状態及び装着、未装着状態を判断するために予め設定された閾値である。

また、図19（ａ），（ｂ）の下段の横軸上の時間ｄＴｖは、前記数７式を連続して満たしている時間である。図19（ｃ）に示すｄＴｘは、帰還電圧Ｖがプロセスカートリッジ200の装着によるものか否かを判断するために予め設定された閾値時間である。

図19（ａ）に示すように、使用開始後（旧品）のプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されている場合、感光ドラム100と帯電ローラ700は当接している。このため電圧検知手段を兼ねる帰還電流検知回路２の抵抗520には帰還電流Ｉが流れて該抵抗520の両端には帰還電圧Ｖが発生する。

このときの帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´は、帯電ローラ700に帯電バイアス電圧Ｖｔの印加を開始した時刻Ｔｉ（＝Ｔｖ）の直後にただちに立ち上がって、前記数７式を満たす。そして、時間ｄＴｖ（Ａ）が経過して帰還電圧Ｖが安定する時刻Ｔｆになると、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´は略ゼロになる。

帰還電圧Ｖの傾きとなる微分値Ｖ´は、帯電ローラ700の内部抵抗によって決まる。そのため、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が前記数７式を満たす時間ｄＴｖ（Ａ）も一定となる。

即ち、図19（ａ），（ｃ）に示すように、前記数７式を満たす時が少なくとも一度あり、前記数７式を満たす時間ｄＴｖのうち一度だけ以下の数１２式を満たす場合がある。その場合にコントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていると判断する。

［数１２］
ｄＴｘ≦ｄＴｖ

一方、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着の場合、電圧検知手段を兼ねる帰還電流検知回路２の抵抗520に流れる帰還電流Ｉは少なく、該抵抗520の両端に発生する帰還電圧Ｖは非常に小さい。

しかしながら、新興国等の公用電力供給事情が不安定な地域がある。その地域では、図19（ｂ）に示すように、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着の時でも一時的に前記数７式を満たす時間ｄＴｖ（Ｂ１），ｄＴｖ（Ｂ２），ｄＴｖ（Ｂ３）が生じることがある。

また、公用電力供給事情が安定している地域で使用する場合でも帯電バイアス電圧Ｖｔを印加する際の電圧のオーバーシュートにより前記数７式を満たす時間ｄＴｖ（Ｂ１）〜ｄＴｖ（Ｂ３）が生じることも考えられる。

尚、電圧のオーバーシュート（overshoot）とは、矩形波（方形波）の立ち上がりの部分において定常値を超過して突出した波形が現れることである。オーバーシュートした波形は定常値を一旦超過してから引き返すようにして定常値に近づく。

本実施形態では、これらのノイズによる誤検知と、プロセスカートリッジ200の装着状態との区別をするために帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が前記数７式を満たす時間ｄＴｖについて閾値時間ｄＴｘを設ける。

閾値時間ｄＴｘは、図19（ａ）に示すように、プロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に正常に装着されたときの帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が前記数７式を満たす時間ｄＴｖ（Ａ）と同じか、それより多少短い時間に設定する。

即ち、図19（ｂ），（ｃ）に示すように、前記数７式を満たす時が少なくとも一度存在し、前記数７式を連続して満たす時間ｄＴｖの全て（ｄＴｖ（Ｂ１）〜ｄＴｖ（Ｂ３））について、以下の数１３式を満たす場合がある。その場合はコントローラ600によりプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着されていないと判断する。

［数１３］
ｄＴｖ＜ｄＴｘ

次に図18を用いて本実施形態のプロセスカートリッジ200の新旧及び装着、未装着検知動作について説明する。尚、図18のステップＳ801〜Ｓ803は、前記図16のステップＳ701〜Ｓ703と同様であるため重複する説明を省略する。

図18のステップＳ804において、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´と、コントローラ600の記憶部620に予め記憶された閾値Ｖｓ５´とを比較する。

ステップＳ804において、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´よりも小さい場合には、ステップＳ812に進んで、コントローラ600により画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着状態であると判断する。そして、表示手段となる操作パネル等に「プロセスカートリッジ無し」を表示してユーザに通知し、動作を停止させる。

前記ステップＳ804において、帰還電圧Ｖの微分値Ｖ´が閾値Ｖｓ５´以上であった場合には、ステップＳ805に進む。そして、前記数７式を連続して満たす時間ｄＴｖと、閾値時間ｄＴｘとを比較して帰還電流検知回路２により検知した帰還電圧Ｖの挙動がノイズによるものか否かの判断を行う。

前記ステップＳ805において、前記数７式を連続して満たす時間ｄＴｖが閾値時間ｄＴｘよりも短い場合、コントローラ600は帰還電流検知回路２により検知した帰還電圧Ｖの挙動がノイズによるものであると判断する。そして、画像形成装置１本体に対してプロセスカートリッジ200が未装着状態であると判断する。そして、前記ステップＳ812に進んで表示手段となる操作パネル等に「プロセスカートリッジ無し」を表示してユーザに通知し、動作を停止させる。

前記ステップＳ805において、前記数７式を連続して満たす時間ｄＴｖが閾値時間ｄＴｘと同じか、或いは長い場合、コントローラ600はプロセスカートリッジ200が画像形成装置１本体に装着状態であると判断し、ステップＳ806に進む。

尚、図18のステップＳ806〜ステップＳ811についても前記図16のステップＳ705〜Ｓ710と同様であるため重複する説明を省略する。そして、前記第７実施形態と同様に画像形成装置１本体に装着されたプロセスカートリッジ200が未使用（新品）であるか、或いは、使用開始後（旧品）であるかを判断する。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。

２ …帰還電流検知回路(接離検知手段;電流検知手段；電圧検知手段)
100 …感光ドラム（像担持体）
200 …プロセスカートリッジ
600 …コントローラ（制御手段;判断手段；変更手段）
700 …帯電ローラ（帯電手段）
710 …離間部材（接離手段）

Claims

静電潜像が形成される回転自在の像担持体と、該像担持体に接触して帯電する帯電手段と、前記帯電手段を前記像担持体から離間する離間部材と、を有するカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
前記カートリッジ装着後の前記像担持体の回転による前記離間部材の移動によって、前記帯電手段は前記像担持体と当接するように構成されており、
前記帯電手段に電圧を印加する電源と、
前記電源によって前記電圧が出力された場合、流れる電流を検知する検知手段であって、前記帯電手段から前記像担持体に流れる電流を検知することが可能である検知手段と、
前記カートリッジの使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記像担持体への画像形成開始前に、
前記検知手段によって検知された電流が第一の電流値以上の場合は、前記記憶手段に記憶された前記情報をリセットせず、前記検知手段によって検知された電流が前記第一の電流値よりも小さくて且つ第二の電流値以上の場合は前記記憶手段に記憶された前記情報をリセットし、前記検知手段によって検知された電流が前記第二の電流値未満の場合は、前記カートリッジが未装着状態であることを報知するように、制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
前記制御手段は、前記記憶手段によって記憶された前記情報に基づいて、前記カートリッジの寿命を報知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、前記情報をリセットしたときは、前記カートリッジのイニシャライズのための前記像担持体の空回転を実行し、前記情報をリセットしないときは前記カートリッジのイニシャライズのための前記像担持体の空回転動作を実行しないことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。