JP6512831B2 - 画像形成装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置などの電子機器に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、帯電ローラや現像ローラ、転写ローラに商用電源の電圧よりも高い電圧（高圧）を印加される。高圧基板により生成された高圧は、画像形成以外の用途に使用されることがある。特許文献１によれば帯電ローラに高圧を印加することで帯電ローラに流れる電流に応じて感光ドラムの装着異常を検知する方法が提案されている。

ところで、画像形成装置では制御基板と高圧基板とがケーブルを介して電気的に接続される。よって、制御基板と高圧基板との電気的な接続状態を検知することが必要となる。特許文献２によれば、基板側のコネクタ内に一列に配置される複数の端子のうち両端に位置する２つの端子を基板実装時に短絡させておき、このコネクタに接続されたケーブルを介してこの短絡状態を検知できれば正常と判定する接続検知回路が提案されている。

特開２００２−３３３８１２号公報 特開２００２−１７８４９０号公報

しかし、特許文献２によれば、ケーブルを介して接続される２枚の基板のうち少なくとも一方の基板には接続検知回路を設けなければならなない。さらに、ケーブルを構成する複数の信号線のうち両端に位置する２本の信号線は接続検知のためだけに使用されてしまい、他の用途には利用できない。同様にコネクタ内の２本の端子も他の用途には利用できない。これは設置スペースと製造コストの観点で不利である。そこで、本発明は、ケーブルの接続不良などを早期に検出できるようにすることを目的とする。

本発明は、たとえば、
像担持体と、
前記像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、
前記像担持体に光を照射して静電潜像を形成する像形成手段と、
前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
前記トナー画像を転写する転写手段と、
前記帯電手段に電圧を生成して印加する電圧生成基板と、
前記電圧生成基板に対してケーブルを介して接続され、前記電圧生成基板が生成するべき前記電圧を制御する制御基板と、
前記帯電手段に流れる電流を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された電流に応じた電圧値を取得し、その電圧値に基づいて、複数のエラーを判別する制御手段と
を有し、
前記制御手段は、前記電圧生成基板から前記帯電手段へ電圧を印加していない状態で前記検知手段により検知される電流に対応する電圧値が第１の値以下であれば、前記電圧生成基板を駆動する駆動信号を出力しないようにするとともに、前記ケーブルの接続不良を示す信号を出力し、前記電圧生成基板から前記帯電手段へ電圧を印加していない状態から印加している状態へ変化した後に前記検知手段により検知される電流に対応する電圧値が前記第１の値よりも大きい第２の値以上であれば、前記電圧生成基板を駆動する駆動信号を出力しないようにするとともに、前記像担持体の装着不良を示す信号を出力することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、ケーブルの接続不良などを早期に検出できるようにすることが可能となる。

画像形成装置の構成を説明する図 制御基板と電圧生成基板とを説明する図 制御基板と電圧生成基板との詳細を説明する図 エラーの種類と対応する電流の範囲とを説明する図 エラーの判定タイミングを説明する図 エラーの判別に関与する機能を説明する図 エラー判別シーケンスを示すフローチャート エラーの判定タイミングを説明する図 エラー判別シーケンスＩＩを示すフローチャート エラー判別シーケンスＩを示すフローチャート 端子配置を説明する図

＜実施例１＞
図１を用いて電子写真方式の画像形成装置１０について説明する。よく知られているように画像形成装置１０は記録材Ｐに画像を形成する電子機器である。なお、ＹＭＣＫはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを示し、トナーの色を示している。ここでは４色のトナーを使用するため、４つの画像形成ステーションが設けられている。各ステーションの構成は共通しているため、イエロー用のステーションにのみ参照符号を付与している。

帯電ローラ２は感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。帯電ローラ２には帯電電圧が印加される。レーザスキャナ３は、一様に帯電した感光ドラム１の表面に対して画像信号に応じた光を照射および走査し、静電潜像を形成する露光装置である。現像器４は、現像スリーブ１１を備え、感光ドラム１に形成された静電潜像に対してトナーを飛翔させて現像し、トナー画像を形成する。現像スリーブ１１には現像を促進するための現像電圧が印加される。一次転写ローラ６は感光ドラム１上のトナー画像を中間転写ベルト５に転写する。一次転写ローラ６には一次転写を促進するための一次転写電圧が印加される。二次転写ローラ７は、中間転写ベルト５に転写されたトナー画像を、給紙カセット９から供給された記録材Ｐに二次転写する。二次転写ローラ７には二次転写を実行するための二次転写電圧が印加される。定着器８はトナー画像を加熱および加圧して記録材Ｐに定着させる。

図２は制御基板１００と電圧生成基板２００の構成を示すブロック図である。制御基板１００は画像形成装置１０の全体を統括的に制御するＣＰＵ１０１などを搭載している。ＣＰＵ１０１は、電圧生成基板２００が生成して出力する電圧を設定する設定値や電圧生成基板２００の生成回路２０１を駆動するための駆動信号を出力する。設定部１０６はこの設定値を決定して出力する機能である。駆動部１０７は駆動信号を生成して出力する機能である。生成回路２０１は制御基板１００から出力された駆動信号によって駆動され、設定値に応じた所定の電圧を生成する。生成回路２０１は、帯電電圧、現像電圧、転写電圧などを生成する。生成回路２０１は、４つの帯電ローラ２に対して１つずつ設けられてもよいし、４つの帯電ローラ２に対して共通に設けられてもよい。また、生成回路２０１は２つ設けられ、一つがブラック用の帯電ローラ２に帯電電圧を供給し、もう一つが残りの三つの帯電ローラ２に対して設けられてもよい。現像電圧は帯電電圧を分圧回路により分圧することで生成されてもよいし、帯電電圧用の生成回路２０１とは別に現像電圧用の生成回路２０１が設けられてもよい。転写電圧に関しても上述した帯電電圧や現像電圧の生成回路２０１と同様な構成の生成回路２０１が１つ以上設けられてもよい。以下では、生成回路２０１により生成された電圧は帯電ローラ２に印加されるものとして説明する。なお、以下の帯電電圧に関する説明は、「帯電電圧」を「現像電圧」や「転写電圧」に置換することで現像電圧や転写電圧の説明になることは留意されたい。

電圧検知回路２０２は、生成回路２０１によって生成された出力電圧を分圧する分圧回路を有し、分圧回路により分圧された電圧を生成回路２０１にフィードバックする回路である。生成回路２０１は、フィードバックされた電圧と設定値とを比較する比較回路を有し、両者が一致するように出力電圧を調整する。

電流検知回路２０３は、たとえば、電圧生成基板２００から出力された帯電電圧が帯電ローラ２に印加されることで帯電ローラ２に流れる電流（帯電電流と称す。）を検知する回路である。つまり、電流検知回路２０３は、帯電電流に対応した電流検知信号ＩＳをＣＰＵ１０１や保護回路２０４に出力する。なお、ＩＳは電流検知信号によって伝達される電圧値を意味する符号としても以下の説明では利用される。ＣＰＵ１０１は電流検知信号ＩＳを受信するポート１０８を備えている。電流検知信号ＩＳは帯電電流に比例した電圧値であってもよいが、以下では、帯電電流に反比例した電圧値として説明する。なお、電流検知信号ＩＳは帯電電流に相関した電圧値を伝達する信号であれば十分である。電流検知信号ＩＳは制御基板１００に入力され、感光ドラム１の装着エラーや電流リークなどを検知するために用いられる。

保護回路２０４は、過電流が発生しているときに過電流が減少するように生成回路２０１を制御する回路である。たとえば、保護回路２０４は、電流検知回路２０３により検知された帯電電流が閾値を超えていたり、正常な電流範囲を逸脱していたりするときに、生成回路２０１を停止させてもよい。これにより電圧生成基板２００や帯電ローラ２、感光ドラム１を過電流から保護する。

制御基板１００と電圧生成基板２００は一組の束線から構成されたケーブル１０５で電気的に接続されている。ケーブル１０５には、電源ラインや、設定値を伝達する信号線、駆動信号を伝達する信号線、電流検知信号ＩＳを伝達する信号線などが含まれている。ケーブル１０５の両端にはコネクタが設けられており、制御基板１００と電圧生成基板２００にも対応するコネクタが設けられている。

記憶装置１０９はＲＡＭやＲＯＭなどであり、エラーの判別に使用する閾値などを記憶している。表示装置１１０はエラーメッセージなどを表示する。ＣＰＵ１０１は、電流検知信号ＩＳに基づいてエラーを検知するとエラーメッセージを作成し、表示装置１１０に表示させる。エラーメッセージには、エラーの内容を示す情報やエラーを解消するためのガイダンスなどが含まれていてもよい。

図３を用いて電流検知回路２０３の構成例について説明する。電流検知回路２０３は、制御基板１００の電源１０２により生成された＋２４Ｖの第１電圧と、＋３．３Ｖの第２電圧とを供給される。電流検知回路２０３はオペアンプＩＣ２０１を有する。第１電圧がオペアンプＩＣ２０１の動作電圧として使用され、第２電圧は電流検知信号ＩＳを生成するための基準電圧として使用される。なお、制御基板１００は、監視部１０３を用いて第１電圧と第２電圧の状態をＣＰＵ１０１に通知する。たとえば、第１電圧の電圧値と第２電圧の電圧値とがデジタル値として通知されてもよいし、第１電圧の電圧値と第２電圧の電圧値とがそれぞれの目標値に達したかどうかが通知されてもよい。

オペアンプＩＣ２０１の＋端子には、抵抗Ｒ２０２、Ｒ２０３により形成された分圧回路により第２電圧を分圧して生成された電圧Ｖ０［Ｖ］が入力される。オペアンプＩＣ２０１の出力は抵抗Ｒ２０４を介してオペアンプＩＣ２０１の−端子にフィードバックされる。これによりオペアンプＩＣ２０１の−端子の電圧はＶ０［Ｖ］となる。帯電ローラ２に流れる電流Ｉ［ｕＡ］は、抵抗Ｒ２０４を介してオペアンプＩＣ２０１の出力端子に流れ込む。ここで、オペアンプＩＣ２０１の−端子はＶ０［Ｖ］であるため、オペアンプＩＣ２０１の出力端子の電圧ＩＳ［Ｖ］は次式により表現される。

ＩＳ［Ｖ］ ＝ Ｖ０［Ｖ］ − Ｒ２０４［ＭΩ］ × Ｉ［ｕＡ］
本実施例では、説明の便宜上、Ｒ２０２ ＝ ３［ｋΩ］、Ｒ２０３ ＝ ３０［ｋΩ］、Ｒ２０４ ＝ ２０［ｋΩ］としている。そのため、Ｖ０ ＝ ３［Ｖ］となり、電流検知値ＩＳ［Ｖ］は電流Ｉ［ｕＡ］の値に相関し、以下のような値になる。
ａ） Ｉ ＝ ０［ｕＡ］のとき ＩＳ ＝ ３ − ０．２×０ ＝ ３ ［Ｖ］
ｂ） Ｉ ＝ ４０［ｕＡ］のとき ＩＳ ＝ ３ − ０．２×４０ ＝ ２．２［Ｖ］
ｃ） Ｉ ＝ １００［ｕＡ］のとき ＩＳ ＝ ３ − ０．２×１００ ＝ １ ［Ｖ］
ｄ） Ｉ ＝ １５０［ｕＡ］のとき ＩＳ ＝ ３ − ０．２×１５０ ＝ ０ ［Ｖ］
ここで、ＩＳ ≦ １［Ｖ］（Ｉ≧１００［ｕＡ］）を検知した場合は、保護回路２０４が生成回路２０１を停止させる。そのため、上記ｄ）の条件は発生しないものとする。ただし、保護回路２０４が省略された場合は、上記ｄ）の条件も発生することになる。

制御基板１００と電圧生成基板２００を接続するケーブル１０５が接続されていない場合、ＣＰＵ１０１は電流検知信号ＩＳとして０［Ｖ］を検知する。これは、電流検知信号ＩＳを受け入れるポートが抵抗Ｒ２０５を介して接地されているからである。このような回路条件から、ＩＳ ≦ １［Ｖ］（Ｉ ≧ １００［ｕＡ］）となるのは接続異常（コネクトエラー）が発生したときである。

図４は電流検知値ＩＳ、帯電電流（実電流）、制御基板１００の状態判定との関係を示している。本実施例の画像形成装置１０はＤＣ（直流）帯電方式を採用しているものとする。
（１） コネクトエラー（ケーブルの接続誤り）
コネクトエラーとは、制御基板１００と電圧生成基板２００とを接続するためのケーブル１０５が正しく接続されていない状態である。コネクトエラーが発生すると帯電電流は１４０［ｕＡ］を超えるような過電流となりうるが、この場合は保護回路２０４が動作する。なお、ＣＰＵ１０１は帯電電流が１４０［ｕＡ］を超えている電流範囲に属する場合にコネクトエラーが発生していると判別してもよい。
（２） リークエラー
感光ドラム１に結露などが発生すると、電圧生成基板２００から見た負荷の抵抗値が極めて小さくなり、電流リークが発生する。感光ドラム１に過剰な電流が流れると、感光ドラム１の表面電位が所望電位からずれるため、異常画像が発生したり、現像剤が飛散したりする。感光ドラム１などの構成部品がダメージを受けることもある。たとえば、帯電電流が１４０［ｕＡ］以下となり、かつ、９０［ｕＡ］を超えている電流範囲に属する場合、ＣＰＵ１０１はリークエラーが発生していると判別する。
（３） 正常
感光ドラム１の耐久や環境条件によって帯電電圧の印加開始時における帯電電流は変わるが、約４０［ｕＡ］程度である。たとえば、帯電電流が９０［ｕＡ］以下となり、かつ、５［ｕＡ］を超えている電流範囲に属する場合、ＣＰＵ１０１は正常と判別する。
（４） 装着エラー（感光ドラムの未装着や装着不良）
感光ドラム１はプロセスカートリッジとして画像形成装置１０から着脱可能に製造されることがある。感光ドラム１が劣化すると、プロセスカートリッジごと交換される。感光ドラム１が装着されていない状態では電圧生成基板２００からの電流経路が存在しないため、電圧生成基板２００が帯電電圧を帯電ローラ２に印加しても帯電電流が発生しない。感光ドラム１の装着不良によって感光ドラム１が回転しない場合も帯電電流は発生しない。帯電電流は感光ドラム１と帯電ローラ２との間に形成されるニップ部に流れる。つまり、帯電電流は帯電ローラ２の電位と感光ドラム１の表面の電位との差分（電圧）に応じた量となる。そのため、帯電電圧が印加された瞬間は微小な帯電電流が発生するが、上記差分がすぐになくなって帯電電流が発生しない状態になる。近年、感光ドラム１の交換を一般ユーザが行える製品が増えている。一般ユーザは感光ドラム１の交換に習熟していないこと多く、感光ドラム１の未装着や装着不良が発生する可能性がある。よって、この検知は重要だろう。たとえば、帯電電流が５［ｕＡ］以下となり、かつ、０［ｕＡ］を超えている電流範囲に属する場合、ＣＰＵ１０１は装着エラーが発生していると判別する。

本実施例では、帯電電流に反比例した電圧を伝達する電流検知信号ＩＳを用いて判別を行うものとする。この場合、各エラーと電流検知信号ＩＳとの関係は以下となる。

・０．２［Ｖ］ ＞＝ ＩＳ ：コネクトエラー
・１．２［Ｖ］ ＞＝ ＩＳ ＞ ０．２［Ｖ］ ：リークエラー
・２．９［Ｖ］ ＞＝ ＩＳ ＞ １．２［Ｖ］ ：正常状態
・ＩＳ ＞ ２．９［Ｖ］の場合 ：装着エラー
図５を用いて帯電電流の検知タイミングを説明する。感光ドラム１は予め一定の回転速度で回転するようＣＰＵ１０１によって制御されているものとする。タイミングｔ０で生成回路２０１は帯電電圧の出力を開始する。タイミングｔ１で帯電電圧が安定する。感光ドラム１の表面のうちタイミングｔ０で帯電電圧を印加された表面位置が再び帯電電圧を印加される位置に到達するタイミングはｔ３である。つまりタイミングｔ０からｔ３までの間に感光ドラム１が一回転する。

帯電電流は感光ドラム１と帯電ローラ２との間に生じるニップ部の電位差に依存して変化する。そのため、帯電電圧の出力開始のタイミングｔ０から帯電電圧が目標電圧に到達して安定したタイミングｔ１までの期間では帯電電流を正確に検知できない。また、感光ドラム１が一回転したタイミングｔ３以降の期間においても帯電電流を正確に検知できない。つまり、タイミングｔ１からタイミングｔ３までの期間において帯電電流が正確に検知可能である。

タイミングｔ０からｔ１までの時間は約２００ｍｓ程度である。また、タイミングｔ０からｔ３までの時間は約８００ｍｓである。そこで、本実施例ではタイミングｔ０から所定時間（例：３００ｍｓ）が経過したタイミングｔ２においてＣＰＵ１０１は帯電電流を示す電流検知信号ＩＳを読み出し、電流検知信号ＩＳに基づき上述した４つの状態を識別する。

図６はＣＰＵ１０１がプログラムを実行することで実現する機能を示している。これらの機能はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などのハードウエアによって実現されてもよい。これらの機能のうち一部がＣＰＵによって実現され、残りの機能がハードウエアによって実現されてもよい。

判別部１１１は、電流検知回路２０３によって検知された電流が、複数のエラーのそれぞれに対応した電流範囲のいずれに属しているかに応じてエラーを判別する。この電流は、帯電電流、現像電流、転写電流のいずれであってもよい。第１タイマー１１２は、電圧生成基板２００に対して制御基板１００から所定の電圧の生成を指示してからの経過時間を計時する。判別部１１１は、第１タイマー１１２により計時された経過時間が所定時間を超えると、電流検知回路２０３により検知された電流に基づきエラーを判別してもよい。第２タイマー１１３と電源判定部１１４はオプションである。第２タイマー１１３は動作電圧が正常に供給されると一定時間を繰り返し計時する。電源判定部１１４は、電圧生成基板２００に対して電源１０２から供給された動作電圧が正常かどうかを判定する。電源判定部１１４は、動作電圧に関する情報を監視部１０３から受け取る。

図７を用いて帯電電圧の起動時における電流検知シーケンスについて説明する。ＣＰＵ１０１は画像形成装置１０に対して商用電源から電力を供給されると、起動シーケンスを実行する。この起動シーケンスに電流検知シーケンスは含まれていてもよい。また、画像形成をユーザに指示されると、ＣＰＵ１０１は電流検知シーケンスを開始してもよい。

Ｓ１０１でＣＰＵ１０１は第１タイマー１１２のカウント値を０にリセットする。Ｓ２０２でＣＰＵ１０１は電圧生成基板２００を起動する。たとえば、ＣＰＵ１０１の設定部１０６は設定値を出力する。また、ＣＰＵ１０１の駆動部１０７は駆動信号の出力を開始する。ＣＰＵ１０１は予め電源１０２を制御し、電源１０２から電圧生成基板２００に動作電圧を供給しているものとする。Ｓ１０３でＣＰＵ１０１は第１タイマー１１２にカウントアップをスタートさせる。

Ｓ１０４でＣＰＵ１０１は検知条件が合致しているかどうかを判定する。検知条件は、たとえば、電圧生成基板２００が出力する電圧が安定したことである。図５を用いて説明したように、電圧の出力を開始したタイミングｔ０からの経過時間が所定時間以上になったことが、検知条件となってもよい。所定時間は、たとえば、３００ｍｓである。これは、タイミングｔ０からｔ１までの時間にさらにマージン時間が加算されている。これにより電圧が十分に安定したタイミングｔ２に正確な電流を検知できるようになる。ＣＰＵ１０１は検知条件が満たされるとＳ１０５に進む。

Ｓ１０５でＣＰＵ１０１は電圧生成基板２００に接続された負荷（例：帯電ローラ２など）に流れた電流を検知する。たとえば、ＣＰＵ１０１は、電流検知回路２０３が帯電電流を検知して出力した電流検知信号ＩＳを受信する。

Ｓ１０６でＣＰＵ１０１（判別部１１１）は電流の検知結果に基づきコネクトエラーが発生したかどうかを判定する。図４を用いて説明したように電流検知信号ＩＳが０．２［Ｖ］以下（これは帯電電流が１４０［ｕＡ］を超えていることを意味する。）である場合に、判別部１１１はコネクトエラーが発生したと判別する。コネクトエラーが発生している場合、ＣＰＵ１０１はコネクトエラーシーケンスを実行する。たとえば、ＣＰＵ１０１は駆動部１０７に駆動信号の出力を停止させたり、表示装置１１０にコネクトエラーが発生したことを示すエラーメッセージを出力したりする。コネクトエラーが発生していなければ、ＣＰＵ１０１はＳ１０７に進む。

Ｓ１０７でＣＰＵ１０１（判別部１１１）は電流の検知結果に基づきリークエラーが発生したかどうかを判定する。図４を用いて説明したようにＩＳが０．２［Ｖ］より大きく、かつ、１．２［Ｖ］以下の場合（これは帯電電流が１４０［ｕＡ］以下であり、かつ、９０［ｕＡ］を超えていることを意味する。）、判別部１１１はリークエラーが発生したと判別する。リークエラーが発生している場合、ＣＰＵ１０１はリークエラーシーケンスを実行する。たとえば、ＣＰＵ１０１は駆動部１０７に駆動信号の出力を停止させたり、表示装置１１０にリークエラーが発生したことを示すエラーメッセージを出力したりする。リークエラーが発生していなければ、ＣＰＵ１０１はＳ１０８に進む。

Ｓ１０８でＣＰＵ１０１（判別部１１１）は電流の検知結果に基づき装着エラーが発生したかどうかを判定する。図４を用いて説明したようにＩＳが２．９［Ｖ］を超えている場合（これは帯電電流が５［ｕＡ］以下であることを意味する。）、判別部１１１は装着エラーが発生したと判別する。装着エラーが発生している場合、ＣＰＵ１０１は装着エラーシーケンスを実行する。たとえば、ＣＰＵ１０１は駆動部１０７に駆動信号の出力を停止させたり、表示装置１１０に装着エラーが発生したことを示すエラーメッセージを出力したりする。エラーメッセージは、たとえば、「ドラムをセットしてください」などである。装着エラーが発生していなければ、ＣＰＵ１０１はＳ１０９に進む。なお、図４を用いて説明したようにＩＳが１．２［Ｖ］より大きく、かつ、２．９［Ｖ］以下の場合（これは帯電電流が９０［ｕＡ］以下であり、かつ、５［ｕＡ］を超えていることを意味する。）、判別部１１１はエラーが発生していない（正常）と判別する。

Ｓ１０９でＣＰＵ１０１は、帯電電圧の停止条件が満たされたかどうかを判定する。停止条件は、たとえば、起動シーケンスが終了したことや画像形成ジョブが終了したことである。

上述したように、本実施例では装着エラーなどを検知するために使用されていた電流検知信号ＩＳを流用することで、コネクトエラーを検知することが可能となる。また、本実施例には、コネクトエラーを検知するための専用の回路や信号線を増やす必要はないといった利点もある。

＜実施例２＞
実施例１でＣＰＵ１０１は帯電電流を用いて４つの状態を同一のシーケンスにて検知した。本実施例ではコネクトエラーの検知のみをシーケンスＩＩとして分離する例について説明する。なお、残りの三つの状態に関しては実施例１に示したシーケンスと同様のシーケンスＩが適用されるものとする。コネクトエラーは、動作電圧である＋２４Ｖ、＋３．３Ｖが電圧生成基板２００に供給されていれば、判別可能となる。つまり、電圧生成基板２００に帯電電圧を生成させなくても、電流検知信号ＩＳに基づきＣＰＵ１０１はコネクトエラーを判定できる。そのため、実施例１に示したシーケンスからシーケンスＩＩを分離できる。その結果、ＣＰＵ１０１は、画像形成を開始する前、つまり、帯電電圧を出力する前であってもコネクトエラーを検知できるようになる。これは、実施例１よりもより早いタイミングでコネクトエラーを検知可能となることを意味する。また、ローラや電気部品、プロセスユニットなどのパーツの負担を軽減できるようになろう。

図８は実施例２における帯電電流の検知タイミングを示している。電源判定部１１４は監視部１０３を通じて動作電圧である＋３．３Ｖ、＋２４Ｖが立ち上がったことを検知すると、第２タイマー１１３に一定時間を繰り返し計時させる。動作電圧が正常に立ち上がったタイミングをｔ１０とする。また、一定時間は、たとえば、５００ｍｓである。ＣＰＵ１０１は、第２タイマー１１３が一定時間を計時する度に電流検知信号ＩＳを取得する。図８によれば、タイミングｔ１０、ｔ１１、ｔ１２、ｔ１４、ｔ１６、ｔ１７で電流検知信号ＩＳが取得される。そして、判別部１１１は、電流検知信号ＩＳに基づきコネクトエラーが発生しているかどうかを判定する。この判定処理は、Ｓ１０６と同じ処理である。コネクトエラーが発生していれば、ＣＰＵ１０１はコネクトエラーシーケンスを実行する。

一方、画像形成などをトリガーとして帯電電圧の出力が開始されると、ＣＰＵ１０１はシーケンスＩにしたがってエラーを検知する。上述したように、帯電電圧の出力を開始したタイミングｔ１３から所定時間（例：３００ｍｓ）が経過したタイミングｔ１５に判別部１１１がエラーを判別する。つまり、装着エラー、リークエラーまたは正常のいずれかに画像形成装置１０の状態が分類されることになる。

図９は実施例２におけるシーケンスＩＩを示すフローチャートである。図１０は実施例２におけるシーケンスＩを示すフローチャートである。なお、図８を用いて説明したように、画像形成装置１０が商用電源から電力を供給されて起動すると、ＣＰＵ１０１はシーケンスＩとシーケンスＩＩを並列に実行する。

Ｓ２０１でＣＰＵ１０１（電源判定部１１４）は、電圧生成基板２００に対する電源１０２が正常に動作電圧を生成しているかどうかを判定する。たとえば、電源判定部１１４は監視部１０３を通じて動作電圧である＋３．３Ｖ、＋２４Ｖが立ち上がったことを検知すると、電源１０２が正常に動作電圧を生成していると判定する。電源１０２が正常であれば、ＣＰＵ１０１はＳ２０２に進む。Ｓ２０２でＣＰＵ１０１は第２タイマー１１３をリセットする。Ｓ２０３でＣＰＵ１０１は第２タイマー１１３をスタートさせる。

Ｓ２０４でＣＰＵ１０１は検知条件が満たされたかどうかを判定する。たとえば、検知条件は、第２タイマー１１３の計時時間が所定時間（例：５００ｍｓ）を超えたことである。検知条件が満たされていれば、ＣＰＵ１０１はＳ２０５に進む。Ｓ２０５でＣＰＵ１０１は電流検知回路２０３を用いて負荷（例：帯電ローラ２）に流れる電流を検知する。たとえば、ＣＰＵ１０１は電流検知回路２０３から電流検知信号ＩＳを受信する。なお、電流検知回路２０３は、生成回路２０１が起動していなくても、動作電圧である＋３．３Ｖ、＋２４Ｖが供給されれば動作可能である。そのため、ＣＰＵ１０１はコネクトエラーを検知するためのシーケンスＩＩを実行できる。

Ｓ２０６でＣＰＵ１０１はコネクトエラーが発生しているかどうかを判定する。Ｓ２０６はＳ１０６と同様であるため、詳細な説明を省略する。コネクトエラーが発生していなければＣＰＵ１０１はＳ２０１に戻る。コネクトエラーが発生していればＣＰＵ１０１は上述したコネクトエラーシーケンスを実行する。このようにＳ２０１ないしＳ２０６を繰り返すことで、一定時間ごとにコネクトエラーを検知できるようになる。

図１０を用いてシーケンスＩについて説明する。図７と図１０を比較すると分かるように、シーケンスＩでは図７に示したＳ１０６が省略されている。そのため、ＣＰＵ１０１はＳ１０５の次にＳ１０７に進む。また、シーケンスＩＩの開始条件を判定するためにＳ３００がＳ１０１の前に挿入されている。

Ｓ３００でＣＰＵ１０１は電圧生成基板２００を用いた電圧の生成に関する要求が生じているかどうかを判定する。たとえば、画像形成の実行がユーザによって指示されたことはこの要求の一例である。なお、上述したように起動シーケンスにおいて、ＣＰＵ１０１は当該要求を発行してもよい。当該要求が生じると、ＣＰＵ１０１は上述したＳ１０１以降の処理を実行する。Ｓ１０１以降の処理はすでに説明済みであるため、ここでは省略する。

このようにシーケンスＩＩを導入することで、生成回路２０１が電圧を生成していない期間においてもＣＰＵ１０１はコネクトエラーを判別できるようになる。また、生成回路２０１が電圧を生成している期間ではシーケンスＩを実行することでＣＰＵ１０１は感光ドラム１の装着エラーやリークエラーを検知できるようになる。

＜まとめ＞
以上説明したように、電流検知回路２０３は、帯電ローラ２、現像器４の現像スリーブ１１、一次転写ローラ６および二次転写ローラ７などのいずれかの負荷に流れる電流を検知する。判別部１１１は、電流検知回路２０３により検知された電流が、複数のエラーのそれぞれに対応した電流範囲のいずれに属しているかに応じてエラーを判別する。また、判別部１１１は、電流検知回路２０３により検知された電流が、ケーブル１０５の接続誤りに対応した電流範囲と負荷の装着誤りに対応した電流範囲とのいずれに属しているかに応じて、ケーブルの接続誤りと負荷の装着誤りを判別してもよい。たとえば、感光ドラム１の装着エラーなどを検知するために使用されていた電圧生成基板２００の電流検知信号ＩＳを用いることで制御基板１００と電圧生成基板２００のコネクトエラーを判別することが可能となる。このように、帯電電流等を検知する機能を流用することで、装着エラーやリークエラーだけでなく、コネクトエラーも検知できるようになる。よって、本実施例は、基板上のスペースや製造コストに関して有利な接続検知方法を提供できる。つまり、エラー検知用の回路や信号線を増やすことなく、制御基板１００と電圧生成基板２００のコネクトエラーを検知できるようになり、エラー個所の特定に要する時間を短縮できるようになる。

図６や図７を用いて説明したように、電圧生成基板２００に対して制御基板１００から所定の電圧の生成を指示してからの経過時間を計時する第１タイマー１１２が設けられてもよい。判別部１１１は、第１タイマー１１２により計時された経過時間が所定時間（例：３００ｍｓ）を超えると、電流検知回路２０３により検知された電流に基づきエラーを判別してもよい。なお、所定時間は、制御基板１００から所定の電圧の生成を指示してから当該所定の電圧が安定するまでに要する時間以上であってもよい。このような所定時間を選択することで、電流検知回路２０３による電流の検知値が正確になるため、エラーの検知精度も向上する。なお、所定時間については画像形成装置１０の構成や回路構成に依存するため、シミューレションや実験により決定される。

判別部１１１が判別する複数のエラーには、ケーブル１０５の接続誤り（コネクトエラー）、電流のリーク（リークエラー）および像担持体の装着誤り（装着エラー）のうち少なくとも一つが含まれている。このように電流検知回路２０３により検知された電流に基づき、判別部１１１は様々なエラーを検知できるようになり、ユーザビリティが向上しよう。像担持体は感光ドラム１や中間転写ベルト５などである。中間転写ベルト５に関するエラーも二次転写ローラ７に流れる転写電流に基づき検知可能である。

図４を用いて説明したように、判別部１１１は、電流検知回路２０３により検知された電流が第１閾値（例：１４０［ｕＡ］）を超えている場合にコネクトエラーが発生していると判別してもよい。また、判別部１１１は、電流検知回路２０３により検知された電流が第１閾値以下であり、かつ、第１閾値より小さな第２閾値（例：９０［ｕＡ］）を超えている場合にリークエラーが発生していると判別してもよい。なお、電流検知回路２０３により検知された電流が第１閾値以下であり、かつ、第２閾値を超えている場合に過電流を低下させるように動作する過電流保護手段として保護回路２０４が設けられてもよい。これにより、回路部品や感光ドラム１、ローラ部材などのダメージを小さくすることが可能となる。

図４を用いて説明したように、電流検知回路２０３により検知された電流が第２閾値以下であり、かつ、第２閾値より小さな第３閾値（例：５［ｕＡ］）を超えている場合がある。この場合に、判別部１１１は、ケーブルの接続誤り、電流のリークおよび像担持体の装着誤りは発生していないと判別してもよい。このように正常な状態に関しても判別部１１１は的確に判別してもよい。

図４を用いて説明したように、判別部１１１は、電流検知回路２０３により検知された電流が第３閾値以下である場合に装着エラーが発生していると判別してもよい。感光ドラム１が装着されていない場合、帯電ローラ２から感光ドラム１には電流が流れない。よって、このような閾値を選択することで、装着エラーを的確に検知できるようになる。

図６ないし図１０を用いて説明したように、制御基板１００は、電源１０２、監視部１０３および第２タイマー１１３をさらに有していてもよい。とりわけ、第２タイマー１１３は動作電圧が正常に供給されると一定時間（例：５００ｍｓ）を繰り返し計時する。判別部１１１は、第２タイマー１１３が一定時間を計時する度に、電圧生成基板２００における電圧生成状態とは無関係に、電流検知回路２０３により検知された電流に応じてコネクトエラーを判別してもよい。つまり、シーケンスＩＩを採用することで、電圧生成基板２００における電圧生成状態とは無関係にコネクトエラーを検知できるようになる。つまり、より早期にコネクトエラーが検知できるようになるため、ユーザビリティがさらに向上しよう。なお、一定時間については画像形成装置１０の構成や回路構成に依存するため、シミューレションや実験により決定される。図５や図８を用いて説明したように、判別部１１１は、複数のエラーのうちケーブルの接続誤りについては、電圧生成基板２００に動作電圧が供給されている期間に電流検知回路２０３により検知された電流を用いて判別しうる。また、判別部１１１は、複数のエラーのうちケーブルの接続誤りとは異なるエラーについては、電圧生成基板２００が出力する電圧が所定の電圧に維持されている期間において電流検知回路２０３により検知された電流を用いて判別しうる。

一定時間（例：５００ｍｓ）は、制御基板１００から所定の電圧の生成を指示してから所定の電圧が安定するまでに要する時間（例：３００ｍｓ）よりも長く、かつ、感光ドラム１が一回転する時間（例：８００ｍｓ）よりも短く設定されてもよい。これにより確実にシーケンスＩによって装着エラーやリークエラーについても検知できるようになる。

上述した実施例では帯電ローラ２に印加される帯電電圧を一例として説明したが、本発明は、他の高圧出力や、高圧出力以外の信号にも適用可能である。また、上述した実施例では１つの帯電電圧について説明した。しかし、１枚の電圧生成基板２００で複数の電圧を出力するケース（たとえば、ＹＭＣＫについて個別に帯電電圧を出力するケース）でも本発明を適用可能である。この場合、判別部１１１は、ＹＭＣＫそれぞれの判別結果がいずれもコネクトエラーの可能性を示しているときに、コネクトエラーが発生していると判別してもよい。これにより、より精度よくコネクトエラーを判別できるようになろう。

上述した実施例では、電流検知信号ＩＳ、＋３．３Ｖ、＋２４Ｖに関するコネクタでのピン配置に関しては明言しなかった。しかし、図１１に示すように、ケーブル１０５に設けられたコネクタ１３０において一方の端部に＋３．３Ｖと＋２４Ｖを伝達するための端子が配置され、他方の端部に電流検知信号ＩＳを伝達するための端子が配置されてもよい。これにより、コネクタ１３０の斜め差しに起因したコネクトエラーを精度よく検知できるようになろう。なぜなら、コネクタ１３０が斜め差しにされると、動作電圧が供給されなくなるか、または、電流検知信号ＩＳが伝達されなくなる。つまり、いずれの場合にも電流検知信号ＩＳの振幅が０［Ｖ］になるため、判別部１１１は、精度よくコネクトエラーを検知できるようになる。なお、上述した実施例では１つの電流検知信号ＩＳを用いているが、複数の電流検知信号ＩＳが使用されてもよい。たとえば、ＹＭＣＫごとに個別に電流検知信号ＩＳを用意するケースが一例としてあげられる。このよう場合にも、複数の電流検知信号ＩＳは、他方の端部に配置されれば、判別部１１１は、精度よくコネクトエラーを検知できるようになる。

１…感光ドラム、２…帯電ローラ、３…露光装置、４…現像器、５…中間転写ベルト、６…一次転写ローラ、７…二次転写ローラ、８…定着器、９…給紙カセット、１０…画像形成装置

Claims (5)

1. 像担持体と、
   前記像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、
   前記像担持体に光を照射して静電潜像を形成する像形成手段と、
   前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
   前記トナー画像を転写する転写手段と、
   前記帯電手段に電圧を生成して印加する電圧生成基板と、
   前記電圧生成基板に対してケーブルを介して接続され、前記電圧生成基板が生成するべき前記電圧を制御する制御基板と、
   前記帯電手段に流れる電流を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知された電流に応じた電圧値を取得し、その電圧値に基づいて、複数のエラーを判別する制御手段と
   を有し、
   前記制御手段は、前記電圧生成基板から前記帯電手段へ電圧を印加していない状態で前記検知手段により検知される電流に対応する電圧値が第１の値以下であれば、前記電圧生成基板を駆動する駆動信号を出力しないようにするとともに、前記ケーブルの接続不良を示す信号を出力し、前記電圧生成基板から前記帯電手段へ電圧を印加していない状態から印加している状態へ変化した後に前記検知手段により検知される電流に対応する電圧値が前記第１の値よりも大きい第２の値以上であれば、前記電圧生成基板を駆動する駆動信号を出力しないようにするとともに、前記像担持体の装着不良を示す信号を出力することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記電圧生成基板から前記帯電手段へ電圧を印加していない状態から印加している状態へ変化した後も、前記検知手段により検知される電流に対応する電圧値が前記第１の値以上であるか否かを繰り返し判定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記電圧生成基板に対して、前記電圧生成基板を動作させるための動作電圧を供給する電源を有し、
   前記制御手段は、前記電源からの前記動作電圧が正常に立ち上がっている状態で前記検知手段により検知される電流に対応する電圧値を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記電源からの前記動作電圧が正常に立ち上がったか否かを監視する監視手段を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記電圧生成基板から前記帯電手段へ電圧を印加していない状態から印加している状態へ変化した後に前記検知手段により検知される電流に対応する電圧値が前記第１の値よりも大きく、前記第２の値よりも小さい第３の値以下であれば、前記電圧生成基板を駆動する駆動信号を出力しないようにするとともに、前記帯電手段に流れる電流のリークであることを示す信号を出力することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。