着脱体及び画像形成装置
【課題】画像形成装置本体と該画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体との光通信に必要な部品数を抑えることができる着脱体及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体１を除電する除電ランプ１１を備えた画像形成装置本体１３には、光通信受光部１９と、除電ランプ１１の点灯及び消灯を着脱ユニット１２に送信する信号に応じて制御する制御部２０とを設ける。画像形成装置本体１３に対して着脱可能な着脱ユニット１２には、光通信受光部１５と、透過状態と遮蔽状態とに制御される透過遮蔽部１６と、除電ランプ１１の点灯中に透過遮蔽部１６の透過状態及び遮蔽状態を画像形成装置本体１３に送信する信号に応じて制御する制御部１４と、を設ける。
【解決手段】感光体１を除電する除電ランプ１１を備えた画像形成装置本体１３には、光通信受光部１９と、除電ランプ１１の点灯及び消灯を着脱ユニット１２に送信する信号に応じて制御する制御部２０とを設ける。画像形成装置本体１３に対して着脱可能な着脱ユニット１２には、光通信受光部１５と、透過状態と遮蔽状態とに制御される透過遮蔽部１６と、除電ランプ１１の点灯中に透過遮蔽部１６の透過状態及び遮蔽状態を画像形成装置本体１３に送信する信号に応じて制御する制御部１４と、を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、着脱体及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、着脱可能な複数のユニットと、複数のユニットを制御する主制御部とを備え、複数のユニットおよび主制御部がそれぞれ光通信部および光通信チャンネルを有し、これによって相互にデータを送受信する画像形成装置であって、ユニットと主制御部とのデータの送受信が、可動中継ミラーにより中継され、主制御部が、ユニットの着脱を認識すると、ユニットの構成によってユニットと主制御部との光通信関係を変更するように可動中継ミラーを制御する画像形成装置が記載されている。
【０００３】
下記特許文献２には、高圧チャージャを含む着脱自在のプロセスカートリッジを有し、カートリッジ自体の寿命及び特性情報、カートリッジに関する消耗品の交換回数情報をカートリッジのメモリに保持し、装置本体との間でその情報を通信する通信手段をカートリッジと本体装置とに設けた電子写真装置において、その通信手段として、発光部と受光部とを備えた光学的通信装置を使用する電子写真装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５５８８９公報
【特許文献２】特開平６−１９２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、画像形成装置本体と該画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体との光通信に必要な部品数を抑えることができる着脱体及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、画像形成動作に用いることが可能な光を発する発光手段、前記発光手段が発した光を受光するための第１受光手段、及び前記発光手段の点灯及び消灯を第１の送信信号に応じて制御する第１制御手段を有する画像形成装置本体の前記発光手段が発した光を該画像形成装置本体に装着された状態で受光するための第２受光手段と、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光を前記第１受光手段で受光されるように透過する透過状態と前記第１受光手段で受光されないように遮蔽する遮蔽状態とに制御される透過遮蔽手段と、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段の点灯中に前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を第２の送信信号に応じて制御する第２制御手段と、を備え、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の着脱体において、前記発光手段が発した光を受光した場合に該受光した光を電力に変換して前記第２制御手段に供給する光電力変換手段を更に備えている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の着脱体において、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光が入射された場合に、該入射された光を前記透過遮蔽手段、前記第２受光手段、及び前記光電力変換手段の少なくとも１つに導く導光手段を更に備えている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の着脱体において、前記透過遮蔽手段が前記透過状態において前記発光手段が発した光を受光可能な位置に配置した感光体を更に備え、前記発光手段は、画像形成動作中に前記感光体を除電するための光を発し、前記第２制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作期間と前記第２制御手段が前記第２の送信信号に応じて前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を制御する期間とを除いた期間のうち、前記発光手段が光を発している期間は、前記透過遮蔽手段が前記遮蔽状態に維持されるよう制御する。
【００１０】
請求項５の発明は、画像形成動作に用いることが可能な光を発する発光手段と、前記発光手段が発した光を受光するための第１受光手段と、前記発光手段の点灯及び消灯を第１の送信信号に応じて制御する第１制御手段と、を有する画像形成装置本体と、前記発光手段が発した光を受光するための第２受光手段と、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光を前記第１受光手段で受光されるように透過する透過状態と前記第１受光手段で受光されないように遮蔽する遮蔽状態とに制御される透過遮蔽手段と、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段の点灯中に前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を第２の送信信号に応じて制御する第２制御手段と、を有し、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体と、を備えた画像形成装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の画像形成装置の前記着脱体に、前記発光手段が発した光を受光した場合に該受光した光を電力に変換して前記第２制御手段に供給する光電力変換手段を更に設けたものである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５または請求項６記載の画像形成装置の前記着脱体に、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光が入射された場合に、該入射された光を前記透過遮蔽手段、前記第２受光手段、及び前記光電力変換手段の少なくとも１つに導く導光手段を更に設けたものである。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記第１制御手段は、画像形成動作期間以外の期間に、前記発光手段の点灯及び消灯を前記第１の送信信号に応じて制御し、前記第２制御手段は、画像形成動作期間以外の期間に、前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を前記第２の送信信号に応じて制御する。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記第１制御手段は、画像形成動作期間に、前記発光手段の点灯及び消灯を前記第１の送信信号に応じて制御し、前記第２制御手段は、画像形成動作期間に、前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を前記第２の送信信号に応じて制御する。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項５〜請求項９のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記着脱体は、前記透過遮蔽手段が前記透過状態において前記発光手段が発した光を受光可能な位置に配置した感光体を更に備え、前記発光手段は、画像形成動作中に前記感光体を除電するための光を発し、前記第２制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作期間と前記第２制御手段が前記第２の送信信号に応じて前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を制御する期間とを除いた期間のうち、前記発光手段が光を発している期間は、前記透過遮蔽手段が前記遮蔽状態に維持されるよう制御する。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項５〜請求項９のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記発光手段は、画像が形成される感光体を除電するための光を発する発光手段、帯電した前記感光体に静電潜像を形成するための光を発する発光手段、及び形成された画像に照射された光の反射光を受光することにより該画像の濃度及び位置の少なくとも一方を測定する測定器に設けられ、該画像に照射する光を発する発光手段、のいずれかである。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項５〜請求項１１のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記第１受光手段は、形成された画像に照射された光の反射光を受光することにより該画像の濃度及び位置の少なくとも一方を測定する測定器に設けられ、該画像に照射する光の反射光を受光する受光手段である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、着脱体及び画像形成装置本体の各々に発光手段を設ける場合に比べて、着脱体と画像形成装置本体との光通信に必要な部品数を抑えることができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、第２制御手段の動作に必要な電力を発光手段からの光を変換して得ることができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、光の強弱及び指向性の有無に関わらず、発光手段の光を必要な位置まで導くことができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、感光体の光疲労を抑制することができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、着脱体及び画像形成装置本体の各々に発光手段を設ける場合に比べて、着脱体と画像形成装置本体との光通信に必要な部品数を抑えることができる。
【００２３】
請求項６の発明によれば、第２制御手段の動作に必要な電力を発光手段からの光を変換して得ることができる。
【００２４】
請求項７の発明によれば、光の強弱及び指向性の有無に関わらず、発光手段の光を必要な位置まで導くことができる。
【００２５】
請求項８の発明によれば、画像形成動作期間以外の期間に必要な情報を送受信できる。
【００２６】
請求項９の発明によれば、画像形成装置の全体の動作時間を短くすることができ、また、画像形成動作中は動作音が生じることから、光通信中に利用者により画像形成装置の電源がオフされる可能性が小さくなり、更にまた、発光手段を感光体の除電ランプとする場合には、感光体の余分な光疲労を抑制することができる。
【００２７】
請求項１０の発明によれば、感光体の光疲労を抑制することができる。
【００２８】
請求項１１の発明によれば、画像形成装置本体にもともと備えられている発光手段を光通信のための発光手段として共用することができる。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、画像形成装置本体にもともと備えられている受光手段を第１の受光手段として共用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】着脱ユニットが画像形成装置本体に装着された状態での、着脱ユニット及び画像形成装置本体の通信制御系の構成例を示す図である。
【図３】着脱ユニットの制御部及び光通信受光部の回路図の一例である。
【図４】画像形成装置本体から着脱ユニットへの送信信号の波形の一例を示す図である。
【図５】着脱ユニットから画像形成装置本体への送信信号の波形の一例を示す図である。
【図６】（Ａ）は、画像形成装置本体の制御部のＣＰＵが実行する光通信制御処理の一例を示すフローチャートであり、（Ｂ）は、着脱ユニットの制御部のＣＰＵが実行する光通信制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】着脱ユニットの制御部のＣＰＵが実行する光制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】光学センサの概略構成図である。
【図９】光学センサの受光部を画像形成装置本体の光通信受光部として用いる場合の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。
【００３２】
本実施の形態に係る画像形成装置は、帯電器で感光体表面を帯電した後、レーザ光の照射により静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像するゼログラフィエンジンをイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色について備えたタンデム型の電子写真方式の画像形成装置である。
【００３３】
この画像形成装置は、図中矢印Ａの方向にて回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、この各感光体の表面を帯電バイアスを印加することにより帯電する帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、帯電された各感光体表面を各色の画像情報に基づいて変調されたレーザ光Ｌにより露光し、各感光体上に静電潜像を形成するレーザ光出射部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各色現像剤を収容する現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋを各々備え、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋに現像バイアスを印加することにより各感光体上の静電潜像を各色のトナーで現像して感光体上にトナー像を形成する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、感光体上の各色トナー像を中間転写体ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、中間転写体ベルト６上のトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写器７と、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器９と、用紙Ｐを収納する用紙収容部Ｔと、各感光体の表面をクリーニングするクリーナ（図示せず）と、各感光体表面の残留電荷を除去する（除電する）ための光を発する除電ランプ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、中間転写体ベルト６表面に転写された画像濃度制御及び画像形成位置調整用の基準画像を検出する光学センサ１０と、中間転写体ベルト表面をクリーニングするベルトクリーナ８と、から構成されている。
【００３４】
そして、感光体１Ｙと、帯電器２Ｙと、現像ロール３４Ｙを含む現像器４Ｙとは、画像形成装置本体１３に対して着脱可能な着脱ユニット１２Ｙを構成する構成部品である。同様に、感光体１Ｍと、帯電器２Ｍと、現像ロール３４Ｍを含む現像器４Ｍとは、着脱ユニット１２Ｍを構成する構成部品であり、感光体１Ｃと、帯電器２Ｃと、現像ロール３４Ｃを含む現像器４Ｃとは、着脱ユニット１２Ｃを構成する構成部品であり、感光体１Ｋと、帯電器２Ｋと、現像ロール３４Ｋを含む現像器４Ｋとは、着脱ユニット１２Ｋを構成する構成部品である。交換時期が到来すると、着脱ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは利用者等により交換される。
【００３５】
なお、図１において、画像形成装置本体１３は、画像形成装置における着脱ユニット１２を除いた部分を指す。
【００３６】
ここで、本構成図に示されている画像形成装置における画像形成動作を簡単に説明する。まず、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに帯電バイアスを電源から印加することで予め定められた帯電電位に帯電する。帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面が各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ位置に到達した時点で各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにも電源から予め定められた現像電位となるように現像バイアスが印加される。
【００３７】
レーザ光出射部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に、外部から受信された画像情報に応じてレーザ光を照射する。
【００３８】
各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面にレーザ光がラスタ照射されると、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にはそれぞれ画像情報に対応した静電潜像が形成される。続いて、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の静電潜像がトナーにより現像され、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にトナー像が形成される。各感光体上に形成されたトナー像は、各一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより中間転写体ベルト６に転写される。この中間転写体ベルト６へトナー像の転写が終了した各感光体は、クリーナにより表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、除電ランプ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの点灯により残留電荷が除去される。
【００３９】
次に、中間転写体ベルト６上のトナー像は、二次転写器７により、用紙収容部Ｔから送られてくる用紙Ｐ上に転写された後、定着器９により用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着され所望の画像が得られる。用紙Ｐ上へのトナー像の転写が終了した中間転写体ベルト６は、ベルトクリーナ８により表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、また帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋへの帯電バイアス印加を停止し、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋへの現像バイアス印加を停止することで、一回の画像形成動作が終了する。
【００４０】
なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの末尾の符号を除いて同じ符号が付された要素は同じ機能を有する要素であるため、以下では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎の要素を各々区別せずに説明する場合には、各要素の符号末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を付さずに説明し、各色毎の要素を各々区別して説明する場合には、各要素の符号末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を付して説明する。
【００４１】
図２は、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態での、着脱ユニット１２及び画像形成装置本体１３の通信制御系の構成例を示す図である。また、図３は、制御部１４及び光通信受光部１５の回路図の一例である。
【００４２】
着脱ユニット１２は、感光体１、帯電器２、及び現像器４の他に、制御部１４、光通信受光部１５、透過遮蔽部１６、導光板１７及び導光板１８を備えている。図２では、帯電器２及び現像器４の図示を省略している。
【００４３】
画像形成装置本体１３は、図１で説明した構成要素の他に、光通信受光部１９及び制御部２０を備えている。
【００４４】
着脱ユニット１２の制御部１４は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１及びトランジスタ２２を含んで構成されている。ＣＰＵ２１は、不図示の記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、着脱ユニット１２と画像形成装置本体１３との光通信に関する制御を含む様々な制御を行う。
【００４５】
ＣＰＵ２１には、ＩＮ端子と、Ｖｃｃ端子と、ＯＵＴ端子とが設けられている。ＩＮ端子は、後述する回路１５ａのフォトトランジスタ２３のコレクタに接続され、Ｖｃｃ端子は、光電力変換回路２５に接続され、ＯＵＴ端子は、トランジスタ２２のベースに接続されている。また、トランジスタ２２のコレクタは透過遮蔽部１６に接続され、エミッタは接地されている。
【００４６】
光通信受光部１５は、図３に示すように、回路１５ａ及び回路１５ｂを備えている。
【００４７】
回路１５ａは、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１の光を受光可能なフォトトランジスタ２３と、プルアップ抵抗２４とを備えている。
【００４８】
フォトトランジスタ２３のコレクタは、ＣＰＵ２１のＩＮ端子に接続され、エミッタは接地されている。また、プルアップ抵抗２４は、ＣＰＵ２１のＶｃｃ端子とフォトトランジスタ２３のコレクタとを接続する。
【００４９】
フォトトランジスタ２３は、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１が点灯すると、該除電ランプ１１の光を受光する。フォトトランジスタ２３は、閾値以上の光量の光を受光すると電流が流れてＯＮする。フォトトランジスタ２３がＯＮの場合には、ＣＰＵ２１のＩＮ端子には電圧Ｖｏ（以下、Ｈレベルの電圧）が供給される。また、フォトトランジスタ２３がＯＦＦの場合には、Ｖｃｃ端子に接続されたプルアップ抵抗２４により、ＣＰＵ２１のＩＮ端子には電圧Ｖｃｃ（Ｌレベルの電圧）が供給される。
【００５０】
回路１５ｂは、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１の光を受光した場合に、該受光した光を電力に変換する光電力変換回路２５（例えば、フォトダイオード等の受光素子及び増幅器から構成される）と、光電力変換回路２５で変換された電力を蓄電するコンデンサ２７とを備えている。コンデンサ２７に蓄積された電力はＶｃｃ端子を介してＣＰＵ２１に供給される。
【００５１】
透過遮蔽部１６は、例えば液晶シャッターにより構成され、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で、除電ランプ１１が発した光が入射されるように配置されている。
【００５２】
透過遮蔽部１６はトランジスタ２２のコレクタに接続されており、トランジスタ２２がＯＮすると、透過遮蔽部１６は入射した光を感光体１側に出射（透過）する透過状態になり、トランジスタ２２がＯＦＦすると、透過遮蔽部１６は、入射した光を感光体１側に透過しない遮蔽状態になる。ＣＰＵ２１は、ＯＵＴ端子を介して制御信号をトランジスタ２２のベースに供給してトランジスタ２２のＯＮ、ＯＦＦを制御し、透過遮蔽部１６を透過状態及び遮蔽状態に制御する。除電ランプ１１が点灯した状態で透過遮蔽部１６が透過状態になると、感光体１及び光通信受光部１９で除電ランプ１１の光が受光可能となり、透過遮蔽部１６が遮蔽状態になると、感光体１及び光通信受光部１９で除電ランプ１１の光が受光不能となる。
【００５３】
導光板１７は、アクリル板あるいは光ファイバなどにより構成され、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１が発した光を入射して、該入射した光を透過遮蔽部１６及び光通信受光部１５に導く。
【００５４】
導光板１８は、アクリル板あるいは光ファイバなどにより構成され、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で透過遮蔽部１６を透過した光を入射して、該入射した光を画像形成装置本体１３の光通信受光部１９と感光体１とに導く。
【００５５】
なお、本実施の形態では、透過遮蔽部１６に入射される前の光を受光して電力に変換する光電力変換回路２５を構成を例に挙げて説明したが、例えば、光電力変換回路２５に含まれる受光素子を感光体１の近傍に配置し、導光板１８の反射角度を調整して透過遮蔽部１６を透過した光を受光して電力に変換されるように構成してもよい。
【００５６】
画像形成装置本体１３の光通信受光部１９は、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１が点灯し、且つ透過遮蔽部１６が透過状態とされると、着脱ユニット１２の導光板１７、透過遮蔽部１６、及び導光板１８を介して該除電ランプ１１の光を受光する。光通信受光部１９からは、その受光状態に応じた電気信号が制御部２０に送出される。具体的には、除電ランプ１１の光を受光した場合には、Ｈレベルの信号が送出され、受光しない場合には、Ｌレベルの信号が送出される。なお、光通信受光部１９の構成を、上記回路１５ａと同様の構成としてもよい。
【００５７】
制御部２０は、光通信受光部１９及び除電ランプ１１に接続されている。制御部２０は、除電ランプ１１の点灯及び消灯を制御すると共に、光通信受光部１９から電気信号が供給される。なお、制御部２０は、画像形成装置の画像形成動作全体の制御も行う。
【００５８】
制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含んで構成されたマイクロコンピュータで構成されていてもよいし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアで構成されていてもよい。
【００５９】
また、着脱ユニット１２の制御部１４は、ここではＣＰＵ２１及びトランジスタ２２により構成されている場合を例に挙げて説明するが、この制御部１４も、ＡＳＩＣ等のハードウェアで構成されていてもよい。
【００６０】
次に、着脱ユニット１２を画像形成装置本体１３に装着した状態で、着脱ユニット１２と画像形成装置本体１３とで光通信を行う場合の作用について説明する。本実施の形態では、画像形成装置本体１３をマスタ、着脱ユニット１２をスレーブとして、まず最初にマスタから信号送信を行い、スレーブがマスタから送信された信号に応答するフォーマットで光通信を行う。
【００６１】
ここで、光通信により画像形成装置本体１３から着脱ユニット１２への送信信号、および着脱ユニット１２から画像形成装置本体１３への送信信号の構成について説明しておく。
【００６２】
図４は、画像形成装置本体１３から着脱ユニット１２への送信信号の波形の一例を示す図である。図４において、（Ａ）が１ビット単位の各波形を拡大した図であり、（Ｂ）は、１バイト分のデータフォーマットを示す図であり、（Ｃ）は、送信信号全体のフォーマットを示す図である。本実施の形態では、回路１５ａにより、除電ランプ１１が点灯するとＨレベルの電気信号が生成され、除電ランプ１１が消灯するとＬレベルの電気信号が生成される。
【００６３】
図４（Ａ）に示すように、制御部２０のＣＰＵは、除電ランプ１１の点灯開始後、Ｔｐ時間経過するまでは除電ランプ１１の点灯を維持し、信号送信を開始しない。Ｔｐはパワーリング時間（ＣＰＵ２１が動作するための電力を光電力変換回路２５で蓄電するための時間）である。
【００６４】
除電ランプ１１の点灯開始からＴｐ経過後、制御部２０のＣＰＵは、信号送信を開始する。本実施の形態では、１ビットを送信するための時間である１ビット送信タイムスロットＴｓが予め定められている。ＣＰＵ２１は、除電ランプ１１の点灯及び消灯を制御して、このＴｓの期間に０を示す波形または１を示す波形を生成する。
【００６５】
本実施の形態では、Ｔｓ開始（ＨレベルからＬレベルへの波形の立ち下がり）から、予め定められた１ビット送信検知時間Ｔｄの期間に、ＨレベルからＬレベルの波形の立ち下がりが出現すれば、そのＴｓの期間で送信されるビットは「１」を示すビットとなり、予め定められた１ビット送信検知時間Ｔｄの期間に、ＨレベルからＬレベルの波形の立ち下がりが出現しなければ、そのＴｓの期間で送信されるビットは「０」を示すビットとなる。
【００６６】
なお、本実施の形態では８ビット単位でデータを送信するが、図４（Ｂ）に示すように、１バイト分のフォーマットを、８ビット（１バイト）のデータ部分に対してパリティビットを付加したフォーマットとする。
【００６７】
また、画像形成装置本体１３の制御部２０のＣＰＵは、図４（Ｃ）に示すように、パワーリング時間Ｔｐの経過後、送信先（着脱ユニット１２）の識別情報を示す「ＩＤ」、送信データ長を示す「ＬＥＮ」、着脱ユニット１２に対する指示（コマンド）を示す「Command」、該コマンドに付属する付属データ「Data1」、「Data2」（ここでは、一例として、２つの付属データを付加した場合を例に挙げたが、付属データの数はこれに限定されない）を順に送信する。そして、最後に、送信誤りを検出するためのチェックサム「Check SUM」を付加して信号送信を終了する。
【００６８】
そして、チェックサム「Check SUM」を送信した後、予め定められた応答待ち時間Ｔａだけ除電ランプ１１の点灯を維持して信号受信待ちをする。
【００６９】
図５は、着脱ユニット１２から画像形成装置本体１３への送信信号の波形の一例を示す図である。図５において、（Ａ）が１バイト分のデータフォーマットを示す図であり、（Ｂ）は、送信信号全体のフォーマットを示す図である。１ビットの送信時間Trは予め定められている。また、１ビット単位の各波形は、図４（Ａ）と同様に生成してもよい。本実施の形態では、光通信受光部１９により、除電ランプ１１の点灯中に、透過遮蔽部１６が透過状態になるとＨレベルの電気信号が生成され、透過遮蔽部１６が遮蔽状態になるとＬレベルの電気信号が生成される。
【００７０】
本実施の形態では、着脱ユニット１２の送信信号も、８ビット単位でデータを送信するが、図５（Ａ）に示すように、１バイト分のデータフォーマットを、８ビット（１バイト）のデータ部分に対して、該データ部分の先頭に１ビットのスタートビットを付加し、該データ部分の後ろにパリティビット及びストップビットを付加したフォーマットとする。
【００７１】
また、着脱ユニット１２の制御部１４のＣＰＵ２１は、図５（Ｂ）に示すように、送信元（着脱ユニット１２）の識別情報を示す「ＩＤ」、送信データ長を示す「ＬＥＮ」、画像形成装置本体１３に送信するデータ「Data1」、「Data2」、「Data3」（ここでは、一例として、３つのデータを送信する場合を例に挙げたが、送信データ数はこれに限定されない）を順に送信する。そして、最後に、送信誤りを検出するためのチェックサム「Check SUM」を付加して信号送信を終了する。
【００７２】
図６（Ａ）は、画像形成装置本体１３の制御部２０のＣＰＵが実行する光通信制御処理の一例を示すフローチャートであり、図６（Ｂ）は、着脱ユニット１２の制御部１４のＣＰＵ２１が実行する光通信制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、画像形成装置本体１３の制御部２０のＣＰＵは、ステップ１００で、除電ランプ１１の点灯及び消灯を制御して、着脱ユニット１２に対して信号を送信する。着脱ユニット１２の光通信受光部１５を構成する回路１５ａ及び回路１５ｂは、該除電ランプ１１からの光を受光して上記説明したように動作する。
【００７４】
ステップ１０２では、制御部２０のＣＰＵは、着脱ユニット１２からの信号受信のため、除電ランプ１１の点灯を開始し、除電ランプ１１の点灯を維持して、着脱ユニット１２からの信号を待つ。本実施の形態では、図５（Ｃ）に示すように、信号送信後は、予め定められた応答待ち時間Ｔａだけ除電ランプ１１の点灯を維持して着脱ユニット１２からの信号受信待ちをする。
【００７５】
ステップ１０４では、制御部２０のＣＰＵは、着脱ユニット１２から信号を受信したか否かを判定する。ここで信号を受信しなかったと判定した場合には、ステップ１０６で、除電ランプ１１の点灯を開始してから、着脱ユニット１２から信号を受信することなく応答待ち時間Ｔａが経過したか（タイムアウトしたか）否かを判定する。ここで、タイムアウトしたと判定した場合には、ステップ１０８で、予め定められたエラー処理を行い、ステップ１１０で、除電ランプ１１を消灯する。一方、ステップ１０６でタイムアウトせずに着脱ユニット１２から信号を受信した場合には（ステップ１０４、Ｙ）、ステップ１０８をスキップし、ステップ１１０で、除電ランプ１１を消灯する。なお、着脱ユニット１２から信号を受信した場合には、画像形成装置本体１３の制御部２０のＣＰＵは、信号に含まれる「Check SUM」が示すチェックサムの値と、８ビット単位で付加されたパリティビットの合計とを比較して、送信誤りが生じているか否かを判定するが、ここで送信誤りが生じていると判定した場合には、送信誤りが発生した場合のエラー処理を実行するようにしてもよい。
【００７６】
一方、着脱ユニット１２の制御部１４のＣＰＵ２１は、除電ランプ１１が点灯してから上記パワーリング時間Ｔｐ経過するまでに起動し、図６（Ｂ）の光通信制御処理を実行する。
【００７７】
ステップ２００では、ＣＰＵ２１は、画像形成装置本体１３から信号を受信するまで待機状態を継続する。ＣＰＵ２１は、ステップ２００で、信号を受信したと判定した場合には、ステップ２０２で、図４（Ｃ）で説明した「ＩＤ」の内容を確認し、受信した信号が自己の識別情報を示しているか否かを判定する。「ＩＤ」が自己の識別情報を示していなかった場合には、ステップ２００に戻る。
【００７８】
一方、「ＩＤ」が自己の識別情報を示していた場合には、ＣＰＵ２１は、ステップ２０４で、受信したデータに含まれる「Command」と、該コマンドに付属する付属データ「Data1」・・・とに従って、該コマンドが指示する処理（コマンド処理）を実行する。
【００７９】
例えば、画像形成装置本体１３から送信されたコマンドが、何らかの情報（例えば、トナーの現在の容量、トナーの色等）を要求するコマンドである場合には、画像形成装置本体１３に送信する情報を読み出して送信用のフォーマットに変換する等のコマンド処理を行う。また、画像形成装置本体１３から送信されたコマンドが、着脱ユニット１２に予め設けられている記憶部に何らかの情報の書き込みを要求するコマンドである場合には、該記憶部に情報を書込む等のコマンド処理を行う。
【００８０】
ステップ２０６では、ＣＰＵ２１は、透過遮蔽部１６の状態を透過状態及び遮蔽状態に制御して、画像形成装置本体１３に対してコマンド処理に応じた信号を送信する。例えば、画像形成装置本体１３から要求された情報を示す信号を送信したり、書き込みが正常に終了したことを示す信号を送信したりする。
【００８１】
なお、着脱ユニット１２のＣＰＵ２１は、画像形成装置本体１３から自分宛の信号を受信した場合には、信号に含まれる「Check SUM」が示すチェックサムの値と、８ビット単位で付加されたパリティビットの合計とを比較して、送信誤りが生じているか否かを判定するが、この判定で送信誤りが生じていると判定した場合には、上記コマンド処理を実行せずに、ステップ２０６で、エラー通知を送るようにしてもよい。
【００８２】
なお、上記実施の形態において光通信を、画像形成動作期間に行ってもよいし、画像形成動作期間以外の期間に行ってもよい。どの期間に光通信を行うかは、画像形成装置の構造に応じて設定するようにしてもよい。例えば、光通信を行う期間が長い場合には、感光体１の光疲労を考慮して画像形成動作期間に行うようにしてもよいし、光通信を行う期間が短い場合には、画像形成動作以外の期間、例えば、画像形成動作を行う前に光通信を行って、例えば不具合があるか否か等を判定し、不具合がなければ画像形成動作に入る構成にしてもよい。
【００８３】
また、実施の形態では、透過遮蔽部１６が透過状態の場合に、感光体１が除電ランプ１１の発した光を受光可能な位置に感光体１を配置した着脱ユニット１２を例に挙げて説明したが、感光体１が回転しない期間（画像形成動作期間以外の期間）に何らかの不具合により除電ランプ１１の点灯状態が維持されると、感光体１の劣化が早まる場合もあるため、画像形成動作期間と光通信期間（着脱ユニット１２から画像形成装置本体１３に信号を送信する期間）とを除いた期間は、感光体１に光を照射しないように制御してもよい。
【００８４】
図７は、着脱ユニット１２の制御部１４のＣＰＵ２１が実行する光制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。この光制御処理は、図６（Ｂ）のステップ２０６の信号送信が終了するまでの期間を除く期間に行われる。
【００８５】
ステップ３００では、ＣＰＵ２１は、現在、画像形成装置が画像形成動作中か否かを判定する。例えば、感光体１の回転を検出する検出手段（一般的に感光体１の回転制御に用いられるエンコーダであってもよい）で、感光体１が回転していると検出された場合には画像形成動作中であると判定してもよいし、上述した光通信で、画像形成装置本体１３から画像形成動作開始を示すコマンド、画像形成動作終了を示すコマンドを着脱ユニット１２に送信するようにして、ＣＰＵ２１で、該受信したコマンドに応じて現在画像形成動作中か否かを判定するようにしてもよい。
【００８６】
ステップ３００で、ＣＰＵ２１が、現在、画像形成装置が画像形成動作中でないと判定した場合には、ステップ３０２で、現在、除電ランプ１１が点灯しているか否かを判定する。これは、光通信受光部１５の回路１５ａからの信号レベルによって判定される。
【００８７】
ステップ３０２で、現在、除電ランプ１１が点灯していると判定した場合には、ステップ３０４で、ＣＰＵ２１は、透過遮蔽部１６を遮蔽状態に制御する。
【００８８】
ＣＰＵ２１は、ステップ３００で、画像形成装置が画像形成動作中であると判定した場合、及びステップ３０２で、除電ランプ１１が消灯していると判定した場合には、ステップ３０６で、透過遮蔽部１６を透過状態に制御する。
【００８９】
さらに、上述した実施の形態だけでなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で様々な設計上の変更を行うようにしてもよい。
【００９０】
例えば、画像形成装置本体１３の光通信受光部１９と、光学センサ１０の受光部とを共用してもよい。
【００９１】
この画像形成装置では、画質向上のため、画像形成装置の起動時や、印刷対象の画像情報に基づく画像形成の前等に、画像濃度調整及び画像位置調整のための基準画像を感光体１に形成して中間転写体ベルト６上に転写し、この基準画像を光学センサ１０で検出し、この検出結果に応じて、画像形成条件を制御するようにしている。具体的には、例えば、レーザ光出射部３のレーザパワーを制御して画像濃度を調整したり、レーザ光出射部３の書き込みタイミングを制御して画像形成位置を調整したりする。ここで用いられる光学センサ１０を、光通信受光部１９として利用する。
【００９２】
図８は、光学センサ１０の概略構成図である。光学センサ１０は、中間転写体ベルト６上の基準画像面や中間転写体ベルト６表面に対して光を照射する発光部３０と、不図示のレンズと、レンズを介して基準画像や中間転写体ベルト６表面からの反射光を受光する受光部３２とを備えている。発光部３０は、ＬＥＤ等により構成し、受光部３２は、フォトダイオード等により構成する。また、光学センサ１０は、受光部３２から出力された電流を電圧に変換する不図示の電流電圧変換器を備え、変換した電圧を上記反射光の検知結果として制御部２０のＣＰＵに出力する。
【００９３】
図９に、光学センサ１０の受光部３２を画像形成装置本体１３の光通信受光部１９として用いる場合の構成例を示す。図９に示すように、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で、除電ランプ１１が発した光を受光可能な位置から光学センサ１０の受光部３２の受光領域まで導光板３３を配設し、光学センサ１０の受光部３２で除電ランプ１１の光が受光可能となるようにように構成する。
【００９４】
さらにまた、上記実施の形態では、光通信のための発光手段に除電ランプ１１を用いたが、光通信に用いる発光手段は、着脱ユニット１２の外部にあって、画像形成装置本体１３に画像形成用に備えられている発光手段であればよく、例えば、光学センサ１０の発光部３０を用いてもよい。光学センサ１０の発光部３０を用いる場合には、各着脱ユニット１２まで発光部３０の光が届くように、導光板を設ける。また、本実施の形態では、感光体１に静電潜像を形成するための光を照射する手段として、レーザ光を出射するレーザ光出射部３を画像形成装置本体１３に設けたが、このレーザ光出射部３に代えてＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）を設け、このＬＰＨから出射される光を光通信のための発光手段として用いてもよい。このように、画像形成動作に用いられる発光手段を光通信のための発光手段としても用いることで必要な部品数が抑えられる。
【００９５】
さらにまた、上記実施の形態では、導光板１７及び導光板１８を着脱ユニット１２に設けたが、導光板１７や導光板１８を設けずとも光通信に必要な光が着脱ユニット１２及び画像形成装置本体１３で受光可能な場合には、導光板１７や導光板１８を設けない構成としてもよい。ただし、感光体１を除電する除電ランプ１１を発光手段として用いる場合には、感光体１全体に光を照射するために予め導光板が設けられていることが多い。従って、このように予め画像形成装置本体１３に設けられている導光板を光通信を行う際に用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１ 感光体
１０ 光学センサ
１１ 該除電ランプ
１２ 着脱ユニット
１３ 画像形成装置本体
１４ 制御部
１５ 光通信受光部
１６ 透過遮蔽部
１７、１８ 導光板
１９ 光通信受光部
２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２２ トランジスタ
２３ トランジスタ
２４ プルアップ抵抗
２５ 光電力変換回路
２７ コンデンサ
３０ 発光部
３２ 受光部
３３ 導光板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、着脱体及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、着脱可能な複数のユニットと、複数のユニットを制御する主制御部とを備え、複数のユニットおよび主制御部がそれぞれ光通信部および光通信チャンネルを有し、これによって相互にデータを送受信する画像形成装置であって、ユニットと主制御部とのデータの送受信が、可動中継ミラーにより中継され、主制御部が、ユニットの着脱を認識すると、ユニットの構成によってユニットと主制御部との光通信関係を変更するように可動中継ミラーを制御する画像形成装置が記載されている。
【０００３】
下記特許文献２には、高圧チャージャを含む着脱自在のプロセスカートリッジを有し、カートリッジ自体の寿命及び特性情報、カートリッジに関する消耗品の交換回数情報をカートリッジのメモリに保持し、装置本体との間でその情報を通信する通信手段をカートリッジと本体装置とに設けた電子写真装置において、その通信手段として、発光部と受光部とを備えた光学的通信装置を使用する電子写真装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１５５８８９公報
【特許文献２】特開平６−１９２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、画像形成装置本体と該画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体との光通信に必要な部品数を抑えることができる着脱体及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、画像形成動作に用いることが可能な光を発する発光手段、前記発光手段が発した光を受光するための第１受光手段、及び前記発光手段の点灯及び消灯を第１の送信信号に応じて制御する第１制御手段を有する画像形成装置本体の前記発光手段が発した光を該画像形成装置本体に装着された状態で受光するための第２受光手段と、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光を前記第１受光手段で受光されるように透過する透過状態と前記第１受光手段で受光されないように遮蔽する遮蔽状態とに制御される透過遮蔽手段と、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段の点灯中に前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を第２の送信信号に応じて制御する第２制御手段と、を備え、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の着脱体において、前記発光手段が発した光を受光した場合に該受光した光を電力に変換して前記第２制御手段に供給する光電力変換手段を更に備えている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の着脱体において、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光が入射された場合に、該入射された光を前記透過遮蔽手段、前記第２受光手段、及び前記光電力変換手段の少なくとも１つに導く導光手段を更に備えている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の着脱体において、前記透過遮蔽手段が前記透過状態において前記発光手段が発した光を受光可能な位置に配置した感光体を更に備え、前記発光手段は、画像形成動作中に前記感光体を除電するための光を発し、前記第２制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作期間と前記第２制御手段が前記第２の送信信号に応じて前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を制御する期間とを除いた期間のうち、前記発光手段が光を発している期間は、前記透過遮蔽手段が前記遮蔽状態に維持されるよう制御する。
【００１０】
請求項５の発明は、画像形成動作に用いることが可能な光を発する発光手段と、前記発光手段が発した光を受光するための第１受光手段と、前記発光手段の点灯及び消灯を第１の送信信号に応じて制御する第１制御手段と、を有する画像形成装置本体と、前記発光手段が発した光を受光するための第２受光手段と、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光を前記第１受光手段で受光されるように透過する透過状態と前記第１受光手段で受光されないように遮蔽する遮蔽状態とに制御される透過遮蔽手段と、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段の点灯中に前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を第２の送信信号に応じて制御する第２制御手段と、を有し、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体と、を備えた画像形成装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項５に記載の画像形成装置の前記着脱体に、前記発光手段が発した光を受光した場合に該受光した光を電力に変換して前記第２制御手段に供給する光電力変換手段を更に設けたものである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項５または請求項６記載の画像形成装置の前記着脱体に、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光が入射された場合に、該入射された光を前記透過遮蔽手段、前記第２受光手段、及び前記光電力変換手段の少なくとも１つに導く導光手段を更に設けたものである。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記第１制御手段は、画像形成動作期間以外の期間に、前記発光手段の点灯及び消灯を前記第１の送信信号に応じて制御し、前記第２制御手段は、画像形成動作期間以外の期間に、前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を前記第２の送信信号に応じて制御する。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記第１制御手段は、画像形成動作期間に、前記発光手段の点灯及び消灯を前記第１の送信信号に応じて制御し、前記第２制御手段は、画像形成動作期間に、前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を前記第２の送信信号に応じて制御する。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項５〜請求項９のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記着脱体は、前記透過遮蔽手段が前記透過状態において前記発光手段が発した光を受光可能な位置に配置した感光体を更に備え、前記発光手段は、画像形成動作中に前記感光体を除電するための光を発し、前記第２制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作期間と前記第２制御手段が前記第２の送信信号に応じて前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を制御する期間とを除いた期間のうち、前記発光手段が光を発している期間は、前記透過遮蔽手段が前記遮蔽状態に維持されるよう制御する。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項５〜請求項９のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記発光手段は、画像が形成される感光体を除電するための光を発する発光手段、帯電した前記感光体に静電潜像を形成するための光を発する発光手段、及び形成された画像に照射された光の反射光を受光することにより該画像の濃度及び位置の少なくとも一方を測定する測定器に設けられ、該画像に照射する光を発する発光手段、のいずれかである。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項５〜請求項１１のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記第１受光手段は、形成された画像に照射された光の反射光を受光することにより該画像の濃度及び位置の少なくとも一方を測定する測定器に設けられ、該画像に照射する光の反射光を受光する受光手段である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、着脱体及び画像形成装置本体の各々に発光手段を設ける場合に比べて、着脱体と画像形成装置本体との光通信に必要な部品数を抑えることができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、第２制御手段の動作に必要な電力を発光手段からの光を変換して得ることができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、光の強弱及び指向性の有無に関わらず、発光手段の光を必要な位置まで導くことができる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、感光体の光疲労を抑制することができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、着脱体及び画像形成装置本体の各々に発光手段を設ける場合に比べて、着脱体と画像形成装置本体との光通信に必要な部品数を抑えることができる。
【００２３】
請求項６の発明によれば、第２制御手段の動作に必要な電力を発光手段からの光を変換して得ることができる。
【００２４】
請求項７の発明によれば、光の強弱及び指向性の有無に関わらず、発光手段の光を必要な位置まで導くことができる。
【００２５】
請求項８の発明によれば、画像形成動作期間以外の期間に必要な情報を送受信できる。
【００２６】
請求項９の発明によれば、画像形成装置の全体の動作時間を短くすることができ、また、画像形成動作中は動作音が生じることから、光通信中に利用者により画像形成装置の電源がオフされる可能性が小さくなり、更にまた、発光手段を感光体の除電ランプとする場合には、感光体の余分な光疲労を抑制することができる。
【００２７】
請求項１０の発明によれば、感光体の光疲労を抑制することができる。
【００２８】
請求項１１の発明によれば、画像形成装置本体にもともと備えられている発光手段を光通信のための発光手段として共用することができる。
【００２９】
請求項１２の発明によれば、画像形成装置本体にもともと備えられている受光手段を第１の受光手段として共用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。
【図２】着脱ユニットが画像形成装置本体に装着された状態での、着脱ユニット及び画像形成装置本体の通信制御系の構成例を示す図である。
【図３】着脱ユニットの制御部及び光通信受光部の回路図の一例である。
【図４】画像形成装置本体から着脱ユニットへの送信信号の波形の一例を示す図である。
【図５】着脱ユニットから画像形成装置本体への送信信号の波形の一例を示す図である。
【図６】（Ａ）は、画像形成装置本体の制御部のＣＰＵが実行する光通信制御処理の一例を示すフローチャートであり、（Ｂ）は、着脱ユニットの制御部のＣＰＵが実行する光通信制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】着脱ユニットの制御部のＣＰＵが実行する光制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】光学センサの概略構成図である。
【図９】光学センサの受光部を画像形成装置本体の光通信受光部として用いる場合の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。
【００３２】
本実施の形態に係る画像形成装置は、帯電器で感光体表面を帯電した後、レーザ光の照射により静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーにより現像するゼログラフィエンジンをイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色について備えたタンデム型の電子写真方式の画像形成装置である。
【００３３】
この画像形成装置は、図中矢印Ａの方向にて回転する４つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと、この各感光体の表面を帯電バイアスを印加することにより帯電する帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、帯電された各感光体表面を各色の画像情報に基づいて変調されたレーザ光Ｌにより露光し、各感光体上に静電潜像を形成するレーザ光出射部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、各色現像剤を収容する現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋを各々備え、現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋに現像バイアスを印加することにより各感光体上の静電潜像を各色のトナーで現像して感光体上にトナー像を形成する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、感光体上の各色トナー像を中間転写体ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、中間転写体ベルト６上のトナー像を用紙Ｐに転写する二次転写器７と、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着する定着器９と、用紙Ｐを収納する用紙収容部Ｔと、各感光体の表面をクリーニングするクリーナ（図示せず）と、各感光体表面の残留電荷を除去する（除電する）ための光を発する除電ランプ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、中間転写体ベルト６表面に転写された画像濃度制御及び画像形成位置調整用の基準画像を検出する光学センサ１０と、中間転写体ベルト表面をクリーニングするベルトクリーナ８と、から構成されている。
【００３４】
そして、感光体１Ｙと、帯電器２Ｙと、現像ロール３４Ｙを含む現像器４Ｙとは、画像形成装置本体１３に対して着脱可能な着脱ユニット１２Ｙを構成する構成部品である。同様に、感光体１Ｍと、帯電器２Ｍと、現像ロール３４Ｍを含む現像器４Ｍとは、着脱ユニット１２Ｍを構成する構成部品であり、感光体１Ｃと、帯電器２Ｃと、現像ロール３４Ｃを含む現像器４Ｃとは、着脱ユニット１２Ｃを構成する構成部品であり、感光体１Ｋと、帯電器２Ｋと、現像ロール３４Ｋを含む現像器４Ｋとは、着脱ユニット１２Ｋを構成する構成部品である。交換時期が到来すると、着脱ユニット１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは利用者等により交換される。
【００３５】
なお、図１において、画像形成装置本体１３は、画像形成装置における着脱ユニット１２を除いた部分を指す。
【００３６】
ここで、本構成図に示されている画像形成装置における画像形成動作を簡単に説明する。まず、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋに帯電バイアスを電源から印加することで予め定められた帯電電位に帯電する。帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによって帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面が各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ位置に到達した時点で各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにも電源から予め定められた現像電位となるように現像バイアスが印加される。
【００３７】
レーザ光出射部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋにより帯電された感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面に、外部から受信された画像情報に応じてレーザ光を照射する。
【００３８】
各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面にレーザ光がラスタ照射されると、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にはそれぞれ画像情報に対応した静電潜像が形成される。続いて、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにより各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の静電潜像がトナーにより現像され、各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にトナー像が形成される。各感光体上に形成されたトナー像は、各一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより中間転写体ベルト６に転写される。この中間転写体ベルト６へトナー像の転写が終了した各感光体は、クリーナにより表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、除電ランプ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの点灯により残留電荷が除去される。
【００３９】
次に、中間転写体ベルト６上のトナー像は、二次転写器７により、用紙収容部Ｔから送られてくる用紙Ｐ上に転写された後、定着器９により用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着され所望の画像が得られる。用紙Ｐ上へのトナー像の転写が終了した中間転写体ベルト６は、ベルトクリーナ８により表面に付着した残留トナーなどの付着物がクリーニングされ、また帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋへの帯電バイアス印加を停止し、各色現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋへの現像バイアス印加を停止することで、一回の画像形成動作が終了する。
【００４０】
なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの末尾の符号を除いて同じ符号が付された要素は同じ機能を有する要素であるため、以下では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎の要素を各々区別せずに説明する場合には、各要素の符号末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を付さずに説明し、各色毎の要素を各々区別して説明する場合には、各要素の符号末尾にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの符号を付して説明する。
【００４１】
図２は、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態での、着脱ユニット１２及び画像形成装置本体１３の通信制御系の構成例を示す図である。また、図３は、制御部１４及び光通信受光部１５の回路図の一例である。
【００４２】
着脱ユニット１２は、感光体１、帯電器２、及び現像器４の他に、制御部１４、光通信受光部１５、透過遮蔽部１６、導光板１７及び導光板１８を備えている。図２では、帯電器２及び現像器４の図示を省略している。
【００４３】
画像形成装置本体１３は、図１で説明した構成要素の他に、光通信受光部１９及び制御部２０を備えている。
【００４４】
着脱ユニット１２の制御部１４は、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１及びトランジスタ２２を含んで構成されている。ＣＰＵ２１は、不図示の記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより、着脱ユニット１２と画像形成装置本体１３との光通信に関する制御を含む様々な制御を行う。
【００４５】
ＣＰＵ２１には、ＩＮ端子と、Ｖｃｃ端子と、ＯＵＴ端子とが設けられている。ＩＮ端子は、後述する回路１５ａのフォトトランジスタ２３のコレクタに接続され、Ｖｃｃ端子は、光電力変換回路２５に接続され、ＯＵＴ端子は、トランジスタ２２のベースに接続されている。また、トランジスタ２２のコレクタは透過遮蔽部１６に接続され、エミッタは接地されている。
【００４６】
光通信受光部１５は、図３に示すように、回路１５ａ及び回路１５ｂを備えている。
【００４７】
回路１５ａは、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１の光を受光可能なフォトトランジスタ２３と、プルアップ抵抗２４とを備えている。
【００４８】
フォトトランジスタ２３のコレクタは、ＣＰＵ２１のＩＮ端子に接続され、エミッタは接地されている。また、プルアップ抵抗２４は、ＣＰＵ２１のＶｃｃ端子とフォトトランジスタ２３のコレクタとを接続する。
【００４９】
フォトトランジスタ２３は、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１が点灯すると、該除電ランプ１１の光を受光する。フォトトランジスタ２３は、閾値以上の光量の光を受光すると電流が流れてＯＮする。フォトトランジスタ２３がＯＮの場合には、ＣＰＵ２１のＩＮ端子には電圧Ｖｏ（以下、Ｈレベルの電圧）が供給される。また、フォトトランジスタ２３がＯＦＦの場合には、Ｖｃｃ端子に接続されたプルアップ抵抗２４により、ＣＰＵ２１のＩＮ端子には電圧Ｖｃｃ（Ｌレベルの電圧）が供給される。
【００５０】
回路１５ｂは、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１の光を受光した場合に、該受光した光を電力に変換する光電力変換回路２５（例えば、フォトダイオード等の受光素子及び増幅器から構成される）と、光電力変換回路２５で変換された電力を蓄電するコンデンサ２７とを備えている。コンデンサ２７に蓄積された電力はＶｃｃ端子を介してＣＰＵ２１に供給される。
【００５１】
透過遮蔽部１６は、例えば液晶シャッターにより構成され、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で、除電ランプ１１が発した光が入射されるように配置されている。
【００５２】
透過遮蔽部１６はトランジスタ２２のコレクタに接続されており、トランジスタ２２がＯＮすると、透過遮蔽部１６は入射した光を感光体１側に出射（透過）する透過状態になり、トランジスタ２２がＯＦＦすると、透過遮蔽部１６は、入射した光を感光体１側に透過しない遮蔽状態になる。ＣＰＵ２１は、ＯＵＴ端子を介して制御信号をトランジスタ２２のベースに供給してトランジスタ２２のＯＮ、ＯＦＦを制御し、透過遮蔽部１６を透過状態及び遮蔽状態に制御する。除電ランプ１１が点灯した状態で透過遮蔽部１６が透過状態になると、感光体１及び光通信受光部１９で除電ランプ１１の光が受光可能となり、透過遮蔽部１６が遮蔽状態になると、感光体１及び光通信受光部１９で除電ランプ１１の光が受光不能となる。
【００５３】
導光板１７は、アクリル板あるいは光ファイバなどにより構成され、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１が発した光を入射して、該入射した光を透過遮蔽部１６及び光通信受光部１５に導く。
【００５４】
導光板１８は、アクリル板あるいは光ファイバなどにより構成され、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で透過遮蔽部１６を透過した光を入射して、該入射した光を画像形成装置本体１３の光通信受光部１９と感光体１とに導く。
【００５５】
なお、本実施の形態では、透過遮蔽部１６に入射される前の光を受光して電力に変換する光電力変換回路２５を構成を例に挙げて説明したが、例えば、光電力変換回路２５に含まれる受光素子を感光体１の近傍に配置し、導光板１８の反射角度を調整して透過遮蔽部１６を透過した光を受光して電力に変換されるように構成してもよい。
【００５６】
画像形成装置本体１３の光通信受光部１９は、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で除電ランプ１１が点灯し、且つ透過遮蔽部１６が透過状態とされると、着脱ユニット１２の導光板１７、透過遮蔽部１６、及び導光板１８を介して該除電ランプ１１の光を受光する。光通信受光部１９からは、その受光状態に応じた電気信号が制御部２０に送出される。具体的には、除電ランプ１１の光を受光した場合には、Ｈレベルの信号が送出され、受光しない場合には、Ｌレベルの信号が送出される。なお、光通信受光部１９の構成を、上記回路１５ａと同様の構成としてもよい。
【００５７】
制御部２０は、光通信受光部１９及び除電ランプ１１に接続されている。制御部２０は、除電ランプ１１の点灯及び消灯を制御すると共に、光通信受光部１９から電気信号が供給される。なお、制御部２０は、画像形成装置の画像形成動作全体の制御も行う。
【００５８】
制御部２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）を含んで構成されたマイクロコンピュータで構成されていてもよいし、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアで構成されていてもよい。
【００５９】
また、着脱ユニット１２の制御部１４は、ここではＣＰＵ２１及びトランジスタ２２により構成されている場合を例に挙げて説明するが、この制御部１４も、ＡＳＩＣ等のハードウェアで構成されていてもよい。
【００６０】
次に、着脱ユニット１２を画像形成装置本体１３に装着した状態で、着脱ユニット１２と画像形成装置本体１３とで光通信を行う場合の作用について説明する。本実施の形態では、画像形成装置本体１３をマスタ、着脱ユニット１２をスレーブとして、まず最初にマスタから信号送信を行い、スレーブがマスタから送信された信号に応答するフォーマットで光通信を行う。
【００６１】
ここで、光通信により画像形成装置本体１３から着脱ユニット１２への送信信号、および着脱ユニット１２から画像形成装置本体１３への送信信号の構成について説明しておく。
【００６２】
図４は、画像形成装置本体１３から着脱ユニット１２への送信信号の波形の一例を示す図である。図４において、（Ａ）が１ビット単位の各波形を拡大した図であり、（Ｂ）は、１バイト分のデータフォーマットを示す図であり、（Ｃ）は、送信信号全体のフォーマットを示す図である。本実施の形態では、回路１５ａにより、除電ランプ１１が点灯するとＨレベルの電気信号が生成され、除電ランプ１１が消灯するとＬレベルの電気信号が生成される。
【００６３】
図４（Ａ）に示すように、制御部２０のＣＰＵは、除電ランプ１１の点灯開始後、Ｔｐ時間経過するまでは除電ランプ１１の点灯を維持し、信号送信を開始しない。Ｔｐはパワーリング時間（ＣＰＵ２１が動作するための電力を光電力変換回路２５で蓄電するための時間）である。
【００６４】
除電ランプ１１の点灯開始からＴｐ経過後、制御部２０のＣＰＵは、信号送信を開始する。本実施の形態では、１ビットを送信するための時間である１ビット送信タイムスロットＴｓが予め定められている。ＣＰＵ２１は、除電ランプ１１の点灯及び消灯を制御して、このＴｓの期間に０を示す波形または１を示す波形を生成する。
【００６５】
本実施の形態では、Ｔｓ開始（ＨレベルからＬレベルへの波形の立ち下がり）から、予め定められた１ビット送信検知時間Ｔｄの期間に、ＨレベルからＬレベルの波形の立ち下がりが出現すれば、そのＴｓの期間で送信されるビットは「１」を示すビットとなり、予め定められた１ビット送信検知時間Ｔｄの期間に、ＨレベルからＬレベルの波形の立ち下がりが出現しなければ、そのＴｓの期間で送信されるビットは「０」を示すビットとなる。
【００６６】
なお、本実施の形態では８ビット単位でデータを送信するが、図４（Ｂ）に示すように、１バイト分のフォーマットを、８ビット（１バイト）のデータ部分に対してパリティビットを付加したフォーマットとする。
【００６７】
また、画像形成装置本体１３の制御部２０のＣＰＵは、図４（Ｃ）に示すように、パワーリング時間Ｔｐの経過後、送信先（着脱ユニット１２）の識別情報を示す「ＩＤ」、送信データ長を示す「ＬＥＮ」、着脱ユニット１２に対する指示（コマンド）を示す「Command」、該コマンドに付属する付属データ「Data1」、「Data2」（ここでは、一例として、２つの付属データを付加した場合を例に挙げたが、付属データの数はこれに限定されない）を順に送信する。そして、最後に、送信誤りを検出するためのチェックサム「Check SUM」を付加して信号送信を終了する。
【００６８】
そして、チェックサム「Check SUM」を送信した後、予め定められた応答待ち時間Ｔａだけ除電ランプ１１の点灯を維持して信号受信待ちをする。
【００６９】
図５は、着脱ユニット１２から画像形成装置本体１３への送信信号の波形の一例を示す図である。図５において、（Ａ）が１バイト分のデータフォーマットを示す図であり、（Ｂ）は、送信信号全体のフォーマットを示す図である。１ビットの送信時間Trは予め定められている。また、１ビット単位の各波形は、図４（Ａ）と同様に生成してもよい。本実施の形態では、光通信受光部１９により、除電ランプ１１の点灯中に、透過遮蔽部１６が透過状態になるとＨレベルの電気信号が生成され、透過遮蔽部１６が遮蔽状態になるとＬレベルの電気信号が生成される。
【００７０】
本実施の形態では、着脱ユニット１２の送信信号も、８ビット単位でデータを送信するが、図５（Ａ）に示すように、１バイト分のデータフォーマットを、８ビット（１バイト）のデータ部分に対して、該データ部分の先頭に１ビットのスタートビットを付加し、該データ部分の後ろにパリティビット及びストップビットを付加したフォーマットとする。
【００７１】
また、着脱ユニット１２の制御部１４のＣＰＵ２１は、図５（Ｂ）に示すように、送信元（着脱ユニット１２）の識別情報を示す「ＩＤ」、送信データ長を示す「ＬＥＮ」、画像形成装置本体１３に送信するデータ「Data1」、「Data2」、「Data3」（ここでは、一例として、３つのデータを送信する場合を例に挙げたが、送信データ数はこれに限定されない）を順に送信する。そして、最後に、送信誤りを検出するためのチェックサム「Check SUM」を付加して信号送信を終了する。
【００７２】
図６（Ａ）は、画像形成装置本体１３の制御部２０のＣＰＵが実行する光通信制御処理の一例を示すフローチャートであり、図６（Ｂ）は、着脱ユニット１２の制御部１４のＣＰＵ２１が実行する光通信制御処理の一例を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、画像形成装置本体１３の制御部２０のＣＰＵは、ステップ１００で、除電ランプ１１の点灯及び消灯を制御して、着脱ユニット１２に対して信号を送信する。着脱ユニット１２の光通信受光部１５を構成する回路１５ａ及び回路１５ｂは、該除電ランプ１１からの光を受光して上記説明したように動作する。
【００７４】
ステップ１０２では、制御部２０のＣＰＵは、着脱ユニット１２からの信号受信のため、除電ランプ１１の点灯を開始し、除電ランプ１１の点灯を維持して、着脱ユニット１２からの信号を待つ。本実施の形態では、図５（Ｃ）に示すように、信号送信後は、予め定められた応答待ち時間Ｔａだけ除電ランプ１１の点灯を維持して着脱ユニット１２からの信号受信待ちをする。
【００７５】
ステップ１０４では、制御部２０のＣＰＵは、着脱ユニット１２から信号を受信したか否かを判定する。ここで信号を受信しなかったと判定した場合には、ステップ１０６で、除電ランプ１１の点灯を開始してから、着脱ユニット１２から信号を受信することなく応答待ち時間Ｔａが経過したか（タイムアウトしたか）否かを判定する。ここで、タイムアウトしたと判定した場合には、ステップ１０８で、予め定められたエラー処理を行い、ステップ１１０で、除電ランプ１１を消灯する。一方、ステップ１０６でタイムアウトせずに着脱ユニット１２から信号を受信した場合には（ステップ１０４、Ｙ）、ステップ１０８をスキップし、ステップ１１０で、除電ランプ１１を消灯する。なお、着脱ユニット１２から信号を受信した場合には、画像形成装置本体１３の制御部２０のＣＰＵは、信号に含まれる「Check SUM」が示すチェックサムの値と、８ビット単位で付加されたパリティビットの合計とを比較して、送信誤りが生じているか否かを判定するが、ここで送信誤りが生じていると判定した場合には、送信誤りが発生した場合のエラー処理を実行するようにしてもよい。
【００７６】
一方、着脱ユニット１２の制御部１４のＣＰＵ２１は、除電ランプ１１が点灯してから上記パワーリング時間Ｔｐ経過するまでに起動し、図６（Ｂ）の光通信制御処理を実行する。
【００７７】
ステップ２００では、ＣＰＵ２１は、画像形成装置本体１３から信号を受信するまで待機状態を継続する。ＣＰＵ２１は、ステップ２００で、信号を受信したと判定した場合には、ステップ２０２で、図４（Ｃ）で説明した「ＩＤ」の内容を確認し、受信した信号が自己の識別情報を示しているか否かを判定する。「ＩＤ」が自己の識別情報を示していなかった場合には、ステップ２００に戻る。
【００７８】
一方、「ＩＤ」が自己の識別情報を示していた場合には、ＣＰＵ２１は、ステップ２０４で、受信したデータに含まれる「Command」と、該コマンドに付属する付属データ「Data1」・・・とに従って、該コマンドが指示する処理（コマンド処理）を実行する。
【００７９】
例えば、画像形成装置本体１３から送信されたコマンドが、何らかの情報（例えば、トナーの現在の容量、トナーの色等）を要求するコマンドである場合には、画像形成装置本体１３に送信する情報を読み出して送信用のフォーマットに変換する等のコマンド処理を行う。また、画像形成装置本体１３から送信されたコマンドが、着脱ユニット１２に予め設けられている記憶部に何らかの情報の書き込みを要求するコマンドである場合には、該記憶部に情報を書込む等のコマンド処理を行う。
【００８０】
ステップ２０６では、ＣＰＵ２１は、透過遮蔽部１６の状態を透過状態及び遮蔽状態に制御して、画像形成装置本体１３に対してコマンド処理に応じた信号を送信する。例えば、画像形成装置本体１３から要求された情報を示す信号を送信したり、書き込みが正常に終了したことを示す信号を送信したりする。
【００８１】
なお、着脱ユニット１２のＣＰＵ２１は、画像形成装置本体１３から自分宛の信号を受信した場合には、信号に含まれる「Check SUM」が示すチェックサムの値と、８ビット単位で付加されたパリティビットの合計とを比較して、送信誤りが生じているか否かを判定するが、この判定で送信誤りが生じていると判定した場合には、上記コマンド処理を実行せずに、ステップ２０６で、エラー通知を送るようにしてもよい。
【００８２】
なお、上記実施の形態において光通信を、画像形成動作期間に行ってもよいし、画像形成動作期間以外の期間に行ってもよい。どの期間に光通信を行うかは、画像形成装置の構造に応じて設定するようにしてもよい。例えば、光通信を行う期間が長い場合には、感光体１の光疲労を考慮して画像形成動作期間に行うようにしてもよいし、光通信を行う期間が短い場合には、画像形成動作以外の期間、例えば、画像形成動作を行う前に光通信を行って、例えば不具合があるか否か等を判定し、不具合がなければ画像形成動作に入る構成にしてもよい。
【００８３】
また、実施の形態では、透過遮蔽部１６が透過状態の場合に、感光体１が除電ランプ１１の発した光を受光可能な位置に感光体１を配置した着脱ユニット１２を例に挙げて説明したが、感光体１が回転しない期間（画像形成動作期間以外の期間）に何らかの不具合により除電ランプ１１の点灯状態が維持されると、感光体１の劣化が早まる場合もあるため、画像形成動作期間と光通信期間（着脱ユニット１２から画像形成装置本体１３に信号を送信する期間）とを除いた期間は、感光体１に光を照射しないように制御してもよい。
【００８４】
図７は、着脱ユニット１２の制御部１４のＣＰＵ２１が実行する光制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。この光制御処理は、図６（Ｂ）のステップ２０６の信号送信が終了するまでの期間を除く期間に行われる。
【００８５】
ステップ３００では、ＣＰＵ２１は、現在、画像形成装置が画像形成動作中か否かを判定する。例えば、感光体１の回転を検出する検出手段（一般的に感光体１の回転制御に用いられるエンコーダであってもよい）で、感光体１が回転していると検出された場合には画像形成動作中であると判定してもよいし、上述した光通信で、画像形成装置本体１３から画像形成動作開始を示すコマンド、画像形成動作終了を示すコマンドを着脱ユニット１２に送信するようにして、ＣＰＵ２１で、該受信したコマンドに応じて現在画像形成動作中か否かを判定するようにしてもよい。
【００８６】
ステップ３００で、ＣＰＵ２１が、現在、画像形成装置が画像形成動作中でないと判定した場合には、ステップ３０２で、現在、除電ランプ１１が点灯しているか否かを判定する。これは、光通信受光部１５の回路１５ａからの信号レベルによって判定される。
【００８７】
ステップ３０２で、現在、除電ランプ１１が点灯していると判定した場合には、ステップ３０４で、ＣＰＵ２１は、透過遮蔽部１６を遮蔽状態に制御する。
【００８８】
ＣＰＵ２１は、ステップ３００で、画像形成装置が画像形成動作中であると判定した場合、及びステップ３０２で、除電ランプ１１が消灯していると判定した場合には、ステップ３０６で、透過遮蔽部１６を透過状態に制御する。
【００８９】
さらに、上述した実施の形態だけでなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で様々な設計上の変更を行うようにしてもよい。
【００９０】
例えば、画像形成装置本体１３の光通信受光部１９と、光学センサ１０の受光部とを共用してもよい。
【００９１】
この画像形成装置では、画質向上のため、画像形成装置の起動時や、印刷対象の画像情報に基づく画像形成の前等に、画像濃度調整及び画像位置調整のための基準画像を感光体１に形成して中間転写体ベルト６上に転写し、この基準画像を光学センサ１０で検出し、この検出結果に応じて、画像形成条件を制御するようにしている。具体的には、例えば、レーザ光出射部３のレーザパワーを制御して画像濃度を調整したり、レーザ光出射部３の書き込みタイミングを制御して画像形成位置を調整したりする。ここで用いられる光学センサ１０を、光通信受光部１９として利用する。
【００９２】
図８は、光学センサ１０の概略構成図である。光学センサ１０は、中間転写体ベルト６上の基準画像面や中間転写体ベルト６表面に対して光を照射する発光部３０と、不図示のレンズと、レンズを介して基準画像や中間転写体ベルト６表面からの反射光を受光する受光部３２とを備えている。発光部３０は、ＬＥＤ等により構成し、受光部３２は、フォトダイオード等により構成する。また、光学センサ１０は、受光部３２から出力された電流を電圧に変換する不図示の電流電圧変換器を備え、変換した電圧を上記反射光の検知結果として制御部２０のＣＰＵに出力する。
【００９３】
図９に、光学センサ１０の受光部３２を画像形成装置本体１３の光通信受光部１９として用いる場合の構成例を示す。図９に示すように、着脱ユニット１２が画像形成装置本体１３に装着された状態で、除電ランプ１１が発した光を受光可能な位置から光学センサ１０の受光部３２の受光領域まで導光板３３を配設し、光学センサ１０の受光部３２で除電ランプ１１の光が受光可能となるようにように構成する。
【００９４】
さらにまた、上記実施の形態では、光通信のための発光手段に除電ランプ１１を用いたが、光通信に用いる発光手段は、着脱ユニット１２の外部にあって、画像形成装置本体１３に画像形成用に備えられている発光手段であればよく、例えば、光学センサ１０の発光部３０を用いてもよい。光学センサ１０の発光部３０を用いる場合には、各着脱ユニット１２まで発光部３０の光が届くように、導光板を設ける。また、本実施の形態では、感光体１に静電潜像を形成するための光を照射する手段として、レーザ光を出射するレーザ光出射部３を画像形成装置本体１３に設けたが、このレーザ光出射部３に代えてＬＥＤプリントヘッド（ＬＰＨ）を設け、このＬＰＨから出射される光を光通信のための発光手段として用いてもよい。このように、画像形成動作に用いられる発光手段を光通信のための発光手段としても用いることで必要な部品数が抑えられる。
【００９５】
さらにまた、上記実施の形態では、導光板１７及び導光板１８を着脱ユニット１２に設けたが、導光板１７や導光板１８を設けずとも光通信に必要な光が着脱ユニット１２及び画像形成装置本体１３で受光可能な場合には、導光板１７や導光板１８を設けない構成としてもよい。ただし、感光体１を除電する除電ランプ１１を発光手段として用いる場合には、感光体１全体に光を照射するために予め導光板が設けられていることが多い。従って、このように予め画像形成装置本体１３に設けられている導光板を光通信を行う際に用いるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１ 感光体
１０ 光学センサ
１１ 該除電ランプ
１２ 着脱ユニット
１３ 画像形成装置本体
１４ 制御部
１５ 光通信受光部
１６ 透過遮蔽部
１７、１８ 導光板
１９ 光通信受光部
２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２２ トランジスタ
２３ トランジスタ
２４ プルアップ抵抗
２５ 光電力変換回路
２７ コンデンサ
３０ 発光部
３２ 受光部
３３ 導光板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成動作に用いることが可能な光を発する発光手段、前記発光手段が発した光を受光するための第１受光手段、及び前記発光手段の点灯及び消灯を第１の送信信号に応じて制御する第１制御手段を有する画像形成装置本体の前記発光手段が発した光を該画像形成装置本体に装着された状態で受光するための第２受光手段と、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光を前記第１受光手段で受光されるように透過する透過状態と前記第１受光手段で受光されないように遮蔽する遮蔽状態とに制御される透過遮蔽手段と、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段の点灯中に前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を第２の送信信号に応じて制御する第２制御手段と、
を備え、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体。
【請求項２】
前記発光手段が発した光を受光した場合に該受光した光を電力に変換して前記第２制御手段に供給する光電力変換手段を更に備えた
請求項１に記載の着脱体。
【請求項３】
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光が入射された場合に、該入射された光を前記透過遮蔽手段、前記第２受光手段、及び前記光電力変換手段の少なくとも１つに導く導光手段を更に備えた
請求項２に記載の着脱体。
【請求項４】
前記透過遮蔽手段が前記透過状態において前記発光手段が発した光を受光可能な位置に配置した感光体を更に備え、
前記発光手段は、画像形成動作中に前記感光体を除電するための光を発し、
前記第２制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作期間と前記第２制御手段が前記第２の送信信号に応じて前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を制御する期間とを除いた期間のうち、前記発光手段が光を発している期間は、前記透過遮蔽手段が前記遮蔽状態に維持されるよう制御する
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の着脱体。
【請求項５】
画像形成動作に用いることが可能な光を発する発光手段と、
前記発光手段が発した光を受光するための第１受光手段と、
前記発光手段の点灯及び消灯を第１の送信信号に応じて制御する第１制御手段と、
を有する画像形成装置本体と、
前記発光手段が発した光を受光するための第２受光手段と、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光を前記第１受光手段で受光されるように透過する透過状態と前記第１受光手段で受光されないように遮蔽する遮蔽状態とに制御される透過遮蔽手段と、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段の点灯中に前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を第２の送信信号に応じて制御する第２制御手段と、
を有し、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体と、
を備えた画像形成装置。
【請求項６】
前記着脱体に、前記発光手段が発した光を受光した場合に該受光した光を電力に変換して前記第２制御手段に供給する光電力変換手段を更に設けた
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記着脱体に、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光が入射された場合に、該入射された光を前記透過遮蔽手段、前記第２受光手段、及び前記光電力変換手段の少なくとも１つに導く導光手段を更に設けた
請求項５または請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１制御手段は、画像形成動作期間以外の期間に、前記発光手段の点灯及び消灯を前記第１の送信信号に応じて制御し、
前記第２制御手段は、画像形成動作期間以外の期間に、前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を前記第２の送信信号に応じて制御する
請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１制御手段は、画像形成動作期間に、前記発光手段の点灯及び消灯を前記第１の送信信号に応じて制御し、
前記第２制御手段は、画像形成動作期間に、前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を前記第２の送信信号に応じて制御する
請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記着脱体は、前記透過遮蔽手段が前記透過状態において前記発光手段が発した光を受光可能な位置に配置した感光体を更に備え、
前記発光手段は、画像形成動作中に前記感光体を除電するための光を発し、
前記第２制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作期間と前記第２制御手段が前記第２の送信信号に応じて前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を制御する期間とを除いた期間のうち、前記発光手段が光を発している期間は、前記透過遮蔽手段が前記遮蔽状態に維持されるよう制御する
請求項５〜請求項９のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記発光手段は、
画像が形成される感光体を除電するための光を発する発光手段、
帯電した前記感光体に静電潜像を形成するための光を発する発光手段、及び
形成された画像に照射された光の反射光を受光することにより該画像の濃度及び位置の少なくとも一方を測定する測定器に設けられ、該画像に照射する光を発する発光手段、
のいずれかである
請求項５〜請求項９のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１受光手段は、形成された画像に照射された光の反射光を受光することにより該画像の濃度及び位置の少なくとも一方を測定する測定器に設けられ、該画像に照射する光の反射光を受光する受光手段である
請求項５〜請求項１１のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１】
画像形成動作に用いることが可能な光を発する発光手段、前記発光手段が発した光を受光するための第１受光手段、及び前記発光手段の点灯及び消灯を第１の送信信号に応じて制御する第１制御手段を有する画像形成装置本体の前記発光手段が発した光を該画像形成装置本体に装着された状態で受光するための第２受光手段と、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光を前記第１受光手段で受光されるように透過する透過状態と前記第１受光手段で受光されないように遮蔽する遮蔽状態とに制御される透過遮蔽手段と、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段の点灯中に前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を第２の送信信号に応じて制御する第２制御手段と、
を備え、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体。
【請求項２】
前記発光手段が発した光を受光した場合に該受光した光を電力に変換して前記第２制御手段に供給する光電力変換手段を更に備えた
請求項１に記載の着脱体。
【請求項３】
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光が入射された場合に、該入射された光を前記透過遮蔽手段、前記第２受光手段、及び前記光電力変換手段の少なくとも１つに導く導光手段を更に備えた
請求項２に記載の着脱体。
【請求項４】
前記透過遮蔽手段が前記透過状態において前記発光手段が発した光を受光可能な位置に配置した感光体を更に備え、
前記発光手段は、画像形成動作中に前記感光体を除電するための光を発し、
前記第２制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作期間と前記第２制御手段が前記第２の送信信号に応じて前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を制御する期間とを除いた期間のうち、前記発光手段が光を発している期間は、前記透過遮蔽手段が前記遮蔽状態に維持されるよう制御する
請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の着脱体。
【請求項５】
画像形成動作に用いることが可能な光を発する発光手段と、
前記発光手段が発した光を受光するための第１受光手段と、
前記発光手段の点灯及び消灯を第１の送信信号に応じて制御する第１制御手段と、
を有する画像形成装置本体と、
前記発光手段が発した光を受光するための第２受光手段と、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光を前記第１受光手段で受光されるように透過する透過状態と前記第１受光手段で受光されないように遮蔽する遮蔽状態とに制御される透過遮蔽手段と、
前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段の点灯中に前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を第２の送信信号に応じて制御する第２制御手段と、
を有し、前記画像形成装置本体に対して着脱可能な着脱体と、
を備えた画像形成装置。
【請求項６】
前記着脱体に、前記発光手段が発した光を受光した場合に該受光した光を電力に変換して前記第２制御手段に供給する光電力変換手段を更に設けた
請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記着脱体に、前記画像形成装置本体に装着された状態で前記発光手段が発した光が入射された場合に、該入射された光を前記透過遮蔽手段、前記第２受光手段、及び前記光電力変換手段の少なくとも１つに導く導光手段を更に設けた
請求項５または請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１制御手段は、画像形成動作期間以外の期間に、前記発光手段の点灯及び消灯を前記第１の送信信号に応じて制御し、
前記第２制御手段は、画像形成動作期間以外の期間に、前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を前記第２の送信信号に応じて制御する
請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１制御手段は、画像形成動作期間に、前記発光手段の点灯及び消灯を前記第１の送信信号に応じて制御し、
前記第２制御手段は、画像形成動作期間に、前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を前記第２の送信信号に応じて制御する
請求項５〜請求項７のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記着脱体は、前記透過遮蔽手段が前記透過状態において前記発光手段が発した光を受光可能な位置に配置した感光体を更に備え、
前記発光手段は、画像形成動作中に前記感光体を除電するための光を発し、
前記第２制御手段は、前記画像形成装置の画像形成動作期間と前記第２制御手段が前記第２の送信信号に応じて前記透過遮蔽手段の透過状態及び遮蔽状態を制御する期間とを除いた期間のうち、前記発光手段が光を発している期間は、前記透過遮蔽手段が前記遮蔽状態に維持されるよう制御する
請求項５〜請求項９のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記発光手段は、
画像が形成される感光体を除電するための光を発する発光手段、
帯電した前記感光体に静電潜像を形成するための光を発する発光手段、及び
形成された画像に照射された光の反射光を受光することにより該画像の濃度及び位置の少なくとも一方を測定する測定器に設けられ、該画像に照射する光を発する発光手段、
のいずれかである
請求項５〜請求項９のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１受光手段は、形成された画像に照射された光の反射光を受光することにより該画像の濃度及び位置の少なくとも一方を測定する測定器に設けられ、該画像に照射する光の反射光を受光する受光手段である
請求項５〜請求項１１のいずれか１項記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１９７４５３（Ｐ２０１０−１９７４５３Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３９０９８（Ｐ２００９−３９０９８）
【出願日】平成２１年２月２３日（２００９．２．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２３日（２００９．２．２３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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