(57)【要約】【課題】  画像形成装置の現像カートリッジ装着有無の判別を行う。【解決手段】  像担持体と、像担持体を帯電する帯電部材と、像担持体と帯電部材が装置本体にある状態で装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、装置本体に設けられ帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する検知手段と、帯電電圧印加手段を制御する制御部と、を備え、像担持体が装置本体にある場合において、像担持体を回転させつつ帯電部材に帯電電圧を印加させた状態で、現像部を形成しているであろう像担持体の表面の領域が像担持体の回転により帯電部に到達した時に検知手段によって検知される電流値に応じて、装置本体に現像カートリッジが未装着であることを報知する。【選択図】  図１２
2020008686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と接触して前記像担持体と共に帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体と接触して前記像担持体と共に現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面上にトナーを供給することでトナー像を現像する現像部材を備える現像カートリッジであって、前記像担持体と前記帯電部材が前記装置本体にある状態で前記装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、
前記装置本体に設けられ前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する検知手段と、
前記帯電電圧印加手段を制御する制御部と、を備え、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記帯電部材に前記帯電電圧を印加させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記帯電部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像部において前記像担持体に前記現像部材が当接する当接位置と、前記像担持体から前記現像部材を離間する離間位置と、の間を移動させる当接離間機構を有し、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記帯電部材に前記帯電電圧を印加させ前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記帯電部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であること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。
【請求項３】
前記当接離間機構を前記離間位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値と、前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値と、の差に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値の絶対値が閾値未満である場合に、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電流値の前記閾値は、前記当接離間機構を前記離間位置に移動させ、前記帯電部材に前記帯電電圧が印加された状態で前記像担持体を回転させる場合に、前記検知手段により検知される前記電流値と、前記帯電部材に前記帯電電圧が印加されない状態で前記像担持体を回転させる場合に、前記検知手段により検知される前記電流値と、の差で表されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体と、前記帯電部材と、前記現像カートリッジと、をそれぞれ備える複数の画像形成部と、
前記帯電部材によって帯電された前記像担持体の表面をそれぞれ露光し、静電潜像を形成する露光手段と、を有し、
前記露光手段は、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体に、前記トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光する非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光する画像部露光と、を行い、
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別するために前記検知手段によって前記帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する時に、前記非画像部露光を行うための前記露光量を制御するために前記露光手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記複数の像担持体の表面に露光する前記非画像部露光の露光タイミングを変えるように前記露光手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記帯電電圧印加手段は、前記複数の画像形成部の前記帯電部材に対して共通の前記帯電電圧を印加することを特徴とする請求項６又は７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体と前記帯電部材と、を備えるドラムカートリッジを有し、前記ドラムカートリッジは前記現像カートリッジとは独立して前記装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別するために前記検知手段によって前記帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する時の方が前記現像部材から前記トナー像を前記像担持体に現像する画像形成時より前記帯電電圧印加手段によって前記帯電部材に印加する前記帯電電圧の絶対値を大きくするように制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
装置本体と、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と接触して前記像担持体と共に現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面上にトナーを供給することでトナー像を現像する現像部材を備える現像カートリッジであって、前記像担持体が前記装置本体にある状態で前記装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、
前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体または記録材に、前記像担持体と、前記中間転写体または記録材と、が接触する転写部で、前記トナー像を転写するための転写部材と、
前記装置本体に設けられ前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、
前記転写電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する検知手段と、
前記転写電圧印加手段を制御する制御部と、を備え、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記転写部材に前記転写電圧を印加させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記転写部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像部において前記像担持体に前記現像部材が当接する当接位置と、前記像担持体から前記現像部材を離間する離間位置と、の間を移動させる当接離間機構を有し、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記転写部材に前記転写電圧を印加させ前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記転写部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記当接離間機構を前記離間位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値と、前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値と、の差に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値の絶対値が閾値未満である場合に、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記像担持体と、前記現像カートリッジと、をそれぞれ備える複数の画像形成部と、
前記像担持体の表面を露光し、静電潜像を形成する露光手段と、有し、
前記露光手段は、前記像担持体に前記トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光する非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光する画像部露光と、を行い、
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別するために前記検知手段によって前記転写電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する時に、前記非画像部露光を行うための前記露光量を制御するために前記露光手段を制御することを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記複数の像担持体の表面を露光する前記非画像部露光の露光タイミングを変えるように前記露光手段を制御することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記像担持体を備えるドラムカートリッジを有し、前記ドラムカートリッジは前記現像カートリッジとは独立して前記装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別する時の方が前記現像部材から前記トナー像を前記像担持体に現像する画像形成時より前記現像部材の回転速度を大きくするように制御することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別する時の方が前記現像部材から前記トナー像を前記像担持体に現像する画像形成時より前記像担持体の回転速度を小さくするように制御することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記装置本体に設けられ前記現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加手段を有し、前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別する時の方が前記現像部材から前記トナー像を前記像担持体に現像する画像形成時より前記現像電圧印加手段によって前記現像部材に印加する前記現像電圧の絶対値を小さくするように制御することを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別する時の方が前記画像形成時より前記現像電圧印加手段によって前記現像部材に印加する前記現像電圧と前記現像部に突入する直前の前記像担持体の表面電位の電位差を大きくするように制御することを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
装置本体と、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体と接触して前記像担持体と共に現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面上にトナーを供給することでトナー像を現像する現像部材を備える現像カートリッジであって、前記像担持体と前記帯電部材が前記装置本体にある状態で前記装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、
前記装置本体に設けられ前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記装置本体に設けられ前記現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加手段と、
前記現像電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する検知手段と、
前記帯電電圧印加手段と前記現像電圧印加手段と、を制御する制御部と、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記帯電部材に前記帯電電圧を印加させ前記現像部材に前記現像電圧を印加させた状態で、前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、特に画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジ方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においては、電子写真感光体（感光ドラムという）と、感光ドラムに作用するプロセス手段と、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるので、操作性を向上させることができる。
【０００３】
また、プロセスカートリッジから現像手段を独立したユニットを現像カートリッジとし、感光ドラム、帯電手段、クリーニング手段を一体とし独立したユニットをドラムカートリッジとした構成とするカートリッジ方式が採用されている。現像カートリッジとドラムカートリッジをそれぞれカートリッジ構成とすることで、独立して画像形成装置本体に着脱することが可能であるため、メンテナンス性をさらに向上させることが出来る。その上、それぞれのカートリッジ寿命に即して適宜カートリッジを交換することが出来るため、交換タイミングをより適切に設定することが可能となる。
【０００４】
特許文献１には、画像形成装置へのカートリッジ装着有無を検知する方法として、感光ドラムに当接する位置に配置された転写部材に一定の電流を供給した際の電圧値からカートリッジ装着有無を判断する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３０００７５９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１のようなカートリッジ装着有無検知方法では、以下のような課題があった。特許文献１の方法は、感光ドラムに当接させた転写部材に電流を供給し、得られた電圧値からカートリッジ装着有無を判別している。したがって、感光ドラムの有無によって検知結果が決定される。すなわち、特許文献１の方法は、感光ドラムを備えたプロセスカートリッジやドラムカートリッジの判別には適しているが、現像カートリッジが装着されているかどうかを判別する事が出来なかった。
【０００７】
そこで、本発明では、現像カートリッジの装着有無の判断を行うことが出来る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】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装置本体と、回転可能な像担持体と、前記像担持体と接触して前記像担持体と共に帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体と接触して前記像担持体と共に現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面上にトナーを供給することでトナー像を現像する現像部材を備える現像カートリッジであって、前記像担持体と前記帯電部材が前記装置本体にある状態で前記装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、前記装置本体に設けられ前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、前記帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する検知手段と、前記帯電電圧印加手段を制御する制御部と、を備え、前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記帯電部材に前記帯電電圧を印加させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記帯電部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、現像カートリッジの装着有無の判断を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】実施例１に係る画像形成装置の動作停止時の概略構成図である。
【図３】実施例１に係る制御ブロック図である。
【図４】実施例１に係る感光ドラムの表面電位低下量と電流値の関係性を示した図である。
【図５】実施例１に係る電流検知手段の概略配置図である。
【図６】実施例１に係る感光ドラムと現像ローラの回転速度比と感光ドラムの表面電位低下量の関係性を示した図である。
【図７】実施例１に係るバックコントラストと感光ドラムの表面電位低下量の関係性を示した図である。
【図８】実施例１に係るカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。
【図９】実施例１に係る現像電流を用いたカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。
【図１０】実施例１に係るカートリッジ検知動作と検知現像電流のタイミングチャートである。
【図１１】実施例２に係るカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。
【図１２】実施例２に係る帯電電流を用いたカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。
【図１３】実施例２に係るカートリッジ検知動作と検知帯電電流のタイミングチャートである。
【図１４】実施例３に係るフルカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図１５】実施例３に係る制御ブロック図である。
【図１６】実施例３に係るカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。
【図１７】実施例３に係るドラムカートリッジ検知動作と検知帯電電流のタイミングチャートである。
【図１８】実施例３に係る現像カートリッジ検知動作と検知帯電電流のタイミングチャートである。
【図１９】実施例４に係る現像カートリッジ検知動作と検知帯電電流のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。したがって、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１２】
本実施例においては、現像手段である現像カートリッジと、像担持体、帯電部材、クリーニング手段と、から成るドラムカートリッジとが、それぞれ独立して装置本体に対し着脱可能なカートリッジ二体化画像形成装置について説明する。
【００１３】
１．画像形成装置
図１および図２は、本発明にかかる第１実施形態としての画像形成装置１００の概略構成を示す図である。図１は画像形成時の概略構成図で、図２は動作停止時の概略構成図を示す。動作が開始されると像担持体としての感光ドラム１は、不図示の感光ドラム駆動モータにて図１、図２中矢印Ｒａ方向に回転駆動される。感光ドラム１の回転駆動速度は２００ｍｍ／ｓｅｃとした。感光ドラム１は、アルミニウム等からなる導電性の芯金上に、電荷発生層を形成し、その上層に電荷輸送層を形成した、所謂有機感光体である。電荷輸送層の厚みは２４μｍとした。感光ドラム１の表面を帯電する帯電部材としての帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段である帯電電圧電源３０から所定のタイミングで負電圧が印加され、感光ドラム１の表面上は一様に帯電処理されて、暗部電位Ｖｄが形成される。帯電ローラ２の帯電幅は２２８ｍｍとした。その後、露光装置としてのレーザ露光ユニット３により帯電された感光ドラム１を露光する。画像データに応じて、レーザビームを用いて感光ドラム１にその主走査方向（感光ドラム１の回転軸線方向）に露光を繰り返しつつ、副走査方向（感光ドラム１の回転方向）にも露光を行うことで静電潜像を形成する。静電潜像を形成した画像形成部は明部電位Ｖｌとなる。現像手段である現像カートリッジ２０には、現像部材として現像ローラ４１が回転可能に支持されている。図１のように、画像形成時には現像ローラ４１が感光ドラム１と接触し、露光手段であるレーザ露光ユニット３によって画像部露光を行う。現像容器４内のトナーを現像ローラ４１に担持させ、現像ローラ４１に現像電圧印加手段である現像電圧電源４０から現像電圧が印加されることで、感光ドラム１の表面上に形成された静電潜像に対して現像を行う。感光ドラム１上に可視化されたトナー像は、さらに転写ローラ５と感光ドラム１の転写部（転写ニップ部）に送られ、タイミングを合わせて搬送されてくる記録材Ｐ上に転写される。転写ローラ５には転写電圧印加手段である転写電圧電源１４０により転写電圧が印加されている。その後、トナー像が転写された記録材Ｐは定着装置７に送られる。定着装置７において、記録材Ｐには熱及び圧力が加えられ、転写されたトナー像は記録材Ｐに定着される。
【００１４】
一方、転写後に転写されず感光ドラム１の表面上に残ったトナーは、クリーニング装置としてのクリーニングブレード６により除去され、廃トナー容器６１内に収納される。その後、感光ドラム１の表面は、再び帯電ローラ２により帯電され上述の工程を繰り返す。
【００１５】
また、現像カートリッジ２０は画像形成動作に合わせて感光ドラム１への接離の動作である当接離間動作を行う。この当接離間動作は、現像当接離間機構である当接離間カム４５の動作によって行われる。図２は、画像形成が終了した際の非画像形成状態における概略構成図である。当接離間カム４５は、カムの回転により現像カートリッジ２０と感光ドラム１とを接触する当接位置と、接触しない離間位置とを、制御部２０２にて制御され移動する。
【００１６】
制御部２０２は画像形成装置１００の動作を制御する手段であり、各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理や、当接離間カム４５を制御することで現像カートリッジ２０の動作等、所定の作像シーケンス制御等を司る。図３は、本実施例における画像形成装置１００の要部の概略制御態様を示すブロック図である。コントローラ２０３は、ホスト装置との間で各種の電気的な情報の授受をすると共に、画像形成装置１００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って、インターフェース２０１を介して制御部２０２で統括的に制御する。制御部２０２は、様々な演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ１５５、記憶素子であるＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ１５６などを有して構成される。ＲＡＭには、センサの検知結果、カウンタのカウント結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭには制御プログラム、予め実験などにより得られたデータテーブルなどが格納されている。制御部２０２には、画像形成装置１００における各制御対象、センサ、カウンタなどが接続されている。制御部２０２は、各種の電気的情報信号の授受や、各部の駆動のタイミングなどを制御して、所定の画像形成シーケンスの制御などを行う。例えば、帯電電圧電源３０、現像電圧電源４０、レーザ露光ユニット３、転写電圧電源１４０によって印加される電圧や露光量を制御部２０２によって制御している。本実施例において、ドラムカートリッジ１０や現像カートリッジ２０の装着有無の判別を行う判別手段も制御部２０２によって制御される。そして、この画像形成装置１００は、ホスト装置からコントローラ２０３に入力される電気的画像信号に基づいて、記録材Ｐに画像形成を行う。なお、ホスト装置としては、イメージリーダー、パソコン、ファクシミリ、スマートフォン等が挙げられる。
【００１７】
２．現像カートリッジの構成
次に、本実施例の現像カートリッジ２０について説明する。現像カートリッジ２０において、現像ローラ４１及びトナー供給ローラ４２が回転可能に現像容器４に支持されている。トナー供給ローラ４２は、現像ローラ４１の外周面と接触するように配置されている。トナー供給ローラ４２によって現像ローラ４１にトナーが供給され、現像ローラ４１の表面上にトナーを担持する。現像ローラ４１とトナー供給ローラ４２の回転方向は、図１、図２中の矢印Ｒｂ、Ｒｃに示されるように同一方向（接触部分の周面では逆方向）である。現像ローラ４１は、金属芯金の周囲に所定の体積抵抗を持つ導電性弾性ゴム層を設けたものである。トナー供給ローラ４２は、金属芯金の周囲に発泡ウレタン層を設けたものである。この発泡ウレタン層の表層では発泡セルが開口されており、トナーを保持・搬送し易くなっている。
【００１８】
現像ブレード４３は、可撓性のあるＳＵＳなどの弾性板で構成され、その一端が現像容器４に固定されている。トナー供給ローラ４２より供給されたトナーは、現像ブレード４３により現像ローラ４１上で均一なトナーコートを形成する。均一形成されたトナーコートは、現像ブレード４３の自由端に近い板面を現像ローラ４１の導電性弾性ゴム層の表面に摺擦するように配置されており、トナーは摩擦帯電される。
【００１９】
トナー搬送部材４４は現像容器４の内部に設けられ、回転軸を中心に回転可能な構成となっている。このトナー搬送部材４４の回転により、現像容器４内でトナーが撹拌されるとともにトナー供給ローラ４２にトナーが搬送される。画像形成動作時において、現像ローラ４１は感光ドラム１に対して回転速度差を持って当接回転している。現像ローラ４１の回転速度と、感光ドラム１に対する回転速度差は、現像ブレード４３による現像ローラ４１上のトナーコート均一性の観点と、感光ドラム１に現像するための必要トナー量と、によって決められる。本実施例では、感光ドラム１の回転速度に対して現像ローラ４１の回転速度は１．７倍大きな回転速度（対感光ドラム回転速度比：１７０％）で接触回転している。
【００２０】
３．回転速度差による感光ドラム表面電位の低下
感光ドラム１と現像ローラ４１と、に上述のような回転速度差があると、その現像当接部（現像部）において、感光ドラム１の表面に形成されていた電荷が現像ローラ４１に移動することがある。本実施例の構成における非画像形成部の感光ドラム１の表面電位である暗部電位Ｖｄは、現像電圧Ｖｄｃよりも絶対値で大きく設定されており、回転しながら現像ローラ４１が感光ドラム１の表面に当接することで暗部電位Ｖｄが低下する。これは、感光ドラム１の表面と現像ローラ４１の表面と、が回転速度差をもって摺擦されると、帯電により感光ドラム１上に形成されていた電荷が、電気的に移動しやすい現像ローラ４１へ移動するためである。電荷の移動は、暗部電位Ｖｄと現像電圧Ｖｄｃとの電位差が大きいほど感光ドラム１の表面から現像ローラ４１へ流れる電荷が多くなるため活発になる。また、現像ローラ４１と感光ドラム１の回転速度差が大きいほど、同様に電荷の移動が多くなるため、暗部電位Ｖｄの低下は大きくなる。本実施例では、暗部電位Ｖｄは−５６０Ｖ、現像電圧Ｖｄｃは−３６０Ｖに設定されている。ここで、本実施の形態での現像電圧Ｖｄｃは、アース電位との電位差として表現される。したがって、現像電圧Ｖｄｃ＝−３６０Ｖは、アース電位（０Ｖ）に対して、現像ローラ４１の芯金に印加された現像電圧によって、−３６０Ｖの電位差を有したと解釈される。これは、帯電電圧や転写電圧も同様であり、帯電電圧は−１１００Ｖ、転写電圧は画像形成時に＋６００Ｖ、カートリッジ装着有無検知時には−１１００Ｖに設定されており、アース電位に対してそれぞれ電位差を有している。上記の状態で現像当接を行うと、感光ドラム１の表面が現像部を通過することによって、暗部電位Ｖｄは−５３７Ｖに低下する。つまり、２３Ｖ分、感光ドラム１の表面電位が低下する。この感光ドラム１の表面電位の低下によって、現像部で電荷の授受が行われる事により、電流が発生する。図４に、感光ドラム１の表面電位の低下量とその時に検知される電流値の関係を示す。感光ドラム１の表面電位低下量が大きいほど流れる電流も大きくなる。例えば、本実施例の構成のように感光ドラム１の表面電位が２３Ｖ低下すると、図５に示した検知手段である現像電流検知手段１７によって現像電流として１．１６μＡが検知される。感光ドラム１の表面電位の低下に関しては、後に詳細に説明する。この電流を、現像電流検知手段１７によって検知する事で、現像部において現像ローラ４１が感光ドラム１に当接していると判断することが出来る。図５は、現像ローラ４１と感光ドラム１の現像部と電流検知回路を示した図である。現像ローラ４１以外の現像容器４が備えるその他の部材に関しては記載していない。現像ローラ４１を感光ドラム１に当接させて回転させた時に、感光ドラム１から現像ローラ４１に流れ込む電流を、現像ローラ４１に対して直接配置された現像電流検知手段１７にて検知することが出来る。これによって、現像ローラ４１当接時に電流が流れるか否かを検知することで、後述するカートリッジの装着有無を判別することが出来る。
【００２１】
４．感光ドラム表面電位低下と回転速度差／電位差の関係
次に、感光ドラム１の表面電位が現像ローラ４１の当接によって低下する影響について説明する。図６に、感光ドラム１の回転速度と現像ローラ４１の回転速度の回転速度差に対する感光ドラム１の表面電位低下量を示す。図６の横軸は、感光ドラム１と現像ローラ４１との回転速度差を示す回転速度比であり、例えば、回転速度比が２００％では、現像ローラ４１の回転速度は感光ドラム１の回転速度に対して２倍の回転速度で回転していることを示している。図６の縦軸は、感光ドラム１の表面が現像ローラ４１と形成する現像部を通過する前後で表面電位を測定した時の表面電位の電位差である、感光ドラム１の表面電位低下量を示している。図６から分かるように、感光ドラム１と現像ローラ４１の回転速度差が大きいと、感光ドラム１の表面電位低下量が大きくなる。感光ドラム１の表面電位の低下が生じるのは現像ローラ４１への電荷の移動によるためである。回転速度差が大きいと、感光ドラム１の表面と現像ローラ４１の表面との実質の接触面積が大きくなるため、感光ドラム１の表面から現像ローラ４１へ電荷が移動する機会が増える。この結果は、電流を検知する際には、感光ドラム１と現像ローラ４１の回転速度差を大きくすることで電流値が大きくなることにより、検知精度が高まることを意味している。したがって、後述するカートリッジの検知方法を実行する際には、感光ドラム１と現像ローラ４１の回転速度差をなるべく大きくして行うことが望ましい。具体的には、感光ドラム１と現像ローラ４１の回転速度差を、画像形成時よりカートリッジ装着有無判断時の方が大きくするとより精度が高まる。本実施例では、画像形成時の感光ドラム１と現像ローラ４１の回転速度比は１７０％であるため、カートリッジ装着有無判断時の回転速度比は１７０％より大きくすることが好ましい。この時、画像形成時に比べてカートリッジ装着有無判断時の現像ローラ４１の回転速度を大きくしても、感光ドラム１の回転速度を小さくしてもよい。しかし、回転速度差を大きくしすぎると、感光ドラム１の表面電位低下量が大きすぎて感光ドラム１の表面電位と現像ローラ４１に印加される現像電圧の電位差であるバックコントラストが小さくなる。すると、感光ドラム１の表面の暗部電位Ｖｄに対してトナーが現像してしまうかぶりが発生してしまう事がある。よって、回転速度差はそれらを鑑みて適宜設定すればよい。
【００２２】
図７には、現像部に突入する直前の感光ドラム１の表面電位と現像ローラ４１に印加される現像電圧の電位差であるバックコントラストに対する感光ドラム１の表面電位低下量を示す。ここで、現像部に突入する直前とは、具体的に、図１に示したレーザ露光ユニット３による露光の、感光ドラム１上の露光到達位置から現像部の間の感光ドラム１上の領域である。図７の横軸は、バックコントラストの値を示している。図７の縦軸は、図６と同様に感光ドラム１の表面電位低下量を示している。感光ドラム１と現像ローラ４１との回転速度比は２００％の条件を用いた。図７に示したように、バックコントラストが大きいほど感光ドラム１の表面電位の低下量は大きくなった。これは、バックコントラストを大きくすると、現像ローラ４１に印加される現像電圧と感光ドラム１の表面電位の電位差が大きくなるので、感光ドラム１上の電荷がより現像ローラ４１に流れやすくなるためである。この結果は、電流を検知する際には、バックコントラストを大きくすることで電流値が大きくなることにより、検知精度が高まることを意味している。したがって、後述するカートリッジの検知方法を実行する際には、バックコントラストをなるべく大きくして行うことが望ましい。具体的には、バックコントラストを、画像形成時よりカートリッジ装着有無判断時の方が大きくするとより精度が高まる。本実施例では、画像形成時の暗部電位Ｖｄは−５６０Ｖ、現像電圧Ｖｄｃは−３６０Ｖであるため、感光ドラム１と現像ローラ４１のバックコントラストは２００Ｖで画像形成される。そのため、カートリッジ装着有無判断時のバックコントラストは２００Ｖより大きくすることが好ましい。この時、画像形成時に比べてカートリッジ装着有無判断時の現像ローラ４１に印加される現像電圧の絶対値を小さくしても、現像部に突入する直前の感光ドラム１の表面電位の絶対値を大きくしてもよい。すなわち、帯電ローラ２に印加される帯電電圧の絶対値を大きくしてもよい。しかし、バックコントラストを大きくしすぎると、現像ローラ４１上に担持されているトナーのうち、正規極性とは反対の極性に帯電した反転極性トナーが感光ドラム１上に現像してしまうかぶりが発生してしまう事がある。よって、バックコントラストはそれらを鑑みて適宜設定すればよい。
【００２３】
以上の結果を踏まえて、カートリッジ有無検知を実行する際の回転速度差とバックコントラストの設定値を考える。画像形成時には回転速度比１７０％、バックコントラスト２００Ｖであるため、図４、図７に示した関係から、感光ドラム１の表面電位低下量は２３Ｖとなり、検知電流量は１．１６μＡである。一方、カートリッジ有無検知時には、回転速度比、バックコントラスト共に画像形成時より大きくする。例えば、回転速度比２００％、バックコントラスト３００Ｖに設定することにより、感光ドラム１の表面電位低下量は４２Ｖ、検知電流量は２．１２μＡとなる。これによって、電流検知精度が増すことになる。本実施例では、カートリッジ有無検知を行う際に電流検知を行っているが、感光ドラム１の表面電位低下量を検知する電圧検知であってもよい。
【００２４】
５．ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着有無検知方法
現像ローラ４１に流れる電流を検知し、装置本体１００に対してドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０の装着状態を判別する過程を以下に説明する。図８は、画像形成装置１００に備えられた制御部２０２により実行される、画像形成装置１００に対するカートリッジ装着有無検知方法について説明するためのフローチャートである。
【００２５】
カートリッジ装着有無検知が開始される（Ｓ−１）条件として、画像形成装置本体１００の電源が投入された時など、カートリッジの装着有無を判断することが出来ない場合が挙げられる。そのような場合、まず、各カートリッジを挿入するための不図示の開閉扉の開閉動作や装置本体１００の電源ＯＮに伴って、開閉状態検知スイッチが“閉”を検知する（Ｓ−２）。“閉”が検知されると、画像形成装置１００の感光ドラム１が回転駆動をはじめ、帯電ローラ２に帯電電圧を印加し、感光ドラム１の表面を一様に帯電させる（Ｓ−３）。その後、現像ローラ４１に現像電圧を印加し、現像ローラ４１を感光ドラム１に対して離間状態から、感光ドラム１が回転駆動している状態で、現像ローラ４１を現像当接離間カム４５によって感光ドラムに当接させる（Ｓ−４）。そして、現像ローラ４１に流れる現像電流の検知を行い、所定の電流量以上の電流が流れていれば、ドラムカートリッジ１０、現像カートリッジ２０が共に装着されていると判断する（Ｓ−５）。その後、現像当接離間カム４５を用いて現像ローラ４１を感光ドラム１から離間させ、現像ローラ４１に印加される現像電圧電源４０を停止する（Ｓ−６）。そして、帯電ローラ２に印加される帯電電圧電源３０を停止し、感光ドラム１の回転駆動を停止する（Ｓ−７）。以上の動作により、カートリッジの装着有無の検知を終了する（Ｓ−８）。
【００２６】
次に、具体的なカートリッジ判別方法に関して図９、図１０を用いて説明する。図９は、図８のフローチャートの内容をより詳細に示したフローチャートであり、図１０は検知動作と検知電流信号を示すタイミングチャートである。
【００２７】
カートリッジ装着有無検知を開始し（Ｓ−１１）、帯電電圧が印加され感光ドラム１が駆動された状態で（Ｓ−１２）、現像電圧が印加された現像ローラ４１を感光ドラム１に当接させる（Ｓ−１３）。この時に、現像ローラ４１に流れる現像電流の検知を行う（Ｓ−１４）。電流検知におけるカートリッジの装着有無判別方法を具体的に説明する。図１０において、検知電流はドラムカートリッジ１０、現像カートリッジ２０が装着されていると判断された場合、本体動作の感光ドラム１の回転時は電流が検知されないが、現像ローラ４１が感光ドラム１に当接した瞬間から電流が流れ始める。その後も、現像当接が行われている限り電流は検知され続ける。そこで、図９において、現像電流Ｉ１の電流値が０より絶対値で大きければドラムカートリッジ１０、現像カートリッジ２０が装置本体に装着されていると判断する。一方、０と等しければ、電流の変化が無いということになるので、現像ローラ４１が感光ドラム１に当接していない、すなわち、ドラムカートリッジ１０、現像カートリッジ２０が装置本体に装着されていないと判断する。その後、ドラムカートリッジ１０、現像カートリッジ２０の未装着報知を行う（Ｓ−１８）。この時、現像電流Ｉ１の電流値の閾値は、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０が装着されていないことを示す閾値でなくてはならない。本実施例では、現像電流検知手段１７によって検知電流が検知されなかった場合に、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０が装着されていないと判別する。しかし、閾値は０に限らず、バラつきを考慮した値を別途閾値として設けてもよい。（Ｓ−１４）にて、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０が装着されていると判断された場合（Ｓ−１５）は、現像当接離間カム４５を用いて現像ローラ４１を感光ドラム１から離間させる（Ｓ−１６）。そして、現像ローラ４１に印加される現像電圧電源４０と帯電ローラ２に印加される帯電電圧電源３０、感光ドラム１の回転駆動を停止する（Ｓ−１７）。ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０が装着されていると判断すれば動作を完了し（Ｓ−１８）、画像形成動作に備える。
【００２８】
以上のように、現像電流Ｉ１の検知によって、ドラムカートリッジ１０の有無検知と現像カートリッジ２０の有無検知を同時に行うことができる。本実施例では、現像カートリッジ２０の当接における現像電流Ｉ１の変化を検知することで検知を行うことができる。具体的には、現像カートリッジ２０の装着有無判別動作時に、感光ドラム１を回転させ帯電ローラ２と現像ローラ４１に電圧を印加させた状態で、現像当接させた時に検知した電流値に基づいて、現像カートリッジ２０の装着状態を判別する。
【００２９】
また、本実施例ではカートリッジ二体化画像形成装置において説明を行ったが、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０とが一体的に構成された画像形成装置においても同様の方法でカートリッジの有無を検知できる。一体構成されたカートリッジにおける有無検知は、図９の（Ｓ−１４）の電流検知によって、カートリッジの有無判断を行うことで検知をすることができる。
【００３０】
また、本実施例の構成において、ドラムカートリッジ１０を別の方法で検知する機構を有する場合や、ドラムカートリッジ１０が本体に括り付けられている構成で実施すると効果を発揮する。すなわち、感光ドラム１が画像形成装置本体１００に装着されている状態を検知した上で、現像カートリッジ２０のみの装着有無を判別する構成において、簡易な構成で現像カートリッジ２０の装着有無を判断するのに適している。
【実施例２】
【００３１】
実施例１では、現像部での現像ローラ４１に流れる電流を現像電流検知手段１７によって検知してドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０の装着有無の判別を同時に行った。実施例１の方法では、ドラムカートリッジ１０の装着有無検知を別で行うか、もしくは画像形成装置１００に括り付けられている場合以外は、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０がそれぞれ装着されているかどうかを個別に判断することが出来ない。具体的には、実施例１で現像電流が現像電流検知手段１７によって検知されなかった場合、現像ローラ４１が感光ドラム１に当接していないことは分かるが、ドラムカートリッジ１０が装着されているかどうかを判別することが出来ない。そこで、実施例２では、現像ローラ４１が感光ドラム１に当接すると、感光ドラム１の表面電位の絶対値が小さくなることを利用して、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０の装着有無を個別に判別することが可能となる方法について説明する。実施例１では、現像ローラ４１に流れる電流を検知したが、本実施例では、帯電ローラ２や転写ローラ５に流れる電流を検知する。画像形成装置や現像カートリッジの構成に関しては、実施例１に記載の構成と同じであるため、説明を割愛する。
【００３２】
１．現像部での感光ドラム表面電位の低下の利用
実施例１に記載の通り、感光ドラム１と現像ローラ４１と、に回転速度差があり、電位差があると、現像部において、感光ドラム１の表面に形成されていた電荷が現像ローラ４１に移動する。そのため、感光ドラム１の表面電位である暗部電位Ｖｄが低下する。したがって、現像ローラ４１の当接有無によって、感光ドラム１上の表面電位が異なることを意味する。ここで、感光ドラム１の表面電位が異なると、帯電によって生じる電流の電流値が異なることとなる。この電流を、図５に示した配置図に準じた帯電ローラ２に接続した帯電電流検知手段によって検知する事で、現像部において現像ローラ４１が感光ドラム１に当接していることを判断することが出来る。すなわち、本方法を利用して、後述するドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０の装着有無を個別に判別することが出来る。
【００３３】
２．ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着有無検知方法
帯電ローラ２に流れる電流を検知し、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０との装着状態を個別に判別する過程を以下に説明する。図１１は、画像形成装置１００に備えられた制御部２０２により実行される、画像形成装置１００に対するそれぞれのカートリッジ装着有無検知方法について説明するためのフローチャートである。
【００３４】
カートリッジ装着有無検知が開始された場合（Ｓ−２１）、まず、各カートリッジを挿入するための不図示の開閉扉の開閉動作や装置本体１００の電源ＯＮに伴って、開閉状態検知スイッチが“閉”を検知する（Ｓ−２２）。“閉”が検知されると、画像形成装置１００の感光ドラム１が回転駆動をはじめ、帯電ローラ２に帯電電圧を印加し、感光ドラム１の表面を一様に帯電させる（Ｓ−２３）。そして、帯電ローラ２に流れる帯電電流の検知を行い、ドラムカートリッジ１０の装着有無の判別を行う（Ｓ−２４）。ドラムカートリッジ１０が装着有無判断後、現像カートリッジ２０の検知に進む。現像ローラ４１は、感光ドラム１に対して離間状態から動作が始まるが、離間状態で現像ローラ４１に現像電圧を印加し、感光ドラム１が回転駆動している状態で、現像ローラ４１を現像当接離間カム４５によって感光ドラム１に当接させる（Ｓ−２５）。この時の感光ドラム１の表面電位である暗部電位Ｖｄと現像電圧Ｖｄｃの関係から、帯電電流量の変化を検知して現像カートリッジ２０の装着有無の判別を行う（Ｓ−２６）。現像カートリッジ２０が装着有無を判断したら、現像当接離間カム４５を離間ポジションに戻す動作を行い、現像ローラ４１に印加される電圧を停止する（Ｓ−２７）。その後、帯電ローラ２に印加される電圧、感光ドラム１の回転駆動を停止する（Ｓ−２８）。以上の動作により、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０の装着有無の検知を終了する（Ｓ−２９）。
【００３５】
次に、具体的なカートリッジ判別方法に関して図１２、図１３を用いて説明する。図１２は、図１１のフローチャートの内容をより詳細に示したフローチャートであり、図１３は検知動作と検知電流信号を示すタイミングチャートである。
【００３６】
カートリッジ装着有無検知を開始し（Ｓ−３１）、帯電電圧が印加され感光ドラム１が駆動された状態で（Ｓ−３２）、現像当接離間カム４５を用いて現像ローラ４１を感光ドラム１から離間させる（Ｓ−３３）。その状態で、帯電ローラ２に流れる帯電電流Ｉ２の電流検知を行い（Ｓ−３４）、所定の電流量以上の電流が流れていれば、ドラムカートリッジ１０が装着されていると判断し、現像カートリッジ２０の装着検知ステップに進む（Ｓ−３５）。（Ｓ−３４）の帯電電流Ｉ２の検知とドラムカートリッジ１０の装着有無判断に関して詳細に説明する。図１３に示したように、検知電流Ｉ２はドラムカートリッジ１０がある場合、本体動作の感光ドラム１の回転に伴い、回転初期に電流が多く流れる。通常、本シーケンスを実行する際には、前回の駆動から十分に時間が経過していることから、感光ドラム１の表面電位は０に近い状態となっている。したがって、その状態から暗部電位Ｖｄにするために必要な電荷（電流）が感光ドラム１に流れ込むため、回転初期に電流が多く流れるのである。一度電位形成を行った後も、電流は検知されるが、これは、感光ドラム１の表面電位が暗減衰等により減少するために供給される電流であり、微小電流である。本実施例では、この微小電流を閾値Ｉ０とした。そこで、図１３において、帯電電流の電流値Ｉ２が閾値Ｉ０より絶対値で大きければドラムカートリッジ１０が装着されていると判断する。もし、帯電電流の電流値Ｉ２が閾値Ｉ０より絶対値で小さければ、ドラムカートリッジ１０は装着されていないと判断する。その時は、帯電ローラ２に印加される帯電電圧電源３０を停止し、感光ドラム１の回転駆動を停止し、ドラムカートリッジ１０の未装着報知を行う（Ｓ−４１）。帯電電流Ｉ２の電流値の閾値Ｉ０は、ドラムカートリッジ１０が装着されていないことを示す閾値でなくてはならない。本実施例のように閾値Ｉ０を設けるのではなく、検知手段によって電流が検知されなかった場合に、ドラムカートリッジ１０が装着されていないと判別してもよい。閾値Ｉ０は、現像ローラ４１が感光ドラム１から離間され、かつ、帯電ローラ２に帯電電圧電源３０によって電圧が印加された状態で感光ドラム１を回転させる場合に、検知手段により検知される電流値とすることが好ましい。ドラムカートリッジ１０が装着されていれば、一度、感光ドラム１が帯電ローラ２によって表面を帯電された後、回転され、再度、電位形成される時に暗減衰分低下した表面電位を元の電位に戻す際に発生する微弱な放電により微小電流が流れる。それに対して、ドラムカートリッジ１０が装着されていない場合には、それすらも発生しない。したがって、多少のノイズを検知したとしても、暗減衰を考慮した電流値、すなわち閾値未満であれば、ドラムカートリッジ１０が装着されていないとみなすことが出来る。この閾値Ｉ０は、後述する現像カートリッジ２０の装着有無にも適応することが出来る。
【００３７】
続いて、現像カートリッジ２０の装着有無検知について説明する。帯電電圧を印加させ、感光ドラム１は駆動させたまま、現像当接離間カム４５を当接状態に移動させる（Ｓ−３６）。その際に、現像ローラ４１が当接したであろう感光ドラム１の表面が、回転により帯電ローラ２の位置に到達した時に帯電ローラ２に流れる電流Ｉ３を検知する（Ｓ−３７）。Ｉ３と閾値Ｉ０を比較して、当接動作によって帯電電流量が増加すれば、感光ドラム１への現像ローラ４１が当接したことによる暗部電位Ｖｄの絶対値の低下が発生したこととなり、現像カートリッジ２０が装着されていると判断する。すなわち、Ｉ３とＩ０の差を算出することによって現像カートリッジ２０の装着有無を判別することが出来る。帯電電流Ｉ３は、上述のように感光ドラム１の表面電位が低下することで、再度、帯電ローラ２によって帯電される際に帯電ローラ２に印加される電圧と感光ドラム１の表面電位である暗部電位Ｖｄの電位差が大きくなるため検出される。一方、当接動作を行っても帯電電流量に変化がなければ感光ドラム１に現像ローラ４１が当接していないことになるため、現像カートリッジ２０が装着されていないと判断し、現像カートリッジ２０の未装着報知を行う（Ｓ−４２）。（Ｓ−３７）にて、現像カートリッジ２０が装着されていると判断された場合（Ｓ−３８）は、現像カートリッジ２０の離間動作を行い、その後、現像ローラ４１に印加される電圧を停止する（Ｓ−３９）。そして、帯電ローラ２に印加される電圧、感光ドラム１の回転駆動を停止し（Ｓ−４０）、現像カートリッジ２０が装着有無検知を完了し（Ｓ−４３）、画像形成動作に備える。
【００３８】
図１３に示したフローチャートをまとめると以下のようになる。まず、第１の工程として、現像当接離間カム４５によって現像ローラ４１を感光ドラム１から離間させる離間動作を行い、感光ドラム１を回転させ、帯電ローラ２と現像ローラ４１に電圧を印加した状態で電流値を検知する。次に、第２の工程として、現像ローラ４１を感光ドラム１に当接させる当接動作を行い、電流値を検知し、検知された電流値と、第１の工程で検知された電流値に基づいて、現像カートリッジの装着状態を判別する。続いて、第３の工程として、現像離間動作を行い、現像電圧、帯電電圧、感光ドラム１の回転動作をそれぞれ停止させて、画像形成に備える。
【００３９】
以上のように、帯電電流Ｉ３を検知することで現像カートリッジ２０の装着有無を判別することが出来る。制御部２０２によって現像当接離間カム４５を制御して現像離間させた場合に検知された電流値と、現像部において現像当接していた感光ドラム１表面が帯電ローラ２の帯電部に到達した時に検知される電流値から現像カートリッジ２０の装着有無を判別する。すなわち、第１の工程において検知された電流値と、第２の工程において検知された電流値から現像カートリッジ２０の装着状態を判別する。その際に、電流値に変化がない場合に現像カートリッジ２０が装着されていないと判別しても、閾値Ｉ０より絶対値で小さい場合に、現像カートリッジ２０が装着されていないと判別してもよい。設定される閾値Ｉ０は、感光ドラム１を回転させる場合に、現像離間されていて帯電ローラ２に電圧が印加された状態で検知される電流値であるとする。現像カートリッジ２０の装着有無は現像当接、現像離間の２つの状態での電流値を比較しているが、ドラムカートリッジ１０の装着有無は電流が流れるか否かの判断でよい。また、現像離間時の電流値に関しては、逐次測定しなくても、あらかじめメモリ１５６に格納される値を採用してもよい。
【００４０】
以上のように、帯電電流Ｉ２、Ｉ３を検知することにより、ドラムカートリッジ１０の装着有無検知と現像カートリッジ２０の装着有無検知を個別に行うことができる。特に、現像カートリッジ２０の装着有無検知では、現像カートリッジ２０の当接における帯電電流Ｉ３を検知することで判別を行うことができる。感光ドラム１が装置本体１００にあり帯電ローラ２に帯電電圧を印加させた状態で回転させ、感光ドラム１の表面において現像部を形成する領域が帯電部に到達した時に検知手段によって検知された電流値に応じて、現像カートリッジ２０の装着状態を判別する。
【００４１】
（変形例１）
実施例１においては、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０の装着有無検知を帯電電流の検知により行った。しかし、感光ドラム１の電位変化による電流検知は、帯電電流以外で行っても同様の結果が得られる。変形例１として、帯電電流の検知に代わり、転写電流の検知を行った場合に関して説明する。転写電流の検知によっても、帯電電流の検知と同様に、ドラムカートリッジ１０と現像カートリッジ２０の検知を個別に行うことが出来る。転写電流を検知するにあたって、検知手段は図５に示した配置図に準じて転写ローラ５に直接接続する形で配置されている。転写電流を用いたカートリッジ装着有無検知方法については、実施例２に記載した帯電電流を用いた部分を転写電流に置き換えたものとなるため、説明を割愛する。転写電流による検知も帯電電流による検知と同様にして、ドラムカートリッジ１０の有無検知と現像カートリッジ２０の有無検知を個別に行うことができる。特に、現像カートリッジ２０の有無検知では現像カートリッジ２０の当接における転写電流の変化を検知することで検知を行うことができる。具体的には、感光ドラム１が装置本体１００にあり転写ローラ５に転写電圧を印加させた状態で回転させ、感光ドラム１の表面において現像部を形成する領域が転写部に到達した時に検知手段によって検知された電流値に応じて、現像カートリッジ２０の装着状態を判別する。実施例２では帯電ローラ２に帯電電圧を印加させたが、転写ローラ５を用いてカートリッジの有無検知を行う場合、転写ローラ５に転写電圧を印加させれば必ずしも帯電電圧を印加させる必要はない。
【実施例３】
【００４２】
１．画像形成装置
図１４は、本発明にかかる第３実施形態としての画像形成装置２００の概略構成を示す図である。本実施例での画像形成装置２００は、４つのユニットカートリッジが装着されるフルカラー画像形成装置である。４つのユニットカートリッジはそれぞれ収容するトナーの色が違い、イエロー、マゼンタ、シアン、の３原色にブラックを加えた４つである。ユニットカートリッジは、実施例１のカートリッジ構成と同様に、ドラムカートリッジ１１０と現像カートリッジ１２０から形成され、２つのカートリッジが装置本体２００から個別に着脱可能なカートリッジ二体化構成である。
【００４３】
画像形成装置２００はトナー色に応じた各カートリッジを収容する画像形成部である画像形成ステーションを複数有する。図１４の左側からイエローステーション（Ｙ）、マゼンタステーション（Ｍ）、シアンステーション（Ｃ）、ブラックステーション（Ｋ）の順に配置され、画像形成ステーションに応じた色のカートリッジがそれぞれ収容される。本実施例において、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色に関して、複数設けられる要素は統一表記している。各画像形成ステーションの構成は、収容するトナーの色以外では同じであるため、画像形成ステーションの説明においては、１つの画像形成ステーションに関して代表的に説明する。
【００４４】
現像カートリッジ１２０の説明、ならびに回転速度差による感光ドラム１０１の表面電位の低下の説明については実施例１、２の実施形態を援用する。本実施の形態では、画像形成動作、ならびにドラムカートリッジ１１０と現像カートリッジ１２０の装着有無検知方法について説明する。
【００４５】
以下に、画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると感光ドラム１０１は、感光ドラム１０１の駆動モータにて、図１４中の矢印方向に回転駆動される。感光ドラム１０１の表面を帯電する帯電ローラ１０２には、図１５のブロック図で示した帯電電圧電源１３０から所定のタイミングで負電圧が印加され、感光ドラム１０１の表面上は一様に負帯電する。本実施例では、帯電ローラ１０２に印加される電圧は、画像形成ステーションに依らず単一の電源から供給されるため、同一の帯電電圧が帯電ローラ１０２に印加される。
【００４６】
本実施例における、帯電された感光ドラム１０１を露光するレーザ露光ユニット１０３は、画像データがない非画像部である所謂白地部においてもレーザ照射により非画像部露光を行う。この動作をバックグラウンド露光という。ここで言う白地部とは、感光ドラム１０１の表面に形成された暗部電位Ｖｄの部分である。白地部へのレーザ照射強度は、画像データがある画像部に比べて十分に弱い露光である。この弱露光により感光ドラム１０１に形成される表面電位は、現像電圧Ｖｄｃに対しては絶対値で大きく設定される。このため、白地部への露光領域であるバックグラウンド露光部には、トナーの現像は行われず、非画像形成部である白地を保つことができる。白地部に対してもレーザ露光を行うことで、各画像形成ステーションに対し、感光ドラム１０１と現像ローラ１４３とが接触する現像部での感光ドラム１０１の表面電位を任意に変えることができる。バックグラウンド露光の詳細については後述する。
【００４７】
現像カートリッジ１２０は、感光ドラム１０１の表面上に形成された静電潜像に対し、図１５に示した現像電圧電源１４１から現像電圧Ｖｄｃが印加されることで、感光ドラム１０１との現像部でトナーによる現像を行う。現像電圧Ｖｄｃも、帯電電圧と同様に、画像形成ステーションに依らず一定の電圧が現像電圧電源１４１から印加されている。
【００４８】
感光ドラム１０１上に可視化されたトナー像は、その後、転写部に送られる。転写部で中間転写体である無端中間転写ベルト１５０にトナー像が一次転写される。転写部では、中間転写ベルト１５０を介し、感光ドラム１０１の略対向に一次転写ローラ１５１が配置されている。中間転写ベルト１５０は感光ドラム１０１にそれぞれ当接するように配置されており、１００Ｖ印加で測定した際の外周面の表面抵抗率が１×１０１１（Ω／□）であるものを用いた。中間転写ベルト１５０は厚さ１００〜２００（μｍ）であり、ＰＶｄｆ（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）等の樹脂フィルムを、無端状に形成したものである。一次転写ローラ１５１には、図１５に示した一次転写電圧電源１４２により転写電圧が印加される。順次、各画像形成ステーションで感光ドラム１０１に形成されたトナー像を、所定のタイミングで中間転写ベルト１５０上に重ね合わせることで、各色トナーが積層した多重トナー像を中間転写ベルト１５０上に形成することが出来る。中間転写ベルト１５０上で形成された多重トナー像は、中間転写ベルト１５０の駆動部１５２の回動により、二次転写部である二次転写ローラ１６０との当接部へ向け、移動する。記録材Ｐは、中間転写ベルト１５０によって送られてくる多重トナー像に同期するように、中間転写ベルト１５０に対し圧接配置された二次転写ローラ１６０との当接部に向けて、供給を開始される。二次転写ローラ１６０と中間転写ベルト１５０との当接部において、図１５に示した二次転写電圧電源１６１から二次転写電圧が二次転写ローラ１６０に印加され、該トナー像が記録材Ｐ上に二次転写される。その後、記録材Ｐは定着装置１７０に通され、そこでトナー像が加熱加圧により記録材Ｐに定着され、排紙される。
【００４９】
感光ドラム１０１から中間転写ベルト１５０にトナー像が一次転写された後の感光ドラム１０１上に残留するトナー等は、クリーニング手段であるクリーニングブレード１０６により除去清掃され、廃トナー容器内に回収収容される。また、中間転写ベルト１５０上の二次転写残トナー等は、中間転写ベルトクリーニング装置１８０にて除去清掃される。
【００５０】
中間転写ベルトクリーニング装置１８０で除去されたトナー等は、画像形成装置２００中に配置された不図示の回転搬送部材により、画像形成装置２００に取り付けられた不図示の廃トナー回収容器へと搬送され、回収される。
【００５１】
このように、感光ドラム１０１ならびに中間転写ベルト１５０は、クリーニングブレード１０６および中間転写ベルトクリーニング装置１８０で転写残トナー等を除去し、次の画像形成に備える。
【００５２】
また、現像カートリッジ１２０は、画像形成動作に合わせて感光ドラム１０１への接離の動作である当接離間動作を行う。この当接離間動作は、画像形成装置２００の現像当接離間機構である現像当接離間レバー１４５の動作によって行われる。現像カートリッジ１２０の突起部に対して、現像当接離間レバー１４５が図１４中で左右に移動動作することで、現像カートリッジ１２０の突起部に引っかかり、現像ローラ１４３の感光ドラム１０１の表面への当接離間を行うことができる。
【００５３】
図１５は、本実施例における画像形成装置２００の要部の概略制御態様を示すブロック図である。コントローラ３００は、ホスト装置との間で各種の電気的な情報の授受をすると共に、画像形成装置２００の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って、インターフェース３０１を介して制御部２９０で統括的に制御する。制御部２９０は、様々な演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ２５１、記憶素子であるＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ２５２などを有して構成される。制御部２９０は、各種の電気的情報信号の授受や、各部の駆動のタイミングなどを制御して、所定の画像形成シーケンスの制御などを行う。例えば、帯電電圧電源１３０、現像電圧電源１４１、レーザ露光ユニット１０３、一次転写電圧電源１４２、二次転写電圧電源１６１による印加電圧や露光量、現像当接離間レバー１４５による当接離間動作等、所定の作像シーケンスを制御している。本実施例において、現像カートリッジ１２０やドラムカートリッジ１１０の装着有無の判別を行う判別手段も制御部２９０によって制御される。
【００５４】
また、本実施の形態はベルト部材を用いた中間転写体の構成を採用したが、ベルト上に記録材Ｐを搬送させ、感光ドラム１とベルト部材が当接する転写部において、直接、記録材Ｐに転写する形態を採用してもよい。
【００５５】
２．バックグラウンド露光
バックグラウンド露光について説明する。バックグラウンド露光は、画像形成ステーション毎に帯電電位が異なっても、現像部での感光ドラム１０１の表面電位を、画像形成ステーションに依らず一様にそろえることが出来るという利点を有する。バックグラウンド露光の具体的な態様は、レーザ露光ユニット１０３によって、帯電ローラ１０２で帯電された感光ドラム１０１に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光する非画像部露光である。トナー像を形成する表面電位を形成するために非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光する画像部露光とは異なり、露光量は小さい。たとえ帯電後の感光ドラム１０１の表面電位がばらついていたとしても、バックグラウンド露光を行うことで、適宜、感光ドラム１０１の表面電位を設定することができる。よって、このバックグラウンド露光により、カラー画像形成装置２００において、帯電電圧、現像電圧Ｖｄｃを画像形成ステーションに依らず一定の電圧として印加しても、現像部では一律同じ電位関係にすることができる。つまり、高品質の画像形成が高圧素子を減らしたコストダウンした本体においても出力可能となる。
【００５６】
３．ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着有無検知方法
複数のカートリッジを有した画像形成装置２００において、画像形成ステーション毎のドラムカートリッジ１１０と現像カートリッジ１２０の装着状態を個別に検知するフローを図１６に、タイミングチャートを図１７、図１８に示し、以下詳細に説明する。カートリッジの装着状態を判別する方法に関しては、実施例２に示した方法と同様であるため、説明を割愛する。
【００５７】
図１６は、画像形成装置２００に備えられた制御部２９０により実行される、画像形成装置２００へのそれぞれの画像形成ステーションにおけるドラムカートリッジ１１０と現像カートリッジ１２０の装着有無検知方法について説明するフローチャートである。
【００５８】
カートリッジ装着有無検知が開始された場合（Ｓ−５１）、まず、各カートリッジを挿入するための不図示の開閉扉の開閉動作や装置本体１００の電源ＯＮに伴って、開閉状態検知スイッチが“閉”を検知する（Ｓ−５２）。“閉”が検知されると、画像形成装置１００の感光ドラム１が回転駆動をはじめ、帯電ローラ２に帯電電圧を印加し、感光ドラム１の表面を一様に帯電させる（Ｓ−５３）。ここで、印加される帯電電圧は画像形成ステーションに依らず一定の電圧が印加されている。しかし、画像形成ステーションにより、それまでの使用状況等が異なり、感光ドラム１０１の電荷輸送層の層厚みが異なるため、感光ドラム１０１に形成される暗部電位Ｖｄは、画像形成ステーション毎に異なる。
【００５９】
そこで、感光ドラム１０１の表面電位が十分に安定した後、画像形成ステーション毎に時間をずらし、感光ドラム１０１上の表面電位を合わせるためのバックグラウンド露光を順次行う（Ｓ−５４）。このとき、現像ローラ１４３は感光ドラム１０１と離間状態にある。各画像形成ステーションのバックグラウンド露光を行った感光ドラム１０１の表面が帯電部に到達した時に、帯電ローラ１０２の帯電電圧電源１３０に流れる電流を検知する帯電電流検知を行う。本実施例における不図示の帯電電流検知手段は、共通の帯電電圧電源１３０に接続されており、全ての画像形成ステーションでの帯電電流の合算の電流が検知される。したがって、全ての画像形成ステーションに対して同じタイミングでバックグラウンド露光を行ってしまうと、どの画像形成ステーションからの信号かが分からなくなる。そこで、画像形成ステーション毎に時間をずらしてバックグラウンド露光することによって、タイミングによって画像形成ステーションの位置を特定することが可能となる。それぞれの画像形成ステーションで、順次バックグラウンド露光を行った時の電流検知において、画像形成ステーション毎の露光タイミングと帯電電流変化タイミングを対応させることで、ドラムカートリッジ１１０の装着有無の検知を行う（Ｓ−５５）。
【００６０】
より詳細にドラムカートリッジ１１０の装着有無検知について、図１７のタイミングチャートを用いて説明する。図１７は、上記（Ｓ−５１）から（Ｓ−５５）までを説明するタイミングチャートである。図１７において、シアンステーションＣのドラムカートリッジ１１０Ｃのみが装着されていない場合のタイミングチャートを示している。（Ｓ−５３）において、帯電電圧が印加され、感光ドラム１０１の駆動に伴い、電流が流れる。これは、実施例２で説明したように、電位が十分に低下した感光ドラム１０１の表面を暗部電位Ｖｄにするために必要な電荷（電流）が感光ドラム１に流れ込むからである。その後も、電流は検知されるが、これは感光ドラム１の表面電位が暗減衰等により減少するために供給される微小電流である。続いて、（Ｓ−５４）においてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順にバックグラウンド露光を行う。感光ドラム１０１の表面を露光すると表面電位が低下し、その低下した電位分を供給するだけの電流が感光ドラム１０１に供給される。そのため、露光による感光ドラム１０１の表面電位の低下に対応する帯電電流が検知される。画像形成ステーション毎に行われるバックグラウンド露光に対応する帯電電流は、それぞれ同じとは限らない。これは、使用状況や使用環境により画像形成ステーション毎に行うバックグラウンド露光量が違ったり、感光ドラム１０１の電荷輸送層の層厚が違うためである。図１７では、シアンステーションＣはドラムカートリッジ１１０Ｃが装着されていないため、バックグラウンド露光による電位変化が起きず、電流変化が検知されない。本実施例では、バックグラウンド露光を行うタイミングを画像形成ステーション毎にずらしているため、電流が流れるタイミングによって、それぞれの画像形成ステーションのドラムカートリッジ１１０の装着有無を判別することが出来る。この帯電電流を検知することで、実施例２の方法と同様に、（Ｓ−５５）において個別のドラムカートリッジ１１０の装着有無の判断をすることができる。
【００６１】
（Ｓ−５５）において、ドラムカートリッジ１１０が装着されていないと判断された場合には、感光ドラム１０１の回転駆動、帯電電圧を停止する。その後、画像形成ステーションに対応させたドラムカートリッジ１１０が装着されていない旨の報知を行う。全ての画像形成ステーションのドラムカートリッジ１１０が装着されていると、続いて現像カートリッジ１２０の装着有無の判断を行う。
【００６２】
ドラムカートリッジ１１０が全ての画像形成ステーションで装着有と判断された後に行われる現像カートリッジ１２０の検知では、図１６に示したように、まず、現像電圧Ｖｄｃを印加し、現像ローラ１４３の感光ドラム１０１への当接動作を行う（Ｓ−５６）。現像ローラ１４３が感光ドラム１０１に当接すると、実施例１、２で説明したように感光ドラム１０１の表面電位が低下する。現像ローラ１４３の当接により、帯電ローラ１０２に供給する電流は増加するが、この帯電電流変化を測定するだけでは、画像形成ステーション毎の現像カートリッジ１２０の有無を判断することができない。そのため、現像当接後にドラムカートリッジ１１０の検知で行ったように、画像形成ステーション毎に順次バックグラウンド露光を行い（Ｓ−５７）、現像カートリッジ１２０の装着有無の判断を行う（Ｓ−５８）。現像カートリッジ１２０の装着有無に関して図１８のタイミングチャートを用い、詳細に説明する。図１８は（Ｓ−５５）までが終了し、全ての画像形成ステーションのドラムカートリッジ１１０があると判断された状態からのタイミングチャートであり、図１６のフローチャートの（Ｓ−５６）から（Ｓ−６２）までを示している。図１８では、マゼンタステーションＭの現像カートリッジ１２０Ｍのみが装着されていない場合のタイミングチャートを示す。
【００６３】
まず、現像電圧Ｖｄｃが印加され、現像ローラ１４３が感光ドラム１０１に当接すると（Ｓ−５６）、それに応じて帯電電流量が増加する。現像ローラ１４３が当接した後、ドラムカートリッジ１１０の装着有無の検知と同様に、イエローステーションＹからブラックステーションＫの順にバックグラウンド露光を行う（Ｓ−５７）。バックグラウンド露光を行った感光ドラム１０１の表面が現像部を通過し、帯電部に到達した時の帯電電流量を検知する（Ｓ−５８）。バックグラウンド露光を行うと、ドラムカートリッジ１１０の装着有無検知で説明したように、それだけで帯電電流量は増加するが、更に現像ローラ１４３の当接による表面電位低下分も重畳される。ここで、（Ｓ−５５）で検知した画像形成ステーション毎の帯電電流量（実施例２のＩ０に相当）と、（Ｓ−５８）で検知した画像形成ステーション毎の帯電電流量（実施例２のＩ３に相当）とを比較する。（Ｓ−５５）で検知した電流量よりも、（Ｓ−５８）で検知した電流量の方が現像当接による増加分があるため大きい。したがって、（Ｓ−５５）で検知した電流量に比べて大きい電流を検知した画像形成ステーションの現像カートリッジ１２０は装着されていると判断される。図１８では、マゼンタステーションＭの現像カートリッジ１２０Ｍが装着されていないので、マゼンタステーションＭのバックグラウンド露光を行った際の帯電電流の増加分は、（Ｓ−５５）で検知した増加電流量と同等となる。一方で、イエロー、シアン、ブラックの画像形成ステーションにおけるバックグラウンド露光時の帯電電流量は、（Ｓ−５５）で検知した帯電電流量よりも大きい。
【００６４】
以上のように、各画像形成ステーションで順次バックグラウンド露光を行い（Ｓ−５７）、帯電電流を検知し（Ｓ−５８）、現像カートリッジ１２０の装着判断を行う。（Ｓ−５８）において、現像カートリッジ１２０の装着有無判断後、現像ローラ１４３の離間動作を行い、現像電圧Ｖｄｃを停止する（Ｓ−５９）。そして、感光ドラム１０１の回転駆動、帯電電圧を停止する（Ｓ−６０）。動作完了後、検知された画像形成ステーションに対応させて、現像カートリッジ１２０が装着されていない場合に報知を行う。本実施例では、バックグラウンド露光を行うタイミングを画像形成ステーション毎にずらしているため、電流が流れるタイミングによって、それぞれの画像形成ステーションの現像カートリッジ１２０の装着有無を判別することが出来る。以上の動作によって、カートリッジの装着有無検知を完了し（Ｓ−６１）、画像形成動作に備える。
【００６５】
本実施例においては、ドラムカートリッジ１１０と現像カートリッジ１２０のそれぞれの装着有無検知を行うために帯電電流の検知を行った。しかしながら、感光ドラム１０１の表面電位の変化の検知は、帯電電流以外で行っても同様の結果が得られる。そのため、実施例２、変形例１に記載した方法と同様に、帯電電流の検知を一次転写電流の検知によって行ってもよい。一次転写電流によるそれぞれのカートリッジ検知においても、帯電電流の検知と同様に、画像形成ステーション毎のバックグラウンド露光の検知結果に基づくことで、カートリッジ装着有無を検知することができる。帯電電流検知の部分を転写電流検知に置き換えることで、ドラムカートリッジ１１０の装着有無検知と現像カートリッジ１２０の装着有無検知をそれぞれ個別に行うことができる。
【００６６】
また、本実施例では現像カートリッジ１２０の装着有無検知時の帯電電流検知時に、ドラムカートリッジ１１０の検知時に検知した帯電電流量と比較し、検知を行った。検知した帯電電流と、ドラムカートリッジ１１０に取り付けられた、不図示の不揮発性メモリに記憶されている感光ドラム１０１の使用履歴から算出される帯電量とを比較して、現像カートリッジ１２０の有無検知を行ってもよい。また、バックグラウンド露光量は、暗部電位Ｖｄを形成する程度の弱露光でなくてもよく、明部電位Ｖｌを形成する露光でもよい。それを基準露光とし比較してもよい。ドラムカートリッジ１１０の有無検知時は、現像ローラ１４３は離間しているため、感光ドラム１０１を露光してもトナー現像は行われない。そのため、通常の露光によりドラムカートリッジ１１０の装着有無検知を行うことができる。
【００６７】
なお、本実施例では、帯電電圧や現像電圧Ｖｄｃ、一次転写電圧は画像形成ステーションに依らずそれぞれ単一の電源から一様の電圧が印加されているが、それぞれの電圧が画像形成ステーション毎に個別に設定することができる構成でもよい。それぞれの電圧が画像形成ステーション毎に個別に設定することができる画像形成装置においては、最適なカートリッジ検知方法を用いることができる。例えば、帯電電圧は共通出力であるがバックグラウンド露光は行わず、現像電圧Ｖｄｃが画像形成ステーション毎に設定可能な画像形成装置２００において考える。現像カートリッジ１２０の装着有無検知において、感光ドラム１０１に現像ローラ１４３の当接を行い、画像形成ステーション毎のバックグラウンド露光は行わない方法を用いることが出来る。現像電圧Ｖｄｃを各画像形成ステーション毎に変更できるので、現像電圧Ｖｄｃを画像形成ステーション毎に適宜変更し、帯電電流、若しくは転写電流の検知を行えばよい。このときの電流値から画像形成ステーション毎での現像カートリッジ１２０の検知を行うことができる。
【００６８】
また、本実施例でのフルカラー画像形成装置２００においても、実施例１と同様に、現像電流を検知することでドラムカートリッジ１１０と現像カートリッジ１２０を同時に装着有無検知することが出来る。
【実施例４】
【００６９】
本発明にかかる第４実施形態としての画像形成装置は、図１４に示した概略図と同様の構成である。第３の実施形態の画像形成装置との違いは、現像ローラ１４３の当接離間が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、順次実行される構成である点である。本実施例のように、現像当接離間が順次行われると、画像形成に関与しない領域での当接状態を極力短くすることができ、感光ドラム１０１と現像ローラ１４３と、の当接によるダメージを抑制することができる。本実施例の中では、ドラムカートリッジ１１０と現像カートリッジ１２０の検知方法の説明を行い、その他、画像形成動作、現像カートリッジ１２０、バックグラウンド露光の説明については第２、第３の実施形態の説明を援用する。
【００７０】
１．ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着有無検知方法
現像カートリッジ１２０の装着有無検知における本体動作ならびに帯電電流検知のタイミングチャートを図１９に示し、以下、詳細に説明する。実施例４において、ドラムカートリッジ１１０の装着有無検知方法は、実施例３と同様であるため説明を割愛する。
【００７１】
全ての画像形成ステーションのドラムカートリッジ１１０に関する装着有無の判別後、現像カートリッジ１２０の装着有無の判断を行う。ドラムカートリッジ１１０の装着有無の判断後に行われる現像カートリッジ１２０の検知では、まず、現像電圧Ｖｄｃを印加し、現像ローラ１４３の感光ドラム１０１への当接動作を行う。現像ローラ１４３が感光ドラム１０１に当接すると、実施例１、２で説明したように感光ドラム１０１の表面電位が低下する。本実施例において、現像ローラ１４３の当接は、画像形成ステーション毎に順次実行される。そのため、当接タイミングと帯電電流変化とを対応させることで画像形成ステーション毎の現像カートリッジ１２０の装着有無の検知を行うことが出来る。現像カートリッジ１２０の装着有無の検知について、図１９を用いて説明する。図１９は、ドラムカートリッジ１１０の装着有無検知までが終了し、全ての画像形成ステーションのドラムカートリッジ１１０が装着されていると判断された状態からのタイミングチャートである。制御部２９０が、現像ローラ１４３の当接信号を送ると、各画像形成ステーションの現像ローラ１４３が、感光ドラム１０１に対して順次当接を行う。本実施例の現像ローラ１４３の当接は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に進む。これは、この順に画像形成動作がスタートするためである。現像ローラ１４３が感光ドラム１０１に順次当接すると、それに応じて帯電電流量が増加する。そのため、画像形成ステーション毎の当接タイミングと帯電電流の変化を検知することで、現像カートリッジ１２０の装着有無を検知することができる。全ての画像形成ステーションで現像カートリッジ１２０が装着されていると、当接タイミングと同様のタイミングで帯電電流の増加が検知される。もし、図１９に示すように、マゼンタステーションＭの現像カートリッジ１２０Ｍが装着されていないと、現像ローラ１４３の当接により増加するはずの電流量の増加が検知されない。そのため、マゼンタの現像カートリッジ１２０Ｍが装着されていないことを検知することができる。このように、本実施例では、画像形成ステーション毎の当接タイミングと帯電電流と、を対応させることで現像カートリッジ１２０の装着有無を検知する。現像カートリッジ１２０が装着されていないと判断された場合には、現像ローラ１４３の離間動作を行い、その後、感光ドラム１０１の回転駆動、現像電圧Ｖｄｃ、帯電電圧を停止する。そして、検知した画像形成ステーションの現像カートリッジ１２０が装着されていない旨の報知を行う。全ての画像形成ステーションにて現像カートリッジ１２０の装着が検知されると、現像ローラ１４３の離間動作を行う。そして、感光ドラム１０１の回転駆動、現像電圧Ｖｄｃ、帯電電圧を停止し、検知動作を完了させ、画像形成に備える。
【００７２】
本実施例においても、第２、第３の実施形態と同様に、当接による感光ドラム１０１の表面電位変化を転写電流により検知しても同様の結果が得られる。
【００７３】
また、本実施例では、バックグラウンド露光を行い、現像当接離間と同期させたが、バックグラウンド露光は行わなくても良い。現像当接離間のタイミングを画像形成部毎に変えることで、直接、現像カートリッジ１２０の装着有無を判別することが可能となる。
【符号の説明】
【００７４】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  レーザ露光ユニット
５  転写ローラ
１０  ドラムカートリッジ
２０  現像カートリッジ
４１  現像ローラ
Ｐ  記録材
【図１】
2020008686.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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