(57)【要約】【課題】簡易な構成により、感光体の回転状態に応じて感光体への駆動入力の継続の可否を制御すること或いは感光体の回転状態に応じて感光体と画像搬送体との当接動作の実行の可否を制御することのできる画像形成装置を提供することである。【解決手段】感光体１と、感光体を帯電する帯電部材２と、帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段Ｖ１と、帯電部材により帯電された感光体に画像を形成する画像形成手段３、４と、を有する画像形成装置は、画像形成処理を開始するにあたり帯電部材に所定電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出手段Ｖ２と、電流検出手段の出力に基づいて感光体への駆動入力の継続の可否を制御する制御手段５０と、を有する構成とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記帯電部材により帯電された前記感光体に画像を形成する画像形成手段と、を有する画像形成装置において、
画像形成処理を開始するにあたり前記帯電部材に所定電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力に基づいて前記感光体への駆動入力の継続の可否を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。
【請求項２】
前記電流検出手段により検出された電流が所定電流範囲内であるとき前記感光体への駆動入力を継続させて画像形成処理を開始させ、
前記電流検出手段により検出された電流が所定電流範囲外であるとき前記感光体への駆動入力を断ち画像形成処理を中止することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
感光体と、前記感光体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記帯電部材により帯電された前記感光体に画像を形成する画像形成手段と、前記感光体から転写された画像を搬送する画像搬送体と、前記感光体と前記画像搬送体に駆動が入力された状態のとき前記感光体と前記画像搬送体を当接させる当接手段と、を有する画像形成装置において、
画像形成処理を開始するにあたり前記帯電部材に所定電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力に基づいて前記当接手段による当接動作の実行の可否を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。
【請求項４】
前記電流検出手段により検出された電流が所定電流範囲内であるとき前記制御手段は前記当接手段による当接動作を実行させて画像形成処理を開始させ、
前記電流検出手段により検出された電流が所定電流範囲外であるとき前記制御手段は前記当接手段による当接動作を実行させることなく画像形成処理を中止することを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像搬送体は前記感光体から転写された画像を記録材へ転写する位置へ搬送する中間転写体、もしくは、前記感光体から画像が転写される記録材を担持して搬送する記録材担持体として機能することを特徴とする請求項３又は４の画像形成装置。
【請求項６】
画像形成処理が終了した後、前記当接手段は前記感光体と前記画像搬送体を離間させることを特徴とする請求項３乃至５のいずれかの画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、複写機、プリンター、ＦＡＸといった出力端末をすべてかね備えた複合機が市場で受け入れられている。このような出力端末として、電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。又、機械の高速化に伴い、装置本体の寿命を伸ばすことが望まれている。又、エコロジーの観点から廃棄物をなくす、即ち、消耗品を減らすこと、消耗品の寿命を延ばすこと、信頼性を上げることも求められている。
【０００３】
一方、従来は白黒機が主流であったが、オフィスにおいても原稿又は出力ファイルのカラー化が進んでいる。従って、ＴＣＯ（使用者からみた全体の必要費用）を下げるため、装置本体のコスト及びランニングコストが白黒機と等価のカラー画像形成装置が望まれている。
【０００４】
斯かる状況の中、ドラム型の電子写真感光体である感光ドラムを複数備え、各感光ドラムに形成された異なる色のトナー像を被転写体に順次重ねて転写することによってカラー画像を形成する、所謂、タンデム方式の画像形成装置が主流になってきている。
【０００５】
静電潜像を中間媒体として画像を形成する画像形成装置においては、用いる電圧が比較的低く且つ小型化が容易な、帯電ローラ方式が広く用いられている。この帯電ローラ方式に用いられる帯電部材である帯電ローラは、金属製の軸の外周面に、弾性体層とこの弾性層の表面の保護層とが設けられている。そして、保護層が感光ドラムと接触し、金属製の軸に高圧電源から直流電圧（Ｖｄｃ）のみ、又は交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧（Ｖｄｃ＋Ｖａｃ）が印加されるように構成される。
【０００６】
又、タンデム方式の画像形成装置としては、感光体から転写された画像を搬送する画像搬送体としての中間転写体や記録材担持体を用いるものがある。即ち、タンデム方式の画像形成装置としては、感光ドラムの表面に形成したトナー像をベルト状の中間転写体である中間転写ベルト上に多重転写し、この中間転写ベルト上のトナー像を、紙を主とする記録材に転写する工程を繰り返す画像形成装置がある。又、タンデム方式の画像形成装置としては、感光ドラムの表面に形成したトナー像をベルト状の記録材担持体である搬送ベルトに担持された記録材上に直接転写する工程を繰り返す画像形成装置がある。
【０００７】
タンデム方式の画像形成装置では、白黒画像を出力する場合に、中間転写ベルト又は搬送ベルトとの摺擦傷を発生させないために、黒以外のトナー像を形成するための感光ドラムも駆動する構成が多い。しかし、この構成では、例えば感光ドラムのクリーニングにクリーニングブレードが用いられている場合、作像に関係の無い感光ドラムまで摺擦により削れて、その寿命が短くなり、白黒画像を多く出力する使用者にとってはＴＣＯが上がってしまう。
【０００８】
そこで、次のような、白黒画像を出力する白黒画像出力モードと、カラー画像を出力するカラー画像出力モードとを備える画像形成装置がある。即ち、白黒画像出力モードでは、黒以外のトナー像を形成するための感光ドラムから転写装置を離間させて且つその駆動を停止する。カラー画像出力モードでは、黒のトナー像を形成するための感光ドラムと共に、黒以外のトナー像を形成するための感光ドラムに対しても転写装置を当接させる。この構成によれば、白黒画像を多く出力する使用者でも、黒以外のトナー像を形成するための感光ドラムの寿命をより長くすることが可能になり、ＴＣＯの低減にも役立つ。
【０００９】
尚、特許文献１は、帯電部材に流れる電流から感光体の膜厚を検知する技術を開示している。
【特許文献１】特開平５−２２３５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
白黒画像の出力時に黒以外のトナー像形成用の感光ドラムから転写装置を離間させる画像形成装置では、白黒画像の出力直後にカラー画像の出力を行う「色黒混載出力」時に、感光ドラムと中間転写ベルト又は搬送ベルトとを回転させながら当接させる場合がある。これは、画像生産性の向上の観点からである。
【００１１】
しかしながら、感光ドラムは、一般に中間転写ベルト又は搬送ベルトに比べて寿命が短く、又その交換頻度が高い。そのため、感光ドラムを、それが適正に回転できないような状態で装置本体に取り付けてしまうリスクが高い。
【００１２】
例えば、カップリングが引っ掛かったり、軸だけ回転して感光ドラムが回転しなかったりする状態では、感光ドラムが回転できずに停止してしまうことがある。このような状態で、中間転写ベルト又は搬送ベルトを感光ドラムに当接させて駆動してしまうと、感光ドラムに中間転写ベルト又は搬送ベルトによる摺擦傷が発生して、画像不良の原因となる。
【００１３】
感光ドラムが回転していることを検知する手法としては、レーザーによるドップラー効果を測定する手法などが考えられる。
【００１４】
又、感光ドラムの表面電位を測定する手段を用いて、帯電領域が測定位置まで来たことを検知することによって、感光ドラムが回転していることを検知する手法なども実施されてきた。しかし、これらの手法は、特別な検知手段を設ける必要などにために、コスト増加に繋がり易く、又スペースも必要になり易い。
【００１５】
又、感光ドラムから中間転写体にトナー像を転写させる１次転写部材である転写ローラに流れる電流量を検知して、感光ドラムが回転していることを検知する方法がある。しかし、１次転写ローラが感光ドラムから離間した状態から当接させる際には、感光ドラムが回転していることの確認手段としては用いることはできない。
【００１６】
従って、本発明の目的は、簡易な構成により感光体の回転状態に応じて感光体への駆動入力の継続の可否を制御することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１７】
又、本発明の他の目的は、簡易な構成により感光体の回転状態に応じて感光体と画像搬送体との当接動作の実行の可否を制御することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記帯電部材により帯電された前記感光体に画像を形成する画像形成手段と、を有する画像形成装置において、画像形成処理を開始するにあたり前記帯電部材に所定電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力に基づいて前記感光体への駆動入力の継続の可否を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である。
【００１９】
第２の本発明によると、感光体と、前記感光体を帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記帯電部材により帯電された前記感光体に画像を形成する画像形成手段と、前記感光体から転写された画像を搬送する画像搬送体と、前記感光体と前記画像搬送体に駆動が入力された状態のとき前記感光体と前記画像搬送体を当接させる当接手段と、を有する画像形成装置において、画像形成処理を開始するにあたり前記帯電部材に所定電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力に基づいて前記当接手段による当接動作の実行の可否を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が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、簡易な構成により感光体の回転状態に応じて感光体への駆動入力の継続の可否を制御することができる。又、本発明によれば、簡易な構成により感光体の回転状態に応じて感光体と画像搬送体との当接動作の実行の可否を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２２】
実施例１
１．画像形成装置の全体的構成及び動作
図１及び図２は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置１０１は、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた、最大通紙サイズがＡ３サイズのカラーレーザープリンタである。画像形成装置１０１は、画像形成装置本体（装置本体）と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、画像読み取り装置などの外部ホスト装置からの画像情報に応じて、記録材、例えば、用紙、ＯＨＰシートなどにカラー画像を形成して出力することができる。画像形成装置１０１が出力可能状態にあるかどうかを示す情報は外部ホスト装置に伝達され、外部ホスト装置の表示部においてメッセージとして使用者に認識可能に表示される。
【００２３】
本実施例の画像形成装置１０１は、所謂、４連タンデムドラム方式の画像形成装置である。即ち、画像形成装置１０１は、複数個のプロセスカートリッジ８を有し、各プロセスカートリッジ８により、一旦、移動可能な中間転写体９１に連続的にトナー像を多重転写する。その後、中間転写体９１から記録材Ｓにトナー像を一括して転写することによりカラー画像を形成する。本実施例では、プロセスカートリッジ８は、中間転写体９１の移動方向において直列にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４個配置されている。以下、更に詳しく説明する。
【００２４】
本実施例の画像形成装置１０１は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成するための、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを有する。４個の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、使用する現像剤の色が異なる他は同一の構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各画像形成部の要素であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略し、総括的に説明する。
【００２５】
例えば、４色カラー画像を形成する場合の全体動作を説明すると、画像形成装置１０１と通信可能に接続された外部ホスト装置からの信号に従って、色分解された画像信号が生成される。この信号に応じて、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫにおいて各色のトナー像の形成が行われる。
【００２６】
各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋでは、像担持体として導電性支持体上に有機物質の感光層を持つ回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光体）、即ち、感光ドラム１を、帯電手段としての帯電部材である帯電ローラ２によって帯電させる。その一様帯電面を、像露光手段としての像露光装置（レーザービームスキャナ）３によって走査露光することで、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）を形成する。そして、この静電潜像に現像手段としての現像装置４によって現像剤であるトナーを供給することにより、感光ドラム１上にトナー像を形成する。各感光ドラム１に形成された各色のトナー像は、各１次転写部ｄにおいて、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト９１上に順次重ね合わせて転写（１次転写）される。中間転写ベルト９１の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、１次転写手段としての１次転写部材である１次転写ローラ９２が設けられている。この１次転写ローラ９２の作用により感光ドラム１から中間転写ベルト９１へのトナー像の転写（１次転写）が行われる。そして、中間転写ベルト９１上に形成されたカラーのトナー像は、中間転写ベルト９１と２次転写手段としての２次転写部材である２次転写ローラ１０とが対向する２次転写部Ｎに搬送されてきた記録材Ｓ上に一括して転写（２次転写）される。次いで、トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着器１３に搬送され、ここでトナー像の定着を受けた後、機外に排出される。本実施例では、定着器１３は、定着ローラ対によって記録材Ｓに熱及び圧力を適用して、トナー像を記録材Ｓに溶融定着させる。
【００２７】
２．画像形成部の各要素の構成及び動作
次に、図３及び図４をも参照して、各画像形成部Ｐの各要素についてより詳細に説明する。以下、各画像形成部Ｐがそれぞれ有する各要素について、特に区別を要する場合は、例えば、第１、第２、第３、第４の感光ドラム１ＰＹ、１ＰＭ、１ＰＣ、１Ｂｋというように、それぞれ「第１」、「第２」、「第３」、「第４」のものとして記載する。
【００２８】
プロセスカートリッジ８は、像担持体として回転可能なドラム型の電子写真感光体（感光体）、即ち、感光ドラム１を有する。本実施例では、感光ドラム１は有機光導電体（ＯＰＣ）ドラムであり、その外径は３０ｍｍである。又、感光ドラム１は、図４に示すように、電気的に接地されたアルミニウムなどの導電材製のドラム基体１ａの外周面に、有機光導電体層（ＯＰＣ）からなる感光層１ｂを塗布して形成されたものである。本実施例では、ＯＰＣは負極性の帯電特性を有している。感光層１ｂは、下引き層（ＣＰＬ）１ｂ１、注入阻止層（ＵＣＬ）１ｂ２、電荷発生層（ＣＧＬ）１ｂ３、電荷輸送層（ＣＴＬ）１ｂ４の４層によって構成されている。
【００２９】
感光層１ｂは、通常は絶縁体であり、特定の波長の光を照射することによって導電体となるという特徴を有している。これは、光照射により電荷発生層１ｂ３内に正孔（電子対）が生成し、それらが電荷の流れの担い手となるからである。電荷発生層１ｂ３は厚さ０．２μｍのフタロシニアン化合物で構成され、又電荷輸送層１ｂ４は厚さ２５μｍ程度のヒドラゾン化合物を分散させたポリカーボネートで構成されている。感光ドラム１は、感光体駆動手段１９（ＤＣブラシレスモーター）によって、中心支軸を中心に２５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図示矢印Ｒ１方向（反時計方向）に回転駆動される。
【００３０】
プロセスカートリッジ８は、帯電手段として、接触式の帯電装置である帯電ローラ２を有する。帯電ローラ２は、ローラ状に形成された接触帯電部材である。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面（外周面）を所定の極性・電位に一様に帯電処理するための部材である。
【００３１】
帯電ローラ２は、図４に示すように、金属製の芯金２ａの外周面を、弾性層２ｂ、抵抗層２ｃ、表面層２ｄで覆って構成されている。芯金２ａは、その長手方向の両端部がそれぞれ軸受部材によって回転自在に保持されている。本実施例では、帯電ローラ２は、その長手方向（回転軸方向）の長さが３２０ｍｍである。上記軸受部材は、付勢部材としての押圧ばね（圧縮ばね）２ｅによって感光ドラム１に向けて付勢されている。これにより帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接して、感光ドラム１の表面との間に帯電部（帯電ニップ部）ａを形成している。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に伴って従動回転する。
【００３２】
帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段（バイアス印加手段）としての帯電電源（高圧電源）Ｖ１によって、帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。帯電電源Ｖ１には、帯電電圧が印加されることで帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる電流（帯電電流）の直流成分を検出する電流検出手段としての電流計Ｖ２が接続されている。電流計Ｖ２による帯電電流の直流成分の検出結果は、制御手段としてのＣＰＵ５０へ入力される。ＣＰＵ５０は、感光ドラム１の駆動手段１９や中間転写ベルト９１の駆動手段２０（図１）に対して、駆動・停止の指示を行う他、帯電電源Ｖ１の出力値、出力・停止の指示を行うことができるように構成されている。
【００３３】
帯電ローラ２の芯金２ａに対して、帯電電圧として、直流電圧と交番電圧とを重畳させた振動電圧が印加される。これにより、回転中の感光ドラム１の表面は、所定の極性・電位に均一に一様に帯電処理される。
【００３４】
本実施例では、画像形成中に、帯電ローラ２に対して−６００Ｖの直流電圧と、周波数＝１５００Ｈｚ、ピーク間電圧Ｖｐｐ＝１４００Ｖ、正弦波の交流電圧と、を重畳した振動電圧を印加する。これにより、感光ドラム１の周面は、−６００Ｖ（暗部電位Ｖｄ）に一様に接触帯電処理される。
【００３５】
又、帯電ローラ２に対して、帯電ローラクリーニング部材２ｆが設けられている。本実施例では、帯電ローラクリーニング部材２ｆは、可撓性を持つクリーニングフィルムである。このクリーニングフィルム２ｆは、支持部材２ｇにより帯電ローラ２の長手方向（回転軸線方向）に対し平行に配置され、自由端側近傍の面において帯電ローラ２と接触ニップを形成するよう配置されている。これにより、帯電ローラ２の表層は、クリーニングフィルム２ｆで摺擦され、帯電ローラ２の表層の付着汚染物（微粉トナー、外添剤など）の除去がなされる。
【００３６】
感光ドラム１は、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理された後、像露光手段としての像露光装置３による画像露光Ｌを受ける。本実施例では、像露光手段としての像露光装置３は、カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームを出力するレーザースキャンによる走査露光系などを有する。像露光装置３によって、目的のカラー画像の各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋに対応した色成分の静電潜像が、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上に形成される。
【００３７】
本実施例では像露光手段としての像露光装置３として半導体レーザーを用いたレーザービームスキャナ３を用いた。レーザービームスキャナ３は、外部ホスト装置から画像形成装置１０１側に送られた画像信号に対応して変調されたレーザー光を出力して、回転する感光ドラム１の一様帯電処理面をレーザー走査露光（イメージ露光）する。このレーザー走査露光により、感光ドラム１上のレーザー光Ｌで照射された部分の電位が低下することで、回転する感光ドラム１上には、走査露光した画像情報に対応した静電潜像が形成される。本実施例では、露光部電位Ｖｌは−１５０Ｖである。感光ドラム１における画像露光Ｌの照射位置が露光部ｂである。
【００３８】
感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４でトナーにより現像される。本実施例において、現像装置４は２成分接触現像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）である。現像装置４は、現像容器（現像装置本体）４０、内部に固定配置されたマグネットローラを有する現像剤担持体としての現像スリーブ４１、現像剤規制部材としての現像剤規制ブレード４２、現像容器４０内の底部側に配設した現像剤攪拌部材４３、４４等を有する。現像容器４０内には、主に樹脂トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である２成分現像剤（現像剤）４６が収容されている。現像スリーブ４１は、その外周面の一部を外部に露呈させて、現像容器４０内に回転可能に配設されている。
【００３９】
現像スリーブ４１には、所定間隙を有して現像剤規制ブレード４２が対向されており、現像スリーブ４１の図示矢印Ｒ２方向（反時計方向）の回転に伴い、現像スリーブ４１上に現像剤薄層を形成する。本実施例では、現像スリーブ４１は、感光ドラム１との最近接距離（Ｓ−Ｄｇａｐ）を３５０μｍに保たせて、感光ドラム１に近接させて対向配設されている。感光ドラム１と現像スリーブ４１との対向部が現像部ｃである。又、現像スリーブ４１は、現像部ｃにおいてその表面が感光ドラム１の表面の進行方向とは逆方向に移動するように回転駆動される。
【００４０】
現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、現像部ｃにおいて感光ドラム１の面に対して接触して、感光ドラム１を適度に摺擦する。現像スリーブ４１には、現像電圧印加手段（バイアス印加手段）としての現像電源（高圧電源）から、所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、現像スリーブ４１に印加する現像電圧は、直流電圧（Ｖｄｃ）と交流電圧（Ｖａｃ）とを重畳した交流電圧である。より具体的には、−４００ＶのＶｄｃと、１５００Ｖｐｐ、周波数＝１２ｋＨｚのＶａｃとを重畳した振動電圧である。
【００４１】
回転する現像スリーブ４１上に薄層としてコーティングされ、現像部ｃに搬送された現像剤中のトナーが、現像電圧による電界によって感光ドラム１に形成された静電潜像に対応して選択的に付着する。これにより、感光ドラム１上の静電潜像がトナー像として現像される。本実施例では、感光ドラム１上の露光明部にトナーが付着して静電潜像が反転現像される。
【００４２】
現像部ｃを通過した現像スリーブ４１上の現像剤薄層は、引き続く現像スリーブ４１の回転に伴い現像容器４０内の現像剤溜り部に戻される。現像装置４内には、現像剤攪拌部材としての撹拌スクリュー４３、４４が設けられている。攪拌スクリュー４３、４４は、現像スリーブ４１の回転と同期して回転し、補給されたトナーをキャリアと攪拌・混合して、トナーに所定の帯電電荷を与える機能を有する。又、攪拌スクリュー４３、４４は、それぞれ長手方向において反対方向に現像剤を搬送し、現像剤を現像スリーブ４１に供給する。それと共に、攪拌スクリュー４３、４４は、現像工程によりトナー濃度（現像剤中のトナーの割合）の薄くなった現像剤をトナー補給部に搬送し、現像剤を現像容器４０内で循環させる機能を有する。
【００４３】
現像装置４の攪拌スクリュー４４の上流側壁面には、現像剤の透磁率変化を検出して現像剤中のトナー濃度を検知するセンサ４５が設けられており、現像剤の循環方向においてセンサ４５のやや下流側にトナー補給開口４７が設けられている。現像動作を行った後に、現像剤はセンサ４５の検知部に運ばれ、ここでトナー濃度が検知される。その検知結果に応じて、適宜、現像装置４に接続された現像剤補給容器（トナー補給ユニット）５が備える補給スクリュー５１の回転により、トナー補給ユニット５から、現像装置４のトナー補給開口４７を通してトナー補給が行われる。これにより、現像剤中のトナー濃度を一定に維持するようになっている。補給されたトナーは、攪拌スクリュー４４により搬送され、キャリアと混ざり合い、適度な帯電電荷を付与された後に、現像スリーブ４１の近傍に運ばれ、現像スリーブ４１上で薄層形成され現像に供される。本実施例では、トナーとして、平均粒径５．５μｍの負帯電性のトナーを用い、キャリアとしては、飽和磁化が２０５ｅｍｕ／ｃｍ3、平均粒径３５μｍの磁性キャリアを用いた。又、本実施例では、トナーとキャリアを重量比８：９２で混合したものを現像剤として用いた。
【００４４】
１次転写部ｄで中間転写ベルト９１に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）は、感光体清掃手段としてのクリーニング装置７によって感光ドラム１上から除去される。クリーニング装置７は、感光ドラム１に当接して設けられたクリーニング部材としてのクリーニングブレード７ａによって感光ドラム１上の転写残トナーを除去する。表面が清掃された感光ドラム１は、次の作像工程に供される。クリーニングブレード７ａの材料としては、ウレタンゴム系の材料が広く用いられている。
【００４５】
本実施例では、像露光装置３と現像装置４とで、帯電ローラ２によって帯電された感光ドラム１に画像を形成する画像形成手段が構成される。
【００４６】
本実施例では、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びクリーニング装置７と、は一体的にカートリッジ化されて、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ８を構成する。本実施例では、プロセスカートリッジ８毎にメモリタグ（図示せず）を持ち、これによりプロセスカートリッジ８が装置本体に対して交換された場合に検知することができる。
【００４７】
３．中間転写ベルトユニット
各画像形成部Ｐの各感光ドラム１に対向するように、転写装置としての中間転写ユニット９が設けられている。中間転写ユニット９では、感光ドラム１から転写された画像を搬送する画像搬送体としての無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト９１が、駆動ローラ９４、テンションローラ９５及び２次転写対向ローラ９６に所定の張力を持って掛け渡されている。中間転写ベルト９１は、搬送体駆動手段２０（ＤＣブラシレスモーター）により駆動されて、図示矢印Ｒ３方向（時計方向）に２５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転（周回移動）する。搬送体駆動手段２０が正常に動作していることは、駆動電流などで確認する構成とする。
【００４８】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト９１との対向部である１次転写部（１次転写ニップ部）ｄへ進入する。１次転写部ｄでは、中間転写ベルト９１の裏側に、１次転写手段としての１次転写部材である１次転写ローラ９２が当接されている。１次転写ローラ９２には、各画像形成部Ｐで独立に１次転写電圧（１次転写バイアス）を印加可能とするため、それぞれ１次転写電圧印加手段（バイアス印加手段）としての１次転写電圧電源９３が接続されている。
【００４９】
中間転写ベルトユニット９は、感光体と転写装置との当接又は離間状態を切り替える切り替え手段として当接離間機構１４を有する。本実施例では、当接離間機構１４は、第１、第２、第３の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣにおける１次転写ローラ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃの感光ドラム１Ｐ、１Ｍ、１Ｃに対する加圧及び加圧の解除を、ＣＰＵ５０からの指示によって行う。当接離間機構１４は、１次転写ローラ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃの軸受け部分を感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに向けて押し込むことができるように構成されている。
【００５０】
中間転写ベルト９１を感光ドラム１から離間させる際には、当接離間機構１４は、移動部１５により、テンションローラ９５を予め定められた量ｈだけ移動させる（図２）。この際、テンションローラ９５と連動して当接離間機構１４が動作することで、第１〜第３の１次転写ローラ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃが、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間する。又、この際、第４の画像形成部ＰＢｋでは中間転写ベルト９１が感光ドラム１Ｂｋから離間しない構成とする。そのため、第３の画像形成部ＰＣと第４の画像形成部ＰＢｋとの間において中間転写ベルト９１の裏面側に設けられた転写位置維持ローラ１１０により、当接離間機構１４が移動しても第４の１次転写ローラ９２Ｂｋの位置がほとんど変わらないようにしている。又、中間転写ベルト９１を感光ドラム１に当接させる際には、移動部１５により、テンションローラ９５を、上述の離間させた場合とは逆に移動させる。これによりテンションローラ９５と連動して当接離間機構１４が動作して、第１〜第３の１次転写ローラ９２Ｙ、９２Ｍ、９２Ｃを第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに向けて加圧する（図１）。
【００５１】
中間転写ベルト９１上に形成されたトナー像は、２次転写手段としての２次転写ローラ１０により、記録材Ｓに一括して転写（２次転写）される。記録材Ｓは、記録材送給手段（図示せず）から供給されて、所定のタイミングで搬送手段としての給紙ローラ１２によって２次転写部Ｎに送られてくる。
【００５２】
２次転写後に中間転写ベルト９１上に残留する２次転写残トナーは、中間転写体清掃手段としての中間転写ベルトクリーナ１１が備えるクリーニング部材であるクリーニングブレード１１ａによってクリーニングされ、中間転写ベルト９１は次の作像工程に供される。
【００５３】
中間転写ベルト９１の材料としては、樹脂系、或いは金属芯体入りのゴムベルト、樹脂及びゴムからなるベルトが望ましい。又、トナーの飛び散りや中抜けなどの良化など画像向上性を意識して、弾性層を有する中間転写ベルト９１を用いても良い。本実施例では、ＰＩ（ポリイミド）にカーボン分散し、体積抵抗率を１０8Ωｃｍオーダーに制御した樹脂ベルトを用いた。又、本実施例では、中間転写ベルト９１は、厚さが８０μｍ、幅（移動方向と略直交する方向の長さ）が３２０ｍｍ、全周が９００ｍｍである。
【００５４】
尚、本実施例では、１次転写ローラ９２としては、導電性スポンジからなるものを用いた。又、本実施例では、１次転写ローラ９２は、電気抵抗が１０6Ω以下、外径が１６ｍｍ、長手方向（回転軸線方向）の長さが３１５ｍｍである。
【００５５】
４．白黒画像出力モード
本実施例の画像形成装置１０１では、起動時において、中間転写ベルト９１は、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間し、且つ、停止している状態とする。外部ホストから白黒画像のみを形成する要求がＣＰＵ５０に対して行われた場合には、中間転写ベルト９１を第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接させることはなく、又、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの駆動を行うこともない。そして、中間転写ベルト９１には、第４の感光ドラム１Ｂｋに形成されたブラックのトナー像が転写（１次転写）される。
【００５６】
本実施例では、露光部（露光部電位Ｖｌ：−１５０Ｖ）に転移されたトナーに対する転写効率を考慮し、１次転写電圧として、＋５００Ｖの電圧を印加した。
【００５７】
５．カラー画像出力モード
外部ホストからカラー画像のみを形成する要求がＣＰＵ５０に対して行われた場合には、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト９１とを、それぞれが静止した状態で当接させる。そして、当接が完了した後に第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと中間転写ベルト９１を駆動させる。
【００５８】
中間転写ベルト９１には、先ず、第１の感光ドラム１Ｙに形成された１色目（イエロー）のトナー像が転写される。その後、第２、第３、第４の感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上にそれぞれ形成された２色目（マゼンタ）、３色目（シアン）、４色目（ブラック）の各色トナー像が、順次に中間転写ベルト９１に多重転写される。尚、画像形成処理が終了した後、当接離間機構１４は第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト９１とを離間させる。下記の色黒混載モードにおいてカラー画像形成で画像形成処理が終了した場合も同様である。
【００５９】
本実施例では、露光部（露光部電位Ｖｌ：−１５０Ｖ）に転移されたトナーに対する転写効率を考慮し、１次転写電圧として、１色目〜４色目の全てについて＋５００Ｖの電圧を印加した。
【００６０】
６．色黒混載モード
外部ホストからＣＰＵ５０に対して行われる要求が、白黒画像形成とカラー画像形成の両方を行うものであって、白黒画像出力からカラー画像出力に移行する場合には、次のようにする。即ち、この場合、先ず、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの駆動を開始し、その後、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを回転させながら、中間転写ベルト９１を第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接させる。
【００６１】
この際、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの駆動開始をＣＰＵ５０から指示するタイミングで、以下に示す検知が実行される。
【００６２】
７．感光ドラムと中間転写ベルトとの当接時の感光ドラムの回転検知
本実施例の目的の１つは、１次転写ローラ９２を離間した状態から当接させる際に、確実に感光ドラム１の回転を検知し、感光ドラムの摺擦傷の発生を効果的に防ぐことである。
【００６３】
帯電電源Ｖ１から帯電ローラ２に帯電電圧を印加するときに帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる帯電電流の直流成分ＩＤＣは、帯電ローラ２の種類などによらず、感光ドラム１の表面の電位の変化分、感光層の膜厚、回転速度によって決まる（図５、図６）。感光体の表面の電位を０からＶｄ（暗部電位）に上昇、或いはＶｄから０に下降させるときに、ＩＤＣは、感光層の膜厚をｄ、比誘電率をε、真空中の誘電率をε０、帯電ローラ２の有効帯電幅をＬ、プロセススピードをｖｐとすると、以下の関係式（１）で表される。
｜ＩＤＣ｜＝｜ε・ε０  ・Ｌ・ｖｐ・Ｖｄ  ／ｄ｜  ・・・  （式１）
【００６４】
ここで、ε、ε０、Ｌは定数とみなすことができることから、４つの項目うち３つが分かれば、もう１つも決定することが可能になる。又、電位の変化分、感光層の膜厚が分からなかったとしても、ほぼ一定であると仮定できる状態においては、ＩＤＣがほぼ一定値になれば、回転速度（プロセススピード）が一定値に落ち着いたことを判断できる。
【００６５】
従って、像露光装置、除電露光装置、除電帯電器などによって除電された感光ドラム１の領域に対して流れる帯電電流の直流成分ＩＤＣをモニタリングすることによって、感光ドラム１の回転速度を検知することが可能となる。これにより、感光ドラム１の回転・停止を検知することに加え、予め感光ドラム１の表面の電位の変化分、感光層の膜厚を把握しておくことができれば、回転速度が安定しているかについても検知することが可能となる。即ち、感光ドラム１の回転状態を検知することができる。
【００６６】
ここで、本実施例において、ＩＤＣの測定手段は、帯電電源Ｖ１と帯電ローラ２の間に設ける構成とした。しかし、帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる電流は、感光ドラム１からアースに向けて流れるものであり、感光ドラム１からアースに向けて流れる電流を測定する構成とすることも可能である。
【００６７】
尚、帯電ローラ２に印加する直流電圧の絶対値を大きくした方が、測定される帯電電流の直流成分が大きくなり検出しやすい。しかし、現像スリーブ４１に電圧を印加せずに帯電ローラ２に対してかぶり取りバイアス以上の電圧をかけると、２成分現像方式を用いている場合には、キャリアが感光ドラム１上に付着してしまう。ここで、かぶり取りバイアスとは、画像形成中に帯電ローラ２に印加する直流電圧と現像スリーブ４１に印加する直流電圧との差のことを言う。
【００６８】
現像スリーブ４１に直流電圧を印加して、感光ドラム１上の電位との間に電位差をつかないように制御すれば、キャリア付着は回避できる。しかし、感光ドラム１の回転が不安定な時に感光ドラム１を急停止したりする場合には、キャリア付着が発生してしまい、好ましくない。
【００６９】
従って、感光ドラム１の回転検知を行う際には、キャリアの付着が発生しない程度の直流電圧を帯電ローラ２に印加して、現像スリーブ４１には電圧を印加しない構成とすることが望ましい。
【００７０】
測定の結果、式（１）から計算される電流の予測値に誤差を加味した範囲に電流値が収まった場合には、感光ドラム１の回転が安定になったと判断する。電流値が収まらなかった場合、以下のようなことが考えられる。
【００７１】
（１）測定された電流値が予測値を上回る場合
（ｉ）回転速度が速い
（ｉｉ）感光層の膜厚が予測よりも薄い（別の感光ドラムに交換された）
（ｉｉｉ）高圧回路の異常
（ｉｖ）リーク発生
（２）測定された電流値が予測値を下回る場合
（ｉ）回転速度が遅い
（ｉｉ）感光層の膜厚が予測よりも厚い（別の感光ドラムに交換された）
（ｉｉｉ）高圧回路の異常
（３）電流値がほぼ流れない場合（上記（２）の特別な場合）
（ｉ）回転していない
（ｉｉ）高圧回路の異常
（ｉｉｉ）感光体が除電されていない
（ｉｖ）帯電ローラが脱落している
（ｖ）感光ドラムが無い
【００７２】
ここで、高圧回路の異常とリーク発生については、高圧基板側のエラーとして別途検知できる。帯電ローラ２が脱落している場合、感光ドラム１が無い場合については、プロセスカートリッジ８の有無検知において検知できる。感光ドラム１が除電されていない場合は、画像形成用の露光装置が正常に作動していない。これらの場合には、しかるべきエラーメッセージを表示し、感光ドラム１及び中間転写ベルト９１（又は搬送ベルト：実施例２参照）の駆動を停止して対処する。
【００７３】
又、感光層の膜厚が、感光ドラム１が別の感光ドラム１に交換されたりして突然変化している場合には、感光ドラム１の回転速度が変化していることと区別が難しい。メモリタグなどによってプロセスカートリッジ８の変更を検知する手段を用いて、感光ドラム１が交換されたことを検知するか、現在流れている電流から感光層の膜厚を計算し、その値を使って以降制御することが考えられる。これらの場合には、必ずしも感光ドラム１の駆動を停止する必要はないが、停止する構成にしてもよい。
【００７４】
以下、図７フローチャートを参照して、本実施例における感光ドラム１の駆動の検知について説明する。
【００７５】
白黒画像出力からカラー画像出力への移行の場合、第４の感光ドラム１Ｂｋ、中間転写ベルト９１は駆動し、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが停止した状態から始まる（Ｓ１０１）。
【００７６】
第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの駆動をＯＮにする（Ｓ１０２）。この際、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、中間転写ベルト９１の駆動手段が回転していることを駆動電流などで合わせて検知する（Ｓ１０３）。正常に回転していない場合は、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、駆動系のエラーを表示させる信号を出力して、駆動を停止させる（Ｓ１０４）。
【００７７】
ＣＰＵ５０は、帯電電源Ｖ１から、帯電ローラ２に、感光ドラム１の回転検知用の電圧（回転検知電圧）を印加させ、感光ドラム１の帯電処理を開始させる（Ｓ１０５）。回転検知電圧の交流電圧成分（ＡＣバイアス）は、画像形成装置１０１が備える環境センサ（図示せず）の検出値に基づいて、帯電不良が発生しない電圧（ピーク間電圧）、例えば、１４００Ｖｐｐに設定する。又、回転検知電圧の直流電圧成分（ＤＣバイアス）は、環境センサの検出値に基づいて設定されたかぶり取りバイアスと同じ値、例えば、−２００Ｖに設定する。
【００７８】
そして、ＣＰＵ５０は、電流計Ｖ２によって検出される帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる帯電電流値の直流成分を測定する（Ｓ１０６）。本実施例では、サンプリング周期は４ｍｓとして測定する。
【００７９】
ＣＰＵ５０は、測定の結果、帯電電流の直流成分（以下「測定電流値」という。）が、下記式（２）から計算される電流値に誤差を加味した範囲に収まった場合には、感光ドラム１が安定に回転していると判断する（Ｓ１０７）。
｜ＩＤＣ｜＝｜ε・ε０  ・Ｌ・ｖｐ・Ｖｄ  ／ｄ｜≒１０μＡ  ・・・（式２）
（但し、ε＝２．５
ε０＝８．８５４×１０-12Ｆ／ｍ
Ｌ＝３２０ｍｍ
ｖｐ＝２５０ｍｍ／ｓ
Ｖｄ＝−２００Ｖ
ｄ＝３１μｍ（新品の感光ドラム）、１５μｍ（保証膜厚下限））
【００８０】
本実施例では、ＣＰＵ５０は、新品の感光ドラム（膜厚３１μｍ）においては、次の場合に、感光ドラム１の回転が安定になったと判断する。即ち、像露光装置３によって前面露光され除電された領域が帯電位置ａにくる、回転開始３００ｍｓ以降に、８回連続で測定電流値が１０μＡ±１μＡに収まった場合である。この場合、ＣＰＵ５０は、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと中間転写ベルト９１との当接動作を開始させる（Ｓ１０７）。そして、ＣＰＵ５０は、当接動作が終了した後、帯電電源Ｖ１から帯電ローラ２に印加する帯電電圧の直流成分を画像形成時の値（−６００Ｖ）へ変更させ、画像形成を開始させる。
【００８１】
一方、ＣＰＵ５０は、測定電流値が２回連続で感光層の保証膜厚下限の感光ドラム（膜厚１５μｍ）で流れる電流量の２倍（５０μＡ）を上回った場合には、次の動作を行う。即ち、この場合、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、高圧回路関連のエラーを表示させる信号を出力して、第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと中間転写ベルト９１の駆動を停止させる（Ｓ１０８、Ｓ１１０）。
【００８２】
又、ＣＰＵ５０は、測定電流値が感光層の保証膜厚下限の感光ドラムで流れる電流量の２倍と新品の感光ドラムで流れる電流量の間（９〜５０μＡ）で、且つ、感光層の膜厚から予測される値を上回った場合には、次の動作を行う。即ち、この場合、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、駆動系のエラーを表示させる信号を出力して、第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと中間転写ベルト９１の駆動を停止させる（Ｓ１０９、Ｓ１１１）。
【００８３】
又、ＣＰＵ５０は、測定電流値が電流計Ｖ２のばらつきによる誤差範囲の下限と新品の感光ドラムで流れる電流量の間（１〜９μＡ）の場合にも、感光ドラム１の回転が不安定であると判断し、次の動作を行う。即ち、この場合、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、駆動系のエラーを表示させる信号を出力して、第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと中間転写ベルト９１の駆動を停止させる（Ｓ１０９、Ｓ１１１）。
【００８４】
又、ＣＰＵ５０は、測定電流値が電流計Ｖ２のばらつきによる誤差範囲の上限（１μＡ）未満の場合には、感光ドラム１が回転していないか又は除電が機能していないと判断し、次の動作を行う。即ち、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、駆動系又は像露光装置３のエラーを表示させる信号を出力して、第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと中間転写ベルト９１の駆動を停止させる（Ｓ１１２）。
【００８５】
このように、本実施例の画像形成装置１０１は、感光体１と、感光体１を帯電する帯電部材２と、帯電部材２に電圧を印加する電圧印加手段Ｖ１と、帯電部材２により帯電された感光体１に画像を形成する画像形成手段３、４と、を有する。又、本実施例の画像形成装置１０１は、画像形成処理を開始するにあたり帯電部材２に所定電圧を印加した際に流れる電流を検出する電流検出手段Ｖ２を有する。そして、本実施例の画像形成装置１０１は、一態様においては、電流検出手段Ｖ２の出力に基づいて感光体１への駆動入力の継続の可否を制御する制御手段を有する構成とされている。本実施例では、この制御手段の機能は、ＣＰＵ５０が有する。これにより、電流検出手段Ｖ２により検出された電流が所定電流範囲内であるとき制御手段５０は感光体１への駆動入力を継続させて画像形成処理を開始させることができる。一方、電流検出手段Ｖ２により検出された電流が所定電流範囲外であるとき制御手段５０は感光体１への駆動入力を断ち画像形成処理を中止することができる。
【００８６】
又、本実施例の画像形成装置１０１は、感光体１から転写された画像を搬送する画像搬送体（中間転写体）９１と、感光体１と画像搬送体９１に駆動が入力された状態のとき感光体１と画像搬送体９１を当接させる当接手段（当接離間機構）１４と、を有する。そして、本実施例の画像形成装置１０１は、一態様においては、電流検出手段Ｖ２の出力に基づいて当接手段１４による当接動作の実行の可否を制御する制御手段を有する構成とされている。本実施例では、この制御手段の機能は、ＣＰＵ５０が有する。これにより、電流検出手段Ｖ２により検出された電流が所定電流範囲内であるとき制御手段５０は当接手段１４による当接動作を実行させて画像形成処理を開始させることができる。一方、電流検出手段Ｖ２により検出された電流が所定電流範囲外であるとき制御手段５０は当接手段１４による当接動作を実行させることなく画像形成処理を中止することができる。画像形成処理が終了した後、当接手段１４は感光体１と画像搬送体９１を離間させることができる。
【００８７】
以上の制御を行うことにより、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転が安定した状態で、中間転写ベルト９１をそれらに当接させることができるので、それらの摺擦傷の発生を効果的に防ぐことが可能となる。
【００８８】
以上、本実施例によれば、中間転写ベルト９１を感光ドラム１から離間させた状態から当接させるような場合でも、簡易な構成で感光ドラム１が回転していることを検知することができ、感光ドラム１の摺擦傷の発生を効果的に防止することができる。つまり、本実施例によれば、簡易な構成により感光ドラム１の回転状態に応じて感光ドラム１への駆動入力の継続の可否を制御することができる。又、本実施例によれば、簡易な構成により感光ドラム１の回転状態に応じて感光ドラム１と中間転写ベルト９１との当接動作の実行の可否を制御することができる。
【００８９】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例において、先に説明した実施例のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００９０】
１．画像形成装置の全体構成及び動作
図８及び図９は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置１０２は、転写方式電子写真プロセス、接触帯電方式、反転現像方式を用いた、最大通紙サイズがＡ３サイズのカラーレーザープリンタである。画像形成装置１０２は、画像形成装置本体（装置本体）と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、画像読み取り装置などの外部ホスト装置からの画像情報に応じて、記録材、例えば、用紙、ＯＨＰシートなどにカラー画像を形成して出力することができる。画像形成装置１０２が出力可能状態にあるかどうかを示す情報は外部ホスト装置に伝達され、外部ホスト装置の表示部においてメッセージとして使用者に認識可能に表示される。
【００９１】
本実施例の画像形成装置１０２は、所謂、４連タンデムドラム方式の画像形成装置である。即ち、画像形成装置１０２は、複数個のプロセスカートリッジ８を有し、各プロセスカートリッジ８により、移動可能な記録材担持体９１’により搬送される記録材Ｓに連続的にトナー像を多重転写して、カラー画像を形成する。本実施例では、プロセスカートリッジ８は、記録材担持体９１’の移動方向において直列にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４個配置されている。以下、更に詳しく説明する。
【００９２】
本実施例の画像形成装置１０２は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成するための、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを有する。４個の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋは、使用する現像剤の色が異なる他は同一の構成とされるので、以下、特に区別を要しない場合は、各画像形成部の要素であることを示す符号の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略し、総括的に説明する。
【００９３】
例えば、４色カラー画像を形成する場合の全体動作を説明すると、画像形成装置１０２と通信可能に接続された外部ホスト装置からの信号に従って、色分解された画像信号が生成される。この信号に応じて、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８ＢＫにおいて各色のトナー像の形成が行われる。
【００９４】
各プロセスカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋでは、像担持体としての回転可能な感光ドラム１を、帯電手段としての帯電部材である帯電ローラ２によって帯電させる。その一様帯電面を、像露光手段としての像露光装置（レーザービームスキャナ）３によって走査露光することで、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）を形成する。そして、この静電潜像に現像手段としての現像装置４によって現像剤であるトナーを供給することにより、感光ドラム１上にトナー像を形成する。各感光ドラム１に形成された各色のトナー像は、各転写部ｄにおいて、無端ベルト状の記録材担持体である搬送ベルト９１’上の記録材Ｓ上に順次重ね合わせて転写される。搬送ベルト９１’の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、転写手段としての転写部材である転写ローラ９２’が設けられており、この転写ローラ９２’の作用により感光ドラム１から搬送ベルト９１’上の記録材Ｓへのトナー像の転写が行われる。そして、トナー像が転写された記録材Ｓは、定着手段としての定着器１３に搬送され、ここでトナー像の定着を受けた後、機外に排出される。本実施例では、定着器１３は、定着ローラ対によって記録材Ｓに熱及び圧力を適用して、トナー像を記録材Ｓに溶融定着させる。
【００９５】
２．画像形成部の各要素の構成及び動作
ＣＰＵ５０が、搬送体駆動手段として中間転写ベルト９１の駆動手段２０の代わりに搬送ベルト９１’の駆動手段２０’に対して、駆動・停止の指示を行うこと以外は、実施例１と実質的に同じ構成である。
【００９６】
３．搬送ユニット
各画像形成部Ｐの各感光ドラム１に対向するように、転写装置としての搬送ユニット９’が設けられている。搬送ユニット９’では、無端ベルト状の記録材担持体である搬送ベルト９１’が、駆動ローラ９４、テンションローラ９５に所定の張力を持って掛け渡されている。搬送ベルト９１’は、搬送体駆動手段２０’（ＤＣブラシレスモーター）により駆動されて、図示矢印Ｒ４の方向に２５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転（周回移動）する。搬送体駆動手段２０’が正常に動作していることは、駆動電流などで確認する構成とする。
【００９７】
本実施例の画像形成装置１０２では、各感光ドラム１から記録材Ｓに対して直接トナー像の転写を行う。転写部ｄでは、搬送ベルト９１’の裏側に、転写手段としての転写部材である転写ローラ９２’が当接されている。転写ローラ９２’には、各画像形成部Ｐで独立に転写電圧（転写バイアス）を印加可能とするため、それぞれ転写電圧印加手段（バイアス印加手段）としての転写電圧電源９３が接続されている。
【００９８】
搬送ベルトユニット９’は、感光体と転写装置との当接又は離間状態を切り替える切り替え手段として当接離間機構１４’を有する。本実施例では、当接離間機構１４’は、第１〜第３の１次転写ローラ９２’Ｙ、９２’Ｍ、９２’Ｃの第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに対する加圧及び加圧の解除を、ＣＰＵ５０からの指示によって行う。当接離間機構１４’は、転写ローラ９２’Ｙ、９２’Ｍ、９２’Ｃの軸受け部分を感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに向けて押し込むことができるように構成されている。
【００９９】
搬送ベルト９１’を感光ドラム１から離間させる際には、当接離間機構１４’は、移動部１５によりテンションローラ９５を予め定められた量ｈだけ移動させる（図９）。この際、テンションローラ９５と連動して当接離間機構１４’が動作することで、第１〜第３の転写ローラ９２’Ｙ、９２’Ｍ、９２’Ｃが、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間する。又、本実施例では、第４の画像形成部ＰＢｋにおいては、転写ローラ９２’は感光ドラム１Ｂｋから離間しない構成とする。そのため、第３の画像形成部ＰＣと第４の画像形成部ＰＢｋとの間において搬送ベルト９１’の裏面側に設けられた転写位置維持ローラ１１０により、当接離間機構１４’が移動しても第４の転写ローラ９２’Ｂｋの位置がほとんど変わらないようにしている。又、搬送ベルト９１’を感光ドラム１に当接させる際には、移動部１５により、テンションローラ９５を、上述の離間させた場合とは逆に移動させる。これによりテンションローラ９５と連動して当接離間機構１４’が動作して、第１〜第３の転写ローラ９２’Ｙ、９２’Ｍ、９２’Ｃを第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに向けて加圧する（図７）。
【０１００】
４．白黒画像出力モード
本実施例の画像形成装置１０２では、起動時において、搬送ベルト９１’は、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃから離間し、且つ、停止している状態とする。外部ホストから白黒画像のみを形成する要求がＣＰＵ５０に対して行われた場合には、搬送ベルト９１’を第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接させることはなく、又、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの駆動を行うこともない。そして、搬送ベルト９１’が搬送する記録材Ｓに、第４の感光ドラム１Ｂｋに形成されたブラックのトナー像が転写される。
【０１０１】
本実施例では、露光部（露光部電位Ｖｌ：−１５０Ｖ）に転移されたトナーに対する転写効率を考慮し、転写電圧として、＋３０００Ｖの電圧を印加した。
【０１０２】
５．カラー画像出力モード
外部ホストからカラー画像のみを形成する要求がＣＰＵ５０に対して行われた場合には、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと搬送ベルト９１’とを、それぞれが静止した状態で当接させる。そして、当接が完了した後に第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと搬送ベルト９１’を駆動させる。
【０１０３】
搬送ベルト９１’上の記録材Ｓには、先ず、第１の感光ドラム１Ｙに形成された１色目（イエロー）のトナー像が転写される。その後、第２、第３、第４の感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上にそれぞれ形成された２色目（マゼンタ）、３色目（シアン）、４色目（ブラック）の各色トナー像が、順次に搬送ベルト９１’上の記録材Ｓに多重転写される。尚、画像形成処理が終了した後、当接離間機構１４’は第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと搬送ベルト９１’とを離間させる。下記の色黒混載モードにおいてカラー画像形成で画像形成処理が終了した場合も同様である。
【０１０４】
本実施例では、露光部（露光部電位Ｖｌ：−１５０Ｖ）に転移されたトナーに対する転写効率を考慮し、転写電圧として、１色目＋３０００Ｖ、２色目＋３５００Ｖ、３色目４０００Ｖ、４色目＋４５００Ｖの電圧を印加した。
【０１０５】
６．色黒混載モード
外部ホストからＣＰＵ５０に対して行われる要求が、白黒画像形成とカラー画像形成の両方を行うものであって、白黒画像出力からカラー画像出力に移行する場合には、次のようにする。即ち、この場合、先ず、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの駆動を開始し、その後、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃを回転させながら、搬送ベルト９１’を第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに当接させる。
【０１０６】
この際、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの駆動開始をＣＰＵ５０から指示するタイミングで、以下に示す検知が実行される。
【０１０７】
７．感光ドラムと搬送ベルトとの当接時の感光ドラムの回転検知
以下、図１０に示すフローチャートを参照して、本実施例における感光ドラム１の駆動の検知について説明する。
【０１０８】
白黒画像出力からカラー画像出力への移行の場合、第４の感光ドラム１Ｂｋ、搬送ベルト９１’は駆動し、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃが停止した状態から始まる（Ｓ２０１）。
【０１０９】
第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの駆動をＯＮにする（Ｓ２０２）。この際、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、搬送ベルト９１’の駆動手段が回転していることを駆動電流などで合わせて検知する（Ｓ２０３）。正常に回転していない場合は、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、駆動系のエラーを表示させる信号を出力して、駆動を停止させる（Ｓ２０４）。
【０１１０】
ＣＰＵ５０は、帯電電源Ｖ１から、帯電ローラ２に、感光ドラム１の回転検知用の電圧（回転検知電圧）を印加させ、感光ドラム１の帯電処理を開始させる（Ｓ２０５）。回転検知電圧の交流電圧成分（ＡＣバイアス）は、画像形成装置１０２が備える環境センサ（図示せず）の検出値に基づいて、帯電不良が発生しない電圧（ピーク間電圧）、例えば、１４００Ｖｐｐに設定する。又、回転検知電圧の直流電圧成分（ＤＣバイアス）は、環境センサの検出値に基づいて設定されたかぶり取りバイアスと同じ値、例えば、−２００Ｖに設定する。
【０１１１】
そして、ＣＰＵ５０は、電流計Ｖ２によって検出される帯電ローラ２から感光ドラム１に流れる帯電電流値の直流成分を測定する（Ｓ２０６）。本実施例では、サンプリング周期は４ｍｓとして測定する。
【０１１２】
ＣＰＵ５０は、測定の結果、測定電流値が、実施例１にて示した式（２）から計算される電流値に誤差を加味した範囲に収まった場合には、感光ドラム１が安定に回転していると判断する（Ｓ２０７）。本実施例では、ＣＰＵ５０は、新品の感光ドラム（膜厚３１μｍ）においては、次の場合に、感光ドラム１の回転が安定になったと判断する。即ち、像露光装置３によって前面露光され除電された領域が帯電位置ａにくる、回転開始３００ｍｓ以降に、８回連続で測定電流値が１０μＡ±１μＡに収まった場合である。この場合、ＣＰＵ５０は、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと搬送ベルト９１’との当接動作を開始させる（Ｓ２０７）。そして、ＣＰＵ５０は、当接動作が終了した後、帯電電源Ｖ１から帯電ローラ２に印加する帯電電圧の直流成分を画像形成時の値（−６００Ｖ）へ変更させ、画像形成を開始させる。
【０１１３】
一方、ＣＰＵ５０は、測定電流値が２回連続で感光層の保証膜厚下限の感光ドラム（膜厚１５μｍ）で流れる電流量の２倍（５０μＡ）を上回った場合には、次の動作を行う。即ち、この場合、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、高圧回路関連のエラーを表示させる信号を出力して、第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと搬送ベルト９１’の駆動を停止させる（Ｓ２０８、Ｓ２１０）。
【０１１４】
又、ＣＰＵ５０は、測定電流値が感光層の保証膜厚下限の感光ドラムで流れる電流量の２倍と新品の感光ドラムで流れる電流量の間（９〜５０μＡ）で、且つ、感光層の膜厚から予測される値を上回った場合には、次の動作を行う。即ち、この場合、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、駆動系のエラーを表示させる信号を出力して、第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと搬送ベルト９１’の駆動を停止させる（Ｓ２０９、Ｓ２１１）。
【０１１５】
又、ＣＰＵ５０は、測定電流値が電流計Ｖ２のばらつきによる誤差範囲の下限と新品の感光ドラムで流れる電流量の間（１〜９μＡ）の場合にも、感光ドラム１の回転が不安定であると判断し、次の動作を行う。即ち、この場合、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、駆動系のエラーを表示させる信号を出力して、第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと搬送ベルト９１’の駆動を停止させる（Ｓ２０９、Ｓ２１１）。
【０１１６】
又、ＣＰＵ５０は、測定電流値が電流計Ｖ２のばらつきによる誤差範囲の上限（１μＡ）未満の場合には、感光ドラム１が回転していないか又は除電が機能していないと判断し、次の動作を行う。即ち、ＣＰＵ５０は、外部ホスト側に、駆動系又は像露光装置３のエラーを表示させる信号を出力して、第１〜第４の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋと搬送ベルト９１’の駆動を停止させる（Ｓ２１２）。
【０１１７】
以上の制御を行うことにより、第１〜第３の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃの回転が安定した状態で、搬送ベルト９１’をそれらに当接させることができるので、それらの摺擦傷の発生を効果的に防ぐことが可能となる。
【０１１８】
以上、本実施例によれば、搬送ベルト９１’を感光ドラム１から離間させた状態から当接させるような場合でも、簡易な構成で感光ドラム１が回転していることを検知することができ、感光ドラム１の摺擦傷の発生を効果的に防止することができる。つまり、本実施例によれば、簡易な構成により感光ドラム１の回転状態に応じて感光ドラム１への駆動入力の継続の可否を制御することができる。又、本実施例によれば、簡易な構成により感光ドラム１の回転状態に応じて感光ドラム１と搬送ベルト９１’との当接動作の実行の可否を制御することができる。
【０１１９】
その他
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【０１２０】
上述の実施例では第４の感光ドラム１Ｂｋが中間転写ベルト９１又は搬送ベルト９１’から離間しない構成としたが、第４の感光ドラム１Ｂｋが離間する構成においても、効果的に本発明を適用することができる。又、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋが独立して離間する構成においても、効果的に本発明を適用することができる。又、上述の本実施例では、本発明を４連タンデムドラム方式の画像形成装置に適用したが、像担持体の数はいくつであってもかまわない。又、帯電ローラ２に印加する電圧を直流成分と交流成分とを重畳したものとしたが、直流成分のみを印加するものでもかまわない。又、接触帯電部材は上述の実施例におけるローラに限定されるものではなく、例えば、ブラシ状のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例（中間転写ベルト当接時）の概略断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一実施例（中間転写ベルト離間時）の概略断面図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の一実施例における感光ドラムの周囲の構成をより詳しく示す概略断面図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の一実施例における感光ドラム及び帯電ローラの模式的断面図である。
【図５】感光層膜厚と帯電電流の直流成分の関係を示すグラフ図である。
【図６】プロセススピードと帯電電流の直流成分の関係を示すグラフ図である。
【図７】本発明に従う感光ドラムと中間転写ベルトとの当接時の感光ドラムの回転検知の制御の一例を示すフローチャート図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の他の実施例（搬送ベルト当接時）の概略構成図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の他の実施例（搬送ベルト離間時）の概略構成図である。
【図１０】本発明に従う感光ドラムと搬送ベルトとの当接時の感光ドラムの回転検知の制御の一例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１      感光ドラム
２      帯電ローラ
３      像露光装置
４      現像装置
８      プロセスカートリッジ
９      中間転写ユニット
９’    搬送ユニット
１４    １次転写ローラの当接離間機構
１４’  転写ローラの当接離間機構
１９    感光ドラム駆動手段
２０    中間転写ベルト駆動手段
２０’  搬送ベルト駆動手段
５０    ＣＰＵ
９１    中間転写ベルト
９１’  搬送ベルト
９２    １次転写ローラ
９２’  転写ローラ
Ｖ１    帯電電源
Ｖ２    電流計
【図１】
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【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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