(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体に接触して放電することによって前記感光体の表面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源と、
前記帯電部材によって帯電された前記感光体の表面にトナー像を形成するトナー像形成部と、
少なくとも前記感光体と前記帯電部材を含み画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットと、
前記帯電部材と前記感光体との間に流れる電流を検出する電流検出部と、
操作者に情報を表示する表示部を有し、操作者が操作することによって画像形成装置に指示を行う操作部と、
前記操作部からの指示に基づいて前記帯電部材と前記感光体との間で放電が開始される放電開始電圧よりも絶対値が大きい所定の試験電圧を前記帯電部材に印加し、前記試験電圧を印加したときに前記電流検出部によって電流を検出するモードを実行する制御部と、
を有し、
前記帯電部材は前記ユニットに対して着脱可能であり、
前記制御部は、前記モードにおいて前記帯電部材と前記感光体との間で放電が開始される放電開始電圧よりも絶対値が大きい複数の所定の試験電圧を印加し、前記複数の所定の試験電圧を印加したときに前記電流検出部によってそれぞれ検出された複数の電流値の変化状態を用いて前記表示部にエラー表示を行うか否かを決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記複数の所定の試験電圧値と検出された前記複数の電流値とを用いて算出される変化率が所定値よりも小さいときにエラー表示を行う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】
前記複数の所定の試験電圧はそれぞれピーク間電圧が異なる複数の交流電圧であり、前記電流検出部が検出する前記複数の電流値は複数の交流電流値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記帯電部材は前記感光体に接触した状態で回転可能であり、前記制御部は前記モードにおいて更に前記帯電部材の周方向における異なる複数の部分が前記感光体に接触しているときにそれぞれ交流電圧を印加し、該交流電圧のピーク間電圧は前記帯電部材と前記感光体との間で放電が開始される放電開始電圧よりも小さい値であり、該交流電圧を印加したときに前記電流検出部によってそれぞれ検出された交流電流に基づいて前記表示部にエラー表示を行うか否かを決定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記ユニットが交換されたときには前記モードの実行を行なわず、前記画像形成装置本体に装着されている前記ユニットに対して前記帯電部材が交換されたときには前記モードを実行することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置においては、電子写真感光体（感光体）と、これ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て、このカートリッジを画像形成装置の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ある。プロセス手段としては、帯電手段、現像手段、クリーニング手段、感光体を除電する除電手段、感光体上の転写残トナーを帯電させるトナー帯電手段などが挙げられる。
【０００３】
プロセスカートリッジ方式では、一般に、現像手段としての現像装置に収容された現像剤が無くなった時点でユーザーやサービスマンなどの操作者がプロセスカートリッジを交換することで、画像形成装置は再び画像を形成することができるようになる。
【０００４】
しかし、プロセスカートリッジは、定期的な交換時期に達せずに交換される場合がある。例えば、帯電手段としての帯電装置が備える帯電ローラが汚損などにより交換すべき状態になった場合、プロセスカートリッジのその他の構成要素はまだ十分に使用可能である場合が多い。このような場合にも、従来一般には、プロセスカートリッジの全体が交換されることが多いため、無駄が生じてしまうことがある。そこで、プロセスカートリッジとしての交換時期は同じでも、適宜、一部のプロセス手段を個別に交換可能にすることが望まれる。
【０００５】
特許文献１には、感光体、現像装置及びクリーニング装置を備えたユニットと、帯電装置を備えたユニットと、が個別に装置本体に対して交換可能な画像形成装置が記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、感光体、クリーニング装置、帯電装置及び現像装置が枠体に対してそれぞれ個別に交換可能に取り付けられたプロセスカートリッジが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５３８６号公報
【特許文献２】特開２００６−３０９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述のように一部のプロセス手段を個別に交換可能とした場合、当該プロセス手段の取付不良が発生することがある。このような取付不良が発生すると、当該プロセス手段の感光体に対する相対位置がずれることで、当該プロセス手段が適正に作用しなくなってしまうことがある。また、当該プロセス手段を個別に交換する際に分離されるユニット間の電気接点を介して当該プロセス手段に電力が供給される場合には、当該プロセス手段側と給電部側との間の電気的接続の不良（接点不良）などが発生する可能性が高くなる。
【０００９】
例えば、プロセス手段としての帯電装置を個別に交換可能とした場合、上述のような取付不良が発生した場合、感光体が帯電させられないまま現像電圧が印加される状況となってしまう。その結果、所望の現像コントラスト電位以上の電位にて静電潜像が現像され、画像不良となる可能性がある。特に、２成分現像方式を採用している場合には、キャリアまで感光体に飛翔し、画像不良及び機械破損に繋がる可能性がある。
【００１０】
以上では、プロセス手段として帯電手段を個別に交換可能にした場合の課題を詳しく説明したが、例えば現像手段などの他のプロセス手段についても、その取付不良が発生した場合には相応の課題が生じ得る。
【００１１】
また、以上では、特に、プロセスカートリッジに対して一部のプロセス手段が個別に交換可能とされている場合の課題を詳しく説明した。しかし、一部のプロセス手段が個別に装置本体に対して交換可能とされている場合にも同様の課題が生じ得る。特に、装置本体に対して個別に交換可能な複数のユニットを有し、そのうちのあるユニットが備えるプロセス手段に、当該ユニットと他のユニットとの間の電気接点を介して電力が供給される場合には、上記同様の接点不良が発生しやすくなる。
【００１２】
したがって、本発明の目的は、交換可能なユニットの取付不良を検知して、画像不良などの不具合が発生することを抑制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】
【００１３】
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、本発明は、感光体と、前記感光体に接触して放電することによって前記感光体の表面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源と、前記帯電部材によって帯電された前記感光体の表面にトナー像を形成するトナー像形成部と、少なくとも前記感光体と前記帯電部材を含み画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットと、前記帯電部材と前記感光体との間に流れる電流を検出する電流検出部と、操作者に情報を表示する表示部を有し、操作者が操作することによって画像形成装置に指示を行う操作部と、前記操作部からの指示に基づいて前記帯電部材と前記感光体との間で放電が開始される放電開始電圧よりも絶対値が大きい所定の試験電圧を前記帯電部材に印加し、前記試験電圧を印加したときに前記電流検出部によって電流を検出するモードを実行する制御部と、を有し、前記帯電部材は前記ユニットに対して着脱可能であり、前記制御部は、前記モードにおいて前記帯電部材と前記感光体との間で放電が開始される放電開始電圧よりも絶対値が大きい複数の所定の試験電圧を印加し、前記複数の所定の試験電圧を印加したときに前記電流検出部によってそれぞれ検出された複数の電流値の変化状態を用いて前記表示部にエラー表示を行うか否かを決定することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、交換可能なユニットの取付不良を検知して、画像不良などの不具合が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】画像形成装置の模式的な断面図である。
【図２】帯電装置の模式図である。
【図３】帯電装置の電圧印加系のブロック回路図である。
【図４】プロセスカートリッジの模式的な断面図である。
【図５】プロセスカートリッジの斜視図である。
【図６】帯電ユニット及びクリーニングユニットの斜視図である。
【図７】帯電ユニットとクリーニングユニットの分解斜視図である。
【図８】帯電ローラの感光体に対する配置関係を説明するための側面図である。
【図９】帯電ユニット及びクリーニングユニットの一端部の斜視図である。
【図１０】帯電ユニットとクリーニングユニットの一端部の分解斜視図である。
【図１１】クリーニングユニットの一端側の正面図である。
【図１２】操作パネルの平面図である。
【図１３】取付状態検知制御を実施する際の操作者側の作業のフロー図である。
【図１４】取付状態検知制御を実施する際の制御部の処理のフロー図である。
【図１５】帯電ローラに印加するＤＣ電圧と流入電流との関係を示すグラフ図である。
【図１６】取付状態検知制御における取付不良の判断処理のフロー図である。
【図１７】帯電ローラにＡＣ電圧を印加して取得される帯電ローラの１周分の流入電流の分布を示すグラフ図である。
【図１８】帯電ローラに印加するＡＣ電圧と流入電流との関係を示すグラフ図である。
【図１９】取付状態検知制御における取付不良の判断処理の他の例のフロー図である。
【図２０】本発明の他の態様を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
実施例１
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式を用いたタンデム型のフルカラー画像形成装置である。
【００２０】
本実施例の画像形成装置１００は、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する。本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００２１】
画像形成部Ｓは、像担持体としてのドラム型（円筒形）の感光体（感光ドラム）１を有する。感光体１は、画像形成装置１００の装置本体１１０に設けられた駆動手段としての駆動モータ（図示せず）によって、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光体１の周囲には、感光体１の回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。まず、帯電手段としての帯電装置２が配置されている。次に、露光手段としての露光装置３が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ６が配置されている。次に、除電手段としての除電ランプ９が配置されている。次に、クリーニング手段としてのクリーニング装置５が配置されている。
【００２２】
また、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向するように中間転写体としての無端状のベルトで形成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラ（支持ローラ）に所定の張力をもって張架されている。中間転写ベルト７は、上記複数の張架ローラのうち一つである駆動ローラが回転駆動されることで、図中矢印Ｒ２方向に回転（周回移動）する。中間転写ベルト７の内周面側において、各感光体１と対向する位置に、上述の各一次転写ローラ６が配置されている。一次転写ローラ６は、中間転写ベルト７を介して感光体１に向けて付勢されており、中間転写ベルト７と感光体１とが接触（圧接）する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１を形成している。また、中間転写ベルト７の外周面側において、上記複数の張架ローラのうちの一つである二次転写対向ローラと対向する位置に、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ８が配置されている。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して上記二次転写対向ローラに向けて付勢されており、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とが接触（圧接）する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成している。
【００２３】
さらに、画像形成装置１００には、記録材格納装置１０、定着装置１３などが設けられている。
【００２４】
画像形成時には、回転する感光体１の表面が帯電装置２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に略一様に帯電させられる。帯電した感光体１の表面は、露光装置３によって画像情報に応じたレーザ光によって走査露光され、該感光体１の表面に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。感光体１上に形成された静電像は、現像装置４によってトナーを用いてトナー像として現像（顕像化）される。そして、感光体１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎにおいて、一次転写ローラ６の作用により回転する中間転写ベルト７上に静電的に転写（一次転写）される。本実施例では、一次転写動作時に、一次転写ローラ６には、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性（本実施例では正極性）のＤＣ電圧である一次転写バイアス（一次転写電圧）（例えば＋１５００Ｖ）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のような動作が第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて行われて、各色のトナーが中間転写ベルト７上に順次に重ね合わせるようにして転写される。
【００２５】
一方、記録材Ｐが、記録材格納部としてのカセット１０などから搬送手段としての搬送ローラ１１などによって二次転写部Ｎ２に搬送される。中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ８の作用により記録材Ｐ上に静電的に転写（二次転写）される。二次転写動作時に、二次転写ローラ８には、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性のＤＣ電圧である所定の二次転写バイアス（二次転写電圧）が印加される。その後、記録材Ｐは、中間転写ベルト７から分離されて、定着装置１３に搬送される。この記録材Ｐは、定着装置１３によって加熱及び加圧され、その上のトナー像が溶融、固化することで出力画像として定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、成果物として装置本体１１０の外部へと排出される。なお、トナー像を中間転写ベルト７に転写した後の感光体１は、除電ランプ９によって光が照射されて除電された後に、その表面に残留しているトナー（一次転写残トナー）がクリーニング装置５によって除去されて回収される。また、トナー像を記録材Ｐに二次転写した後の中間転写ベルト７は、その表面に残留しているトナー（二次転写残トナー）が中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１２によって除去されて回収される。
【００２６】
本実施例では、感光体１と、これに作用するプロセス手段としての帯電装置２、現像装置４及びクリーニング装置５と、は一体的にカートリッジ化されて、装置本体１１０に対して着脱可能なプロセスカートリッジ２００を構成している。プロセスカートリッジ２００についての詳細は後述する。
【００２７】
２．画像形成装置の各部の構成
２−１．感光体
本実施例では、感光体１は、負帯電特性のＯＰＣ（有機光半導体）で形成された感光層を有する。また、この感光体１の直径は３０ｍｍ、長手方向（回転軸線方向）の長さは３７０ｍｍである。この感光体１は、約３５０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。また、この感光体１は、一般的な有機感光体の層構造を有する。具体的には、この感光体１は、導電性基体であるアルミニウム製シリンダーの上に、下引き層、注入阻止層、電荷発生層、電荷輸送層、表面保護層が形成されて構成されている。
【００２８】
２−２．帯電装置
図２は、本実施例における帯電装置２の模式図である。本実施例では、帯電装置２は、感光体１の外周面（表面）に接触又は近接して配置されて感光体１を帯電させる帯電部材としての帯電ローラ２１を有する。この帯電ローラ２１は、芯金（支持部材）２１ａの外周に、下層２１ｂ、中間層２１ｃ、表層２１ｄを順次積層した３層構成を有する。芯金２１ａは、直径６ｍｍのステンレス製の丸棒である。下層２１ｂは、カーボンを分散した発泡ＥＰＤＭ（エチレンープロピレンージエンゴム）で形成した電子導電層であり、比重は０．５ｇ／ｃｍ3、体積抵抗率は１０7〜１０9Ω・ｃｍ、層厚は約３．５ｍｍである。中間層２１ｃは、カーボンを分散したＮＢＲ（ニトリルゴム）で形成されており、体積抵抗率は１０2〜１０5Ω・ｃｍであり、層厚は約５００μｍである。表層２１ｄは、フッ素化合物のアルコール可溶性ナイロン樹脂に、酸化錫、カーボンを分散して形成したイオン導電層であり、体積抵抗率は１０7〜１０10Ω・ｃｍ、表面粗さ（ＪＩＳ規格１０点平均表面粗さＲｚ）は１．５μｍ、層厚は約５μｍである。本実施例では、帯電ローラ２１の長手方向（回転軸線方向）の長さは３３０ｍｍ、直径は１４ｍｍである。
【００２９】
また、帯電装置２は、帯電ローラ２１の芯金２１ａの長手方向の両端部をそれぞれ回転自在に保持する軸受け部材２２を有する。また、帯電装置２は、帯電ローラ２１の長手方向の両端部の各軸受け２２を介して帯電ローラ２１を感光体１に向かって付勢（押圧）する付勢手段としての押圧バネ２３を有する。帯電ローラ２１は、押圧バネ２３によって、感光体１の表面に対して所定の押圧力をもって圧接されている。そして、帯電ローラ２１は、感光体１の回転に従動して図中矢印Ｒ３方向に回転する。感光体１と帯電ローラ２１との圧接部が帯電ニップＮｃである。また、本実施例では、帯電装置２は、帯電ローラ２１を清掃する清掃手段としての帯電ローラ清掃部材２４を有する。帯電ローラ清掃部材２４としては、帯電ローラ２１に接触して配置されるローラ状又は固定型のブラシ部材、ローラ状又は固定型のスポンジ部材、あるいはシート状部材などを用いることができる。
【００３０】
帯電ローラ２１は、被帯電体である感光体１の表面に接触すると共に、装置本体１１０に設けられた帯電電源（高圧電源）１２０から所定の帯電バイアス（帯電電圧）を印加される。そして、帯電ローラ２１と感光体１の表面との間の微小な空隙で発生する放電により、感光体１の表面が帯電させられる。この帯電処理が行われる微小な空隙は、感光体１の表面の移動方向において帯電ニップＮｃの上流側、下流側の楔形（感光体１の回転軸線に沿って見た形状）の空間のうち一方又は両方である。なお、帯電部材が被帯電体である感光体に近接して配置されている場合は、最近接部も放電領域として帯電処理が行われる。
【００３１】
本実施例では、帯電動作時に、帯電ローラ２１には、帯電電源１２０から、帯電バイアスとして、直流電圧（ＤＣ電圧）と交流電圧（ＡＣ電圧）とが重畳された振動電圧が印加される。具体的には、一例として、−８５０ＶのＤＣ電圧と、ピーク間電圧１９００Ｖｐｐ、周波数２．５ｋＨｚのＡＣ電圧と、が重畳された振動電圧が印加される。これによって、感光体１は略一様に帯電電位（暗部電位）−８００Ｖに帯電させられる。
【００３２】
図３は、本実施例における帯電ローラ２１に対する帯電バイアス印加系の概略回路図である。帯電ローラ２１に対する電圧印加手段である帯電電源１２０は、直流電圧発生部（ＤＣ電源）Ｓ１と、交流電圧発生部（ＡＣ電源）Ｓ２と、を有する。ＤＣ電圧は、トランスＴ１を含むＤＣ電源Ｓ１から定電圧出力される。ＤＣ電源Ｓ１において、ＤＣ高圧制御回路（比較器）１２１は、抵抗Ｒ１を介してＤＣ電圧を電圧検出回路１２２で検出し、その出力情報に基づいてＤＣ電圧出力を安定させる。制御回路駆動信号入力部１２３は、トランスＴ１に駆動信号を入力する。また、ＡＣ電圧は、トランスＴ２を含むＡＣ電源Ｓ２から定電流出力される。ＡＣ高圧制御回路１２４は、コンデンサＣ２を介して交流電流（ＡＣ電流）を電流検出回路１２５で検出し、その出力情報に基づいて増幅回路１２６のゲインを制御する。また、ＤＣ電源Ｓ１の出力とＡＣ電源Ｓ２の出力とが、抵抗Ｒ３を介して重畳される。こうして、帯電電源１２０から、所定のＤＣ電圧と所定のピーク間電圧及び周波数のＡＣ電圧とが重畳された振動電圧（帯電バイアスＶｄｃ＋Ｖａｃ）が、芯金２１ａを介して帯電ローラ２１に印加される。
【００３３】
また、感光体１を介して帯電ローラ２１に流れる直流電流値（ＤＣ電流値）及び交流電流値（ＡＣ電流値）を測定する検出手段（電流検出部）としての電流値測定回路（以下、単に「測定回路」ともいう。）１３０が、帯電電源１２０と帯電ローラ２１とに接続されている。測定回路１３０から、装置本体１１０に設けられた制御手段としての制御部１４０に、測定した電流値の情報が入力される。この電流値の情報は、制御部１４０による後述する取付状態検知制御に用いられる。
【００３４】
なお、本実施例では、制御部１４０は、記録材Ｐに画像を形成して出力する画像形成動作を含む、画像形成装置１００の各部の動作を総合的に制御するものである。制御部１４０は、演算機能、記憶機能を備え、プログラムされ得る、通常のコンピュータ制御装置で構成することができる。
【００３５】
２−３．露光装置
本実施例では、露光装置３は、半導体レーザ光源と、ポリゴンミラー光学系と、を用いたレーザービーム走査露光装置である。帯電装置２によって帯電させられた感光体１の表面の画像部の電位は、露光装置３によって露光されることにより約−３００Ｖに変化する。
【００３６】
２−４．現像装置
本実施例では、現像装置４は、現像剤として二成分現像剤を用いる。現像装置４は、現像容器４１を有しており、現像容器４１内に二成分現像剤が収容されている。二成分現像剤は、主に非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）との混合物である。本実施例では、トナーとキャリアとを重量比で約８：９２の割合で混合した、トナー濃度（ＴＤ比）８％の二成分現像剤が用いられる。
【００３７】
現像装置４は、感光体１に対向する現像容器４１の開口部に位置して、現像剤担持体としての現像スリーブ４２を有する。現像スリーブ４２は、感光体１との最近接距離を２００μｍに保持した状態で感光体１に対向して配置される。感光体１と現像スリーブ４２との対向部が現像部（トナー像形成部）となる。現像スリーブ４２は、その表面の移動方向が現像部において感光体１の表面の移動方向と順方向になるように、装置本体１１０に設けられた駆動手段としての駆動モータ（図示せず）によって回転駆動される。現像スリーブ４２の中空部には、磁界発生手段としてのマグネットローラ４３が配置されている。マグネットローラ４３の磁力により、二成分現像剤が現像スリーブ４２の表面に担持される。現像スリーブ４２の表面に担持された現像剤の層は、現像剤規制手段としての現像ブレード４４により所定の厚さに規制される。そして、この二成分現像剤は、現像スリーブ４２の回転に伴って現像部に搬送され、マグネットローラ４３の磁力によって感光体１の表面に近接又は接触する磁気ブラシを形成する。また、現像スリーブ４２には、装置本体１１０に設けられた現像電源（図示せず）から、所定の現像バイアス（現像電圧）が印加される。本実施例では、現像動作時に、現像スリーブ４２には、現像バイアスとして、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とが重畳された振動電圧が印加される。具体的には、感光体１の帯電電位（暗部電位）が−８００Ｖの場合、−６２０ＶのＤＣ電圧と、ピーク間電圧１３００Ｖｐｐ、周波数１０ｋＨｚのＡＣ電圧と、が重畳された振動電圧が印加される。
【００３８】
現像スリーブ４２に印加される現像バイアスによって形成される電界によって、感光体１上の静電像の画像部に二成分現像剤中のトナーが選択的に付着させられる。これにより、感光体１上の静電像がトナー像として現像される。感光体１上に形成されたトナーの帯電量は約４０μＣ／ｇである。現像部を通過した現像スリーブ４２上の現像剤は、現像スリーブ４２の回転に伴って現像容器４１内の現像剤溜り部に戻される。
【００３９】
２−５．クリーニング装置
本実施例では、クリーニング装置５は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード５１と、廃トナー容器５２と、を有する。クリーニングブレード５１は、感光体１の表面に当接されている。クリーニング装置５は、回転する感光体１の表面からクリーニングブレード５１によって一次転写残トナーを掻き取って、廃トナー容器５２内に回収する。クリーニング装置５は、クリーニングブレード５１を備えたブレードクリーニング方式のものに限定されるものではなく、クリーニング部材としてファーブラシなどを有するものであってもよい。
【００４０】
３．プロセスカートリッジ
図４は、本実施例におけるプロセスカートリッジの模式的な断面図である。本実施例では、プロセスカートリッジ２００は、クリーニングユニット２０１と、帯電ユニット２０２と、現像ユニット２０３と、が一体的に結合されて構成されている。クリーニングユニット２０１は、感光体１と、クリーニング装置５と、が支持枠体としてのクリーニング枠体２１１によってまとめられて構成されている。帯電ユニット２０２は、帯電装置２が支持枠体としての帯電枠体２２１によってまとめられて構成されている。また、現像ユニット２０３は、現像装置４が支持枠体としての現像枠体２３１によってまとめられて構成されている。そして、本実施例では、プロセスカートリッジ２００が装置本体１１０に対して一体的に着脱可能とされていると共に、少なくとも帯電ユニット２０２が、プロセスカートリッジ２００に対して個別に着脱可能とされている。特に、本実施例では、詳しくは後述するように、帯電ユニット２０２は、クリーニングユニット２０１に対して取り外し可能に結合される。また、本実施例では、現像ユニット２０３もまた、クリーニングユニット２０１に対して取り外し可能に結合される。
【００４１】
プロセスカートリッジ２００は、装置本体１１０内に挿入され、装置本体１１０の所定位置に設けられた装着手段としての装着部１１１に対して所定の要領で装着される。また、反対に、プロセスカートリッジ２００は、装置本体１１０の装着部１１１から取り外されて、装置本体１１０内から抜き取られる。
【００４２】
このように、プロセスカートリッジ２００を装置本体２２０に対して着脱自在な構成とすることにより、メンテナンスや消耗品の交換を行いやすくして、製品の性能の維持を容易とすることが可能となる。すなわち、画像形成装置１００を長時間使用していると各種部品が消耗して画像品質を低下させてしまうことがある。しかし、ユーザーやサービスマンなどの操作者が寿命に達したプロセスカートリッジ２００を取り外して新品のプロセスカートリッジ２００と交換することで、メンテナンスや消耗品の交換を容易に行って、画像形成装置１００の規定の機能を維持できる。
【００４３】
また、帯電ユニット２０２をプロセスカートリッジ２００に対して個別に着脱自在な構成とすることにより、例えば帯電ローラ２１が汚損などにより交換すべき状態になった場合に、適宜、帯電ユニット２０２のみを個別に交換することができる。これにより、まだ十分使用可能なプロセスカートリッジ２００のその他の要素を無駄にすることなく、画像形成装置１００の規定の機能を維持できる。
【００４４】
図５は、本実施例におけるプロセスカートリッジ２００の外観を示す斜視図である。図５では、クリーニングユニット２０２の外観が手前側に表わされている。図６は本実施例におけるプロセスカートリッジ２００のうちクリーニングユニット２０１及び帯電ユニット２０２の斜視図であり、図７はその分解斜視図である。図６ではクリーニングユニット２０２の感光体１が手前側に表わされており、図７ではクリーニングユニット２０１の外観が手前側に表わされている。
【００４５】
本実施例では、図５に示すように、現像ユニット２０３は、クリーニングユニット２０１に対して嵌め合わされて、さらに結合アーム２３２によって一体的に結合される。
【００４６】
また、本実施例では、図６及び図７に示すように、帯電ユニット２０２は、帯電ローラ２１、帯電ローラ清掃部材２４などの帯電装置２の各要素が帯電枠体２２１に保持された状態で、クリーニングユニット２０１に対し着脱可能とされている。
【００４７】
更に説明すると、帯電ユニット２０２の帯電枠体２２１には、第１、第２位置決め穴２２２ａ、２２２ｂが形成されている。第１位置決め穴２２２ａは丸穴、第位置決め穴２２２ｂは長穴になっている。一方、クリーニングユニット２０１のクリーニング枠体２１１には、第１、第２位置決め突起２１２ａ、２１２ｂが形成されている。また、帯電枠体２２１には、固定用穴（ネジ穴）２２３ａ〜２２３ｇが形成されており、クリーニング枠体２１１には、固定用穴（ネジ穴）２１３ａ〜２１３ｇが形成されている。帯電ユニット２０２は、上記第１、第２位置決め穴２２２ａ、２２２ｂ、第１、第２位置決め突起２１２ａ、２１２ｂを基準にして、クリーニングユニット２０１に嵌め合わされる。そして、上記ネジ穴２２３ａ〜２２３ｇ、２１３ａ〜２１３ｇを通して、固定手段としてのネジ（図示せず）によって、帯電ユニット２０２はクリーニングユニット２０１に対して固定される。図７中の破線矢印は、帯電ユニット２０２とプロセスカートリッジ２０１とを接合したときの対応する部位を示す。
【００４８】
なお、帯電ユニット２０２は、帯電ローラ２１の長手方向（回転軸線方向）の少なくとも３箇所以上でクリーニングユニット２０１により保持されることが好ましい。本実施例では、帯電ユニット２０２は、帯電ローラ２１の長手方向の７箇所において、ネジを用いてクリーニングユニット２０１に固定される。これにより、感光体１と帯電ローラ２１との、より均一な圧力分布による密接状態を保持することができる。したがって、感光体１の表面電位をより良好に均一化することが可能となる。
【００４９】
また、本実施例では、図８に示すように、クリーニングユニット２０１と帯電ユニット２０２とを結合した際に、帯電ローラ２１の感光体１に対する押圧方向に見て、帯電ローラ２１の回転軸線方向と感光体１の回転軸線方向とが交差角θで交差する構成とする。すなわち、本実施例では、帯電ローラ２１の回転軸線方向と感光体１の回転軸線方向とは平行に配置されていない。これにより、感光体１の表面電位を更に良好に均一化することが可能となる。図８中の実線が帯電ローラ２１の芯金２１ａの長手基線（回転軸線）、破線が感光体１の長手基線（回転軸線）を示す。本実施例では、上記交差角θは３°とした。これにより、帯電ローラ２１による感光体１の表面電位の収束性を向上させることができる。ただし、本発明は、上記交差角を設ける構成に限定されるものではなく、感光体１の回転軸線方向と帯電ローラ２１の回転軸線方向とは略平行であってもよい。また、上記交差角を設ける場合についても、その角度は本実施例の角度以上であっても本実施例の角度以下であってもよい。通常、上記交差角θは１０°以下にすることが好ましい。
【００５０】
４．給電構成
次に、本実施例におけるプロセスカートリッジ２００への給電構成について説明する。本実施例では、特に、プロセスカートリッジ２００に設けられた感光体１に作用するプロセス手段としての帯電装置２への給電構成について説明する。
【００５１】
図９は、本実施例におけるプロセスカートリッジ２００のうちクリーニングユニット２０１及び帯電ユニット２０２の長手方向の一方の端部（図７における右側に対応）の近傍の拡大斜視図である。図１０は、同端部近傍の拡大分解斜視図である。図９では、クリーニングユニット２０１の長手方向の端部には、端部カバー２１４が取り付けられている状態が示されているが、図１０では、この端部カバー２１４が取り外された状態が示されている。
【００５２】
図９に示すように、クリーニングユニット２０１のクリーニング枠体２１１には、端部カバー２１４から露出するようにして、カートリッジ本体間接点部２１５が設けられている。このカートリッジ本体間接点部２１５は、プロセスカートリッジ２００が装置本体１１０に装着された際に、装置本体１１０に設けられた本体側接点部１１２（図４）と接触して電気的に接続される。また、本体側接点部１１２には、装置本体１１０に設けられた帯電電源１２０が電気的に接続されている。カートリッジ本体間接点部２１５は、本体側接点部１１２を介して、装置本体１１０に設けられた帯電電源１２０より印加された帯電バイアスを受ける。
【００５３】
図１０に示すように、クリーニングユニット２０１のクリーニング枠体２１１には、帯電ユニット２０２の帯電枠体２２１との接合部の一部である第１接点挟持部２１１ａに位置して、第１ユニット間接点部２１６が設けられている。また、クリーニングユニット２０１のクリーニング枠体２１１には、一端部がカートリッジ本体間接点部２１５と結合され、他端部が第１ユニット間接点部２１６と結合された、第１リード部２１７が設けられている。本実施例では、カートリッジ本体間接点部２１５と一体的に形成された電極部材が、第１リード部２１７として第１接点挟持部２１１ａまで延伸されて、第１ユニット間接点部２１６に結合されている。
【００５４】
一方、図１０に示すように、帯電ユニット２０２の帯電枠体２２１には、クリーニングユニット２０１のクリーニング枠体２１１との接合部の一部である第２接点挟持部２２１ａに位置して、第２ユニット間接点部２２４が設けられている。また、帯電ユニット２０２の帯電枠体２２１には、帯電ローラ２１の芯金２１ａに接触するように、印加接点部２２５が設けられている。印加接点部２２５は、帯電ローラ２１が回転しても芯金２１ａに対して所定の圧接状態を維持して常時帯電バイアスを印加できるように構成されている。また、帯電ユニット２０２の帯電枠体２２１には、一端部が第２ユニット間接点部２２４と結合され、他端部が印加接点部２２５と結合された第２リード部２２６が設けられている。本実施例では、第２ユニット間接点部２２４と一体的に形成された電極部材が、第２リード部２２６として第２接点挟持部２２１ａから帯電ローラ２１の芯金２１ａの端部近傍まで延伸されて、印加接点部２２５に結合されている。
【００５５】
そして、上述のようにして帯電ユニット２０２をクリーニングユニット２０１に結合することによって、第１ユニット間接点部２１６と第２ユニット間接点部２２４とが接触して、電気的に接続される。このとき、本実施例では、第１ユニット間接点部２１６と第２ユニット間接点部２２４とは、第１接点挟持部２１１ａと第２接点挟持部２２１ａとによって挟持される。これにより、接点不良が発生し難くされている。
【００５６】
５．新品検知手段
本実施例では、クリーニングユニット２０１には、プロセスカートリッジ２００が新品か使用済かを判別するための新品検知手段が設けられている。図１１は、クリーニングユニット２０１の長手方向に見た正面図である。本実施例では、図１１の手前側（図７における左側に対応）のクリーニングユニット２０１の側面に、新品検知手段としての新品検知回路２０４が設けられている。新品検知回路２０４は、ＩＣチップと、内蔵ヒューズと、を有する。新品検知回路２０４は、プロセスカートリッジ２００が装置本体１１０に装着された際に、装置本体１１０側に設けられた本体側検知回路接点（図示せず）と接触して電気的に接続される。そして、装置本体１１０の電源がＯＮとされた際に、上記本体側検知回路接点を介して通電されることにより上記ヒューズが切断される。上記ヒューズが切断されたプロセスカートリッジ２００は、それ以降装置本体１１０に対して着脱動作が繰り返されても、常に使用済と判断される。この新品検知回路２０４によるプロセスカートリッジ２００が新品か使用済みかを示す情報は、例えば後述する取付状態検知制御の実施の要否を判別する材料の一つとして用いることができる。
【００５７】
なお、新品検知手段はクリーニングユニット２０１に設けることに限定されるものではない。例えば、クリーニングユニット２０１に加えて、帯電ユニット２０２に対しても同様の新品検知手段を設けることができる。これにより、帯電ユニット２０２が新品か使用済みかの判断及び帯電ユニット２０２の着脱動作の確認などが可能となり、例えば後述する取付状態検知制御の実施の要否を判別する材料の一つとして用いることができる。例えば、帯電ユニット２０２に設けられた新品検知手段が帯電ユニット２０２が新品であることを示す場合に、後述する取付状態検知制御を実施するようにすることができる。
【００５８】
６．取付状態検知制御
次に、本実施例における帯電ユニット２０２のクリーニングユニット２０１に対する取付状態（組付け状態）を検知する取付状態検知制御について説明する。
【００５９】
６−１．操作者側の処理
図１２は、本実施例の画像形成装置１００の装置本体１１０に設けられた操作部としての操作パネル（操作部）１１３を示す。操作パネル１１３は、表示画面１１３ａと、メカニカルキー入力部１１３ｂと、を有する。表示画面１１３ａは、タッチパネル式のディスプレイとして構成されており、情報の表示部として機能すると共に、表示されたソフトキーにより情報を入力する入力部としても機能する。本実施例では、制御部１４０に取付状態検知制御を実行させる信号を入力するための入力手段（選択手段）として、装置本体１１０に設けられた操作パネル１１３上の実行ボタン１１４が設けられている。
【００６０】
まず、図１３を参照して、取付状態検知制御を実施する際のユーザーやサービスマンなどの操作者側の作業の流れについて説明する。
Ｓ１０１：操作者は、プロセスカートリッジ２００の交換の準備のために装置本体１１０の主電源をＯＦＦにする。
Ｓ１０２：操作者は、プロセスカートリッジ２００の交換かそれ以外のパーツ（本実施例では帯電ユニット２０２）の交換かを判断する。
Ｓ１０３：操作者は、プロセスカートリッジ２００の交換を実施する。
Ｓ１０４：操作者は、新品のプロセスカートリッジ２００に交換したか判断し、交換した場合（Ｙｅｓ）はＳ１０８、交換していない場合（Ｎｏ）はＳ１０５に移行する。
Ｓ１０５：操作者は、帯電ユニット２０２のみを交換したか判断し、交換した場合（Ｙｅｓ）はＳ１０６、交換していない場合（Ｎｏ）はＳ１０８に移行する。
Ｓ１０６：操作者は、装置本体１１０の主電源をＯＮにする。
Ｓ１０７：操作者は、操作パネル１１３上の実行ボタン１１４を押す（触れる）などして操作することによって、取付状態検知制御を実施させる。
Ｓ１０８：操作者は、取付状態検知制御は不要であるため通常作業に移行する。
【００６１】
６−２．画像形成装置側の処理
次に、図１４を参照して、取付状態検知制御（検出モード）を実施する際の装置本体１１０側の処理の流れについて説明する。この処理は、装置本体１１０に設けられた制御部１４０によって実行される。
Ｓ２０１：制御部１４０は、操作者により操作パネル１１３上の実行ボタン１１４が操作されたことを確認する。
Ｓ２０２：制御部１４０は、新品検知回路２０４によりプロセスカートリッジ２００の状態を検知する。
Ｓ２０３：制御部１４０は、新品のプロセスカートリッジ２００に交換されたか判断し、交換された場合（Ｙｅｓ）はＳ２０７、交換されていない場合（Ｎｏ）はＳ２０４に移行する。このとき、制御部１４０は、新品検知回路２０４のヒューズが、非断線状態であるならばプロセスカートリッジ２００は新品であると判断し、断線状態であるならば使用済であると判断する。
Ｓ２０４：制御部１４０は、取付状態検知制御を実施する際の条件（設定）で高圧（試験電圧）を帯電装置２に印加する。
Ｓ２０５：制御部１４０は、測定回路１３０の検出結果に基づき、現在装置本体１１０に装着されているプロセスカートリッジ２００において帯電ユニット２０２のクリーニングユニット２０１に対する取付不良が生じていないか判断する。取付不良が生じていると判断した場合（Ｙｅｓ）はＳ２０６、生じていないと判断した場合（Ｎｏ）はＳ２０７に移行する。
Ｓ２０６：制御部１４０は、操作パネル１１３上に取付不良が発生している旨の警告表示（エラー表示）を行い、操作者に対して交換したパーツ（本実施例では、帯電ユニット２０２）の取付状態の再調査を促す。
Ｓ２０７：制御部１０７は、取付不良は生じていないので、そのまま通常制御に移行する。
【００６２】
取付状態検知制御は、操作者がパーツ（本実施例では帯電ユニット２０２）を交換した場合に実施される制御であり、通常の画像形成中などには実行されない制御である。すなわち、取付状態検知制御は、ユニットの交換が行われた直後（次に画像形成が行われる前）などの非画像形成時に実施される。また、本実施例では、制御部１４０は、新品検知回路２０４によりプロセスカートリッジ２００が新品であることが検知された場合には、取付状態検知制御の処理を実行しないようにする。
【００６３】
なお、操作者により実行ボタン１１４が操作された場合には取付状態検知制御を実行するものとして、Ｓ２０２、Ｓ２０３の処理は省略してもよい。
【００６４】
７．高圧条件及び判断手法
次に、取付状態検知制御における高圧条件及び取付不良の判断手法について説明する。
【００６５】
本実施例では、取付状態検知制御において帯電ローラ２１に印加する高圧の条件が通常の画像形成時とは異なる。すなわち、本実施例では、画像形成時には、接触帯電方式における帯電ローラ２１への電圧の印加方式としてＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳するＡＣ帯電方式を採用している。ＡＣ帯電方式では、帯電バイアスとして、必要とされる感光体１の表面電位に相当するＤＣ成分に、ＤＣ電圧を印加した場合の放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上のピーク間電圧値のＡＣ成分が重畳された振動電圧が、帯電ローラ２１に印加される。本実施例では、画像形成時には、帯電バイアスとして、２３℃５０％環境において、−８５０ＶのＤＣ電圧と、ピーク間電圧１９００Ｖｐｐ、周波数２．５ｋＨｚのＡＣ電圧と、が重畳された振動電圧が、帯電ローラ２１に印加される。これに対して、本実施例では、取付状態検知制御においては、ＤＣ電圧のみが帯電ローラ２１に印加される。
【００６６】
一般的な空隙における放電開始電圧を考えると、パッシェンの法則に基づき下記式１が適用される。
【００６７】
【数１】
0005868367.tif 000002
【００６８】
上記式１において、Ｖｇは空隙間における電圧、Ｚは空隙距離である。
【００６９】
上記式１に対して感光体１の比誘電率を考慮した場合、下記式２が適用される。
【００７０】
【数２】
0005868367.tif 000003
【００７１】
上記式２において、ＶｔｈはＤＣ電圧を印加した場合の放電開始電圧、εｒは感光体１の比誘電率、ｄは本実施例では帯電ローラ２１と感光体１との間の距離である。本実施例では、εｒが２．５Ｆ／ｍ、ｄが３５μｍであり、放電開始電圧Ｖｔｈが７２８Ｖとなる。
【００７２】
本実施例では、この放電開始電圧Ｖｔｈを利用して、取付不良が発生しているか否かを判別する。図１５は、取付不良が発生していない場合（正常時）と取付不良が発生している場合（取付不良発生時）において、帯電ローラ２１に対してＤＣ電圧を印加した場合の、印加したＤＣ電圧値と検出された流入電流値との関係を示している。横軸がＤＣ電圧値、縦軸が流入電流値であり、実線が正常時、破線が取付不良発生時の関係を示している。
【００７３】
ここで、取付不良が発生している場合としては、次の２つの態様が挙げられる。まず、帯電ローラ２１と感光体１との間の距離が所定値（組立称呼値）に対して離れている場合がある（接触不良）。また、帯電ユニット２０２とクリーニングユニット２０１との間における電極間、すなわち、第１ユニット間接点部２１６と第２ユニット間接点部２２４との間の距離が所定値（組立称呼値）に対して離れている場合がある（接点不良）。そして、これらの場合には、正常時よりも高い電圧を印加しなければ、放電開始電圧に達しない。例えば、本実施例では、帯電ローラ２１に−９００ＶのＤＣ電圧を印加した場合、正常時には約−３０μＡの流入電流が検出される。これに対して、取付不良発生時には、放電には至らないため０μＡが検出される。
【００７４】
この挙動を比較することにより、取付不良が発生しているか否かを判断することができる。本実施例では、取付状態検知制御において、正常時にＤＣ電圧を印加した場合の放電開始電圧Ｖｔｈ以上（絶対値）のＤＣ電圧を帯電ローラ２１に印加する。また、このときの流入電流値を測定回路１３０により検出する。そして、検出された流入電流値を、制御部１４０に予め記憶されている、正常時にそのＤＣ電圧値を印加した場合の流入電流値に相当する所定値（閾値）と比較する。そして、検出された流入電流値が閾値より小さい場合に、取付不良が発生していると判断する。
【００７５】
図１６は、図１４のＳ２０５における制御部１４０の処理をより詳しく示す。つまり、制御部１４０は、図１４のＳ２０４において、上記放電開始電圧Ｖｔｈ以上の所定のＤＣ電圧を帯電電源１２０から帯電ローラ２１に対して出力させ、測定回路１３０により流入電流値を検出させる。そして、制御部１４０は、図１６のＳ３０１において、流入電流値の検出結果と上記閾値とを比較し、検出された流入電流値が閾値より小さい場合（Ｙｅｓ）には図１４のＳ２０６、閾値以上の場合（Ｎｏ）には図１４のＳ２０７へ進む。
【００７６】
なお、取付不良が発生しているか否かを判断する手法は、上記本実施例のものに限定されるものではない。予め求められている正常時のＤＣ電圧値と流入電流値との関係に基づく情報（当該関係に対して取付不良が発生していると判断できる差分を示す情報を含む）と、検出値と、を比較することに基づいて取付不良が発生しているか否かを判断するようにすればよい。典型的には、上述のように、帯電ローラ２１に対して放電開始電圧前後の高圧を印加し、このときの流入電流を測定回路１３０により検出し、制御部１４０に予め記憶されている正常時のＤＣ電圧値に対する流入電流値の関係性と比較する。
【００７７】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、第２ユニット（帯電ユニット）２０２が第１ユニット（クリーニングユニット）２０１に対して着脱可能とされているプロセスカートリッジ２００が着脱可能である。クリーニングユニット２０１には第１電気接点（第１ユニット間接点部）２１６が設けられ、帯電ユニット２０２にはその第１電気接点２１６と電気的に接続される第２電気接点（第２ユニット間接点部）２２４が設けられている。また、画像形成装置１００は、第１電気接点２１６及び第２電気接点２２４を介して帯電装置２に電圧を印加する電源１２０と、電源１２０から帯電装置２に電圧を印加した際に流れる電流を検出する検出手段（測定回路）１３０と、を有している。さらに、画像形成装置１００は、検出手段１３０の検出結果に基づいて第２ユニット２０２の第１ユニット２０１に対する取付状態に係る情報を取得する処理を実行する制御手段（制御部）１４０を有している。特に、本実施例では、制御部１４０は、帯電装置２に所定の直流電圧を印加した際に測定回路１３０により検出された電流が所定値より小さい場合に、取付状態が不良であることに対応する所定の情報を報知するための処理を実行する。このとき、上記所定の直流電圧は、取付状態が正常であるときに帯電装置２に直流電圧を印加した場合の放電開始電圧以上の値の直流電圧とすることが好ましい。ここで、取付状態は、典型的には、帯電装置２の感光体１に対する相対位置の状態及び／又は第２電気接点２２４の第１電気接点２１６に対する相対位置の状態である。
【００７８】
以上、本実施例によれば、プロセスカートリッジ２００に対して交換可能な帯電ユニット２０２の取付不良を検知して、画像不良などの不具合が発生することを抑制できる。
【００７９】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１と同じである。したがって、実施例１の画像形成装置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の符合を付して、詳しい説明は省略する。
【００８０】
本実施例では、取付状態検知制御において、画像形成時とは異なる高圧条件として、ＡＣ電圧のみを帯電ローラ２１に印加する。このようにＡＣ電圧を用いる場合、以下に説明するような２つの判断基準により取付不良が発生しているか否かを判断することが好ましい。
【００８１】
前述のように、取付不良が発生している場合としては、次の２つの態様が挙げられる。すなわち、帯電ローラ２１と感光体１との間の距離が組立称呼値に対して離れている場合（接触不良）と、帯電ユニット２０２とクリーニングユニット２０１との間における電極間の距離が組立称呼値に対して離れている場合（接点不良）とである。
【００８２】
例えば、帯電ローラ２１と感光体１との間において接触不良が発生している場合、取付状態検知制御においてＡＣ電圧を印加すると、帯電ローラ２１が全て感光体１と接触していない場合を除き、感光体１に流入電流が流れる。そこで、本実施例では、取付状態検知制御において、ＡＣ電圧を印加している際の帯電ローラ２１の１周分の流入電流値（ＡＣ総電流量）の分布を測定回路１３０により検出する。また、本実施例では、帯電ローラ２１の周方向の各位置で検出された流入電流値を、最小値を基準として相対値化する。そして、基準に対する最大値が所定値（閾値）より大きい場合、取付不良が生じていると判断する。すなわち、帯電ローラ２１の感光体１に対する密接状態のムラを、帯電ローラ２１の１周にわたり検出される流入電流値のムラとして検出することができる。本実施例では、十分に均一な帯電性が得られることなどを基準に予め求められた上記閾値は１．０３である。例えば、図１７は、ピーク間電圧１０００ＶｐｐのＡＣ電圧を印加した場合の、帯電ローラ２１の１周分の流入電流値（ＡＣ総電流量）を最小値に対して相対値化して示す。横軸が帯電ローラ２１の周長、縦軸が上記相対値である。図１７の実線で示すように相対値が閾値（本実施例では１．０３）より大きくなる流入電流値の分布が検出された場合に、取付不良が発生していると判断することができる。なお、このときに印加するＡＣ電圧（ピーク間電圧）は、接触状態のムラを流入電流値の分布から良好に検出するために、本実施例のように放電開始点（ＤＣ電圧を印加した場合の放電開始電圧の２倍）より小さい値とすることが好ましい。
【００８３】
また、帯電ユニット２０２とクリーニングユニット２０１との間における電極間で接点不良が発生している場合は、帯電ローラ２１に高圧が印加されないため、上記流入電流値の分布を検出できない。本実施例では、このような場合を想定し、取付状態検知制御において、放電開始点（ＤＣ電圧を印加した場合の放電開始電圧の２倍）以上のＡＣ電圧（ピーク間電圧）を印加した際のＡＣ電圧値と検出される流入電流値との関係から取付不良を判断する。例えば、図１８は、ピーク間電圧５００Ｖｐｐから１５００ＶｐｐまでのＡＣ電圧をピーク間電圧１００Ｖｐｐ刻みで変化させて印加した場合のＡＣ電圧値（ピーク間電圧値）と流入電流値との関係を示す。横軸がＡＣ電圧値、縦軸が流入電流値（ＡＣ総電流量）である。図１８に示すように、正常時には、ＤＣ電圧を印加した場合の放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上のＡＣ電圧値で放電が開始されるのに対して、取付不良発生時には、放電が開始されない。そこで、放電開始電圧Ｖｔｈの２倍以上のＡＣ電圧値の傾きを検出して、正常時の傾きに相当する所定値（閾値）と比較する。そして、検出された傾きが閾値より小さい場合に、取付不良が発生していると判断することができる。
【００８４】
図１９は、図１４のＳ２０５における制御部１４０の処理をより詳しく示す。つまり、制御部１４０は、図１４のＳ２０４において、放電開始点より小さい値のＡＣ電圧を帯電電源１２０から帯電ローラ２１に対して出力させ、測定回路１３０により帯電ローラ２１の少なくとも１周にわたる流入電流値を検出させる。また、制御部１４０は、図１４のＳ２０４において、放電開始点以上のＡＣ電圧を所定の刻み幅で変化させながら帯電電源１２０から帯電ローラ２１に対して出力させ、測定回路１３０により流入電流値を検出させる。その後、制御部１４０は、図１９のＳ４０１において、上記放電開始点より小さい値のＡＣ電圧を印加した場合における、帯電ローラ２１の１周分の流入電流値の最小値を基準とした相対値の分布を求める。そして、制御部１４０は、図１９のＳ４０２において、求められた分布における最大値と閾値とを比較して、閾値より大きい最大値がある場合（Ｙｅｓ）には図１４のＳ２０６、無い場合（Ｎｏ）には図１９のＳ４０３へ進む。その後、制御部１４０は、図１９のＳ４０３において、上記放電開始点以上のＡＣ電圧を印加した場合における、ＡＣ電圧値と流入電流値との関係の傾きを求める。そして、制御部１４０は、図１９のＳ４０４において、求められた傾きと所定値（閾値）とを比較して、閾値より小さい場合（Ｙｅｓ）には図１４のＳ２０６、閾値以上の場合（Ｎｏ）には図１４のＳ２０７へ進む。
【００８５】
なお、本実施例では、ＡＣ電圧を印加する場合に上記２つの判断基準を併用して取付不良が発生しているか否かを判断する。これにより、上記２つの取付不良の態様のいずれが生じた場合にもこれを検知することができる。しかし、例えばいずれかの態様の取付不良が発生しやすい（又は発生し難い）場合などに、所望により、上記２つの判断基準のうちいずれかを用いるようにしてもよい。
【００８６】
また、本実施例では、上記放電開始点以上のＡＣ電圧を印加した場合のＡＣ電圧値（ピーク間電圧値）と流入電流値との関係の傾きから取付不良が発生しているかを判断したが、判断手法はこれに限定されるものではない。例えば、放電開始点以上の所定のＡＣ電圧を印加した場合の正常時の流入電流値に対応する閾値と、検出された当該所定のＡＣ電圧を印加した場合の流入電流値とを比較して、閾値より小さい場合には取付不良が発生していると判断することができる。予め求められている正常時のＡＣ電圧値と流入電流値との関係に基づく情報（当該関係に対して取付不良が発生していると判断できる差分を示す情報を含む）と、検出値と、を比較することに基づいて取付不良が発生しているか否かを判断するようにすればよい。
【００８７】
このように、本実施例では、制御部１４０は、帯電装置２に所定の交流電圧を印加して、測定回路１３０により電流値の分布を取得する。そして、制御部１４０は、その取得された電流値の分布において、基準に対し大きい電流値がある場合に、取付状態が不良であることに対応する所定の情報を報知するための処理を実行する。このとき、上記所定の交流電圧は、取付状態が正常であるときに帯電装置２に直流電圧を印加した場合の放電開始電圧の２倍より小さいピーク間電圧値の交流電圧とすることが好ましい。また、本実施例では、制御部１４０は、次のような場合にも、取付状態が不良であることに対応する所定の情報を報知するための処理を実行する。すなわち、帯電装置２に所定の交流電圧を印加した際に測定回路１３０により検出された電流が所定値より小さい場合である。又は、複数の異なる値の所定の交流電圧を印加して測定回路１３０により取得された交流電圧値と電流値との関係の傾きが所定値より小さい場合である。このとき、所定の交流電圧は、取付状態が正常であるときに帯電装置２に直流電圧を印加した場合の放電開始電圧の２倍以上のピーク間電圧値の交流電圧とすることが好ましい。
【００８８】
以上、本実施例の構成によっても、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
その他の実施例
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００９０】
例えば、上述の実施例では、プロセスカートリッジに対して一部のプロセス手段が個別に交換可能とされている場合について説明したが、これに限定されるものではない。一部のプロセス手段が個別に装置本体に対して交換可能とされている場合にも、本発明を同様に適用することができる。特に、装置本体に対して個別に交換可能な複数のユニットを有し、そのうちのあるユニットが備えるプロセス手段に、当該ユニットと他のユニットとの間の電気接点を介して電力が供給される場合に有効である。
【００９１】
図２０（ａ）は、クリーニングユニット２０１及び現像ユニット２０３が結合されたユニット（プロセスカートリッジ）２００と、帯電ユニット２０２とが、それぞれ別個に装置本体１１０に対して着脱可能とされている場合を模式的に示す。例えば、帯電ユニット２０２は、装置本体１１０に設けられた支持部材１５０によって、プロセスカートリッジ２００に対して設置（取付、組付け）及び解除（離間）が可能な構成とすることができる。帯電ユニット２０２の帯電ローラ２１には、プロセスカートリッジ２００に設けられた第１電気接点２１６と、帯電ユニット２０２に設けられた第２電気接点２２４と、を介して、電源１２０から帯電バイアスが印加されるようになっている。この場合、帯電ユニット２０２をプロセスカートリッジ２００とは別個に交換した際に、帯電ユニット２０２のプロセスカートリッジ２００に対する取付不良が生じる可能性がある。そこで、上述の実施例と同様の取付状態検知制御により、その取付不良が発生しているか否かを判断することができる。すなわち、この場合、上述の実施例と同様に、制御部１４０が、測定回路１３０の検出結果に基づいて第２ユニット（帯電ユニット）２０２の第１ユニット（プロセスカートリッジ）２００に対する取付状態に係る情報を取得する処理を実行することができる。
【００９２】
図２０（ｂ）は、帯電ユニット２０２（帯電装置２）が、個別に装置本体１１０に対して着脱可能とされている場合を模式的に示す。帯電ユニット２０２の帯電ローラ２１には、装置本体１１０に設けられた第１電気接点１１２と、帯電ユニット２０２に設けられた第２電気接点２２４と、を介して、電源１２０から帯電バイアスが印加されるようになっている。この場合、帯電ユニット２０２を装置本体１１０に対して個別に交換した際に、帯電ユニット２０２の装置本体１１０に対する取付不良が生じる可能性がある。そこで、上述の実施例と同様の取付状態検知制御により、その取付不良が発生しているか否かを判断することができる。すなわち、この場合、制御部１４０が、測定回路１３０の検出結果に基づいて帯電ユニット２０２の装置本体１１０に対する取付状態に係る情報を取得する処理を実行することができる。
【００９３】
また、上述の実施例では、プロセス手段として帯電手段を個別に交換可能にした場合について説明したが、これに限定されるものではない。現像手段などの他のプロセス手段についても、本発明を同様に適用することができる。ユニットの交換が行われた直後などの非画像形成時に、典型的には画像形成時とは異なる高圧条件で取付状態検知制御を実施することで、任意のプロセス手段について上述の実施例と同様の手法で取付不良が発生しているか否かを判断することができる。例えば、上述の実施例における帯電ユニット２０２の代わりに、現像ユニット２０３のクリーニングユニット２０１に対する取付状態を検知するようにしてもよい。この場合、プロセス手段としての現像装置４を有効に機能させるために必要な高圧が、クリーニングユニット２０１と現像ユニット２０３との間の電気接点を経由して印加される。このような場合でも、上述の実施例と同様の取付状態検知制御を実施することによって、その電気接点における接点不良などを検知することが可能となる。
【００９４】
また、帯電ローラなどの帯電部材は、被帯電体である感光体の表面に必ずしも接触している必要はない。帯電部材と感光体との間にパッシェンの法則による放電可能領域が保証されれば、例えば数１０μｍの空隙（ギャップ、間隙）を有して非接触に近接配置されていてもよい。ここでは、帯電部材を被帯電体に接触又は近接させて、微小な空隙で発生する放電により被帯電体を帯電させる方式を接触、又は近接帯電方式又は単に接触帯電方式と呼ぶ。
【符号の説明】
【００９５】
１          感光体
２          帯電装置
４          現像装置
５          クリーニング装置
１００      画像形成装置
１１０      装置本体
１１３      操作パネル
１２０      帯電電源
１３０      電流値測定回路
１４０      制御部
２００      プロセスカートリッジ
２０１      クリーニングユニット
２０２      帯電ユニット
２０４      新品検知回路
２１６      第１ユニット間接点部
２２４      第２ユニット間接点部
【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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【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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【図２０】
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