(57)【要約】【課題】  カートリッジの交換、或はモノクロからカラー画像形成に切り換えられた際に、感光体ドラムが回転していない状態を正確に判定する。【解決手段】  転写ローラが感光体ドラム方向に付勢されて転写ローラに電圧が印加されている際に、その感光体ドラムと転写ローラとの間に流れる電流値を検出し（Ｓ１）、その検出された電流値に基づいて感光体ドラムの回転状態を判定する（Ｓ５，Ｓ６）。【選択図】  図８
2005156972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段と、
前記感光体ドラムの表面に担持された像を現像する現像手段と、
前記感光体ドラムから転写部材への転写させるための転写手段と、
前記感光体ドラムにレーザ光を露光する露光手段と、
前記転写部材を前記感光体ドラム方向に付勢するための転写ローラを有する付勢手段と、
前記転写ローラが前記付勢手段により付勢されて前記転写ローラに電圧印加している際に、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流値に基づいて前記感光体ドラムの回転状態を検知する検出手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ドラム表面に前記露光手段より前記レーザ光を露光させた場合に前記電流検出手段により検出された明電流値と、前記感光体ドラム表面に前記レーザ光を露光させない場合に前記電流検出手段により検出された暗電流値との差分に基づいて、前記感光体ドラムの回転状態を検知する手段を更に有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】
前記感光体ドラム表面が前記帯電手段により第１の電位で帯電された場合に前記電流検出手段により検出された第１電流値と、前記感光体ドラム表面が前記帯電手段により第２の電位で帯電された場合に前記電流検出手段により検出された第２電流値との差分に基づいて、前記感光体ドラムの回転状態を検知する手段を更に有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４】
前記電流検出手段は、前記転写ローラの略一回転分の間に検出した、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に流れる電流値の平均値を検出することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記感光体ドラムは、画像形成される複数色分設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラムの表面に担持された像を現像する現像手段と、前記感光体ドラムから転写部材への転写させるための転写手段と、前記感光体ドラムにレーザ光を露光する露光手段と、前記転写部材を前記感光体ドラム方向に付勢するための転写ローラを有する付勢手段とを有する画像形成装置における制御処理方法であって、
前記転写ローラが前記付勢手段により付勢されて前記転写ローラに電圧印加している際に前記転写ローラに電圧を印加する印加工程と、
前記印加工程で前記転写ローラに流れる電流値を検出する電流検出工程と、
前記電流検出工程で検出された電流値に基づいて前記感光体ドラムの回転状態を検知する検出工程と、
を有することを特徴とする画像形成装置における制御処理方法。
【請求項７】
前記感光体ドラム表面に前記露光手段より前記レーザ光を露光させた場合に前記電流検出工程で検出された明電流値と、前記感光体ドラム表面に前記レーザ光を露光させない場合に前記電流検出工程で検出された暗電流値との差分に基づいて、前記感光体ドラムの回転状態を検知する工程を更に有することを特徴とする請求項６に記載の制御処理方法。
【請求項８】
前記感光体ドラム表面を前記帯電手段により第１電位で帯電する工程と、
前記感光体ドラム表面が前記第１電位で帯電された状態で、前記電流検出工程で検出された第１電流値を求める工程と、
前記感光体ドラム表面を前記帯電手段により第２電位で帯電する工程と、
前記感光体ドラム表面が前記第２電位で帯電された状態で、前記電流検出工程で検出された第２電流値を求める工程と、
前記第１電流値と第２電流値との差分に基づいて、前記感光体ドラムの回転状態を検知する工程と、
を更に有することを特徴とする請求項６に記載の制御処理方法。
【請求項９】
前記電流検出工程では、前記転写ローラの略一回転分の間に検出した、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に流れる電流値の平均値を検出することを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の制御処理方法。
【請求項１０】
前記感光体ドラムは、画像形成される複数色分設けられており、前記検出工程は各感光体ドラムに対して実施されることを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載の制御処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を用いたプロセスカートリッジを有する画像形成装置及びその制御処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置（レーザビームプリンタ）では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色に対応した静電潜像を形成する感光体ドラムを有し、各感光体ドラム上で現像されたカラー画像を逐次中間転写ベルト上に転写してカラー画像を形成し、そのカラー画像を転写ローラにより記録紙に転写してカラー画像の記録を行っている。
【０００３】
このような構成のレーザビームプリンタでは、カラー印刷モードでは、全ての色に対応する感光体ドラムが中間転写ベルトと接触している。この中間転写ベルトは、各感光体ドラムに対向する位置に中間転写ベルトを介して配置された一次転写ローラにより、各官交代ドラム側に押圧されている。一方、モノクロモードでの印刷時には、Ｙ，Ｍ，Ｃの各色に対応する感光体ドラムに対応する一次転写ローラを中間ベルトから離間させることにより、感光体ドラムとベルトとを離間させている。
【０００４】
ここで感光体ドラムの回転駆動系は、例えば、特許文献１に示されるような駆動系である。ここでは装置本体に投入した現像容器（トナーカートリッジ）に本体からの駆動を伝えるために、装置本体と感光体ドラム１とで駆動伝達箇所の噛み合わせを行っている（図２（Ａ），（Ｂ））。これは、カートリッジの交換時やジャム処理時にカートリッジを装置本体から取り出す際は、この噛み合わせを解除する必要があるからである。この噛み合わせを解除するためには、この感光体ドラム１の回転駆動手段を画像形成動作中の回転方向とは逆の方向に回転させる必要があり、逆回転をさせる方法としては、前述の特許文献１に示されるような噛合わせ解除機構で行っている。
【特許文献１】特開２００２−９１２４９号公報
【特許文献２】特開平０６−００３８９１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したレーザビームプリンタにおいて、通常は、前述した装置本体と感光体ドラム１とで駆動伝達箇所の噛み合わせ（嵌め合わせ）が正常に行われるものの、予想し得ない事態により、例えば、嵌合部へのごみの付着のように、感光体ドラム１の凸ギヤ１０１と本体側の凹ギヤ１０２とがカップリングしない場合が起こりえる。この場合、感光体ドラム１に当接している現像ローラは回転しているにも関わらず、感光体ドラム１が回転していないため、現像ローラのトナー層が停止している感光体ドラム１により掻き取られる。こうして掻き取られたトナーは本体内へ飛散し、本体内を汚したり、或はその状態で、プリントを継続すると現像ローラにダメージを与えることになる。
【０００６】
また、回転していない感光体ドラム１に中間転写ベルトが当接した場合、中間転写ベルトが回転しているため、感光体ドラムや中間転写ベルトへダメージを与えることになる。これらにより、カートリッジや中間転写ベルト交換の必要性や、本体内を清掃しなければならないといった問題が生じた。
【０００７】
また従来装置においては、特許文献２に示すように、プロセスカートリッジの装着不良に関する提案がされているものの、装着不良とは、感光体ドラムと帯電部材の接触状態、例えば、当接していないことを指しており、感光体ドラムの回転不良までは言及していない。また特許文献２の方法では、中間転写ベルトと感光体ドラムとが正しい接触状態にあるにも拘わらず、感光体ドラムが回転していない場合は、転写手段に電圧を印加した瞬間に充電電流が流れるため、正常な装着状態であると誤認識される可能性があった。
【０００８】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の特徴は、電子写真方式の画像形成装置における感光体ドラムの回転不良を検出できる画像形成装置及びその制御方法を提供することにある。
【０００９】
また本発明の特徴は、感光体ドラムのギヤの嵌合不良時に発生する画像形成装置のダメージや装置本体内の汚れを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段と、
前記感光体ドラムの表面に担持された像を現像する現像手段と、
前記感光体ドラムから転写部材への転写させるための転写手段と、
前記感光体ドラムにレーザ光を露光する露光手段と、
前記転写部材を前記感光体ドラム方向に付勢するための転写ローラを有する付勢手段と、
前記転写ローラが前記付勢手段により付勢されて前記転写ローラに電圧印加している際に、前記感光体ドラムと前記転写ローラとの間に流れる電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流値に基づいて前記感光体ドラムの回転状態を検知する検出手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の画像形成装置における制御処理方法は以下のような工程を備える。即ち、
感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラムの表面に担持された像を現像する現像手段と、前記感光体ドラムから転写部材への転写させるための転写手段と、前記感光体ドラムにレーザ光を露光する露光手段と、前記転写部材を前記感光体ドラム方向に付勢するための転写ローラを有する付勢手段とを有する画像形成装置における制御処理方法であって、
前記転写ローラが前記付勢手段により付勢されて前記転写ローラに電圧印加している際に前記転写ローラに電圧を印加する印加工程と、
前記印加工程で前記転写ローラに流れる電流値を検出する電流検出工程と、
前記電流検出工程で検出された電流値に基づいて前記感光体ドラムの回転状態を検知する検出工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、感光体ドラムのギヤの嵌合不良による感光体ドラムの回転不良を検出することができる。これにより、感光体ドラムの回転不良により発生する装置内の汚れを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳しく説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る電子写真プロセスを利用したカラーレーザビームプリンタ、特に電子写真方式を用いたプロセスカートリッジを有するレーザビームプリンタの記録及び転写部の概略断面図である。尚、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、又はクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。或は、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。又は少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して画像形成装置（レーザビームプリンタ）本体に着脱可能とするものをいう。
【００１５】
このカラーレーザビームプリンタは、複数の第一の像担持体である感光体ドラム１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ用に計４個）を有し、順次、第２の像担持体である中間転写ベルト６に連続的に多重転写し、フルカラープリント画像を得る４連ドラム方式（インライン方式）プリンタである。
【００１６】
感光体ドラム１は、例えば負帯電の有機感光体で、アルミニウム製のドラム基体（不図示）上に感光体層（不図示）を有しており、所定の周速で矢印方向（反時計回り方向）に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。帯電手段としての帯電ローラ２は、感光体ドラム１の表面に回転自在に接触し、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光体ドラム１を負帯電の所定電位に均一に帯電する。現像装置は、一成分現像剤としての非磁性のトナーで現像を行う接触一成分現像装置であり、現像容器（トナーカートリッジ）８の開口部に感光体ドラム１と対向配置された時計回り方向に回転自在な現像剤担持体としての現像ローラ９、現像ローラ９に圧接する回転自在な弾性ローラ１０、現像ローラ９に当接する弾性を有する規制ブレード（不図示）、現像容器８内のトナーを攪拌する攪拌部材（不図示）を備えている。尚、この規制ブレードは、現像ローラ９と弾性ローラとの圧接部に対して現像ローラ９の回転方向下流側で現像ローラ９に当接している。
【００１７】
現像容器８内の攪拌部材で攪拌されたトナーは現像ローラ９の表面に供給される。そして、現像ローラ９の表面に供給されたトナーは現像ローラ９の回転に伴って搬送され、規制ブレードと現像ローラ９の当接部で摩擦により電荷が付与されて、現像ローラ９の表面に薄層化される。この薄層化されたトナーは現像ローラ９の回転によって搬送され、感光体ドラム１との当接部（現像部）にて感光体ドラム１上に形成された静電潜像に付着して顕像化される。尚、現像ローラ９の現像に寄与しなかったトナーは弾性ローラ１０で剥ぎ取られる。
【００１８】
次に転写部について説明する。
【００１９】
無端状の中間転写ベルト６が、駆動ローラ６ａ、テンションローラ６ｂ及び２次転写対向ローラ６ｃに懸架され、図中矢印の方向に回転している。テンションローラ６ｂの荷重は、片側２．０ｋｇｆのばねで両側からテンションがかけられている。感光体ドラム１は、中間転写ベルト６の移動方向に、直列に各色に対応し４本配置されている。イエロー現像器を有するプロセスユニット（イエロー）内の感光体ドラム１は回転過程で、１次帯電ローラ２により所定の極性及び電位に一様に帯電され、次いで不図示の画像露光手段（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ビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系等）による画像露光３を受けることにより目的のカラー画像の第１の色成分像（イエロー成分像）に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像が第１現像器４（イエロー現像器）により第１色であるイエロートナーにより現像される。
【００２０】
感光体ドラム１上に形成されたイエロー画像は、中間転写ベルト６との１次転写ニップ部へ進入する。この転写ニップ部では、中間転写ベルト６の裏側に１次転写ローラ７を接触当接させている。電圧印加部材には、各ポートで独立にバイアスを印加可能とするため、不図示の１次転写バイアス源を有している。中間転写ベルト６は１色目のポートでまずイエローを転写し、次いで前述した工程を経て、各色に対応する感光体ドラム１より順次マゼンタ、シアン、ブラックの各色を各ポートで多重転写する。そして各感光体ドラム１上に残されたトナーは、各感光体ドラム１に当接されたクリーニングブレードによりクリーニングされ、クリーニングされたトナーは、不図示の廃トナー容器に回収される。
【００２１】
こうして中間転写ベルト６上で形成された４色フルカラー画像は、次いで２次転写ローラ１３により転写材Ｐに一括転写され、定着装置８０によって溶融定着されてカラープリント画像を得る。
【００２２】
一方、モノクロモード時は、前述した１次転写ローラ７（イエロー、マゼンタ、シアン）が図１の点線部７ａ〜７ｃで示すように離間する。この結果、中間転写ベルト６は、イエロー、マゼンタ、シアンの感光体ドラム１と離間する。このように離間させる機構では、イエロー、マゼンタ、シアンの１次転写部とブラックの１次転写部は、それぞれＩＴＢユニット内で分割されており、カラーユニット１１は、１４を回転中心として、カム１２により、当接離間可能な構成となっている。このカム１２は、フルカラーモード時は、矢印１２ａの方向へ回転してカラーユニット１１を持ち上げ、イエロー、マゼンタ、シアンの１次転写部は、感光体ドラム１に当接する。また、モノクロモード時は、このカム１２は、矢印１２ａと反対方向へ回転してカラーユニット１１はドラム１と離間する。このため中間転写ベルト６は、カラー画像形成用の感光体ドラム１から離間する。
【００２３】
このような構成をとっているため、通常のフルカラーモード時は、図１に示すように、１次転写ローラ７が中間転写ベルト６を感光体ドラム１方向に押圧し、中間転写ベルト６と感光体ドラム１とを圧接させている。一方、モノクロモード時は、中間転写ベルト６との接触を絶たれたイエロー、マゼンタ、シアンの各プロセスユニット内の感光体ドラム１、現像スリーブ、帯電ローラ２は回転を停止して、ブラックのみ画像形成を行い、モノクロ画像を得る。
【００２４】
図３は、本実施の形態に係るプロセスカートリッジの構造を説明する図で、ここでは弾性ローラ１０を省略して示している。
【００２５】
感光体ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、現像容器８、クリーニングブレード１５が設置されており、帯電ローラ２と現像容器８との間でレーザ光３による露光が行われる。感光体ドラム１は、例えば負帯電の有機感光体で、アルミニウム製のドラム基体（不図示）上に感光体層（不図示）を有しており、所定の周速で矢印方向（反時計回り方向）に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負極性の一様な帯電を受ける。この感光体ドラム１の直径はφ２５であり、アルミニウムドラム等の導電性基材上に電荷発生層及び電荷輸送層を順次に積層してなる有機光感光体である。またこの電荷輸送層の１cm２当たりの静電容量が１．５ｐＦ以上６．０ｐＦ以下である。電流リーク防止や、感光体ドラムの電位安定性の観点から、一般的に使用される電位設定においては、感光体ドラム１の膜厚、即ち電荷輸送層の厚みは５〜２０μｍが好ましい。本実施の形態における感光体ドラム１の電荷輸送層の厚みは１５μｍとしている。
【００２６】
また、この回転駆動系は、前述の図２に示すように、感光体ドラム１側が凸ギヤ１０１、本体側が凹ギヤ１０２となっており、本体側の凹ギヤ１０２が、感光体ドラム１の長手方向へ突き出ることにより、感光体ドラム１側のギヤ１０１とカップリングするようになっている。このような構成により、カートリッジの交換時やジャム処理時にカートリッジを装置本体から取り出すことを可能とし、ユーザビリティを向上させている。
【００２７】
帯電ローラ２は、φ６の芯金（導電性シャフト）８０ｃの周囲に少なくとも弾性体層を被覆した、φ１２、面長２３０ｍｍの導電性の弾性ローラである。また、この帯電ローラ２は、導電性シャフト８０ｃの外周に、弾性層、誘電層、表層を積層した多層ローラである。この帯電ローラ２は、芯金８０ｃの両端部を不図示の軸受け部材に回転自由に軸受させて感光体ドラム１の軸に並行に配置し、不図示の押圧手段で感光体ドラム１の面に対して長手方向に所定の均一な押圧力（ローラの片側の荷重が４．９Ｎ（５００ｇｆ））で圧接させてあり、感光体ドラム１の回転に従動して回転する。この感光体ドラム１と帯電ローラ２との当接部が帯電部（帯電ニップ部）Ｎである。
【００２８】
この帯電ローラ２に帯電バイアス印加電源８０１から所定の帯電バイアスが印加されることにより、感光体ドラム１の表面が所定の極性及び電位に接触帯電される。本実施の形態では、ＤＣ帯電方式であり、帯電バイアス印加電源８０１から帯電ローラ２に−８００Ｖの直流電圧を印加して、感光体ドラム１の表面を帯電電位（暗部電位）−４５０Ｖに接触帯電させている。
【００２９】
現像容器８は、感光体ドラム１の表面の静電潜像を現像部Ｄにおいてネガトナーで反転現像している。９は現像ローラで、感光体ドラム１に近接または接触し、現像材担持体として機能している。この現像ローラ９は、矢印の時計回り方向に所定の周速度にて回転駆動される。この現像ローラ９は、感光体ドラム１と当接幅を持って接触し、この感光体ドラム１の周速（プロセス速度９４．２ｍｍ／秒）に対して早めの周速（１７０ｍｍ／秒）で回転駆動される。また現像ローラ９は、長時間感光体ドラム１に当接させておくと、その部分が変形して画像不良が発生することから、プリントを実施するときのみ当接する機構を有している。
【００３０】
この現像ローラ９の表面は、トナー（ｔ）との摺擦確率を高くし、且つトナーの搬送を良好に行うための適度な凹凸を有しており、本実施の形態では、直径１６ｍｍ、長さ２４０ｍｍ、肉厚４ｍｍのシリコンゴム層上にアクリル・ウレタン系の薄層がコートされて構成されている。この現像ローラ９には、現像バイアス電源２０１から負極性の現像バイアス−４５０Ｖが印加されている。現像ローラ９は、抵抗を１．０ｅ＋４〜１．０ｅ＋６［Ω］、表面粗さを０．５〜０．９μｍ、硬度をアスカーＣ硬度で４５°（荷重１ｋｇf）とした。現像ローラ９の抵抗値の測定は、直径３０ｍｍのアルミローラ（不図示）と現像ローラ９を当接荷重５００ｇｆで長手方向全域に当接させ、このアルミローラを０．５ｒｐｓで回転させる。そして、現像ローラ９に−４００Ｖの直流電圧を印加してアース側に１０ｋΩの抵抗を配置する。そして、この抵抗の両端の電圧を測定し、その測定した電圧値から電流値を算出して現像ローラ９の抵抗を算出する。
【００３１】
現像ローラ９には、現像容器８に基端が取り付けられたウレタンゴム等のドクターブレード３００が弾圧接触しており、このドクターブレード３００により現像ローラ９の表面上のトナーの層厚を一様な所定値０．４ｍｇ／ｃｍ２としている。この現像ローラ９は感光体ドラム１に対して１．６倍の速度で回転しており、感光体ドラム１上へ現像されるトナー量は、単色べたでは、およそ０．６ｍｇ／ｃｍ２となる。現像容器８に貯留させた現像剤（トナー）ｔは、攪拌部材７０で攪拌されると共に、その一部が現像ローラ９に供給されてドクターブレード３００により現像ローラ９に塗布される。
【００３２】
３は潜像形成手段としての不図示の露光手段、例えば半導体レーザ５０５（図５）から出力されるレーザ光であり、このレーザ光３により感光体ドラム１の帯電処理面が走査露光されることにより、感光体ドラム１の露光部の帯電電位（明部電位）が−１５０Ｖに減衰する。こうして暗部電位部との電位コントラストにより、回転する感光体ドラム１の周面に走査露光パターンに対応した画像情報の静電潜像が形成される。
【００３３】
イエロー現像器を有する感光体ドラム１は、回転過程で、１次帯電ローラ２により所定の極性及び電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（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ビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系等）による画像露光３を受けることにより、目的のカラー画像の第１の色成分像（イエロー成分像）に対応した静電潜像が形成される。
【００３４】
次いで、その静電潜像が第１現像器８（イエロー現像器）により第１色であるイエロートナーにより現像される。こうして感光体ドラム１上に形成されたイエロー画像は、中間転写ベルト６との１次転写ニップ部へ進入する。この転写ニップ部では、中間転写ベルト６の裏側に一次転写ローラ７を接触当接させている。一次転写ローラ７には各ポートで独立にバイアス印加可能とするため、それぞれ１次転写バイアス源を有している。このバイアス電源５０１（図５）は、Ｄ／Ａ変換ポートを備えた定電圧電源５０２（図５）を有し、それぞれ０〜３ＫＶの範囲の電圧を出力できる。これにより、ＣＰＵ５１０（図５）により２５６段階の出力調整が可能である。また、このバイアス電源５０１は電流検知回路５０３（図５）を有しており、０〜１５μＡの範囲で２５６段階の精度で電流（転写ローラ７と感光体ドラム１との間の放電電流）を検出でき、その検出した電流値はＡ／Ｄ変換されてＣＰＵ５１０に入力される。
【００３５】
画像形成中の一次転写ローラ７へのバイアスは、予め決められらた電流値が得られるようプリント動作の前に数段階の電圧値を印加しており、その電圧値に対応して電流検知回路５０３で電流を検出して最適印加電圧を求める。本実施の形態では、電流設定値を７μＡとした。また、その制御実行時、感光体ドラム１の帯電電位は、プリント中と略等しい暗電位ＶD＝−４５０Ｖとした。これに基づいて、暗電位部へ流れる電流が７μＡとなるように最適電圧を決める。
【００３６】
本実施の形態において、暗電位部電流を７μＡとした理由は、あまり暗電位部で電流を流しすぎると、再転写量の増加（下流の一次転写部で、上流で一次転写された画像が感光体ドラム１上へ逆に転写してしまう現象）が発生し、また暗電位部電流が小さすぎると、一次転写性自体が低下してしまうためである。各一次転写ローラ７の下流には、不図示の除電針が配置されている。
【００３７】
一次転写ローラ７は導電性ローラで、外径６ｍｍのステンレス性軸にＮＢＲとエピクロルヒドリンを混合した発泡ゴムで覆った外径１４ｍｍのローラである。
【００３８】
図４は、この導電性ローラの抵抗値を測定する状態を説明する図である。
【００３９】
測定対象のローラ３９を、φ３０のアルミシリンダ４０に片側４．９Ｎ（５００ｇｆ）で当接させ、３０ｒｐｍで回転させる。電源４３からは５０Ｖ〜１０００Ｖの電圧がローラ３９に印加されている。抵抗値が約１．０ｅ＋６［Ω］のローラには５０Ｖを印加し、抵抗値が１．０ｅ＋７［Ω］以上のローラには１０００Ｖを印加する。このときに流れる電流は、抵抗４２の端子間電圧を電圧計４１で測定して求める。
【００４０】
このように測定した結果が、抵抗値１．０ｅ＋８［Ω］のローラを使用した。ローラ硬度は、ＡｓｋｅｒＣで３０度であった。また、ローラの押圧に関しては、４．９Ｎ（５００ｇｆ）のばねをローラの両端に配置させ、中間転写ベルト６を介して感光体ドラム１に押圧した。
【００４１】
このような条件で、最初のカラーステーション（Ｙ）で、まずイエローの画像を中間転写ベルト６上に一次転写し、次いで前述した工程を経て、各色に対応する感光体ドラム１より順次、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を各カラーステーションで多重転写する。こうして中間転写ベルト６上で形成された４色のフルカラー画像は、次いで２次転写ローラ１３により、転写材Ｐに一括転写され、定着装置８０によってトナーが溶融定着されカラープリント画像を得る。ここで中間転写ベルト６は、周長６７０ｍｍであり、長手方向の長さは２２０ｍｍである。またこの中間転写ベルト６には、ポリイミドの単層ベルトを使用し、その物性値は、厚みが６０μｍ、抵抗値（体積抵抗値）が１．０ｅ＋９［Ωｃｍ］である。
【００４２】
尚、上記抵抗値は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、電極とベルト６表面との良好な接触性を得るために導電性ゴムを電極として使用し、ベルト６の体積抵抗率ρｖを５０Ｖ、３０秒の電圧印加条件にて、Advａntest社製 R8340超高抵抗計（商標）を用いて測定した結果である。
【００４３】
本実施の形態において、中間転写ベルト６は、これに限定されるものではないが、例えば、ポリスチレン、スチレン系樹脂（クロロポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体等）、メタクリル酸メチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＳ等が挙げられる。これらの１種類或は２種類以上を使用することができる。また被覆層の形成方法は、スプレー塗装、浸漬塗装、静電塗装、押出成形など、任意のものを使用することができる。
【００４４】
中間転写ベルト６の抵抗値を所望の値に調節するために、必要に応じて弾性層や被覆層に導電剤を添加することができる。この導電剤としては、特に実施の形態に限定されるものではないが、例えば、カーボン、アルミやニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、四級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物及びポリピロール等の導電性高分子化合物等が挙げられる。これら１種又は２種以上を使用することができる。
【００４５】
図５は、本実施の形態に係るレーザビームプリンタにおいて、感光体ドラム１のカップリング不良を検出するための主要機能構成を説明するブロック図で、前述の図面と共通する部分は同じ記号で示し、それらの説明を省略する。尚、以下説明を簡単にするために、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのそれぞれに対応する一つの感光体ドラム１の場合で説明するが、全ての感光体ドラム１におけるカップリング不良が検出できるように構成されていることはもちろんである。
【００４６】
５００は制御部で、このレーザビームプリンタの動作を制御して、例えば不図示のホストコンピュータなどから入力される印刷データに基づいて印刷を行うための制御や、本実施の形態の特徴である感光体ドラム１のカップリング不良を検出するための処理を実行している。バイアス電源部５０１は、前述したように一次転写ローラ７にバイアス電圧を印加するためのバイアス電源５０２と、バイアス電源５０２による電圧印加時の電流値を検出する電流検知回路５０３を備えている。５０４は、このレーザビームプリンタのドアの開閉を検出するためのスイッチである。５０５は半導体レーザで、制御部５００からの画像信号或は制御信号に応じてレーザ光を発光している。５０６は表示部で、オペレータへのメッセージやエラー表示などを行う。特に後述するようにして感光体ドラム１の回転不良が検出されると、オペレータに対して装置本体のドアを開閉して感光体ドラム１の嵌合を確認するような警告を表示する。なお、これ以外にも、警告用のブザーやＬＥＤなどを備えても良い。
【００４７】
次に制御部５００について説明する。５１０はＣＰＵで、ＲＯＭ５１１に記憶されているプログラムやデータに従って制御部５００による制御処理を実行させている。５１２はＲＡＭで、ＣＰＵ５１０の制御動作時にワークエリアとして使用され、各種データを一時的に保存している。ＲＯＭ５１１は、ＣＰＵ５１０により実行されるプログラムや、各種設定データのような固定データを記憶している。
【００４８】
次に、本発明の実施の形態に係るレーザビームで実行される特徴的な制御処理について説明する。
【００４９】
この制御は、電源オフ／オン時、ドアのオープン／クローズ時の前多回転制御時、モノクロモードからカラー印刷モードへの切り替わり時に実施される。これは、感光体ドラム１のカップリング不良は、電源オフ時にユーザがドアを開閉した場合や、或は電源がオンしていても、ユーザがジャム処理やカートリッジ交換を目的として、ドアを開閉する場合に発生する可能性があるためである。またモノクロ印刷モード時には、カラー画像形成用の感光体ドラムを回転させないため、モノクロモードからカラー印刷モードへ移行する際に、再度、カラー用の感光体ドラム１をカップリングさせるときにカップリング不良が発生する可能性があるためである。
【００５０】
次に、感光体ドラム１のカップリング不良を検知するための処理について説明する。
【００５１】
帯電バイアス８０１からバイアス電圧が帯電ローラ２に印加され、この帯電ローラ２との接触により感光体ドラム１の表面が所定電位になるようにする。本実施の形態では、−４５０Ｖの帯電電位になるようバイアスを印加した。感光体ドラム１の表面が転写部を通過した後、転写ローラ７へ電圧を印加する。この際、その印加電圧値をＣＰＵ５１０でコントロールし、転写ローラ７の一周分の時間に目標とする電流値が得られるよう定電流制御を実行する。
【００５２】
図６（Ａ）は、この転写ローラ７への印加電圧の変化を示す図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）に対応した電流の変化を示している。
【００５３】
本実施の形態に係る制御では、最初に５００Ｖを印加し、その時の電流値が目標電流に達していない場合には、１０msecごとに５０Ｖずつ段階的に電圧を上昇させる。このとき電流値が（目標電流値±０．５）μＡ以内になると、その段階的に電圧を上昇させる幅、或は段階的に電圧を降下させる幅を２０Ｖに切り替えるよう制御している。
【００５４】
従って、カップリング不良が発生している場合は、図７（Ｂ）に示すように、電流が流れないために電圧が上昇し続ける。このため図７（Ａ）に示すように、電源出力最大値である３ＫＶまで到達する。尚、目標電流値は予め設定された値で、ここでは８μＡとしている。この目標電流値は、これ以上の電流を流すと感光体ドラム１の感光層にメモリ状の履歴が残り、画像形成不良をもたらす電流値としている。そして発生した電圧及び電流値を転写ローラ７の一周分に相当する５００msecの間、１０msec間隔で５０回サンプリングし、その平均電圧値Ｖavg及び平均電流値Ｉavg（図６，図７）を求めて、ＲＡＭ５１２に格納する。
【００５５】
図８は、本実施の形態のレーザビームプリンタにおける感光体ドラム１のカップリング不良の検出処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはＲＯＭ５１１に記憶されており、ＣＰＵ５１０の制御の下に実行される。
【００５６】
この処理が開始されるとステップＳ１に進み、上述したように、一次転写ローラ７に最初に５００Ｖを印加し、その時に感光体ドラム１に流れる電流値を、電流検知回路５０３の出力をＡ／Ｄ変換して求める。そしてその求めた電流値が目標電流値に達していない場合には、１０msecごとに５０Ｖずつ段階的に電圧を上昇させる。そして、このときに流れる電流値を同様にして求め、図６及び図７に示すようにして、平均電流Ｉavgと平均電圧Ｖavgとを算出し、それら平均電圧及び電流値をＲＡＭ５１２に記憶する（これは図９（Ｂ）の９０１で示す区間に相当）。そして目標電流値（ここでは８μＡ）と平均電流値Ｉavgとの差分を求める。そして、その差分が所定量（ここでは２μＡ）以下であるかどうかにより、感光体ドラム１がカップリング不良を起こしているか否か、即ち、カップリング不良が発生しているかどうか判断する。この場合、本願発明者らの検討によれば、目標電流値と平均電流値Ｉavgとの差分が２μＡ以内であれば、カップリング不良が発生していないと判断できることが判っている。その理由を以下に説明する。
【００５７】
一次転写ローラ７から感光体ドラム１へ流れる電流は放電電流であり、感光体ドラム１が回転していれば、転写ローラ７に印加した電圧値に応じて定常的に電流が流れる。しかしながら、感光体ドラム１の回転が停止している場合には、その放電電流は２〜３μＡ程度しか流れない。本来、感光体ドラム１の誘電層には、過渡現象と呼ばれる現象で知られているように定常的には電流はほとんど流れない。この過渡現象では、瞬時充電電流から、吸収電流、漏れ電流というように時間とともに推移し、漏れ電流量はほとんどゼロである。しかしながら、電子写真における感光体ドラム１の感光層は光有機半導体であるという特性のため、負帯電感光層はプラス電荷を移動させる働きをもつ。このため、２〜３μＡ程度の電流が観測される。従って、目標電流値との差分を大きくすると誤検知の可能性が高くなる。このため、このような上記のような設定値とした。
【００５８】
一方、ステップＳ１で、目標電流値と平均電流値Ｉavgとの差分が２μＡ以上であればステップＳ６に進み、カップリングが異常であると判断し、ステップＳ７でアラームを発生して、ドアを開閉するように指示する。
【００５９】
またステップＳ１で、目標電流値との差分が２μＡ以下であればステップＳ２に進み、平均電圧値Ｖavgが３ＫＶ（最大で圧値）以上であるかどうかを判断する。３．０ＫＶ未満であればカップリング不良は発生していないとみなしてステップＳ５に進む。
【００６０】
一方、３．０ＫＶ以上であればステップＳ３に進み、チェック制御を実行する。以下、このチェック制御を図９（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。
【００６１】
図９（Ａ），（Ｂ）に示すように、このチェック制御では、まず最初に、９０２で示すように、一次転写ローラ７の一周分に相当する約５００msecの間、レーザ５０５を駆動して感光体ドラム１上にレーザ光を走査露光して感光体ドラム１の電位を低下させる。本実施の形態では、約−１００Ｖまで低下させた。このときの電位を明電位と称す。このとき、一次転写ローラ７には、ステップＳ１でホールドした電圧（９０１で印加された電圧値）が印加されており、この間（９０１）に流れた電流値が平均化処理される。こうして得られた平均電流値を電流Ｂ（Bright電流値）とする。次にレーザ５０５の駆動を停止してレーザ露光をオフし、一次転写ローラ７の一周分に相当する約５００msec間（９０３）、前回と同様に電流値を検出して平均化処理を実施する。このときの平均電流値を電流Ｄ（Dark電流値）とする。
【００６２】
ここで明電位部の電流を最初に検出するのは、この検出精度を上げるためである。暗電位部の電流の検出の後に明電位部の電流の検出を行った場合には、電流量は、（暗電位部）＞（明電位部）となるため、時間と共に変化する電流値の変化が過渡電流と同様の変化を示すこととなり検出精度が落ちてしまう。従って、本願発明者らは、この順番は、明電位部の電流を最初に検出し、後で暗電位部を検出する制御とした。
【００６３】
次にステップＳ４で、先に求めた電流Ｂと電流Ｄが以下の関係式（１）を満たすかどうかでカップリングしているかどうか、即ち、感光体ドラム１が正常に回転しているかどうか判断する。
【００６４】
（電流Ｂ−電流Ｄ）＜０．５                …式（１）
上記式を満たせば、カップリングが正常であると判断する。この場合の閾値は原理的には「０」で良い。しかしながら実際は、計測される電流にはリップルがあるため、平均化処理した後に０．４μＡ程度の誤差が生じた。従って、この閾値として、このような値（０．５）を設定している。
【００６５】
以上の制御を実行し、このレーザビームプリンタの寿命１００Ｋpを感光体ドラム１を含むプロセスカートリッジの寿命４ＫPで割った値に２倍の安全係数を掛けた値に相当する５０回分、感光体ドラム１のカップリング不良を故意に発生させ、電源オフ／オン、及び、ドアオープンクローズ時に検出できるか確認した。この結果、全てのカップリング不良を検出できた。そして、このカップリング不良を検知した場合は、ドアの開閉指示をユーザに促すメッセージが表示された。
【００６６】
また、感光体ドラム１を確実にカップリングさせた場合においても５０回のテストで誤検知の発生はなかった。
【００６７】
以上の結果から、転写電流の検知を利用した感光体ドラム１のカップリング不良検出を可能とし、カップリング不良時に発生する現像ローラ９からのトナー飛散を防止することができた。
（第２実施例）
次に、前述の実施の形態１の変形例である実施の形態２について説明する。尚、この実施の形態２に係るレーザビームプリンタの構成は、前述の実施の形態１と同様であるため、その説明を省略する。
【００６８】
図１０は、実施の形態２に係る処理を説明するフローチャートで、この処理を実行するプログラムはＲＯＭ５１１に記憶されており、ＣＰＵ５１０の制御の下に実行される。尚、この図１０において、前述の図８と共通するステップは同じ番号を付して、その説明を省略する。
【００６９】
ステップＳ２で、印加電圧が３．０ＫＶ以上であればステップＳ１１に進み、チェック制御を実行する。以下、この実施の形態２に係るチェック制御を図１１（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。図１１（Ａ）は、レーザビームプリンタの動作をしめす図であり、感光体回転及び中間転写ベルト回転については、ローレベルの信号のときは停止状態でありハイレベルの信号の時は動作状態にあることを示す。また、帯電ローラバイアスについては信号のレベルが負極性である帯電ローラ２のバイアス電圧の値を示し縦軸の上方向がマイナス方向となる。感光体ドラム１及び中間転写ベルト６が停止状態から回転開始して所定時間が経過するまでは帯電ローラ２に印加されるバイアスは０Ｖであり、その後通常のプリントに使用する−８００のバイアス電圧とし、さらにマイナス方向の絶対値が通常のバイアス電圧（−８００Ｖ）より低い−４００Ｖとし、続いてマイナス方向の絶対値が通常のバイアス電圧（−８００Ｖ）より高い−９００Ｖとする。
【００７０】
図１１に示すように、このチェック制御では、まず最初に、一次転写ローラ７の一周分に相当する約５００msecの間、帯電ローラ２のバイアス電圧を−４００Ｖに低下させ、帯電電位を一次転写後の電位低下した電位とほぼ同等である約−２００Ｖ程度にして低電位を形成する（１１００）。このとき一次転写ローラ７には、ステップＳ１（９０１で示す区間に相当）でホールドした電圧が印加されており、流れた電流値は平均化処理される。この平均化処理方法は前述の実施の形態１と同様である。この場合の平均電流値を電流Ｌとする。
【００７１】
次に帯電ローラ２のバイアス電圧を−９００Ｖに切り替え、感光体ドラム１の帯電電位を高電位−５５０Ｖに切り替える。このとき、一次転写ローラ７の一周分に相当する約５００msec間、前述の場合と同様に電流値を検出して平均化処理を実施する（１１０１）。このときの電流値を電流Ｈとする。その後、通常のプリントに使用する帯電バイアス（−８００Ｖ）に切り替える。
【００７２】
次にステップＳ１２に進み、先に求めた電流Ｌと電流Ｈが以下の関係式（２）を満たすかどうかを判定する。
【００７３】
（電流Ｌ−電流Ｈ）＜０．５              …式（２）
この式を満たせば、感光体ドラム１が正常に回転している。即ち、カップリングが正常であると判断する。
【００７４】
以上の制御を実施することにより、このレーザビームプリンタの寿命１００Ｋpを、感光体ドラム１を含むプロセスカートリッジの寿命４ＫPで割った値に２倍の安全係数を掛けた値に相当する５０回分、感光体ドラム１のカップリング不良を故意に発生させ、電源オフ／オン、及び、ドアオープンクローズ時に検出できるか確認した。この結果、全てのカップリング不良を検出できた。そして、このカップリング不良を検知した場合は、ドアの開閉指示をユーザに促すメッセージが表示された。
【００７５】
また、感光体ドラム１を確実にカップリングさせた場合においても５０回のテストで誤検知の発生はなかった。
【００７６】
以上の結果から、転写電流の検知を利用した感光体ドラム１のカップリングの不良検出を可能とし、カップリング不良の発生時に発生する現像ローラ９からのトナーの飛散を防止することができた。
【００７７】
（その他の実施例）
なお本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インターフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。
【００７８】
また本発明の目的は、前述した実施形態の機能（カメラ側で行われる処理、プリンタ側でわれる各種印刷処理）を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システム或は装置に供給し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータで稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７９】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。例えば、ＰＣ上のドライバでこれらの処理を行う場合が、これに相当することは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーザビームプリンタの記録部及び転写部の構造を説明する図である。
【図２】本実施の形態に係る感光体ドラムのカップリングを説明する図である。
【図３】本実施の形態に係るプロセスカートリッジの構造を説明する図である。
【図４】導電性ローラの抵抗値を測定する状態を説明する図である。
【図５】本実施の形態に係るレーザビームプリンタにおける感光体ドラムのカップリング不良を検出するための主要機能構成を説明するブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る転写ローラへの印加電圧の変化及び、それに対応した電流の変化を説明する図である。
【図７】カップリング不良発生時における転写ローラへの印加電圧の変化及び、それに対応した電流の変化を説明する図である。
【図８】本実施の形態１のレーザビームプリンタにおける感光体ドラムのカップリング不良の検出処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１に係る転写ローラへの印加電圧の変化及び、それに対応した電流の変化を説明する図である。
【図１０】実施の形態２のレーザビームプリンタにおける感光体ドラムのカップリング不良の検出処理を説明するフローチャートである。
【図１１】実施の形態２に係る転写ローラへの印加電圧の変化及び、それに対応した電流の変化を説明する図である。
【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】
2005156972.tif 000010
【図９】
2005156972.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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