(57)【要約】【課題】フォトインタラプタを用いることなく転写部材の離隔状態の検出を低コストで行うこと。【解決手段】中間転写ベルト２３に対し圧接状態となることによって転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な二次転写ローラ２８と、二次転写ローラを圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、接離状態を検出する接離検出装置ＳＴ１と、中間転写ベルト２３と二次転写ローラ２８との間に電圧を印加する電圧印加部６１とを有し、接離検出装置ＳＴ１は、電流Ｉを検出する抵抗Ｒ１と、検出された電流Ｉに基づいて接離状態を判断する判断部６３とを有する。【選択図】      図４
2007225807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、
前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、
前記転写部材の圧接状態と離隔状態とを検出する接離検出装置と、
前記像担持体と前記転写部材との間に電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、
前記接離検出装置は、
前記電圧印加手段による電圧の印加によって前記像担持体と前記転写部材との間に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された電流に基づいて前記転写部材の圧接状態と離隔状態とを判断する判断手段と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記電流が所定の値よりも大きいときに圧接状態であると判断し、前記電流が所定の値よりも小さいときに離隔状態であると判断する、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記判断手段は、所定時間における前記電流の減少の割合が所定の値よりも大きいときに離隔状態であると判断する、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しても、前記接離検出装置が離隔状態を検出しないときに、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように再度駆動する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しまたは前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように所定の回数にわたって駆動したにも係わらず前記接離検出装置が離隔状態を検出しないときに、異常である旨の信号を出力する、
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動した後、電流検出手段によって検出される電流の大きさに基づいて、前記像担持体と前記転写部材とのニップ幅の制御を行う、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、
前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、
前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、
前記転写部材の圧接状態と離隔状態とを検出する接離検出装置と、
前記転写部材に対して定電流で電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、
前記接離検出装置は、
前記電圧印加手段によって印加されている電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段により検出された電圧に基づいて前記転写部材の圧接状態と離隔状態とを判断する判断手段と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記判断手段は、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動した後、前記電圧検出手段により検出される電圧が所定の値よりも大きくなったときに、離隔状態であると判断する、
請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記判断手段は、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しても、前記接離検出装置が離隔状態を検出しないときに、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように再度駆動する、
請求項７または８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しまたは前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように所定の回数にわたって駆動したにも係わらず前記接離検出装置が離隔状態を検出しないときに、異常である旨の信号を出力する、
請求項７または８記載の画像形成装置。
【請求項１１】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記像担持体との間に電圧が印加され且つ前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、
前記電圧の印加によって前記像担持体と前記転写部材との間に流れる電流を検出し、
検出された電流が所定の値よりも小さくなるかまたは電流が減少したときの傾きの大きさが所定の値よりも大きくなったときに離隔状態であることを検出する、
ことを特徴とする画像形成装置における転写部材の離隔状態の検出方法。
【請求項１２】
電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、定電流で電圧が印加され且つ前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、
前記転写部材に印加されている電圧を検出し、
検出された電圧が所定の値よりも大きくなったときに離隔状態であることを検出する、
ことを特徴とする画像形成装置における転写部材の離隔状態の検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＭＦＰ、ファクシミリ、またはこれらの複合機などの画像形成装置、および画像形成装置における転写部材の離隔状態の検出方法に関する。例えば、二次転写ローラの中間転写ベルトへの接離の検出に利用される。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機またはＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と呼称される多機能機などの画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写し、それをさらに記録紙に二次転写し、これを定着することにより画像形成を行う。トナー像を中間転写ベルトから記録紙に二次転写を行うために、像担持体である中間転写ベルトに対して圧接状態となる二次転写ローラが設けられている。
【０００３】
このような画像形成装置において、二次転写ローラは、中間転写ベルトに対して、圧接状態と離隔状態との間で移動可能である。通常の画像形成（印字）時には圧接状態となっているが、画像形成を行わないときには離隔状態とすることが一般的である。
【０００４】
また、中間転写ベルト上にテスト用のトナーパッチを形成し、トナーパッチの状態をＩＤＣセンサで検知して画像形成条件を調整することが行われる。その際にも、二次転写ローラなどがトナーで汚れないようにするため、二次転写ローラを離隔状態とすることが一般的である。
【０００５】
さて、二次転写ローラの移動のために接離駆動装置が備えられるが、接離駆動装置によて離隔状態または圧接状態に確実に切り換わったか否かを検出するために、従来においてはフォトインタラプタなどの光学センサが用いられている。
【０００６】
しかし、圧接／離隔の検出のためにフォトインタラプタを用いると、それにともなって部品点数が増加してコストアップとなる。これに対して、専用のフォトインタラプタを用いることなく、ジャム検出のためのフォトインタラプタを兼用した装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−２６４４５５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上に述べた従来の装置では、記録紙の到達および通過タイミングの検知と二次転写ローラの圧接／離隔の検出とを１つのフォトインタラプタで兼用することから、記録紙の到達および通過タイミングの検知のための特別な転写前センサフラグを用いる必要があり、ジャム検出の動作などに制約を受けることがある。
【０００８】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、フォトインタラプタを用いることなく転写部材の離隔状態の検出を低コストで行うことのできる画像形成装置および検出方法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】
【０００９】
本発明に係る装置は、電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置であって、前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせるとともにその圧接状態と離隔状態との間で移動可能な転写部材と、前記転写部材を圧接状態と離隔状態とに移動駆動する接離駆動装置と、前記転写部材の圧接状態と離隔状態とを検出する接離検出装置と、前記像担持体と前記転写部材との間に電圧を印加する電圧印加手段と、を有し、前記接離検出装置は、前記電圧印加手段による電圧の印加によって前記像担持体と前記転写部材との間に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出された電流に基づいて前記転写部材の圧接状態と離隔状態とを判断する判断手段と、を有する。
【００１０】
好ましくは、前記判断手段は、前記電流が所定の値よりも大きいときに圧接状態であると判断し、前記電流が所定の値よりも小さいときに離隔状態であると判断する。
【００１１】
また、前記判断手段は、所定時間における前記電流の減少の割合が所定の値よりも大きいときに離隔状態であると判断する。
【００１２】
また、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しても、前記接離検出装置が離隔状態を検出しないときに、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように再度駆動する。
【００１３】
また、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しまたは前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように所定の回数にわたって駆動したにも係わらず前記接離検出装置が離隔状態を検出しないときに、異常である旨の信号を出力する。
【００１４】
また、前記接離駆動装置によって前記転写部材が離隔状態となるように駆動した後、電流検出手段によって検出される電流の大きさに基づいて、前記像担持体と前記転写部材とのニップ幅の制御を行う。
【００１５】
本発明に係る他の形態の装置では、前記接離検出装置は、前記電圧印加手段によって印加されている電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段により検出された電圧に基づいて前記転写部材の圧接状態と離隔状態とを判断する判断手段と、を有する。
【００１６】
本発明に係る方法は、電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、前記像担持体との間に電圧が印加され且つ前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、前記電圧の印加によって前記像担持体と前記転写部材との間に流れる電流を検出し、検出された電流が所定の値よりも小さくなるかまたは電流が減少したときの傾きの大きさが所定の値よりも大きくなったときに離隔状態であることを検出する。
【００１７】
本発明に係る他の方法は、電子写真プロセスにおいて形成されるトナー像を像担持体から転写材に転写するように構成された画像形成装置において、定電流で電圧が印加され且つ前記像担持体に対し圧接状態となることによって前記転写を行わせる転写部材の離隔状態を検出する方法であって、前記転写部材に印加されている電圧を検出し、検出された電圧が所定の値よりも大きくなったときに離隔状態であることを検出する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、フォトインタラプタを用いることなく転写部材の離隔状態の検出を低コストで行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
二次転写を行うようにした電子写真方式の画像形成装置では、通常、２次転写の対向部に流れ込む電流を検知して２次転写出力を設定する機能を持っている。本実施形態においては、この機能を利用して、二次転写ローラの圧接／離隔の検出を行う。
【００２０】
図１は本発明に係る実施形態の画像形成装置１の概略の構成を示す図、図２および図３は接離駆動装置ＳＫの構成の例を示す図である。図２は二次転写ローラが離隔状態である場合を示し、図３は二次転写ローラが圧接状態である場合を示す。
【００２１】
図１において、画像形成装置１は、電子写真方式を用いたデジタル複合機またはプリンタなどであり、タンデム方式のプリントエンジンを内蔵している。
【００２２】
すなわち、画像出力装置１には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マジェンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の各色の作像ユニット２４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがタンデム形式で一列に配置されている。各作像ユニット２４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ、感光体ドラム４１、感光体ドラム４１の表面を均一に帯電させる帯電チャージャ４２、各色の画像データに応じて感光体ドラム４１の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光部４３、静電潜像を各色のトナーで現像してトナー像を形成する現像部４４、中間転写ベルト２３を挟んで各感光体ドラム４１に対向する位置に配置された転写ローラ２２、感光体ドラム４１の表面に残留するトナーを回収してクリーニングするクリーナ４５などからなる。
【００２３】
なお、本明細書および図面において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色に対応する部材について、それぞれの符号の末尾にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号をそれぞれ付すことがある。
【００２４】
中間転写ベルト２３は、各感光体ドラム４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上部に沿うように、ローラ２５，２６の間に張りわたされ、ローラ２５の回転によって図１の矢印Ｍ１方向に走行する。各転写ローラ２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、各感光体ドラム４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して中間転写ベルト２３を圧接させる圧接位置と、各感光体ドラム４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋから中間転写ベルト２３を離隔（離間または退避ともいう）させる離隔位置との間で、移動可能となっている。中間転写ベルト２３が感光体ドラム４１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに圧接することによって、感光体ドラム４１のトナー像が中間転写ベルト２３に一次転写される。
【００２５】
中間転写ベルト２３に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラ２８によって、給紙カセット２７から給紙された転写材である記録紙ＰＡに二次転写される。記録紙ＰＡは、その後、定着部２９で定着され、排紙トレイ３０に排出される。二次転写ローラ２８は、種々の形式または構成の接離駆動装置（接離機構）によって、中間転写ベルト２３に対し圧接状態と離隔状態とに位置が切り換えられる。なお、ローラ２６の近辺に、ベルトクリーナ３１および廃トナーボックス３２が設けられている。
【００２６】
ローラ２５の近傍には、中間転写ベルト２３上のトナー像の濃度を検出するための、光学式のＩＤＣセンサ３３が設けられている。つまり、ＩＤＣセンサ３３は、中間転写ベルト２３の表面に光を照射し、反射して返ってきた光の量を検知する。中間転写ベルト２３上のトナー像の濃度が低いときつまり載っているトナーが少ないときは、中間転写ベルト２３で反射した光が多く返ってきて光量が多くなり、トナー像の濃度が高いときつまりトナーが多く載っているときは、光がトナーに遮られて反射光量が低下する。このようにして、ＩＤＣセンサ３３は、中間転写ベルト２３の裸面の状態を確認する。ＩＤＣセンサ３３によって検出されたトナー像の濃度によって、露光部４３による光量の制御、現像部４４における現像条件の制御などを行って画像調整を行う。実際には、画像調整用に作成したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各パターン（トナーパッチ）についての濃度を検出する。
【００２７】
本実施形態では、ＩＤＣセンサ３３は２つ設けられているが、１つまたは３つ以上でもよい。また、ＩＤＣセンサ３３の取り付け位置および取り付け方法についても、ここで述べた以外の種々の方法を採用してもよい。
【００２８】
制御部２１は、ＣＰＵ２１１、メモリ２１２、制御用回路２１３、通信インタフェース２１４、および磁気記憶装置２１５などによって構成され、画像データに対して画像処理を行うとともに、画像形成装置１の各部の動作を制御する。以下においては、特に、二次転写ローラ２８の中間転写ベルト２３への圧接と離隔の検出および制御について詳しく説明する。
【００２９】
なお、画像形成装置１における作像手段または作像方法、各部の構成または構造などは上に述べた例に限らない。また、画像形成装置１として、モノクロ／カラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはこれらの複合機などであってよい。
【００３０】
図２および図３において、接離駆動装置ＳＫは、ホルダー５１、および、ホルダー５１によって移動可能に保持されたスライダー５２を備えている。スライダー５２は、二次転写ローラ２８の回転軸を支持するとともに、ホルダー５１に対してスライド移動することにより、二次転写ローラ２８を離隔位置（図２の状態）と圧接位置（図３の状態）との間で移動可能に支持する。ホルダー５１にはスプリング５３が設けられ、スライダー５２はスプリング５３によって圧接位置に向かって付勢されている。
【００３１】
二次転写ローラ２８を離隔位置に戻すために、ホルダー５１に対して位置関係が決められた軸を中心として回転可能なレバー５４、および図示しないモータによって回転するカム５５が設けられている。レバー５４は、その一方のアーム５４ａに設けた長穴がスライダー５２の突起部に係合しており、他方のアーム５４ｂに回転するカム５５が当接して押され、これによってレバー５４が回動する。
【００３２】
図２に示す状態では、カム５５によってアーム５４ｂが押されており、これによってレバー５４が右回転してスライダー５２をスプリング５３の付勢力に抗して移動させており、これによって二次転写ローラ２８は離隔位置となっている。
【００３３】
図３に示す状態では、アーム５４ｂはカム５５からフリーの状態となっており、したがって二次転写ローラ２８はスプリング５３の付勢力によって押されて圧接位置となっている。
【００３４】
また、ＩＤＣセンサ３３は、スライダー５２と連動して姿勢が変化する可動ユニット５６の先端部に取り付けられており、スライダー５２の移動にともなって図の上下方向に移動する。つまり、図２に示すように二次転写ローラ２８が離隔状態となったときにはＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３に接近し、図３に示すように二次転写ローラ２８が圧接状態となったときにはＩＤＣセンサ３３は中間転写ベルト２３から離れる。
【００３５】
なお、ここでは、ＩＤＣセンサ３３を可動ユニット５６によって移動可能なように取り付けたが、ＩＤＣセンサ３３の取り付け方法はこれに限られない。例えば、ＩＤＣセンサ３３が移動することがないよう固定的に設けてもよい。また、ＩＤＣセンサ３３を中間転写ベルト２３の下方に設けてもよい。また、接離駆動装置ＳＫとして図２および図３に示した例に限られることなく、種々の構造または構成のものを用いることができる。
【００３６】
次に、二次転写ローラ２８が圧接状態であるかまたは離隔状態であるかを検出するための接離検出装置ＳＴについて、２つの実施形態を説明する。
【００３７】
第１の実施形態において、二次転写ローラ２８の離隔状態を検出するために、ローラ２５つまり中間転写ベルト２３と二次転写ローラ２８との間に電圧ＶＨを印加しておき、電圧ＶＨの印加によって中間転写ベルト２３と二次転写ローラ２８との間に流れる電流Ｉを検出し、検出された電流Ｉがしきい値Ｔｈよりも小さくなったときに、離隔状態であることを検出する。または、電流Ｉの減少の傾きの大きさがしきい値ＴｈＡよりも大きくなったときに離隔状態であることを検出する。
【００３８】
図４は本発明に係る第１の実施形態の接離検出装置ＳＴ１の回路を示す図、図５は本発明に第１の実施形態を変形した接離検出装置ＳＴ２の回路を示す図、図６は接離検出動作を説明するためのタイミング図、図７は離隔状態に移行するときの電流Ｉの変化の例を示す図である。
【００３９】
図４において、接離検出装置ＳＴ１は、電圧印加部６１、抵抗Ｒ１、および判断部６３などからなる。
【００４０】
電圧印加部６１は、二次転写ローラ２８と中間転写ベルト２３との間に電圧ＶＨを印加する。つまり、電圧印加部６１は、高圧の電圧ＶＨを出力するものであり、その出力が二次転写ローラ２８の軸などの金属部分に接続される。電圧印加部６１の出力する電圧ＶＨは、例えば、１ＫＶ〜５ＫＶ程度である。なお、電圧印加部６１は、二次転写ローラ２８による転写のために設けられたものであり、本実施形態においてはこれを接離検出のために利用する。
【００４１】
ローラ２５は、抵抗Ｒ１を介してグランドつまり零電位に接続されている。つまり、ローラ２５の軸などの金属部分に抵抗Ｒ１の一端を接続し、抵抗Ｒ１の他端をグランドに接続して接地する。ローラ２５は直接に接地されないようにする。二次転写ローラ２８が中間転写ベルト２３に対して圧接状態になると、それらの間が高抵抗ではあるが電気的に接続され、二次転写ローラ２８に印加された電圧ＶＨによって、二次転写ローラ２８、中間転写ベルト２３、ローラ２５、および抵抗Ｒ１からなる直列回路に電流Ｉが流れる。
【００４２】
すなわち、中間転写ベルト２３および二次転写ローラ２８は、通常、合成ゴム、合成樹脂、または樹脂発泡材などからなり、電気抵抗値は高い。しかし、二次転写ローラ２８に高圧の電圧ＶＨを印加しておくと、圧接状態となったときに、それらの間に数μ〜数十μＡ程度の電流Ｉが流れる。この僅かな電流Ｉを抵抗Ｒ１によって検出する。
【００４３】
つまり、抵抗Ｒ１によって、二次転写ローラ２８と中間転写ベルト２３との間、つまり二次転写ローラ２８の対向部に流れる電流Ｉが検出される。この電流Ｉによって、抵抗Ｒ１の両端に電圧Ｖ１（＝Ｉ×Ｒ１）が生じる。つまり、抵抗Ｒ１によって電流Ｉが検出され、それが電圧Ｖ１として出力される。この場合に電流Ｉと電圧Ｖ１とは等価である。抵抗Ｒ１の値は、例えば数十ＫΩ〜数百ＫΩ程度のものが用いられ、その場合に、数十ｍＶ〜数Ｖ程度の電圧Ｖ１の出力が得られる。この抵抗Ｒ１は、本発明における電流検出手段に相当する。
【００４４】
判断部６３は、抵抗Ｒ１の両端の電圧Ｖ１の大きさに基づいて、二次転写ローラ２８が圧接状態であるかまたは離隔状態であるかを判断する。判断部６３は、例えば、電流Ｉがしきい値Ｔｈよりも大きいときに圧接状態であると判断し、しきい値Ｔｈよりも小さいときに離隔状態であると判断する。しきい値Ｔｈとして、電流Ｉの最大値と最小値との中間または中央付近の値とすることができる。
【００４５】
また、二次転写ローラ２８が中間転写ベルト２３から十分な距離だけ離れた状態では、電流Ｉが流れなくなってほぼ「０」となるか、または、暗電流程度の電流値しか流れなくなる。つまり、離隔状態では電流Ｉはほぼ零になるので、しきい値Ｔｈを「０」に近い値としてもよい。
【００４６】
例えば、樹脂発泡材からなる直径２０ｍｍの二次転写ローラ２８を用い、２ＫＶの電圧ＶＨを印加した場合に、圧接状態では約２０μＡの電流Ｉが流れる。この場合に、抵抗Ｒ１が例えば１００ＫΩであれば、約２Ｖの電圧Ｖ１が抵抗Ｒ１の両端に現れる。離隔状態になると、電流Ｉは流れなくなってほぼ０μＡとなり、電圧Ｖ１もほぼ０Ｖとなる。
【００４７】
なお、中間転写ベルト２３や二次転写ローラ２８は合成樹脂などからなるので、その周囲環境、特に、温度および湿度によって電気抵抗が変化する。また、画像形成装置１を長期間にわたり使用すると、中間転写ベルト２３などに機械的または電気的な負荷が加わって電気抵抗が変化する。そのため、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、同じ条件の電圧ＶＨの下でも、環境条件などによって、鎖線でも示すように電流Ｉ１，Ｉ１１，Ｉ１２の大きさが異なってくる。
【００４８】
さて、図６において、それまで離隔状態であったときに、時間ｔ１において例えば制御部２１で圧接指令Ｓ１が出力されると、接離駆動装置ＳＫに設けられた図示しないモータによってカム５５が回転し、二次転写ローラ２８が離隔状態から圧接状態に移行する。これにともなって、電圧印加部６１からの電圧ＶＨに基づく電流Ｉが流れ、ある値の近辺で安定する。この電流Ｉが抵抗Ｒ１によって電圧Ｖ１として検出され、判断部６３に入力される。判断部６３において、しきい値Ｔｈを適当なレベルに設定しておくことによって、離隔状態から圧接状態に切り換わったことが検出され、その旨の検出信号Ｓ３が出力される。
【００４９】
そして、時間ｔ２において離隔指令Ｓ２が出力されると、図示しないモータによってカム５５が逆方向に回転し、二次転写ローラ２８が圧接状態から離隔状態に移行する。これにともなって、電流Ｉが急激に減少してほぼ「０」となる。この電流Ｉの変化が抵抗Ｒ１によって電圧Ｖ１の変化として検出され、判断部６３に入力される。判断部６３において、電流Ｉがしきい値Ｔｈよりも小さくなったことによって、圧接状態から離隔状態に切り換わったことが検出され、その旨の検出信号Ｓ３が出力される。
【００５０】
なお、離隔指令Ｓ２が出力されてから離隔状態に切り換わったか否かの判断まで、数秒例えば５秒程度待つようにしてもよい。
【００５１】
判断部６３から出力された検出信号Ｓ３に基づいて、画像形成または画像調整などにおけるシーケンスが進められる。また、所定のタイミングで検出信号Ｓ３が出力されないときに、異常信号またはエラー信号が出力される。なお、検出信号Ｓ３は、圧接状態または離隔状態を示す２値信号でもよく、それぞれを示す２ビットの信号でもよい。また、電気的物理的な信号であってもよく、情報処理におけるソフトの内部の信号、例えばフラグのようなものでもよい。
【００５２】
ところで、上に述べたように、上に述べた電圧印加部６１は、二次転写ローラ２８に二次転写のために高電圧を与える高電圧発生装置を用いることができる。つまり、二次転写のための高電圧発生装置を電圧印加部６１として兼用することができる。高電圧発生装置によって二次転写ローラ２８に電圧ＶＨを印加している状態で、二次転写ローラ２８の対向部である中間転写ベルト２３に電流Ｉが流れ込んでいれば圧接状態であることが分かる。そのような電流Ｉを検出して接離状態の検出に用いるのである。したがって、従来から備わっている高電圧発生装置を電圧印加部６１として用い、新たに抵抗Ｒ１および判断部６３を追加するのみで、接離検出装置ＳＴ１を構成することができる。
【００５３】
なお、二次転写ローラ２８に印加する電圧ＶＨとそこに流れる電流Ｉとに基づいて、その時点における二次転写ローラ２８の電気的抵抗値を検知し、これに基づいて二次転写ローラ２８に出力する電圧ＶＨの大きさが決定される。このような機能および構成それ自体は従来において知られている。
【００５４】
上に述べた例では、判断部６３は、電流Ｉのレベルによって接離状態を判断したが、電流Ｉの傾きによって接離状態を判断してもよい。例えば、電流Ｉの減少の傾きαの大きさがしきい値ＴｈＡよりも大きいときに離隔状態であると判断する。つまり、圧接状態から離隔状態に移行する際には、電流Ｉが急激に減少するので、その傾きαは負の方向に大きい。したがって、傾きαの絶対値がしきい値ＴｈＡよりも大きかったときに離隔状態になったと判断するのである。
【００５５】
すなわち、例えば図７（Ｂ）において、電流Ｉの傾きα１，α２，α３の場合には、しきい値ＴｈＡよりも大きいので離隔状態になったものと判断してその旨の検出信号Ｓ３を出力するが、電流Ｉの傾きα４の場合には、しきい値ＴｈＡよりも小さいので離隔状態になったとは判断しない。この場合に、例えば、再度、離隔指令Ｓ２を出力して離隔動作を繰り返してもよく、またエラー信号を出力してもよい。
【００５６】
また、図４に示した例では、電流Ｉを検出する抵抗Ｒ１をローラ２５とグランドとの間に接続した。しかし、抵抗Ｒ１の接続位置はこれに限らない。次のその例を述べる。
【００５７】
図５において、電圧印加部６１の出力と二次転写ローラ２８との間に抵抗Ｒ２が接続されている。抵抗Ｒ２に流れる電流Ｉ２によってその両端に電圧Ｖ２が発生し、これが判断部６３Ｂに入力される。判断部６３Ｂでは、電圧Ｖ２つまり電流Ｉ２に基づいて、二次転写ローラ２８の接離状態を判断して検出信号Ｓ３を出力する。
【００５８】
図５に示す例では、抵抗Ｒ２の両端に発生する電圧Ｖ２は、電圧印加部６１に近い側がプラスとなる。また、抵抗Ｒ２の両端にはいずれも高電圧がかかっているので、判断部６３Ｂにおいて適当なアイソレータやカプラを用いればよい。
【００５９】
ところで、圧接指令Ｓ１または離隔指令Ｓ２を出力した後でも、接離駆動装置ＳＫのトラブルなどによって、圧接状態または離隔状態を示す検出信号Ｓ３が出力されない場合が考えられる。次に、その場合の処理動作の例について説明する。
【００６０】
つまり、例えば、離隔指令Ｓ２を出力してから、つまり二次転写ローラ２８が離隔状態となるように駆動してから、所定の時間を経過しても離隔状態であることを示す検出信号Ｓ３が出力されないときに、再度離隔指令Ｓ２を出力し、接離駆動装置ＳＫによって二次転写ローラ２８が離隔状態となるように再度駆動する。
【００６１】
また、離隔指令Ｓ２を出力してから所定の時間を経過し、または離隔指令Ｓ２を所定の回数ｎ、例えば３回にわたって出力したにも係わらず、離隔状態であることを示す検出信号Ｓ３が出力されないときに、異常である旨の信号を出力する。
【００６２】
また、圧接指令Ｓ１を出力してから所定の時間を経過した場合や圧接指令Ｓ１を所定の回数出力した場合にも、上と同様に再度圧接指令Ｓ１を出力したり異常信号を出力するようにしてもよい。
【００６３】
次に、抵抗Ｒ１，Ｒ２によって検出される電流Ｉに基づいてＮＩＰ幅（ニップ幅）の制御を行う例について説明する。
【００６４】
すなわち、接離駆動装置ＳＫによって二次転写ローラ２８が離隔状態となるように駆動した後、抵抗Ｒ１，Ｒ２によって検出される電流Ｉに基づいて、中間転写ベルト２３と二次転写ローラ２８とのＮＩＰ幅の制御を行うことが可能である。
【００６５】
図８は中間転写ベルト２３と二次転写ローラ２８との間に流れる電流ＩとＮＩＰ幅との関係を示す図である。
【００６６】
ここでいうＮＩＰ幅とは、二次転写ローラ２８とこれに対向するローラ２５または中間転写ベルト２３とが接触している幅である。二次転写ローラ２８の接離動作において、離隔指令Ｓ２によって離隔動作が実施された後、抵抗Ｒ１に流れる電流Ｉの絶対値に基づいて、二次転写ローラ２８とトナー像の担持体である中間転写ベルト２３とのＮＩＰ幅を制御する。
【００６７】
図８に示すように、電流Ｉが０μＡから２２μＡに変化するにつれて、ＮＩＰ幅は０ｍｍから１．２ｍｍに変化するので、電流Ｉを検出することによってＮＩＰ幅を制御することが可能である。これを用いることで、記録紙ＰＡの厚さ物性などに応じてＮＩＰ幅の制御を行うことができる。
【００６８】
次に、ＩＤＣセンサ３３による画像調整について簡単に説明する。
【００６９】
画像調整は、中間転写ベルト２３上のトナー量を検出することにより、適正なトナー量となるように調整することで行われる。具体的には、図１に示す現像部４４に印加する現像バイアス電圧を切り換えて、中間転写ベルト２３上に複数のトナーパッチを形成する。そして、トナーパッチの濃度つまりトナー量を、ＩＤＣセンサ３３によって検出する。
【００７０】
図９はＩＤＣセンサ３３によって検出されるトナー量の特性を示す図、図１０はトナーパッチの例を示す図である。
【００７１】
図１０に示すように、トナーパッチＴＰは、中間転写ベルト２３の表面の両端に近い位置に形成され、中間転写ベルト２３の走行とともに移動する。これを、２つのＩＤＣセンサ３３によって検出する。ＩＤＣセンサ３３からは、トナーパッチＴＰの濃度に応じた電圧が出力される。この電圧出力（ＩＤＣセンサ検出値）を、図９に示す特性を用いてトナーの付着量に変換する。変換された付着量の値から、狙いの付着量となる現像バイアス電圧を決定する。
【００７２】
このように、画像調整の際には、中間転写ベルト２３の表面にトナーパッチＴＰを作成するので、中間転写ベルト２３に二次転写ローラ２８が圧接していると、二次転写ローラ２８を汚してしまい、また通常の印字時には記録紙ＰＡの裏をトナーで汚してしまうことがある。このようなことを避けるため、画像調整を実施する際には二次転写ローラ２８を離隔状態としておく必要がある。
【００７３】
したがって、画像調整を実施する際に、離隔指令Ｓ２が出力され、これによって接離駆動装置ＳＫが動作して二次転写ローラ２８が離隔状態となる。接離検出装置ＳＴが離隔状態を検出した後に、画像調整のシーケンスが実行される。
【００７４】
次に、接離検出装置ＳＴの制御動作の一例について、フローチャートを参照して説明する。
【００７５】
図１１は接離検出装置ＳＴの制御動作の例の概略を示すフローチャートである。
【００７６】
図１１において、通常、印字開始を行う前に、画像調整が必要か否かが判断される（＃１１）。画像調整が必要であると判断された場合に、離隔指令Ｓ２が出力され離隔動作が実施される（＃１２）。中間転写ベルト２３に流れ込む電流Ｉが検出され、電流Ｉがほぼ「０」であるか否かが判断される（＃１３）。
【００７７】
ステップ＃１３でイエスであった場合に、二次転写ローラ２８が離隔状態になったことが確認されたので、画像調整が実施され（＃１４）、その後に通常の印字動作が実施される（＃１５）。ステップ＃１５の印字動作の最初において、圧接指令Ｓ１によって二次転写ローラ２８が圧接状態に戻される。
【００７８】
ステップ＃１１でノーの場合には、画像調整を行わずにそのまま圧接状態で通常の印字動作が実施される（＃１９）。
【００７９】
ステップ＃１３でノーであった場合に、離隔動作が複数回例えば３回実施されるまで（＃１６）、再度ステップ＃１２で離隔動作が実施される。これは、例えば接離検出装置ＳＴのカム５５の滑り状態が悪い場合などが発生することがあるからである。複数回の離隔動作の実施にもかかわらず電流Ｉがほぼ「０」にならなかった場合には、接離駆動装置ＳＫが異常であると判断して画像形成装置１を停止させる。
【００８０】
なお、ステップ＃１３で離隔状態が検出されない場合に、二次転写ローラ２８が圧接状態であれば通常の印字動作を行うことは可能ではあるが、画像調整が行われていない状態で印字動作を行うことは無駄な印字を行うことになるので好ましくない。また、圧接状態でそのまま画像調整を実施すると、上に述べたような汚れが生じるので好ましくない。したがって、この場合には画像形成装置を止めることが好ましい。
【００８１】
次に、本発明に係る第２の実施形態の接離検出装置ＳＴ３について説明する。
【００８２】
第２の実施形態においては、二次転写ローラ２８に対して定電流で電圧を印加しておき、印加されている電圧を検出し、検出された電圧が所定の値よりも大きくなったときに離隔状態であることを検出する。
【００８３】
図１２は本発明に係る第２の実施形態の接離検出装置ＳＴ３の回路を示す図である。なお、第１の実施形態の接離検出装置ＳＴ１と同様な機能を有する要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００８４】
図１２に示すように、二次転写ローラ２８に対して、高電圧発生装置６５によって高い電圧ＶＨを印加しておく。高電圧発生装置６５は、高圧トランスを用いて高電圧を発生するものであり、入力電流Ｉ３に応じた電圧ＶＨを発生する。例えば、高電圧発生装置６５の入力電流Ｉ３が１０μＡである場合に、５ＫＶの電圧ＶＨを出力する。入力電流Ｉ３を検出することにより、二次転写ローラ２８に印加される電圧ＶＨを検出する。電流Ｉ３は、抵抗Ｒ３によって電圧Ｖ３として検出される。つまり、抵抗Ｒ３によって、電流Ｉ３に応じた電圧Ｖ３が検出され、これが判断部６３Ｃに入力される。
【００８５】
二次転写ローラ２８が離隔状態であれば、高電圧発生装置６５の出力に高い電圧ＶＨが現れるが、圧接状態であれば、電圧ＶＨは低下する。したがって、例えば、検出された電圧Ｖ３がしきい値Ｔｈよりも大きくなったときに離隔状態であることを検出する。このように、入力電流Ｉ３を検出することによって、電圧ＶＨが検出され、これによって二次転写ローラ２８の接離状態が検出される。なお、高圧発生装置６５への入力電流Ｉ３は、トランス用電源６４から供給される。
【００８６】
例えば、トランス用電源６４から電流Ｉ３を１０μＡ流しながら圧接動作を実行する。二次転写ローラ２８が中間転写ベルト２３から十分な距離だけ離隔すれば、二次転写ローラ２８に印加される電圧ＶＨは最大出力値の５ＫＶとなる。したがって、例えば５ＫＶ以上の出力値となった段階で、離隔動作は完了したと判断する。例えば４ＫＶ未満であった場合には、離隔動作が未完了であるとして、再度離隔動作を実施する。その場合に、離隔状態となるように駆動してから所定の時間を経過しても４ＫＶ未満であった場合に、離隔動作が未完了であるとしてもよい。所定の時間の長さは種々設定可能である。
【００８７】
また、離隔状態となるように所定の回数にわたって駆動したにも係わらず離隔状態を検出しないときに、異常である旨の信号を出力してもよい。
【００８８】
なお、高電圧発生装置６５の出力する電圧ＶＨを検出するために、適当な電圧検出手段を用いてもよい。つまり、例えば、高電圧発生装置６５に入力される電流Ｉ３は設定された値で一定としておいて、二次転写ローラ２８の接離状態に応じて変化する電圧ＶＨを検出する。離隔状態であれば電圧ＶＨは最大値となり、圧接状態であれば電圧ＶＨはそれよりも低下する。この電圧ＶＨの変化を電圧検出手段によって検出し、判断部６３Ｃで接離状態を判断するのである。
【００８９】
上に述べた第１および第２の実施形態によると、フォトインタラプタのような専用の検出装置を搭載することなく、二次転写ローラ２８の接離状態を低コストで容易に検出することができる。
【００９０】
上に述べた実施形態において、抵抗Ｒ１〜３の接続位置や抵抗値などは上に述べた以外に種々変更することができる。中間転写体が中間転写ベルト２３である例を説明したが、中間転写ベルト２３ではなく中間転写ローラその他の像担持体であってもよい。また、電圧印加部６１、判断部６３，６３Ｂ，６３Ｃ、トランス用電源６４、または高電圧発生装置６５の構成は、上に述べた以外の種々のものとすることができる。要は、転写部材の圧接状態または離隔状態の変化によって対向部材に流れ込む電流Ｉを検出すればよい。
【００９１】
その他、接離駆動装置ＳＫ、接離検出装置ＳＴ、または画像形成装置１の全体または各部の構造、構成、回路、形状、寸法、個数、材質、処理内容または処理順序などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明に係る実施形態の画像形成装置の概略の構成を示す図である。
【図２】離隔状態の接離駆動装置の構成の例を示す図である。
【図３】圧接状態の接離駆動装置の構成の例を示す図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態の接離検出装置の回路を示す図である。
【図５】第１の実施形態を変形した接離検出装置の回路を示す図である。
【図６】接離検出動作を説明するためのタイミング図である。
【図７】離隔状態に移行するときの電流の変化の例を示す図である。
【図８】中間転写ベルトに流れる電流とＮＩＰ幅との関係を示す図である。
【図９】ＩＤＣセンサによって検出されるトナー量の特性を示す図である。
【図１０】トナーパッチの例を示す図である。
【図１１】接離検出装置の制御動作の例の概略を示すフローチャートである。
【図１２】本発明に係る第２の実施形態の接離検出装置の回路を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１  画像形成装置
２３  中間転写ベルト（像担持体）
２５  ローラ
２８  二次転写ローラ（転写部材）
６１  電圧印加部（電圧印加手段）
６３  判断部（判断手段）
６４  トランス用電源
６５  高電圧発生装置（電圧印加手段）
ＳＫ  接離駆動装置
ＳＴ１〜３  接離検出装置
Ｒ１〜２  抵抗（電流検出手段）
Ｒ３  抵抗（電圧検出手段）
ＰＡ  記録紙（転写材）
【図１】
2007225807.tif 000003
【図２】
2007225807.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2007225807.tif 000007
【図６】
2007225807.tif 000008
【図７】
2007225807.tif 000009
【図８】
2007225807.tif 000010
【図９】
2007225807.tif 000011
【図１０】
2007225807.tif 000012
【図１１】
2007225807.tif 000013
【図１２】
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