(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストを削減し、構成を簡略化することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光ドラム３ａと、感光ドラム３ａに光を照射し潜像を形成するスキャナユニット５と、スキャナユニット５により形成された潜像を現像しトナー像を形成する現像ローラを有し、当接位置と離間位置との間を移動することが可能な現像ユニット４と、現像ユニット４を駆動する駆動部と、感光ドラム３ａに当接する転写ローラと、転写ローラに流れる電流を検知する転写電流検知部２０２と、転写電流検知部２０２による検知結果に基づいて、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されているか否かを判断する主制御部３０１と、を備える。【選択図】図２
2017156573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体に光を照射し潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段により形成された潜像を現像しトナー像を形成する現像手段を有し、前記現像手段が前記感光体に当接した第一の位置と前記感光体から離間した第二の位置との間を移動することが可能な現像ユニットと、
前記現像ユニットを駆動する駆動手段と、
前記感光体に当接する導電部材と、
前記導電部材に流れる電流を検知する第一の検知手段と、
前記第一の検知手段による検知結果に基づいて、前記感光体上に潜像が形成されているか否かを判断する潜像判断手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記潜像判断手段による判断結果に基づいて、前記現像ユニットが装着されているか否かを判断する装着判断手段を備え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】
前記装着判断手段は、前記駆動手段により前記現像ユニットを前記第二の位置に移動させた際に、前記潜像判断手段により前記感光体上に潜像が形成されていると判断された場合には、前記現像ユニットが装着されていないと判断し、前記潜像判断手段により前記感光体上に潜像が形成されていないと判断された場合には、前記現像ユニットが装着されていると判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記装着判断手段により前記現像ユニットが装着されていると判断された状態で、前記潜像判断手段による判断結果に基づいて、前記現像ユニットが前記第一の位置又は前記第二の位置にあることを判断する位置判断手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記装着判断手段は、前記画像形成装置の電源がオンされたとき、又は前記現像ユニットが着脱されたときに、前記現像ユニットが装着されているか否かの判断を行うことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
感光体と、
前記感光体に光を照射し潜像を形成する露光手段と、
前記露光手段により形成された潜像を現像しトナー像を形成する現像手段を有し、前記現像手段が前記感光体に当接した第一の位置と前記感光体から離間した第二の位置との間を移動することが可能な現像ユニットと、
前記現像ユニットを駆動する駆動手段と、
前記感光体に当接する導電部材と、
前記導電部材に流れる電流を検知する第一の検知手段と、
前記第一の検知手段による検知結果に基づいて、前記現像ユニットが前記第一の位置又は前記第二の位置にあることを判断する位置判断手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記感光体上に潜像が形成されているか否かを判断する潜像判断手段を備え、
前記位置判断手段は、前記潜像判断手段による判断結果に基づいて、前記現像ユニットが前記第一の位置又は前記第二の位置にあることを判断する請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記位置判断手段は、前記駆動手段により前記現像ユニットを前記第一の位置に移動させた際に、前記潜像判断手段により前記感光体上に潜像が形成されていると判断した場合には、前記現像ユニットは前記第一の位置にあると判断することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記位置判断手段は、前記駆動手段により前記現像ユニットを前記第一の位置に移動させる動作を所定の回数、実行させても、前記潜像判断手段により前記感光体上に潜像が形成されていないと判断した場合には、前記現像ユニットの故障であると判断することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記位置判断手段は、前記駆動手段により前記現像ユニットを前記第二の位置に移動させた際に、前記潜像判断手段により前記感光体上に潜像が形成されていないと判断した場合には、前記現像ユニットは前記第二の位置にあると判断することを特徴とする請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記位置判断手段は、前記駆動手段により前記現像ユニットを前記第二の位置に移動させる動作を所定の回数、実行させても、前記潜像判断手段により前記感光体上に潜像が形成されていると判断した場合には、前記現像ユニットの故障であると判断することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記感光体を帯電する帯電手段と、
前記帯電手段に帯電電圧を印加する第一の印加手段と、
前記露光手段から照射される光の光量を制御する制御手段と、
前記感光体上に形成されたトナー像を転写するための転写手段と、
前記転写手段に転写電圧を印加する第二の印加手段と、
前記感光体の劣化の度合いを検知する第二の検知手段と、
を備え、
前記潜像判断手段は、前記感光体上に潜像が形成されているか否かを判断する際に、前記第二の検知手段により検知された前記感光体の劣化の度合いに応じた、前記第一の印加手段により印加する帯電電圧と、前記第二の印加手段により印加する転写電圧と、前記露光手段により照射する光の光量と、を用いて、前記第一の検知手段により前記導電部材に流れる電流を検知することを特徴とする請求項４又は請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第二の検知手段は、前記感光体の膜厚に応じて前記感光体の劣化の度合いを検知することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第二の検知手段は、前記感光体の駆動時間に基づいて前記感光体の膜厚を推定することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記導電部材は、前記転写手段であり、
前記潜像判断手段は、前記転写手段に流れる電流が、第一の閾値よりも大きいと判断した場合には、前記感光体上に潜像が形成されていないと判断し、前記第一の閾値以下であると判断した場合には、前記感光体上に潜像が形成されていると判断することを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記導電部材は、前記帯電手段であり、
前記潜像判断手段は、前記帯電手段に流れる電流が、第二の閾値よりも大きいと判断した場合には、前記感光体上に潜像が形成されていないと判断し、前記第二の閾値以下であると判断した場合には、前記感光体上に潜像が形成されていると判断することを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項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、電子写真方式のプリンタ、複写機等の画像形成装置に関し、特に、複数の停止位置を有する現像手段の有無と位置の判断を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置において、プロセスカートリッジの有無や感光ドラムの有無を、スイッチやセンサ等の機械部品を使った手段ではなく、電気的な処理を使った有無の検知が提案されている。例えば、特許文献１では、感光ドラムと対向して配置される転写ローラに電圧を印加して、転写ローラに流れる電流を検出する画像形成装置が提案されている。また、例えば、特許文献２では、感光ドラムと対向して配置される帯電ローラに電圧を印加して、帯電ローラに流れる電流を検出する画像形成装置が提案されている。
【０００３】
また、感光ドラムや現像ユニット内の現像ローラの摩耗を抑えるために、トナーを現像するための現像ユニットが複数の停止位置を有する画像形成装置が提案されている。例えば、特許文献３では、現像ユニットの位置を検知するために、位相センサを用いて現像ユニットの位置を検知している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平０７−０６０２８８号公報
【特許文献２】特開平０６−００３８９１号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２８０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、現像ユニットが複数の停止位置を有する画像形成装置の場合、現像ユニットの位置の検知を行う際は、センサ等の機械部品を使った手段を用いている。その分だけ画像形成装置の構造が複雑になるという課題がある。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、画像形成装置の構成を簡略化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００８】
（１）感光体と、前記感光体に光を照射し潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により形成された潜像を現像しトナー像を形成する現像手段を有し、前記現像手段が前記感光体に当接した第一の位置と前記感光体から離間した第二の位置との間を移動することが可能な現像ユニットと、前記現像ユニットを駆動する駆動手段と、前記感光体に当接する導電部材と、前記導電部材に流れる電流を検知する第一の検知手段と、前記第一の検知手段による検知結果に基づいて、前記感光体上に潜像が形成されているか否かを判断する潜像判断手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（２）感光体と、前記感光体に光を照射し潜像を形成する露光手段と、前記露光手段により形成された潜像を現像しトナー像を形成する現像手段を有し、前記現像手段が前記感光体に当接した第一の位置と前記感光体から離間した第二の位置との間を移動することが可能な現像ユニットと、前記現像ユニットを駆動する駆動手段と、前記感光体に当接する導電部材と、前記導電部材に流れる電流を検知する第一の検知手段と、前記第一の検知手段による検知結果に基づいて、前記現像ユニットが前記第一の位置又は前記第二の位置にあることを判断する位置判断手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像形成装置の構成を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１〜３の画像形成装置の断面図、実施例１の転写電流検知部を示す図
【図２】実施例１の画像形成装置のブロック図
【図３】実施例１〜３の現像ユニットの断面図
【図４】実施例１、３の現像ユニットの有無判断処理、離間判断処理と、実施例１の潜像有無判断処理を説明するフローチャート
【図５】実施例１、３の当接判断処理を説明するフローチャート
【図６】実施例２の帯電電流検知部を示す図、画像形成装置のブロック図
【図７】実施例２の潜像有無判断処理を説明するフローチャート
【図８】実施例３の画像形成装置のブロック図
【図９】実施例３の潜像有無判断処理を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。
【実施例１】
【００１３】
［画像形成装置］
実施例１では、現像ユニットの有無や位置の判断を、転写電流を検知することにより可能とする画像形成装置について説明する。図１（ａ）は、本実施例の画像形成装置の概略を示す断面図である。プリンタ本体１内には、感光体である感光ドラム３ａと帯電手段である帯電ローラ１４、感光ドラム３ａ及び帯電ローラ１４を保持する感光ドラムユニット３を有する。また、プリンタ本体１内には、感光ドラム３ａ上（感光体上）の潜像をトナーにより現像するための現像手段である現像ローラ４ａと、現像ローラ４ａを保持する現像ユニット４、感光ドラム３ａを露光するための露光手段であるスキャナユニット５を有する。なお、現像ユニット４は、プリンタ本体１に着脱可能なユニットである。また、現像ユニット４は、少なくとも現像ローラ４ａを保持していればよい。感光ドラムユニット３と現像ユニット４は一体化しておらず、独立している。更に、プリンタ本体１内には、給紙ローラ６、搬送ローラ対７、転写ローラ８、加熱装置９、加圧ローラ１０、排紙ローラ対１１が、紙搬送のためのローラとして設置されている。
【００１４】
［画像形成と用紙の搬送］
給紙トレイ１２に積載して収納された記録媒体である用紙Ｓは、給紙ローラ６、分離パッド３９により１枚ずつ給送される。用紙Ｓは、搬送ローラ対７によって搬送され、感光ドラム３ａと転写ローラ８のニップ部へ送られる。感光ドラム３ａは、図中の矢印方向（時計回り方向）に回転しており、感光ドラム３ａの表面は、帯電ローラ１４により一様に帯電され、スキャナユニット５から照射されるレーザ光５ａにより潜像が形成される。感光ドラム３ａ上に形成された潜像が現像ローラ４ａにより現像され、感光ドラム３ａ上にトナー像が形成される。感光ドラム３ａに形成されたトナー像は、感光ドラム３ａと転写ローラ８のニップ部に送られた用紙Ｓに転写される。更に、トナー像が転写された用紙Ｓは、加熱装置９と加圧ローラ１０のニップ部に送られ、ここで加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｓに定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙ローラ対１１により、排紙トレイ１３に排出される。
【００１５】
［現像ユニットの当接離間］
現像ユニット４は、２つの位置で停止することが可能であり、以下、停止可能な位置を停止位置という。現像ユニット４は、駆動手段である不図示の駆動部により、２つの停止位置の間を移動することができる。現像ユニット４の２つの停止位置のうち一つは、現像ユニット４が保持している現像ローラ４ａと感光ドラム３ａが当接する位置であり、以下、この停止位置を第一の位置である当接位置という。現像ユニット４の２つの停止位置のうちもう一つは、現像ローラ４ａと感光ドラム３ａが当接位置より感光ドラム３ａから相対的に離れている位置であり、以下、この停止位置を第二の位置である離間位置という。図１（ａ）は、現像ユニット４が当接位置にある状態を示している。当接位置は、主に感光ドラム３ａにトナー像を形成する画像形成の際に現像ユニット４がとる位置である。離間位置は、感光ドラム３ａと現像ローラ４ａが当接して回転することによる感光ドラム３ａと現像ローラ４ａの劣化や、現像ローラ４ａの形状の変化を抑制するために、トナー像を形成していない際にとる位置である。
【００１６】
［現像ユニットの有無判断の実行タイミング］
本実施例の画像形成装置では、画像形成可能か否かを判断するために、画像形成動作に必要なユニットや装置が装着されているか否か、装着されているユニットや装置が正常に動作できるか否か等を確認する初期化動作を行う。現像ユニット４の有無も初期化動作で確認する必要があるため、初期化動作の際には、現像ユニット４の有無判断を実行する。初期化動作は、電源をオンした直後や、現像ユニット４が着脱された可能性がある、例えば、不図示のカートリッジドアの開閉後に実行する。なお、カートリッジドアは、プリンタ本体１の側面等に設けられ、プリンタ本体１内部の着脱可能な部品（現像ユニット４等）にアクセスするためのドアである。
【００１７】
［現像ユニットの当接判断の実行タイミング］
本実施例の画像形成装置は、画像形成を行う際は当接位置をとる必要があるため、画像形成の際には現像ユニット４の当接判断を行う。また、画像形成中に用紙Ｓを給紙する間隔を広げた際に、一度、現像ユニット４を離間位置に移動させ、画像形成に合わせて再び現像ユニット４を当接位置に移動させる制御を行う際にも、現像ユニット４の当接判断を行う。現像ユニット４を当接位置に移動させるよう指示しても、現像ユニット４が当接位置に移動したことを判断できない場合には、可能であれば再度、現像ユニット４を当接位置に移動させる制御（再試行）を行う。
【００１８】
［現像ユニットの離間判断の実行タイミング］
本実施例の画像形成装置は、当接位置で行われるイニシャル回転を実施した後や画像形成を実施した後に、感光ドラム３ａや現像ローラ４ａの劣化を抑えるために、現像ユニット４を離間位置に移動させる制御を実施する。このため、イニシャル回転や画像形成を実施した後に、現像ユニット４の離間判断を行う。また、画像形成中に用紙Ｓを給紙する間隔を広げた際にも、現像ユニット４を離間位置に移動させるために、現像ユニット４の離間判断を行う。現像ユニット４を離間位置に移動させるよう指示しても、現像ユニット４が離間位置に移動したことを判断できない場合には、可能であれば、再度、現像ユニット４を離間位置に移動させる制御（再試行）を行う。
【００１９】
［電流検知部］
図１（ｂ）は、本実施例で使用する帯電ローラ１４と転写ローラ８と感光ドラム３ａの電気的な構成を示している。第二の印加手段である転写電圧電源２０１と第一の印加手段である帯電電圧電源２０３は、指定された電圧を、それぞれ転写ローラ８、帯電ローラ１４に印加する。第一の検知手段である転写電流検知部２０２は、導電部材である転写ローラ８から感光ドラム３ａに流れる電流の方向を正として、転写ローラ８に流れる転写電流Ｉｔを検知する。転写電流検知部２０２は、画像形成時に用紙Ｓに感光ドラム３ａ上のトナー像を転写するために、転写電流Ｉｔを検知して最適な転写電圧を印加する制御に用いることを目的として実装されている。本実施例では、現像ユニット４の有無や停止位置の判断にも、転写電流検知部２０２を利用する。
【００２０】
［画像形成装置のブロック図］
図２は、本実施例の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。本実施例の主制御部３０１について説明する。制御手段である露光制御部３０２は、スキャナユニット５を制御して、感光ドラム３ａに所定の光量で又は画像データに応じた光量でレーザ光を照射し、露光を行う。現像移動制御部３０３は、現像ユニット４を当接位置から離間位置へ、又は離間位置から当接位置へ移動させる。駆動制御部３０４は、感光ドラム３ａを、時計回り方向（図１（ａ）参照）に一定の回転速度で回転させるよう制御する。帯電出力制御部３０５と転写出力制御部３０６は、それぞれ帯電電圧電源２０３と転写電圧電源２０１を制御して、指定された電圧をそれぞれ帯電ローラ１４、転写ローラ８に印加する。
【００２１】
電流検知部３０７は転写電流検知部２０２を制御して、感光ドラム３ａと転写ローラ８間を流れる転写電流Ｉｔの検知を行う。電流検知部３０７の検知結果は、正方向に流れる電流が大きいほど、大きな値となる。現像ユニット４の有無判断部３１１と当接判断部３１２と離間判断部３１３は、電流検知部３０７の検知結果に基づき、それぞれ判断を行う。ここで、主制御部３０１は、装着判断手段、位置判断手段として機能する。詳細には、主制御部３０１の有無判断部３１１は装着判断手段として機能し、主制御部３０１の当接判断部３１２及び離間判断部３１３は位置判断手段として機能する。また、主制御部３０１は、各種の情報を記憶する記憶部３１４を有する。
【００２２】
［現像ユニット］
図３は、本実施例に使用する現像ユニット４を示す断面図である。図３（ａ）は、現像ユニット４が当接位置をとる場合を示している。現像ユニット４が図３（ａ）に示す当接位置にある際には、スキャナユニット５から照射されたレーザ光５ａは遮光されず、感光ドラム３ａの表面に照射される構成である。一方、図３（ｂ）は、現像ユニット４が離間位置をとる場合を示している。現像ユニット４が図３（ｂ）に示す離間位置にある際には、スキャナユニット５から照射されたレーザ光５ｂは現像ユニット４によって遮光され、感光ドラム３ａの表面に照射されない構成である。また、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていない場合は、スキャナユニット５から照射されるレーザ光５ａにより感光ドラム３ａ上に潜像が形成される。
【００２３】
このように、スキャナユニット５からレーザ光が照射されたとき、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていない場合、又は、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されており当接位置にある場合には、感光ドラム３ａ上に潜像が形成される。一方、スキャナユニット５からレーザ光が照射されたとき、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されており離間位置にある場合には、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されない。
【００２４】
［現像ユニットの有無判断処理］
図４は、本実施例の現像ユニット４の有無判断と離間判断を説明するフローチャートを示す。図４（ａ）の現像ユニット４の有無判断処理について説明する。なお、本実施例は、感光ドラムユニット３がプリンタ本体１に装着されていることを前提としており、以下の実施例でも同様とする。現像ユニット４の有無が確定していない状態では、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されたとしても、現像ユニット４が当接位置にあるとは判断できない。上述したように、現像ユニット４が当接位置にあるために感光ドラム３ａ上に潜像が形成される場合と、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていないために感光ドラム３ａ上に潜像が形成される場合があるからである。いずれの場合にも、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されていると判断される。そこで、現像移動制御部３０３により現像ユニット４の停止位置を変更して、現像ユニット４が離間位置となるか否かにより、現像ユニット４の有無を判断する。上述したように、現像ユニット４の有無判断は、初期化動作時に実施される。
【００２５】
主制御部３０１は、現像ユニット４の有無判断を指示されると、現像移動制御部３０３により現像ユニット４の離間位置への移動を開始する。また、主制御部３０１は、不図示のタイマをリセットしてスタートさせ、後述する所定の回数である再試行の回数の値を初期化して、以下の処理を開始する。ステップ（以下、Ｓという）５０１で主制御部３０１は、駆動制御部３０４により感光ドラム３ａを回転させる。Ｓ５０２で主制御部３０１は、帯電出力制御部３０５により帯電電圧電源２０３に帯電電圧の出力を開始させ、露光制御部３０２によりスキャナユニット５に露光を開始させる。Ｓ５０３で主制御部３０１は、現像ユニット４の位置にかかわらずスキャナユニット５により露光を行い、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されるか否かの判断（以下、単に、潜像の検知という）を開始する。Ｓ５０４で主制御部３０１は、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されたか否かの判断（以下、潜像有無判断）を行う。Ｓ５０４の処理の詳細については、図４（ｃ）で説明する。
【００２６】
Ｓ５０５で主制御部３０１は、記憶部３１４からＳ５０４の感光ドラム３ａ上の潜像有無の判断結果を読み出し、感光ドラム３ａ上に潜像があるか否かを判断する。Ｓ５０５で主制御部３０１は、感光ドラム３ａ上に潜像がないと判断した場合、処理をＳ５１０に進める。この場合、主制御部３０１、より詳細には、主制御部３０１の有無判断部３１１は、図３（ｂ）で示したように、スキャナユニット５から照射されたレーザ光５ｂが現像ユニット４により遮光されたため、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されなかったと判断する。Ｓ５１０で主制御部３０１は、現像ユニット４がある旨の情報（現像ユニットあり情報）を、記憶部３１４に記憶し、処理を終了する。
【００２７】
Ｓ５０５で主制御部３０１は、感光ドラム３ａ上に潜像があると判断した場合、処理をＳ５０６に進める。主制御部３０１は、現像ユニット４が当接位置にあるために感光ドラム３ａ上に潜像が形成されたのか、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていないために感光ドラム３ａ上に潜像が形成されたのか、判断できない。このため、Ｓ５０６で主制御部３０１は、現像ユニット４を離間位置に移動させた再試行の回数（以下、再試行回数という）が、あらかじめ設定された閾値を超えていなければ再試行を行うために、再試行回数が閾値以下であるか否かを判断する。再試行回数の閾値は、画像形成装置の駆動による、例えば当接離間を行う機構や感光ドラム３ａの劣化等と、現像ユニット４の開始位置に応じて、あらかじめ設定される。なお、現像ユニット４が装着されているとしても、現像ユニット４の移動開始時の位置がどこにあるかは不確定である。このため、再試行回数の閾値は、移動開始時の位置が離間位置から最も遠い当接位置にあると仮定した場合の再試行回数も考慮されて設定される。後述する当接位置に移動させる場合も同様である。
【００２８】
Ｓ５０６で主制御部３０１は、再試行回数が閾値以下であると判断した場合、Ｓ５０７で再試行回数をインクリメントする。Ｓ５０８で主制御部３０１は、現像移動制御部３０３により現像ユニット４の離間位置への移動を実行し、不図示のタイマをリセットしてスタートさせて、処理をＳ５０３に戻す。Ｓ５０６で主制御部３０１は、再試行回数が閾値を超えたと判断した場合、Ｓ５０９で現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていないと判断し、記憶部３１４に現像ユニット４がない旨の情報（現像ユニットなし情報）を記憶し、処理を終了する。
【００２９】
なお、図４（ａ）の現像ユニット４の有無判断処理において、現像ユニット４がないと判断された場合には、次のようにしてもよい。例えば、不図示の表示部等に現像ユニット４がない旨を表示させ、現像ユニット４をプリンタ本体１に装着させるよう、ユーザに報知する構成としてもよい。
【００３０】
［現像ユニットの離間判断処理］
図４（ｂ）の現像ユニット４の離間判断処理について説明する。図４（ｂ）の離間判断処理は、プリンタ本体１に現像ユニット４が装着されていることを前提に動作させる。図４（ｂ）の処理は、上述したように、イニシャル回転実施後や画像形成実施後に実施される。図４（ｂ）の離間判断処理と図４（ａ）の現像ユニット４の有無判断処理の違いは、感光ドラム３ａ上に潜像がなかった場合に記憶される情報と、再試行回数の閾値と、再試行回数の閾値を超えた場合に記憶される情報である。主制御部３０１は、現像ユニット４の離間判断を指示されると、現像移動制御部３０３により現像ユニット４の離間位置への移動を開始する。また、主制御部３０１は、不図示のタイマをリセットしてスタートさせ、再試行回数の値を初期化して、処理を開始する。なお、図４（ｂ）において、図４（ａ）で説明した処理と同じ処理には同じステップ番号を付し、説明を省略する。
【００３１】
Ｓ５０５で主制御部３０１は、感光ドラム３ａ上に潜像がないと判断した場合、処理をＳ５２４に進める。ここで、図４（ａ）の有無判断処理では、感光ドラム３ａ上に潜像がなかった場合、Ｓ５１０で主制御部３０１は、現像ユニットあり情報を記憶部３１４に記憶する。一方、図４（ｂ）の離間判断処理では、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていることを前提としている。このため、主制御部３０１、より詳細には、主制御部３０１の離間判断部３１３は、感光ドラム３ａ上に潜像がなかったのは、図３（ｂ）のように現像ユニット４が離間位置にあり、レーザ光５ｂを遮光しているためと判断する。Ｓ５２４で主制御部３０１は、現像ユニット４が離間位置にあることが確定している旨の情報（以下、離間位置確定情報という）を記憶部３１４に記憶し、処理を終了する。
【００３２】
Ｓ５２１で主制御部３０１は、再試行回数が閾値以下であるか否かを判断する。ここでの再試行回数の閾値は、画像形成装置の駆動による、例えば当接離間を行う機構や感光ドラム３ａの劣化等に応じて設定される。Ｓ５２１で主制御部３０１は、再試行回数が閾値以下であると判断した場合、処理をＳ５２２に進める。Ｓ５２１で主制御部３０１は、再試行回数が閾値を超えたと判断した場合、処理をＳ５２３に進める。ここで、図４（ａ）の有無判断処理の場合は、主制御部３０１は現像ユニットなし情報を記憶部３１４に記憶する。一方、図４（ｂ）の離間判断処理の場合は、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていることを前提としている。このため、現像ユニット４が正常に動作していれば、現像ユニット４は離間位置に移動され、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されなくなるはずである。Ｓ５２３で主制御部３０１は、現像ユニット４が離間位置と当接位置の間を移動できない状態であると判断し、例えば現像ユニット４の故障である旨の情報（以下、故障情報という）を記憶部３１４に記憶し、処理を終了する。
【００３３】
図４（ｂ）は現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていることを前提にした処理であるが、現像ユニット４の有無が確定していない場合にも、離間判断処理を実行することができる。その場合は、図４（ａ）の有無判断処理とともに図４（ｂ）の離間判断処理を実行することとなる。この場合、主制御部３０１は、図４（ａ）のフローチャートに対して、Ｓ５０５で感光ドラム３ａ上に潜像なしと判断した場合、Ｓ５１０の現像ユニットあり情報に加え、離間位置確定情報も記憶部３１４に記憶する制御を追加した処理となる。
【００３４】
［潜像有無判断処理］
図４（ａ）、図４（ｂ）のＳ５０４の処理である、図４（ｃ）の潜像有無判断処理について説明する。本実施例では、潜像判断手段である主制御部３０１は、電流検知部３０７により検知した転写電流Ｉｔに基づいて感光ドラム３ａ上の潜像の有無を判断する。表１は、使用する帯電電圧［Ｖ］と転写電圧［Ｖ］を示す表である。
【００３５】
【表１】
2017156573.tif 000003
表１に示す帯電電圧（−１４００Ｖ）で感光ドラム３ａを帯電した場合について説明する。この場合、感光ドラム３ａを露光して潜像が形成されたときの感光ドラム３ａの表面電位と、潜像が形成されていないときの感光ドラム３ａの表面電位とを比べると、潜像が形成されたときのほうが感光ドラムの３ａの表面電位は高い。表１に示す転写電圧（＋１５００Ｖ）を印加する場合、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されなかった場合のほうが、感光ドラム３ａ上に潜像が形成された場合よりも、電流検知部３０７はより大きな電流を検知できる。そこで、感光ドラム３ａ上の潜像の有無の判断は、転写電流Ｉｔの閾値をあらかじめ設定しておき、電流検知部３０７により検知した転写電流Ｉｔが閾値より大きい場合には潜像なし、転写電流Ｉｔが閾値以下である場合には潜像あり、と判断することができる。なお、閾値は、例えば設計段階や出荷段階において測定され、記憶部３１４に記憶されているものとする。
【００３６】
Ｓ５３１で主制御部３０１は、転写出力制御部３０６により表１で指定された転写電圧（＋１５００Ｖ）を印加する。Ｓ５３２で主制御部３０１は、不図示のタイマを参照することにより、所定の時間（現像位置確定時間）が経過したか否かを判断する。Ｓ５３２で主制御部３０１は、現像位置確定時間が経過していないと判断した場合には、処理をＳ５３２に戻し、現像位置確定時間が経過したと判断した場合には、処理をＳ５３３に進める。ここで、現像位置確定時間は、次のような時間である。即ち、現像ユニット４が当接位置と離間位置の間にいる可能性を考慮し、現像ユニット４の位置が当接位置か離間位置かのどちらかに確定し、現像ユニット４の位置による感光ドラム３ａ上の潜像の有無を電流検知部３０７により判断可能となる時間である。例えば、現像ユニット４が当接位置から離間位置に移動するのに要する最大時間と、感光ドラム３ａ上で露光された面が転写ローラ８に到達する時間とを加算した時間等を設定する。
【００３７】
Ｓ５３３で主制御部３０１は、転写電流検知部２０２により感光ドラム３ａと転写ローラ８間を流れる転写電流Ｉｔの検知を行い、電流検知部３０７から転写電流Ｉｔの検知結果を取得する。Ｓ５３４で主制御部３０１は、Ｓ５３３で検知した転写電流Ｉｔが第一の閾値より大きいか否かを判断する。Ｓ５３４で主制御部３０１は、転写電流Ｉｔが第一の閾値より大きいと判断した場合、処理をＳ５３５に進める。Ｓ５３５で主制御部３０１は、感光ドラム３ａ上に潜像がない旨の情報（潜像なし情報）を記憶部３１４に記憶し、処理を図４（ａ）、図４（ｂ）のＳ５０５に進める。Ｓ５３４で主制御部３０１は、転写電流Ｉｔが第一の閾値以下であると判断した場合、Ｓ５３６で、感光ドラム３ａ上に潜像がある旨の情報（潜像あり情報）を記憶部３１４に記憶し、処理を図４（ａ）、図４（ｂ）のＳ５０５に進める。
【００３８】
［現像ユニットの当接判断処理］
図５は、本実施例の当接判断処理を示すフローチャートである。図５について説明する。図５の当接判断を行う際は、あらかじめ現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されていることを確定させておく必要がある。現像ユニット４の装着が確定していない場合は、図４（ａ）で説明した現像ユニット４の有無判断処理を実施して、現像ユニット４が装着されていることを確定させる。当接判断が指示されると、主制御部３０１は、現像移動制御部３０３により現像ユニット４の当接位置への移動を開始し、不図示のタイマをリセットしてスタートさせ、後述する再試行回数の値を初期化して、以下の処理を開始する。なお、図５のＳ６０１からＳ６０３の処理は、図４（ａ）のＳ５０１からＳ５０３の処理と同様であり、説明を省略する。
【００３９】
Ｓ６０４で主制御部３０１は、潜像有無判断を行い、感光ドラム３ａ上に潜像が存在するか否かを判断する。Ｓ６０４の潜像有無判断は、図４（ｃ）で説明した潜像有無判断処理を用いるため、説明を省略する。Ｓ６０５で主制御部３０１は、Ｓ６０４で記憶部３１４に記憶された情報を読み出し、感光ドラム３ａ上に潜像がないか否かを判断する。Ｓ６０５で主制御部３０１は、感光ドラム３ａ上に潜像があると判断した場合は、処理をＳ６１０に進める。Ｓ６１０で主制御部３０１は、現像ユニット４が当接位置にある旨の情報（以下、当接位置確定情報という）を記憶部３１４に記憶し、処理を終了する。
【００４０】
Ｓ６０５で主制御部３０１は、感光ドラム３ａ上に潜像がないと判断した場合は、処理をＳ６０６に進める。Ｓ６０６で主制御部３０１は、再試行回数が閾値以下か否かを判断する。なお、再試行回数の閾値は、図４（ｂ）と同様に決定する。Ｓ６０６で主制御部３０１は、再試行回数が閾値以下であると判断した場合、Ｓ６０７で再試行回数をインクリメントする。Ｓ６０８で主制御部３０１は、現像移動制御部３０３による現像ユニット４の当接位置への移動を実行し、不図示のタイマをリセットしてスタートさせて、処理をＳ６０３に戻す。
【００４１】
Ｓ６０６で主制御部３０１は、再試行回数が閾値を超えたと判断した場合、処理をＳ６０９に進める。図５の処理は、現像ユニット４がプリンタ本体１に装着されたことが確定されてから実行される処理である。このため、現像ユニット４が正常に動作していれば、現像ユニット４は当接位置に移動され、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されるはずである。Ｓ６０９で主制御部３０１は、現像ユニット４等の故障である旨の情報（故障情報）を記憶部３１４に記憶して終了する。
【００４２】
本実施例では、図４（ｃ）の処理で、現像ユニット４の位置が確定するまでの時間待機してから、転写電流Ｉｔの検知を行っている。しかし、現像ユニット４が、当接位置から当接位置と離間位置の間の第三の位置までは潜像が形成でき、第三の位置から離間位置までは潜像が形成できない構成であれば、次のような制御も可能である。即ち、離間判断時や当接判断時の現像ユニット４の移動時間を最適化するために、現像ユニット４が移動している間であっても、電流検知部３０７により転写電流Ｉｔを検知し続け、第三の位置から離間位置まで所定時間待機するという制御も可能である。
【００４３】
以上、本実施例では、現像ユニット４の当接時に感光ドラム３ａ上にスキャナユニット５により潜像を形成でき、離間時には潜像を形成できない構成を利用して、感光ドラム３ａ上の潜像の有無により現像ユニット４の位置を判断する。現像ユニット４の位置にかかわらず露光を行うことで、現像ユニット４が当接位置をとる際は、感光ドラム３ａ上に潜像が形成され、離間位置をとる際は、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されない。このため、感光ドラム３ａ上の潜像の有無を、転写電流Ｉｔを検知することで、センサを使用しなくても電気的な処理で現像ユニット４の有無と位置を判断できる。
【００４４】
以上、本実施例によれば、製造コストを削減し、構成を簡略化することができる。
【実施例２】
【００４５】
実施例１では、図４（ｃ）のように転写電流Ｉｔの検知結果に基づいて、感光ドラム３ａ上の潜像の有無を判断している。実施例２では、転写電流Ｉｔの検知結果ではなく、帯電電流の検知結果に基づき判断する例を説明する。
【００４６】
［帯電電流検知部］
図６（ａ）は、本実施例で使用する帯電ローラ１４と転写ローラ８と感光ドラム３ａの電気構成を示している。なお、図１（ｂ）で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。第一の検知手段である帯電電流検知部７０１は、導電部材である帯電ローラ１４から感光ドラム３ａに流れる電流の方向を正として帯電電流Ｉｐを検知する。帯電電流検知部７０１は、感光ドラム３ａ上にトナー像を形成するために、画像形成時に帯電電流Ｉｐを調整する制御に用いることを目的として実装されている。しかし、本実施例では、帯電電流検知部７０１を現像ユニット４の有無や位置判断にも利用する。
【００４７】
［画像形成装置のブロック図］
図６（ｂ）は、本実施例の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。実施例１では、電流を検知する手段として電流検知部３０７を用いているが、本実施例では、電流検知部８０１を用いる。電流検知部８０１は、帯電電流検知部７０１を制御して感光ドラム３ａと帯電ローラ１４間を流れる帯電電流Ｉｐの検知を行う。電流検知部８０１の検知結果は、正方向に流れる電流が大きいほど、大きな値となる。有無判断部８１１と当接判断部８１２と離間判断部８１３は、電流検知部８０１の検知結果に基づいて、それぞれ判断を行う。なお、図２で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４８】
［潜像有無判断処理］
図７は本実施例の潜像有無判断を示すフローチャートである。潜像判断の指示は、実施例１と同様の処理から行う。即ち、図７に示す潜像有無判断は、図４（ａ）の現像ユニット４の有無判断時又は図４（ｂ）の離間判断時のＳ５０４で行われる処理である。また、図７に示す潜像有無判断は、図５の現像ユニット４の当接判断時のＳ６０４で行われる処理でもある。また、表１で示した転写電圧と帯電電圧を使用する。
【００４９】
（潜像有無判断）
図７は、現像ユニット４の有無判断時、離間判断時又は当接判断時の潜像有無判断のフローチャートである。図４（ｃ）とは異なり、帯電電流Ｉｐの検知結果に基づいて感光ドラム３ａ上の潜像の判断を行う。なお、図７のＳ９０１の処理は図４（ｃ）のＳ５３２の処理と同じであり、説明を省略する。Ｓ９０２で主制御部３０１は、帯電電流検知部７０１により帯電電流Ｉｐを検知し、電流検知部８０１から帯電電流Ｉｐの検知結果を取得する。
【００５０】
ここで、感光ドラム３ａ上に潜像が形成された場合の感光ドラム３ａの表面電位は、潜像が形成されていない場合の表面電位に比べて高い。また、表１より帯電電圧は−１４００［Ｖ］であることから、電流検知部８０１で検知される帯電電流Ｉｐは、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されている場合のほうが、潜像が形成されていない場合よりも小さい。そこで、帯電電流Ｉｐを検知する場合の閾値を設け、検知した帯電電流Ｉｐと閾値とを比較することにより潜像の有無を判断する。
【００５１】
Ｓ９０３で主制御部３０１は、Ｓ９０２で検知した帯電電流Ｉｐが第二の閾値以下であるか否かを判断する。Ｓ９０３で主制御部３０１は、帯電電流Ｉｐが第二の閾値以下であると判断した場合、感光ドラム３ａ上に潜像が形成されていると判断し、処理をＳ９０４に進める。Ｓ９０４で主制御部３０１は、潜像あり情報を記憶部３１４に記憶し、処理を図４（ａ）、図４（ｂ）のＳ５０５又は図５のＳ６０５に進める。Ｓ９０３で主制御部３０１は、帯電電流Ｉｐが第二の閾値より大きいと判断した場合は、感光ドラム３ａ上に潜像は形成されていないと判断し、処理をＳ９０５に進める。Ｓ９０５で主制御部３０１は、潜像なし情報を記憶部３１４に記憶し、処理を図４（ａ）、図４（ｂ）のＳ５０５に進める。なお、Ｓ９０３の判断に用いられる第二の閾値は、実施例１と同様に設定されるため、説明を省略する。
【００５２】
以上説明してきたように、本実施例では、帯電電流Ｉｐの検知結果に基づく現像ユニット４の位置判断が可能な画像成形装置について説明した。しかし、帯電電流Ｉｐの検知手段と転写電流Ｉｔの検知手段をともに備える画像形成装置の場合は、本実施例と実施例１とを組み合わせて使用してもよい。例えば、現像ユニット４の離間判断時の潜像有無判断には帯電電流Ｉｐの検知を用い、当接判断時の潜像有無判断には実施例１で説明した転写電流Ｉｔの検知を用い、それぞれ現像ユニット４の位置を判断してもよい。
【００５３】
以上、本実施例によれば、製造コストを削減し、構成を簡略化することができる。
【実施例３】
【００５４】
実施例３では、感光ドラム３ａが使用されたことによる変化（以下、劣化という）に応じて、帯電電圧と転写電圧とレーザ光量を設定し、現像ユニットの位置の判断を行う。これは、同じ帯電電圧や転写電圧やレーザ光量を使用していると、感光ドラム３ａの劣化により検知できる電流値が変化していくため、現像ユニット４の位置判断が正しく行われない可能性があるためである。感光ドラム３ａの劣化の度合いを推定する方法として、感光ドラム３ａの駆動時間による感光ドラム３ａの膜厚の推定が知られている。感光ドラム３ａの膜厚は、感光ドラム３ａの駆動時間（使用時間ともいえる）が長くなるほど薄くなる。本実施例でも、感光ドラム３ａの駆動時間に基づく感光ドラム３ａの膜厚の推定を用いて説明する。本実施例では、実施例１で説明した転写電流検知部２０２による転写電流Ｉｔの検知結果に基づく現像ユニット４の位置判断を用いる。なお、感光ドラム３ａの膜厚の推定には、例えば、用紙Ｓの印刷枚数や、帯電時間、現像ローラ４ａの当接時間等を用いてもよい。
【００５５】
［画像形成装置のブロック図］
図８は、本実施例の画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。実施例１の構成に加えて、感光ドラム３ａの膜厚の変化を判断するための劣化判断部１００１を備える。劣化判断部１００１は、不揮発メモリ１０１１に記憶された感光ドラム３ａの駆動時間に基づいて感光ドラム３ａの劣化、本実施例では、感光ドラム３ａの膜厚を判断する。露光制御部３０２と帯電出力制御部３０５と転写出力制御部３０６は、劣化判断部１００１により判断された感光ドラム３ａの膜厚（言い換えれば、劣化）に応じて、それぞれ、レーザ光の光量、帯電電圧、転写電圧の設定を変更する。なお、図２で説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５６】
［潜像有無判断処理］
図９は、本実施例の現像ユニット４の有無判断時又は離間判断時と当接判断時の潜像有無判断を説明するフローチャートである。表２は感光ドラム３ａの膜厚［μｍ］に応じたレーザ光の光量［μＪ／ｃｍ２］と帯電電圧［Ｖ］と転写電圧［Ｖ］の設定値である。例えば、劣化判断部１００１により判断された感光ドラム３ａの膜厚が１４μｍであった場合、主制御部３０１は、表２から、レーザ光の光量を４４０μＪ／ｃｍ２、帯電電圧を−１３７０Ｖ、転写電圧を＋１４８０Ｖに設定する。
【００５７】
【表２】
2017156573.tif 000004
【００５８】
本実施例の画像形成装置では、露光制御部３０２により指定された光量で、スキャナユニット５によりレーザ光が照射される。また、帯電出力制御部３０５によって指定された帯電電圧が、帯電電圧電源２０３により印加される。更に、転写出力制御部３０６によって指定された転写電圧が、転写電圧電源２０１により印加される。
【００５９】
表２には、感光ドラム３ａの膜厚に応じたレーザ光量と帯電電圧と転写電圧が記載されている。本実施例の画像形成装置では、これらの値を使用することで、感光ドラム３ａの膜厚が薄くなっても、膜厚が厚いときと同様の電流検知を行い、感光ドラム３ａ上の潜像の有無を判断できる。なお、感光ドラム３ａの膜厚とレーザ光の光量と帯電電圧と転写電圧の設定値の関係、言い換えれば、表２の情報は、画像形成装置の設計時に決定され、不揮発メモリ１０１１に記憶される。
【００６０】
本実施例では、潜像有無判断は、実施例１と同様の処理から行われる。即ち、図９の潜像有無判断は、図４（ａ）の現像ユニット４の有無判断時又は図４（ｂ）の離間判断時のＳ５０４や、図５の当接有無判断時のＳ６０４で、それぞれ行われる処理である。図９では、潜像有無判断が指示されると、Ｓ１１０１以降の処理を実行する。
【００６１】
（潜像有無判断）
Ｓ１１０１で主制御部３０１は、劣化判断部１００１により、不揮発メモリ１０１１に記憶された感光ドラム３ａの駆動時間に基づいて、感光ドラム３ａの膜厚を推定する。Ｓ１１０２で主制御部３０１は、Ｓ１１０１で推定した感光ドラム３ａの膜厚に応じて表２から帯電電圧と転写電圧を決定し、帯電電圧電源２０３により帯電電圧を、転写電圧電源２０１により転写電圧を、それぞれ出力する。Ｓ１１０３で主制御部３０１は、Ｓ１１０１で推定した感光ドラム３ａの膜厚に応じて表２からレーザ光量を決定し、レーザ光量の変更を行う。なお、図９のＳ５３２以降の処理は、実施例１の図４（ｃ）で説明した処理と同じであるため、同じステップ番号を付し、説明を省略する。
【００６２】
以上、本実施例では、転写電流Ｉｔによる現像ユニット４の位置を判断する際に、感光ドラム３ａの膜厚に応じて適切なレーザ光量と帯電電圧と転写電圧を用いる構成である。これにより、感光ドラム３ａの劣化が進んでも、転写電流Ｉｔの検知結果に基づく現像ユニット４の位置判断が可能となる。本実施例では、感光ドラム３ａの膜厚に応じて適切なレーザ光量と帯電電圧と転写電圧を設定しているが、感光ドラム３ａの膜厚に応じて図９のＳ５３４で用いられる第一の閾値を適切に設定してもよい。また、転写電流Ｉｔの検知結果ではなく、実施例２の帯電電流Ｉｐの検知結果を用いてもよく、帯電電流Ｉｐの検知結果に基づく場合には感光ドラム３ａの膜厚に応じて適切なレーザ光量と帯電電圧を設定すればよい。
【００６３】
なお、実施例１から実施例３では、図１に示す画像形成装置について説明したが、画像形成装置の構成はこのような構成に限定されない。即ち、現像ユニットが着脱可能であって、現像ユニットの着脱や当接、離間位置に応じて、スキャナユニットから照射される光が、遮られる状態と遮られない状態があるような構成であればよい。例えば、プロセスカートリッジを複数色分備える画像形成装置であってもよい。
【００６４】
以上、本実施例によれば、製造コストを削減し、構成を簡略化することができる。
【符号の説明】
【００６５】
３ａ      感光ドラム
４        現像ユニット
５        スキャナユニット
８        転写ローラ
２０２    転写電流検知部
３０１    主制御部
【図１】
2017156573.tif 000005
【図２】
2017156573.tif 000006
【図３】
2017156573.tif 000007
【図４】
2017156573.tif 000008
【図５】
2017156573.tif 000009
【図６】
2017156573.tif 000010
【図７】
2017156573.tif 000011
【図８】
2017156573.tif 000012
【図９】
2017156573.tif 000013