(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される感光体と、
グリッドを有し、前記感光体を帯電させる帯電器と、
前記グリッドにグリッドバイアスを印加する電源と、
前記感光体に対向配置され前記感光体の表面電位を検知する電位検知部を有する電位センサと、
前記電位センサの前記電位検知部が前記感光体に対して露出する開位置および前記電位検知部が前記感光体から遮蔽される閉位置を取るシャッターと、
前記シャッターを開閉駆動する駆動機構と、
前記駆動機構による前記シャッターの開閉のタイミング、前記グリッドバイアスの値、および前記グリッドバイアスの印加のタイミングをそれぞれ制御し、前記シャッターが閉であるべきタイミングにおいて前記グリッドの電位を所定値のグリッド電位に設定し、その時の前記電位センサからのセンサ検出値を元に前記所定値のグリッド電位に対する前記感光体の表面電位を測定し、前記所定値のグリッド電位および前記電位センサの電位読取り値に基づき前記シャッターの状態が閉状態であるかどうかを判断する制御部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記シャッターが開である時に第１のグリッド電位に対して前記電位センサが測定した第１の電位読取り値と、前記シャッターが閉であるべきタイミングで前記第１のグリッド電位に対して前記電位センサが検出した第２の電位読取り値とを用いて、前記シャッターが開又は閉を判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記シャッターが開である時に第１のグリッド電位に対して前記電位センサが測定した第１の電位読取り値と、前記シャッターが開である時に前記第１のグリッド電位と異なる第２のグリッド電位に対して前記電位センサが測定した第２の電位読取り値と、前記シャッターが閉であるべきタイミングで前記第１のグリッド電位に対して前記電位センサが検出した第３の電位読取り値と、前記シャッターが閉であるべきタイミングで前記第２のグリッド電位に対して前記電位センサが検出した第４の電位読取り値とを用いて、前記シャッターが開又は閉を判断することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記感光体上の前記静電潜像を現像する現像器を更に備え、
前記電位センサの位置は、電子写真プロセスの複数の工程中、前記電位センサによる電位の検知が前記現像器による現像よりも後であり、前記電位センサによる電位の検知が前記帯電器による帯電よりも前であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成装置に用いられる電位センサのシャッターを開閉駆動する駆動機構による前記シャッターの開閉タイミング、帯電器が有するグリッドに電源が印加するグリッドバイアスの値、および前記グリッドバイアスの印加のタイミングをそれぞれ制御する制御部が、前記駆動機構に対し、感光体の表面電位を検知する電位検知部が前記感光体に対して露出する開位置に位置するように前記シャッターを駆動させ、
前記制御部が、前記シャッターが開である時において、前記電位センサに前記感光体の表面電位を測定させ、
前記制御部が、前記駆動機構に対し、前記電位検知部が前記感光体から遮蔽される閉位置に位置するように前記シャッターを駆動させ、
前記制御部が、前記シャッターが閉であるべきタイミングにおいて前記グリッドの電位を所定値のグリッド電位に設定し、前記電位センサに前記感光体の表面電位を検出させ、
前記制御部が、前記所定値のグリッド電位および前記電位センサの電位読取り値に基づき、前記シャッターの状態が開又は閉いずれの状態であるかを検知することを特徴とする画像形成装置に用いられる電位センサのシャッターの開閉状態検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成装置及びこの画像形成装置に用いられる感光体表面電位センサのシャッターの開閉状態検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面電位センサユニットは、電位検知部を有する電位センサプローブと、電位検知部を露出させる位置及び電位検知部を覆う位置の間を動くシャッターと、シャッターを動かすシャッター機構とを有する。電位検知部は、感光体ドラムの表面電位を検出する。
【０００３】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）はシャッター機構の駆動を制御する。ＣＰＵが表面電位を測定するタイミングは、画像形成装置が起動された直後など予め決められている。
【０００４】
ＣＰＵは、表面電位を測定しないとき、シャッター機構にシャッターを閉じるよう指令する。ＣＰＵは、電位を測定するとき、シャッター機構にシャッターを開くよう指令する。
【０００５】
シャッターが電位検知部を露出させると、電位センサプローブは感光体ドラムの表面電位を検知する。電位センサプローブは検出された電圧値をＣＰＵへ出力する。
【０００６】
電圧値を元に、ＣＰＵは帯電器の帯電バイアス、現像器の現像バイアス、及び露光用のレーザビームの強度を調節する。
【０００７】
電位センサが帯電器と現像器との間に設けられる場合、電位センサは現像器よりもドラム回転方向上流に位置する。表面電位センサユニットは、現像器から飛散するトナーによっては汚れない。必要なタイミングでのみシャッターが開けられるため、電位検知部の検知面は汚れない。
【０００８】
ところが、電位センサが現像器よりもドラム回転方向下流に設けられる場合、現像器からのトナーが表面電位センサユニットに付着することがある。シャッターが開いている最中に、現像器から飛散したトナーが電位検知部に付着する。
【０００９】
電位検知部の近傍にトナーが付着すると、トナーの帯電電位は電界の乱れを引き起こす。表面電位センサユニットは表面電位を正確に検出できない。表面電位センサユニットによる表面電位の検知の精度が劣化する。
【００１０】
電位センサが現像器よりも下流に位置する場合、不要なタイミングではシャッターは閉である必要がある。
【００１１】
表面電位を電位センサが測定するタイミングにおいてのみシャッターが開き、他のタイミングにおいてはシャッターが閉じていることをＣＰＵは認識できることを求められる。
【００１２】
本来シャッターが閉でなければならない時の最中に、シャッターが開いていることをＣＰＵはエラーとして認識できることを求められる。
【００１３】
特許文献１には、金属製の箱状をなすシールド部材と、シールド部材内の検知電極と、感光ドラムに対する面に設けられた検出用窓とを有する表面電位センサが開示されている。
【００１４】
特許文献２は静電電圧計を教える。特許文献２に開示された静電電圧計は、検出プローブアセンブリと、検出プローブアセンブリが露出される第１の位置と検出プローブアセンブリがカバーされる第２の位置との間で移動可能なシャッターと、シャッターを第１の位置と第２の位置との間で選択的に移動させるシャッタードライバとを備える。
【００１５】
特許文献３は、検出手段が３種類の予め設定した所定の電圧をグリッドに印加したときの最小露光量による感光体の表面電位と最大露光量による感光体の表面電位とを検出する点を開示する。
【００１６】
制御手段は、検出した各表面電位に基づいて、最小露光量による感光体の表面電位と最大露光量による感光体の表面電位との差分が所定の値になるようにグリッドに印加する電圧を制御する。
【００１７】
従来、電位センサのディテクタをシャッターリングする機構は、一般的にシャッターが正常に開閉されて定常位置に存在しているかどうかを、光学センサあるいはメカニカルセンサセンサを用いて検知する。
【００１８】
光学センサは、光ビームが遮られたことを受光素子が検出することによりシャッターの有無を検知する。
【００１９】
メカニカルセンサは、シャッターが閉である位置に設けられた接点と、シャッターの端部に取付けられた接点とを有する。シャッターが閉位置に存在すると２つの接点は接触する。シャッターが開位置に存在すると２つの接点は離れる。メカニカルセンサは、２つの接点間の通電の状態によって位置を検知する。
【００２０】
ＣＰＵは、光学センサ又はメカニカルセンサからのセンサ出力を用いて、シャッターが正確なタイミングで開位置及び閉位置に位置するかどうかをチェックする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００２−６２３２６号公報（図７）
【特許文献２】特開２０００−１４７０３５号公報
【特許文献３】特許第２６４１０５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかし、光学センサ又はメカニカルセンサをシャッター開閉検知用のセンサとして用いることは、装置が複雑化し、高コスト化を招く。
【００２３】
光学センサ又はメカニカルセンサは、シャッターの開閉の状態を、高い精度で検出する必要がある。光学センサ又はメカニカルセンサの部品の取付け位置を調整する必要がある。
【００２４】
装置内のスペースは限られているため、シャッター、シャッター機構を装置内に配置すると、光学センサ又はメカニカルセンサのためのスペースを装置内に確保することができない。
【００２５】
光学センサ又はメカニカルセンサをシャッター開閉検知用のセンサとして用いる場合、光学センサ又はメカニカルセンサによるシャッターの開閉の状態の検出精度が悪化する。光学センサあるいはメカニカルセンサでは、低コスト、高精度、省スペース、高耐久性を実現することができないという問題点がある。
【００２６】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、省スペース、低コスト、高精度、高耐久なシャッター機構をもつ表面電位センサ装置を用いた画像形成装置及び画像形成装置に用いられる電位センサのシャッターの開閉状態検知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】
【００２７】
このような課題を解決するため、本発明の一態様によれば、静電潜像が形成される感光体と、グリッドを有し、前記感光体を帯電させる帯電器と、前記グリッドにグリッドバイアスを印加する電源と、前記感光体に対向配置され前記感光体の表面電位を検知する電位検知部を有する電位センサと、前記電位センサの前記電位検知部が前記感光体に対して露出する開位置および前記電位検知部が前記感光体から遮蔽される閉位置を取るシャッターと、前記シャッターを開閉駆動する駆動機構と、前記駆動機構による前記シャッターの開閉のタイミング、前記グリッドバイアスの値、および前記グリッドバイアスの印加のタイミングをそれぞれ制御し、前記シャッターが閉であるべきタイミングにおいて前記グリッドの電位を所定値のグリッド電位に設定し、その時の前記電位センサからのセンサ検出値を元に前記所定値のグリッド電位に対する前記感光体の表面電位を測定し、前記所定値のグリッド電位および前記電位センサの電位読取り値に基づき前記シャッターの状態が閉状態であるかどうかを判断する制御部を備えたことを特徴とする画像形成装置が提供される。
【００２８】
また、本発明の別の一態様によれば、画像形成装置に用いられる電位センサのシャッターを開閉駆動する駆動機構による前記シャッターの開閉タイミング、帯電器が有するグリッドに電源が印加するグリッドバイアスの値、および前記グリッドバイアスの印加のタイミングをそれぞれ制御する制御部が、前記駆動機構に対し、感光体の表面電位を検知する電位検知部が前記感光体に対して露出する開位置に位置するように前記シャッターを駆動させ、前記制御部が、前記シャッターが開である時において、前記電位センサに前記感光体の表面電位を測定させ、前記制御部が、前記駆動機構に対し、前記電位検知部が前記感光体から遮蔽される閉位置に位置するように前記シャッターを駆動させ、前記制御部が、前記シャッターが閉であるべきタイミングにおいて前記グリッドの電位を所定値のグリッド電位に設定し、前記電位センサに前記感光体の表面電位を検出させ、前記制御部が、前記所定値のグリッド電位および前記電位センサの電位読取り値に基づき、前記シャッターの状態が開又は閉いずれの状態であるかを検知することを特徴とする画像形成装置に用いられる電位センサのシャッターの開閉状態検知方法が提供される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、省スペース、低コスト、高精度、高耐久なシャッター機構をもつ表面電位センサ装置を用いた画像形成装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】画像形成装置の構成図である。
【図２】一つの画像形成プロセスユニットを拡大して示す縦断面図である。
【図３】表面電位センサの分解斜視図である。
【図４】帯電器の制御を主体にした制御系を示すブロック図である。
【図５】制御部によるシャッターの開閉を検知する処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】（ａ）はシャッターが閉じた状態の表面電位センサの斜視図であり、（ｂ）はシャッターが開いた状態の表面電位センサの斜視図である。
【図７】（ａ）表面電位センサが出力したグリッド電位の検出値の推移を示す線図であり、（ｂ）は同図（ａ）中、グリッドバイアス電圧とグリッド電位の検出値との関係の一覧を示す表図である。
【図８】制御部によるシャッターの開閉検知の判定例を示す表図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面を例にとって、画像形成装置及びシャッターの開閉状態の検知方法について詳細に説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００３２】
（ａ）全体構成
実施形態に係る画像形成装置は４連タンデム方式の画像形成装置である。図１は画像形成装置１の構成図である。図２は一つの画像形成プロセスユニットを拡大して示す縦断面図である。
【００３３】
画像形成装置１は、ブラック画像を形成する画像形成プロセスユニット２と、シアン画像を形成する画像形成プロセスユニット３と、マゼンタ画像を形成する画像形成プロセスユニット４と、イエロー画像を形成する画像形成プロセスユニット５とを備える。
【００３４】
画像形成プロセスユニット２は、感光体ドラム２ａ、ドラムクリーナ２ｂ、帯電器２ｃ、現像器２ｄ、表面電位センサ２ｅ、中間転写ローラ２ｆを有する。
【００３５】
感光体ドラム２ａは、静電潜像が形成される感光体である。感光体ドラム２ａは、図２に示されるように、矢印Ｐ方向に向かって回転する。
【００３６】
ドラムクリーナ２ｂは、ローラ６及びドラムクリーニングブレード７を備える。ドラムクリーナ２ｂは、感光体ドラム２ａの表面にドラムクリーニングブレード７のエッジを当接させて、感光体ドラム２ａ上に残留したトナーを除去する。
【００３７】
ドラムクリーナ２ｂのドラム回転方向下流には図示しない除電ランプが設けられる。
【００３８】
帯電器２ｃは感光体ドラム２ａの表面を一様に帯電する。帯電器２ｃは、ワイヤ８、帯電チャージャグリッド９を備える。
【００３９】
ワイヤ８には高圧トランス１０が接続される。高圧トランス１０は、コロナ放電を発生させるために十分な大きさの電圧を生成する。
【００４０】
帯電チャージャグリッド９には電圧安定化回路１１が接続される。電圧安定化回路１１はグリッドバイアス電圧を供給する電源である。
【００４１】
帯電器２ｃは、ワイヤ８から感光体ドラム２ａへのコロナ放電を発生させることより、感光体ドラム２ａの表面電圧を所定値に帯電させる。
【００４２】
電圧安定化回路１１が帯電チャージャグリッド９へグリッドバイアス電圧を印加することによって、帯電器２ｃは感光体ドラム２ａの表面の帯電量を変化させ、感光体ドラム２ａの表面電位を所定値に安定にする。
【００４３】
制御部１２は、電圧安定化回路１１が帯電チャージャグリッド９へグリッドバイアス電圧を印加するよう、電圧安定化回路１１に対して指令を与える。制御部１２は、電圧安定化回路１１に対し、グリッドバイアス電圧の印加の開始を示す電圧信号を通知する。
【００４４】
制御部１２には、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）が用いられる。
【００４５】
現像器２ｄは、感光体ドラム２ａの表面に形成された静電潜像をブラックトナーにより現像する。現像器２ｄの容器１３は現像剤を収容する。
【００４６】
オーガ１４、１５は現像剤を搬送し、現像剤をマグネットローラ１６へ送る。マグネットローラ１６が回転することにより、マグネットローラ１６は、感光体ドラム２ａの感光体上の静電潜像にトナーを供給する。
【００４７】
表面電位センサ２ｅは、感光体ドラム２ａの表面電位を検出し、測定した結果を制御部１２へ出力する。
【００４８】
図３は表面電位センサ２ｅの分解斜視図である。同図において上述した符号と同じ符号はそれらと同じ要素を表す。
【００４９】
表面電位センサ２ｅは、電位センサプローブ１７と、電位センサプローブ１７の上に被せられ、電位センサプローブ１７上をスライド可能なシャッター１８と、シャッター１８を開閉するシャッター機構１９（駆動機構）とを備える。
【００５０】
電位センサプローブ１７、シャッター１８及びシャッター機構１９はユニット化される。表面電位センサ２ｅは表面電位制御回路２０を有する表面電位センサ制御基板２１を更に備える。
【００５１】
電位センサプローブ１７は例えばチョッパー式の表面電位センサである。電位センサプローブ１７は感光体ドラム２ａから入射される電界の強度を測定する。
【００５２】
電位センサプローブ１７はプローブ筐体１７ａを有する。プローブ筐体１７ａは電位検知部２２を有する。電位検知部２２が感光体ドラム２ａの表面に面するようにプローブ筐体１７ａは画像形成部２内に設けられる。
【００５３】
電位センサプローブ１７は、測定電極２３と、電位検知部２２及び測定電極２３間に配置される図示されない音叉形の振動子と、振動子を振動させる図示されない圧電素子と、コンパレータ２４とを有する。
【００５４】
測定電極２３は、電位検知部２２を介して感光体ドラム２ａからの電気力線を入射される。コンパレータ２４は測定電極２３から出力される電圧信号と、表面電位制御回路２０から入力される参照電圧信号との差電圧を増幅する。
【００５５】
表面電位制御回路２０はシャッタードライバである。表面電位制御回路２０はシャッター機構１９に開閉の動作をさせる。表面電位制御回路２０は電位センサプローブ１７からの検出値を制御部１２へ送る。
【００５６】
表面電位制御回路２０は増幅出力された信号を積分解析などする。表面電位制御回路２０からの信号はＶOセンサ信号として制御部１２へ出力される。
【００５７】
電位検知部２２、測定電極２３、振動子、圧電素子及びコンパレータ２４は、感光体ドラム２ａの表面の電位を検出する電位検出センサ（あるいはディテクタ）を構成する。
【００５８】
また、シャッター１８は電界をシールドするため金属製である。シャッター１８は開口２５を有する。シャッター１８は、感光体ドラム２ａに対して電位検知部２２が覆われる閉位置と、感光体ドラム２ａに対して電位検知部２２が露出される開位置との間を動く。
【００５９】
シャッター機構１９は、シャッター１８をプローブ筐体１７ａに沿って往復させる。シャッター機構１９は、バネ１９ａ、ソレノイド１９ｂを有する。
【００６０】
バネ１９ａの一端はシャッター１８に係止される。バネ１９ａの他端はプローブ筐体１７ａに対して固定的な留め具に係止される。バネ１９ａは、シャッター１８が閉位置に向かって動くように力をシャッター１８に与える。
【００６１】
ソレノイド１９ｂは表面電位制御回路２０により励磁される。ソレノイド１９ｂは、バネ１９ａによる力に抗してシャッター１８を閉位置から開位置へ動かす力をシャッター１８に作用させる。
【００６２】
ソレノイド１９ｂへの通電がオフのとき、シャッター１８は電位検知部２２が閉の位置にとどまる。ソレノイド１９ｂへの通電がオンのとき、シャッター１８は電位検知部２２が開の位置に変位する。
【００６３】
また、図１の表面電位センサ２ｅのドラム回転方向の下流には中間転写ローラ２ｆが設けられる。
【００６４】
中間転写ローラ２ｆは、感光体ドラム２ａ上のトナー像を中間転写ベルト２６に転写させる。中間転写ベルト２６は、複数のローラ２７の間に無端状に巻き掛けられる。
【００６５】
ローラ２７のうちのいずれかに図示されないモータが接続される。モータをＣＰＵが回転駆動することにより、中間転写ベルト２６は走行する。
【００６６】
シアン用の画像形成プロセスユニット３は、感光体ドラム３ａ、ドラムクリーナ３ｂ、帯電器３ｃ、現像器３ｄ、表面電位センサユニット３ｅ、中間転写ローラ３ｆを有する。
【００６７】
マゼンタ用の画像形成プロセスユニット４は、感光体ドラム４ａ、ドラムクリーナ４ｂ、帯電器４ｃ、現像器４ｄ、表面電位センサユニット４ｅ、中間転写ローラ４ｆを有する。
【００６８】
イエロー用の画像形成プロセスユニット５は、感光体ドラム５ａ、ドラムクリーナ５ｂ、帯電器５ｃ、現像器５ｄ、表面電位センサユニット５ｅ、中間転写ローラ５ｆを有する。
【００６９】
画像形成プロセスユニット３、４、５の構成はいずれも画像形成プロセスユニット２の構成と実質的に同じである。
【００７０】
更に画像形成装置１は、レーザユニット２８、給紙カセット２９、二次転写ローラ３０、定着器３１を備える。
【００７１】
レーザユニット２８は、帯電器２ｃにより帯電された感光体ドラム２ａに画像情報に応じた画像光を照射して感光体ドラム２ａに静電潜像を形成する露光器である。
【００７２】
レーザユニット２８は、制御部１２から入力される書込み用の画像データに応じてレーザビームを変調し、１つのレーザビームを感光体ドラム２ａに照射する。
【００７３】
レーザユニット２８は、感光体ドラム３ａ、４ａ、５ａに対してもそれぞれレーザビームを照射する。
【００７４】
給紙カセット２９は、レーザユニット２８の下方に設けられ、画像形成装置１の筐体に挿入されること、及び筐体から引き出されることが可能である。給紙カセット２９内に複数の用紙３２がセットされる。
【００７５】
給紙カセット２９の出口と定着器３１との間に搬送経路３３が定義される。
【００７６】
二次転写ローラ３０は、搬送経路３３に沿って搬送される用紙３２を中間転写ベルト２６と一緒に挟む。二次転写ローラ３０は、中間転写ベルト２６上のトナー像を用紙３２に転写する。
【００７７】
二次転写ローラ３０は、中間転写ベルト２６上のトナーが担持される面と接触すること、及び面から離れることが可能である。
【００７８】
定着器３１は用紙搬送方向下流側に設けられ、カラー画像を用紙３２に定着させる。定着器３１は、加熱ローラ３１ａ、加圧ローラ３１ｂ及び図示されない駆動機構を有する。
【００７９】
加熱ローラ３１ａはヒータにより加熱される。加圧ローラ３１ｂは加熱ローラ３１ａに接触する位置、及び加熱ローラ３１ａから離れる位置をとることが可能である。
【００８０】
駆動機構は、加圧ローラ３１ｂに対し加熱ローラ３１ａへ向かう力を作用させる。カラー画像を形成された用紙３２は、加熱ローラ３１ａ及び加圧ローラ３１ｂの間を搬送される。
【００８１】
制御部１２は、印字すべき書込み用の画像データを４印刷色データへ変換する。
【００８２】
制御部１２は画像形成プロセスユニット２へブラック画像データを出力する。
【００８３】
感光体ドラム２ａ、帯電器２ｂ、レーザユニット２８及び現像器２ｄは、感光体ドラム２ａ上にブラックのトナー像を形成する。一次転写ローラ２ｆは中間転写ベルト２６上に中間転写像を形成する。
【００８４】
画像形成プロセスユニット３、４、５はそれぞれシアン、マゼンタ、イエローの各トナー像を中間転写ベルト２６上に形成する。
【００８５】
二次転写ローラ３０は給紙カセット２９により給紙された用紙３２に二次転写を行う。二次転写の後、定着器３１によってトナーが用紙３２に定着される。定着された用紙３２は排紙される。
【００８６】
一次転写された後の感光体ドラム２ａ、３ａ、４ａ、５ａ上の残トナーを各ドラムクリーニングブレード７はクリーニングする。
【００８７】
図４は帯電器２ｃの制御を主体にした制御系を示すブロック図である。同図中上述した符号と同じ符号はそれらと同じ要素を表す。
【００８８】
フィードバック回路３４は、感光体ドラム２ａの表面電位が目標値に収束するように帯電器２ｃへの帯電をフィードバック制御する。フィードバック回路３４は、感光体ドラム２ａ、電位センサプローブ１７、アナログディジタルコンバータ３５、制御部１２、高圧トランス１０及び帯電器２ｃを備える。
【００８９】
アナログディジタルコンバータ３５は、電位センサプローブ１７から出力されるアナログのＶOセンサ信号をＡ／Ｄ変換して出力する。
【００９０】
制御部１２は、メインＣＰＵ３６、ロジックＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）３７、３８、ディジタルアナログコンバータ３９及び図示されないメモリを備える。
【００９１】
メモリは、シャッター１８の開閉状態を制御部１２が判定する際に用いられるＶOセンサ検出値、及び検知用の数値範囲、閾値などを記憶する。
【００９２】
図示されない帯電器３ｃ、４ｃ、５ｃの制御系の構成も図４の例と実質同じである。
【００９３】
（ｂ）動作
制御部１２が実行する表面電位センサ２ｅのシャッター１８の開閉状態を判定する動作について図５、図６を参照して述べる。図６中、上述した符号と同じ符号を有するものはそれらと同じ要素を表す。
【００９４】
シャッター１８の開閉状態を判定する処理の起動タイミングを、ＣＰＵが決定する。ＣＰＵはメモリに予め同処理を起動する１又は複数の条件を記憶しておき、ＣＰＵが条件は成立したか否かを判定する。
【００９５】
判定処理の起動を開始するタイミングは、例えば画像形成装置１へ電源が投入されるといった画像形成装置１が起動された直後において、帯電器２ｃの表面電位を調整するモードを制御部１２が実行するタイミングである。
【００９６】
あるいは開始タイミングは、プリントアウトされた用紙３２の数が一定値に達したことを制御部１２が検出し、制御部１２が帯電器２ｃの表面電位を調整するモードを実行するタイミングである。
【００９７】
図５は制御部１２によるシャッター１８の開閉を検知する処理を説明するためのフローチャートである。
【００９８】
ステップ１００において、制御部１２は、表面電位センサ２ｅを制御する時に必要な動作条件を算出する。
【００９９】
図６（ａ）はシャッター１８が閉じた状態の表面電位センサ２ｅの斜視図である。電位センサプローブ１７の電位検知部２２がシャッター１８により覆われるため、電位検知部２２がトナーや埃などで汚れない。
【０１００】
ステップ２００において、制御部１２は、シャッター１８を開くように、表面電位センサ制御基板２１の表面電位制御回路２０に指令を送る。表面電位制御回路２０は、シャッター機構１９にシャッター開を指令する。
【０１０１】
シャッター機構１９は、シャッター１８に設けられた開口２５を電位センサプローブ１７の電位検知部２２の位置までスライドさせる。シャッター１８は、電位検知部２２と開口２５とが重なる方向へ変位する。
【０１０２】
図６（ｂ）はシャッターが開いた状態の表面電位センサの斜視図である。シャッター１８の状態は、内部の測定電極２３が感光体ドラム２ａからの電気力線を入射可能な状態になる。
【０１０３】
シャッター１８の開口２５のサイズは電位センサプローブ１７の電位検知部２２のサイズよりも大きい。シャッター１８が開いたときのみ、表面電位センサ２ｅは、感光体ドラム２ａの表面電位を正しく測定することができる。
【０１０４】
引き続き図５のステップ３００において、制御部１２は、感光体ドラム２ａの表面電位を測定するよう表面電位制御回路２０に指令を送る。表面電位制御回路２０は、電位センサプローブ１７に表面電位を測定させる。表面電位制御回路２０は、測定された表面電位を制御部１２へ返す。
【０１０５】
ステップ４００において、制御部１２はシャッター１８を閉にするという指令を表面電位制御回路２０に送る。シャッター機構１９はシャッター１８を閉じる。再度、シャッター１８の状態は図６（ａ）の状態に戻る。
【０１０６】
ステップ５００において、制御部１２は、表面電位制御回路２０に対し、感光体ドラム２ａの表面電位を測定するという指令を送る。表面電位制御回路２０は、表面電位を測定し、表面電位を制御部１２へ返す。
【０１０７】
ステップ６００において、制御部１２は、表面電位センサ２ｅの動作状態がＯＫであるかＮＧであるかを判定する。
【０１０８】
ステップ７００において、制御部１２が表面電位センサ２ｅは正常であると判定した場合、Ｙｅｓルートを通り、ステップ８００において、制御部１２はシャッター１８が閉であるかどうかを判定する。
【０１０９】
ステップ８００において、制御部１２は、シャッター１８が閉であると判定した場合、Ｙｅｓルートを通り、ステップ９００において、制御部１２は、表面電位制御条件を決定する演算を行う。制御部１２は、決定した条件をメモリに記憶する。
【０１１０】
続いて制御部１２は、決定した表面電位制御条件を用いて画像形成部２の画質維持処理を実行する。画像形成装置１が生成する画像の品質が制御される。
【０１１１】
また、ステップ７００において、制御部１２が表面電位センサ２ｅは異常であると判定した場合、Ｎｏルートを通り、ステップ１０００において、制御部１２はＷａｒｎｉｎｇまたは調整エラーの旨をマシンのディスプレイに表示するようデバイスドライバ類に通知する。
【０１１２】
ディスプレイに表示された内容は、人に対し、表面電位センサ２ｅを修理することを喚起する。あるいはディスプレイ表示内容は人に対して表面電位センサ２ｅを交換することを喚起する。
【０１１３】
また、ステップ８００において、制御部１２がシャッター１８は閉ではないと判定した場合、Ｎｏルートを通り、ステップ１１００において、制御部１２はステップ１０００の処理と実質同じ処理を行う。この場合も、人に対してディスプレイ表示された内容は、表面電位センサ２ｅの修理又は交換を喚起する。
【０１１４】
重要な点は、実施形態に係る画像形成装置１では、制御部１２がシャッター１８を閉にしたときにグリッドバイアス電圧を帯電器２ｃに印加することである。シャッター閉のときに制御部１２がバイアスを印加する点で、シャッター閉のときにはＣＰＵがバイアスを印加しない従来技術とは異なる。
【０１１５】
実施形態に係るシャッター１８の開閉状態の検知方法は、シャッター１８が閉の状態で、複数の異なるグリッドバイアス電圧を順番に一つずつ帯電器２ｃに制御部１２が印加する。
【０１１６】
制御部１２は、各グリッドバイアス電圧に対応するＶOセンサ信号の検出値を読む。
【０１１７】
制御部１２は得られたＶOセンサ信号の各検出値に基づいて、シャッター１８の開閉状態が正常であるかどうかを以下に詳述する検知方法により判定し、検知する。
【０１１８】
（ｂ１）シャッターの開閉状態を検知する方法の詳細。
【０１１９】
画像形成装置１に搭載される表面電位センサ２ｅは、電位検知部２２にトナーや埃などが付着して汚れることを防止するため、シャッター機構１９及びシャッター１８を有する。表面電位センサ２ｅは感光体電位を測定する時などに併せて、シャッター１８を開閉する。
【０１２０】
シャッター１８が開である時に帯電器２ｃが帯電チャージャグリッド９に印加したグリッドバイアス電圧をＶｇ１とする。グリッドバイアス電圧Ｖｇ１を用いて表面電位センサ２ｅが表面電位を測定した時の表面電位の読取り値をα１とする。
【０１２１】
シャッター１８が閉であるべきタイミングを示すタイミング信号を制御部１２が帯電器２ｃへ出力する。同タイミングにおいて、帯電器２ｃは帯電チャージャグリッド９にグリッドバイアス電圧Ｖｇ１を印加する。
【０１２２】
制御部１２は印加と同時に、表面電位センサ２ｅに読取りを行わせる。得られたその時の電位センサ読取り値をβ１とする。
【０１２３】
制御部１２はα１とβ１とを比較する。α１≠β１であるならば、シャッター１８が閉であると制御部１２は認識する。
【０１２４】
更に制御部１２はα１とβ１との差分を算出する。制御部１２内のメモリは差分の大きさを比較するための閾値を記憶している。制御部１２は差分の数値と閾値とを比べて、差分が閾値よりも大きいと判定した場合、シャッター１８が閉であることを認識する。
【０１２５】
制御部１２は、シャッター１８が開である時にシャッターが閉であると誤ることが減る。誤って認識するという誤識別の発生頻度が減少する。精度のより高い検知を行えるようになる。
【０１２６】
更に、別のグリッドバイアス電圧Ｖｇ２（Ｖｇ１≠Ｖｇ２）を用いて制御部１２はＶｇ１の測定の例と同様に測定を行う。
【０１２７】
シャッター１８が開であるときに制御部１２はグリッドバイアス電圧Ｖｇ２の印加と同時に、表面電位センサ２ｅに表面電位を読取らせる。得られた電位センサ読取り値をα２とする。
【０１２８】
シャッター１８が閉状態であるべきタイミングで制御部１２はグリッドバイアス電圧Ｖｇ２を印加する。印加と同時に、制御部１２は表面電位センサ２ｅに表面電位を読取らせる。得られた電位センサ読取り値をβ２とする。
【０１２９】
制御部１２はα２とβ２とを比較する。α１≠α２かつα２≠β２である時にシャッター１８は閉状態であることを制御部１２は認識する。
【０１３０】
もしくは制御部１２は、α１とβ１との差分を演算し、α２とβ２との差分を演算する。メモリは、いずれも一定量を有する２つの基準値を予め記憶する。一方の基準値は大きい値であり、他方の基準値は小さい値を持つ。
【０１３１】
α１、β１間の差分が大きいほうの基準値よりも大きいこと、及びα２、β２間の差分が大きいほうの基準値よりも大きいことの双方が成立する場合、制御部１２はシャッター１８が閉であると認識する。
【０１３２】
また、α１、β１間の差分が小さいほうの基準値よりも小さいこと、及びα２、β２間の差分が小さいほうの基準値よりも小さいことの双方が成立する場合、制御部１２はシャッター１８が開であると認識する。
【０１３３】
制御部１２は差分と、２つの基準値のような数値範囲とを比較することにより、より一層精度のある開閉検知が可能となる。
【０１３４】
シャッター機構１９を開閉制御を通じて得られた検出結果を用いてフィードバック回路３４が光学センサ又はメカニカルセンサを使わずにシャッター１８の開閉状態を検知できるようになる。
【０１３５】
更に具体例を述べる。
【０１３６】
図７（ａ）は表面電位センサ２ｅが出力したグリッド電位の検出値の推移を示す線図である。グリッド電位の検出値は、ＶOセンサ信号として検出出力された電圧を示す実線４０により表される。
【０１３７】
１〜８は順序を表す。各順序で、所定期間、制御部１２は、帯電器２ｃにグリッドバイアス電圧が印加されるように高圧トランス１０を制御する。
【０１３８】
図７（ｂ）は図７（ａ）中、グリッドバイアス電圧とグリッド電位の検出値との関係の一覧を示す表図である。各時間におけるシャッター１８の開又は閉の状態も同図には示される。順序１〜８は図７（ａ）、図７（ｂ）の間で同じである。
【０１３９】
制御部１２は、順序１から順序８に沿って順番に帯電器２ｃに対してグリッドバイアス電圧Ｖｇと、シャッター１８の状態（開、閉）とを変化させる。上述のグリッドバイアス電圧Ｖｇ１、Ｖｇ２はそれぞれ５００（−Ｖ）、９００（−Ｖ）である。
【０１４０】
順序１では制御部１２はグリッドバイアス電圧Ｖｇを印加しない。順序２では制御部１２はプリラン動作のためのグリッドバイアス電圧Ｖｇを印加する。
【０１４１】
順序３では制御部１２はシャッター１８を開にし、５００（−Ｖ）のグリッドバイアス電圧を帯電器２ｃに印加する。制御部１２はＶOセンサ信号の表面電位の検出値を読む。
【０１４２】
順序４では、制御部１２は本来の処理として、感光体ドラム２ａの表面電位を測定する。制御部１２は、順序３及び次の順序５〜８を順序４の処理に新たに加える。順序３、５〜８での処理が実施形態に係るシャッター１８の開閉状態検知方法の処理である。
【０１４３】
順序３及び順序５において、制御部１２は、シャッター１８の開状態での感光体ドラム２ａの表面電位を測定する。
【０１４４】
順序６において制御部１２はシャッター１８を閉にさせる。
【０１４５】
更に、その後、順序７、８において、制御部１２は、シャッター１８が閉状態であるべき時のセンサ値を読取る。
【０１４６】
順序３、４、５、７及び８において得られたその時の電位センサ読取り値（測定電位、検出値）がそれぞれ図中ａ、ｂ、ｃ、ｄ及びｅにより示されている。
【０１４７】
グリッドバイアス電圧Ｖｇが５００［−Ｖ］である場合においてシャッター１８が開である時の値ａと、シャッター１８が閉である時の値ｅとの差分｜ａ−ｅ｜を制御部１２は求める。
【０１４８】
さらに制御部１２は、グリッドバイアス電圧Ｖｇが９００［−Ｖ］である場合においてシャッター１８が開であるときの値ｃと、シャッター１８が閉である時の値ｄとの差分｜ｃ−ｄ｜を求める。
【０１４９】
こうして得られた差分｜ａ−ｅ｜、｜ｃ−ｄ｜と、予めメモリに記憶したγとを制御部１２は比較する。γは許容誤差の範囲を示す情報である。
【０１５０】
｜ａ−ｅ｜＜γかつ｜ｃ−ｄ｜＜γである場合、制御部１２はシャッター１８が閉じていないと判断する。シャッター１８は開いたままであると制御部１２は判断する。
【０１５１】
換言すれば、｜ａ−ｅ｜＜γは、センサ検出値が図７（ａ）中の値範囲４１内であることに相当する。｜ｃ−ｄ｜＜γはセンサ検出値が図７（ａ）中の値範囲４２内であることに相当する。
【０１５２】
シャッター１８が開であり、９００（−Ｖ）を印加したときにセンサ検出値が誤差範囲内であること、及びシャッター１８が開であり、５００（−Ｖ）を印加したときにセンサ検出値が誤差範囲内であることの両方が成立する場合、制御部１２はシャッター１８が開いたままであると判断する。
【０１５３】
γは、表面電位センサ２ｅの精度、及び画像形成システムの精度によって変更可能である。制御部１２はγに適切な数値を与えるべきである。制御部１２はγ＝６０（Ｖ）を使った。
【０１５４】
望ましくは、γは０〜１００（Ｖ）の範囲内がよい。誤検知を減らすこと、及び高い検出精度を得ることを考慮すると、γは１０〜３０（Ｖ）の範囲内であることが更に好ましい。
【０１５５】
このようにして制御部１２は、０＜γ≦１００である場合、シャッター１８が閉であることを認識する。
【０１５６】
更に誤検知を減らすために、制御部１２は測定回数を増やす。制御部１２は、シャッター１８が開である時に、Ｎ（Ｎ≧２）通りのグリッドバイアス電圧Ｖｇ１を帯電器２ｃに印加し、各グリッドバイアス電圧Ｖｇ１に対応する表面電位をそれぞれ読取る。
【０１５７】
シャッター１８が閉である時も同様に、制御部１２は、Ｎ通りのグリッドバイアス電圧Ｖｇ１を用いて表面電位を読取る。
【０１５８】
シャッター１８が開である時には、制御部１２は、画像形成部２による画像形成プロセスに使用されるグリッドバイアス電圧Ｖｇ１の上限値及び下限値の電圧範囲をＮ分割し、Ｎ分割により得られた電圧の変化の幅を求める。
【０１５９】
制御部１２は、下限値から、変化の幅毎に上限値までグリッドバイアス電圧Ｖｇ１を変える。制御部１２は、電圧の変化させる毎にそれぞれ表面電位を読取る。
【０１６０】
シャッター１８が閉である時も同様の処理を制御部１２は行う。
【０１６１】
電圧を変化させる幅について述べる。
【０１６２】
制御部１２は、シャッター開時の電位計測定におけるグリッドバイアス電圧、及びシャッター閉時の電位計検出時の表面電位Ｖｇ１、Ｖｇ２…Ｖｇｎ（ｎ：自然数）を１セットとしたとき、Ｎ回（Ｎ≧２）セット測定を行う。
【０１６３】
下限値をＬ（｜ｖ｜）とし、上限値をＵ（｜Ｖ｜）とする。
【０１６４】
シャッター１８が開である時に、［Ｌ＋（Ｎ−１）＊（Ｕ−Ｌ）／Ｎ］±１００、［Ｌ＋（Ｎ−２）＊（Ｕ−Ｌ）／Ｎ］±１００、［Ｌ＋（Ｎ−３）＊（Ｕ−Ｌ）／Ｎ］±１００、・・・、［Ｌ＋（Ｎ−ｎ）＊（Ｕ−Ｌ）／Ｎ］±１００のＮ通りのグリッドバイアス電圧Ｖｇが帯電器２ｃに印加されるよう制御部１２は制御する。
【０１６５】
制御部１２は、一連のＮ通りのグリッドバイアス電圧Ｖｇ１に対応する表面電位を測定する。
【０１６６】
シャッター１８が閉である時も同様に、 ［Ｌ＋（Ｎ−１）＊（Ｕ−Ｌ）／Ｎ］±１００、［Ｌ＋（Ｎ−２）＊（Ｕ−Ｌ）／Ｎ］±１００、［Ｌ＋（Ｎ−３）＊（Ｕ−Ｌ）／Ｎ］±１００、・・・、［Ｌ＋（Ｎ−ｎ）＊（Ｕ−Ｌ）／Ｎ］±１００のＮ通りのグリッドバイアス電圧Ｖｇが帯電器２ｃに印加されるよう制御部１２は制御する。
【０１６７】
制御部１２は、一連のＮ通りのグリッドバイアス電圧Ｖｇ１に対応する表面電位を測定する。
【０１６８】
制御部１２は、シャッター１８が開である時の測定セット回数と、シャッター１８が閉である時の測定セット回数とを増やすことが望ましい。
【０１６９】
セット回数を増やすことは、表面電位の読取りのための測定時間が長くなることを引き起こす。
【０１７０】
誤検知が発生しないという確率的信頼性を高めることと、及び測定時間を短くすることを考慮すると、セット回数は２〜５が望ましい。本実施の形態では、測定時間を、誤検知の発生確率よりも優先させた。セット回数は２とした。
【０１７１】
（ｂ２）別のシャッター構造を用いた場合の説明。
【０１７２】
また、シャッター構造はシャッター１８の構造と異なる構造を用いることができる。
【０１７３】
シャッター１８自体が、電位検知部２２、電位センサプローブ１７あるいはプローブ筐体１７ａの筐体面との間との導通状態を保持する。シャッター１８の電位及び電位検知部２２の電位等が同じである場合のシャッター開閉検知方法について述べる。
【０１７４】
この場合、電位センサの特性上の理由によって、ほとんどの場合、制御部１２は、シャッター１８が閉である時のセンサ検出電位として測定可能な電圧範囲の上限値もしくは下限値を得る。
【０１７５】
あらゆる状況を考慮しても、シャッター１８が閉である時のセンサ検出電位が、電圧範囲内の上限値及び下限値の間の値以外の値をとることはほとんどない。値が上限値及び下限値の間の不定状態になることは限られる。
【０１７６】
多くの状況下でセンサ検出電位は、上限値又は下限値を出力するため、α１、β１などの値を決めることができる。また、α１やβ１などを用いて演算された差分値が求まる。
【０１７７】
従って、シャッター１８の電位が電位検知部２２などの電位と同じである場合のシャッター開閉検知方法によれば、誤検知を減らすことができる。このため、上述のシャッター１８の閉状態を検知する機能は、誤検知を減らすという観点からするとより有効である。
【０１７８】
実施の形態においては、電位センサが測定可能な電圧範囲は、０〜１０２０（Ｖ）である。
【０１７９】
また、シャッター１８が開状態であることを検知する方法について述べる。
【０１８０】
図７（ｂ）の順序３、４及び５では制御部１２はＶOセンサ信号の検出値ａ、ｂ、ｃを得る。制御部１２はＶOセンサ信号の検出値ａ、ｂ、ｃそれぞれの適切な閾値を設定して記憶する。
【０１８１】
制御部１２は、ＶOセンサ信号の検出値ａ、ｂ、ｃが閾値の範囲内であるかどうかを判定することによって、シャッター１８が開状態であるかどうかを判定する。
【０１８２】
このような構成をとることにより、電位センサのシャッターが正常に開閉動作をし、開状態であるか、閉状態であるかの検知判定を、判断し、認熾することができる。
【０１８３】
光学センサあるいはメカニカルセンサなどの検知センサを用いることなく、制御部１２は判定できるようになる。
【０１８４】
また、画像形成部３、４、５に対する制御部１２の制御動作も、画像形成部２に対する制御動作と実質的に同じである。
【０１８５】
このようにして、省スペース、低コスト、高精度、高耐久なシャッター機構をもつ表面電位センサ装置、及びそれを用いた画像形成装置を実現できる。
【０１８６】
（ｂ３）測定結果の一例。
【０１８７】
図８は制御部１２によるシャッター１８の開閉検知の判定例を示す表図である。測定結果１〜９のうちの測定結果１〜４については、α１、β１が等しいか否かを制御部１２は判定する。
【０１８８】
シャッター１８が開いていたかどうかを制御部１２は判定する。測定結果１〜４については、いずれもα１＝β１であるため、制御部１２はシャッター１８は開いていないと検知し、動作異常であるという判定結果を出力する。
【０１８９】
測定結果１〜４については、α１、β１間の差分と、α２、β２間の差分とは、いずれも０、又は閾値よりも大きい値であることを検出要因としてもよい。制御部１２はシャッター１８が開いていないと判定し、動作異常を検知する。
【０１９０】
シャッター１８が閉じたかどうかについては、制御部１２は判定処理を行わない。
【０１９１】
また、測定結果５〜８については、α１、α２が等しいかどうか、及びα２、β２が等しいかどうかを制御部１２は比べる。
【０１９２】
測定結果５〜８については、いずれもα１、α２が等しくないため、制御部１２はシャッター１８が開であると判定し、動作正常を検知する。
【０１９３】
シャッター１８が閉じているかどうかについても、シャッター１８が閉じたことを検知する。
【０１９４】
測定結果９については、α１、β１が等しく、α２、β２が等しいため、制御部１２はシャッター１８が閉じていないと判定する。
【０１９５】
このように、画像形成装置１に搭載された表面電位センサ２ｅを使ってＣＰＵが、シャッターの開閉を検知することができるため、光学センサあるいはメカニカルセンサを別途設けずに、シャッター開閉検知が可能になる。
【０１９６】
α１、β１等の値を制御部１２が読取る処理を追加することにより、メカニカル部品を使わずに、シャッター１８の動作のエラーを検知できるようになる。
【０１９７】
電気的にシャッター１８の開閉状態を検知できるため、メカニカル部品を使用したときに発生する故障が生じない。
【０１９８】
なお、上記実施形態では、表面電位センサ２ｅはチョッパー方式の電位センサであったが、表面電位センサ２ｅには容量変動方式の電位センサを用いてもよい。
【０１９９】
シャッター機構１９は、バネ１９ａ、ソレノイド１９ｂから構成されていたが、シャッター１８を変位駆動させるための力の駆動源や、力を伝達する構造は種々変形可能である。シャッター機構１９の構造を変更したに過ぎない実施態様及び発明に対して、本発明の優位性は何ら損なわれるものではない。
【符号の説明】
【０２００】
１…画像形成装置、２〜５…画像形成プロセスユニット、２ａ，３ａ，４ａ，５ａ…感光体ドラム（感光体）、２ｂ，３ｂ，４ｂ，５ｂ…ドラムクリーナ、２ｃ，３ｃ，４ｃ，５ｃ…帯電器、２ｄ，３ｄ，４ｄ，５ｄ…現像器、２ｅ，３ｅ，４ｅ，５ｅ…表面電位センサ、２ｆ，３ｆ，４ｆ，５ｆ…中間転写ローラ、６…ローラ、７…ドラムクリーニングブレード、８…ワイヤ、９…帯電チャージャグリッド、１０…高圧トランス、１１…電圧安定化回路、１２…制御部、１３…容器、１４，１５…オーガ、１６…マグネットローラ、１７…電位センサプローブ、１７ａ…プローブ筐体、１８…シャッター、１９…シャッター機構（駆動機構）、１９ａ…バネ、１９ｂ…ソレノイド、２０…表面電位制御回路、２１…表面電位センサ制御基板、２２…電位検知部、２３…測定電極、２４…コンパレータ、２５…開口、２６…中間転写ベルト、２７…ローラ、２８…レーザユニット、２９…給紙カセット、３０…二次転写ローラ、３１…定着器、３１ａ…加熱ローラ、３１ｂ…加圧ローラ、３２…用紙、３３…搬送経路、３４…フィードバック回路、３５…アナログディジタルコンバータ、３６…メインＣＰＵ、３７，３８…ロジックＬＳＩ、３９…ディジタルアナログコンバータ、４０…実線、４１，４２…値範囲。
【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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