JP4158689B2

JP4158689B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4158689B2
Application number: JP2003400204A
Authority: JP
Inventors: 隆博笹井
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2023-11-28
Also published as: JP2005164687A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置としては、像担持体として例えば感光体ドラムを用いて、その表面に静電潜像を形成し、静電潜像に現像を行って用紙に転写する−といった画像形成を行うものが知られている。こうした画像形成装置では、使用するに従い感光体ドラムの劣化が進むため、画質の低下が避けられない。したがって、感光体ドラムの劣化の度合いを正確に知ることは、画質を維持していく上で重要である。
感光体ドラムの劣化を検知する方法としては、例えば、特許文献１では、一次帯電ローラを用いて感光ドラムに対して帯電を行う際に感光ドラムに流入する電流値を検知して予め設定された寿命電流値と比較するようにした点が記載されている。また、特許文献２では、感光体ドラムに形成された非画像領域に発光素子により光を照射しその反射光を受光素子で検知してその反射光量を基準値と比較する点が記載されている。
特開平９−１７９４５９号公報特開２００２−２７８３８３号公報

電子写真方式の画像形成装置は、多種多様の部品から構成されており、またトナーや用紙といった異なる材質のものを取り扱っているため、使用環境や使用時間等によって装置の最適な設定条件が変化してくることは避けられない。しかしながら、上述した先行文献では、このような画像形成装置の特性を十分考慮して感光ドラムの劣化が判定されているとはいいがたい。

そこで、本発明は、上述したような画像形成装置の特性を十分考慮して感光体ドラム等の異常状態を正確に判定することが可能な画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に像を形成する像形成手段と、前記像担持体に当接するとともに前記像担持体に形成された像を用紙に転写する転写手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記像形成手段及び前記転写手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段は、装置内の温度及び湿度に関してそれぞれ複数に区分された範囲をマトリクス状に組み合せた複数の領域毎に参照値として上限値及び下限値を記憶する記憶手段と、装置内の温度及び湿度の現在値を判別して前記記憶手段から現在値に対応する参照値を読み出す読出手段と、前記像担持体と前記転写手段との間に用紙が存在しない状態において前記転写手段に定電圧又は定電流を印加する印加手段と、前記印加手段により印加された定電圧又は定電流により前記像担持体と前記転写手段との間に発生する電圧又は電流を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された値が前記読出手段により読み出された参照値である上限値及び下限値の範囲内であるか判定して異常状態であるか否か判定する判定手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記記憶手段は、用紙の記録枚数に関して複数の枚数範囲に区分された範囲毎に参照値を記憶しており、前記読出手段は、装置内に設けられた記録枚数カウンタからの出力信号に基づいて記録枚数の現在値を判別することを特徴とする。さらに、前記制御手段は、用紙が前記像担持体及び前記転写手段との間に搬入される前に行われる準備処理中に前記印加手段を動作させることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、転写手段に定電圧又は定電流を印加して像担持体と転写手段との間に発生する電圧又は電流を検知するので、像担持体に像形成が行われた最終段階で検知が行われるため画質低下を招くような異常状態を確実に判定することができる。また、画像形成装置に影響を及ぼすようなパラメータに関して複数に区分された範囲毎に予め決められた参照値を記憶しておき、パラメータの現在値を判別してその現在値に対応した参照値に基づいて判定しているので、より正確に異常状態を判定することができる。

さらに、画像形成装置に最も影響を及ぼすパラメータとして、装置内の温度、装置内の湿度といった使用環境に関するパラメータ及び用紙に画像形成を行った記録枚数といった使用時間に関するパラメータを用いて参照値を予め設定することで、正確な判定を行うことができる。また、これらのパラメータを複数組み合わせて参照値を設定すれば判定の精度をさらに高めることができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は本発明に係る画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１の上部には原稿読取部２が配置され、その下部には、底面から給紙部３、記録部４が配されている。

原稿読取部２では、原稿カバー１０が設けられた原稿トレイ１１に載置された原稿が原稿搬送装置１２により読取手段５に対向する位置に搬送されて原稿読取動作が行われ、原稿排紙トレイ１３に排出される。書籍等を読み取る場合には、原稿カバー１０を上方に回動してフラットベッドプラテン１４に書籍等の被読取部分を配置し読取手段により読取動作が行われる。以上の構成は、いわゆるＡＤＦ及びフラットベッドタイプと称される従来の原稿読取装置と同様のものである。

給紙部３では、給紙カセット１５が配置されており、フラッパ１６に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１５の端部（図１の右端部）には、ピックアップローラ１７が配置されている。そして、フラッパ１６は、積載された用紙の上面がピックアップローラ１７に圧接するように上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１７が回転駆動すると、摩擦力により用紙が一枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１８及びプレスローラ１９により記録部４に搬送される。記録部４では、搬送された用紙に記録するために、現像器２０、回転ブラシ２１、帯電器２２、感光体ドラム２３、転写ローラ２４、レーザースキャンユニット（以下「ＬＳＵ」と略称する。）２５及び定着ローラ２６が備えられている。

感光体ドラム２３は、円筒状で、外周面に感光体として所定膜厚の光導電膜が設けられている。感光体ドラム２３はメインモータにより回転駆動され、帯電器２２、ＬＳＵ２５及び現像器２０によってその表面に像形成が行われる。帯電器２２は、スコロトロンチャージャ、帯電ブラシ又は帯電ローラが用いられ、帯電電圧が印加されることで、感光体ドラム２３の外周面を一様に帯電するように作用する。なお、感光体ドラム２３が帯電した状態とは、感光体ドラム２３の表面に電荷が保持された状態を意味する。

ＬＳＵ２５は、レーザーによって発振されたレーザー光を一様に帯電された感光体ドラム２３の表面に照射して露光する。レーザー光を照射する際にポリゴンミラー等の光学系によって感光体ドラム２３の表面を走査させ画像情報に従って静電潜像を形成する。現像器２０は、内部にトナーが貯留されており、供給ローラ２７及び現像ローラ２８によってトナーを感光体ドラム２３表面に転移して表面に形成された静電潜像を可視像化する。現像ローラ２８には現像電圧が印加されており、感光体ドラム２３の表面の帯電電荷と現像電圧との間の電位差によって現像ローラ２８の表面に付着したトナーが移動してトナー像が形成される。

転写ローラ２４は、電子導電性ローラ又はイオン導電性ローラが主に用いられており、いずれも高電圧の転写電圧が印加されてその電界吸引力により感光体ドラム２３の表面に現像されたトナーを移動させる。感光体ドラム２３と転写ローラ２４との間に用紙が存在している場合には用紙にトナーが転写されるようになる。用紙がない場合には感光体ドラム２３の表面に転写ローラ２４が当接した状態になっている。用紙に転写されたトナーは図示せぬ除電ブラシにより電荷が除かれる。

回転ブラシ２１は、転写ローラ２４の下流側に配置されており、感光体ドラム２３の表面に接触して表面に付着している紙粉を除去したり、転写されずに表面に残留したトナーを感光体ドラム２３の表面で分散させるように作用する。回転ブラシ２１には、一定の電圧が印加されており、残留トナーを効率よく分散させるようにしている。

転写されたトナー像は、定着ローラ２６及びプレスローラ２９によって狭持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着ローラ２６内にはヒータランプが設けられており、ヒータランプを発熱させて加熱する。定着された用紙は、排紙ローラ３０及びプレスローラ３１の間に狭持されて用紙排出トレイ３２に搬出される。

図１において、給紙部３から用紙排出トレイ３２までを一点鎖線で示したのが、用紙搬送路である。また、装置本体１の側面には、反転搬送ユニット４０が着脱自在に装着されており、その装着側面には、用紙搬出口４１及び用紙搬入口４２が形成されている。搬送ユニット４０内には、フィードローラ４３及びプレスローラ４４、フィードローラ４５及びプレスローラ４６の２対の搬送ローラが上下に配設されている。そして、図１の二点鎖線で示すように反転搬送路が、排紙ローラ３０と定着ローラ２６との間の用紙搬送路から分岐して、２対の搬送ローラ４３及び４４、４５及び４６の間を通り、ローラ対１８及び１９とピックアップローラ１７との間の用紙搬送路に合流するように形成される。

用紙搬送路には、排紙ローラ３０と記録部４の定着ローラ２６との間に用紙検知センサ３３が配置されており、ローラ対１８及び１９とピックアップローラ１７との間にも用紙検知センサ３４が配置されている。用紙の片面のみに記録する場合には、一点鎖線で示す用紙搬送路に用紙を搬送し用紙検知センサ３３及び３４の検知信号に基づいて適宜動作制御されて画像形成が行われるが、用紙の両面に記録を行う場合には、片面記録された用紙を一旦用紙排出トレイ３２に排出し、用紙の後端が用紙検知センサ３３により検知されると、排紙ローラ３０を逆回転して用紙を反転搬送路に搬入するように制御される。反転搬送路に搬入された用紙は再び搬送ローラ１８及び１９に搬入されて用紙搬送路を搬送され、もう一方の片面に記録が行われるようになる。

図２は、画像形成装置の全体ブロック図を示している。本実施形態では、ファクシミリ機能及び複写機能を備えており、具体的には、制御手段であるＭＰＵ１００、ネットワークとの交信制御を行うＮＣＵ１０１、ファクシミリ交信制御を行うＭＯＤＥＭ１０２、プログラム等を記憶するＲＯＭ１０３、データ等を記憶するＲＡＭ１０４、受信したり読み取った画像情報を記憶する画像メモリ１０５、画像情報を符号化又は復号化するＣＯＤＥＣ１０６、操作者からの入力情報や警告等の報知情報を送受信する操作部１０７、画像情報を読み取るスキャナ１０８、外部のコンピュータ等からのプリント指令を受信するプリンタインタフェース１０９を備えている。これらの各機能ブロックは、互いにデータバス及びアドレスバスにより接続されており、ＭＰＵ１００により全体制御されるようになっている。そして、ファクシミリで受信した情報、スキャナで読み取った情報及びプリント指令とともに受信した情報は、記録部コントローラ１１０に送信されて用紙に画像形成されるようになる。

図３は、記録部４における回路構成を示す概略図である。上述したように感光体ドラム２３の周囲には、その回転方向に沿って帯電器２２、ＬＳＵ２５、現像器２０、転写ローラ２４及び回転ブラシ２１が順に配列されている。

帯電器２２には、帯電電圧印加回路５０が接続されており、正の帯電電圧ＨＶＣが印加される。記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて帯電電圧印加回路５０が帯電電圧ＨＶＣを帯電器２２に印加すると感光体ドラム２３の表面は約＋８００Ｖに一様に帯電された状態となる。ＬＳＵ２５には、記録部コントローラ１１０から画像情報に基づく記録信号が送信され、レーザー光を感光体ドラム２３の表面に走査しながら記録信号に基づいて照射し、感光体ドラム２３の一様に帯電された表面を露光して画像情報に対応した静電潜像を形成する。

現像器２０内の供給ローラ２７、現像ローラ２８及びブレード３５には現像電圧印加回路５１が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて現像電圧印加回路５１がそれぞれに電圧を印加する。供給ローラ２７には所定の供給電圧（＋３００Ｖ〜＋７００Ｖ）が印加されて、現像器２０内のトナーを正に帯電させながら現像ローラ２８に供給する。現像ローラ２８には所定の現像電圧ＨＶＢ（＋３００Ｖ〜＋７００Ｖ）が印加され、感光体ドラム２３の表面に接触しながら露光部分との電位差を利用してトナーを転移する。また、ブレード３５には所定のバイアス電圧（＋３００Ｖ〜＋７００Ｖ）が印加され、現像ローラ２８の表面に対して弾性力によって圧接し現像ローラ２８の表面に付着したトナー層の層厚を均一にする。

転写ローラ２４には転写電圧印加回路５２が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて転写電圧印加回路５２が転写電圧ＨＶＴ（１７００Ｖ）を転写ローラ２４に印加し、感光体ドラム２３の表面に形成されたトナー像を電界吸引力により用紙に転写する。

定着ローラ２６にはヒータ駆動回路５３が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいてヒータ駆動回路５３が動作して定着ローラ２６内のヒータランプを発熱させる。定着ローラ２６の表面温度を検知するためにサーミスタ５４が表面に接触して配置されており、サーミスタ５４の検知信号に基づいて記録部コントローラ１１０はヒータ駆動回路５３を制御し、定着ローラ５３の表面温度を所定温度に維持するようにする。

回転ブラシ２１には分散電圧印加回路５５が接続されており、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて分散電圧印加回路５５が分散電圧ＨＶＣＬを回転ブラシ２１に印加し、感光体ドラム２３表面の残留トナーを効率よく分散させるようにする。

記録部コントローラ１１０は、主モータ５６及び副モータ５７に対して制御信号を送信して駆動制御を行う。主モータ５６は、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて、ピックアップローラ１７、フィードローラ１８、回転ブラシ２１、感光体ドラム２３、供給ローラ２７、現像ローラ２８、定着ローラ２６、プレスローラ２９を回転駆動させる。また、排紙ローラ３０は、主モータ５６からの回転駆動力によりクラッチを介して用紙を排紙する方向に回転されるようになっている。副モータ５７は、記録部コントローラ１１０からの制御信号に基づいて、フィードローラ４３及び４５を回転駆動するとともに、排紙ローラ３０をクラッチを介して用紙を反転搬送する方向に回転駆動する。

記録部コントローラ１１０は、装置内に配設された排気ファン５８及び吸気ファン５９に対しても制御信号を送信して装置内の吸排気制御を行う。排気ファン５８は、装置内の空気を外部に排出し、吸気ファン５９は、外気を装置内に取り込むように作用する。

転写ローラ２４には、感光体ドラム２３との間で流れる電流値を検知する電流値検知回路６０が接続されており、また、その近傍には、温度検知センサ６１及び湿度検知センサ６２が配設されている。そして、電流値検知回路６０、温度検知センサ６１及び湿度検知センサ６２のそれぞれの検知信号は記録部コントローラ１１０に送信されるようになっている。

転写ローラ２４と感光体ドラム２３との間に発生する電流又は電圧を測定することで、感光体ドラム２３表面の光導電膜に生じたピンホールや帯電不良といった画質の低下を招く異常を検知することができる。例えば、ピンホールが光導電膜に生じるとショートして電流が流れやすい状態となり、転写ローラ２４と感光体ドラム２３との間は異常な高電位状態となる。逆に電流が流れにくい状態では異常な低電位状態となる。特に、転写ローラ２４は帯電処理及び現像処理が終了した時点で感光体ドラム２３と接触するためこうした異常を検知しやすいメリットがある。

そこで、転写電圧印加回路５２により定電圧（１０００〜１６００Ｖ）又は定電流（３〜５μＡ）を転写ローラ２４に印加し、その際に転写ローラ２４に発生する電流を電流値検知回路６０で検知して記録部４の異常状態を検知するようにする。本実施形態では電流値検知回路６０により転写ローラ４に流れる電流を検知するようにしているが、転写ローラ４に発生する電圧を検知するようにしてもよい。

しかしながら、転写ローラ２４は、温度及び湿度により抵抗値が変動しやすい特性を備えている。例えば、イオン導電性ローラの場合低温度で低湿度の状態では高抵抗となり、高温度で高湿度の状態では低抵抗になる。また、転写ローラ２４は、使用時間が長くなるにつれてその抵抗値が変動する。例えば、用紙の記録枚数が増加すると徐々にその抵抗値が大きくなり、転写ローラに電流が流れにくくなる。

したがって、こうした転写ローラの特性に影響を与えるパラメータに対応してその変動特性を把握しておかないと、画質の低下を招くような異常を正確に検知することができない。そのため、本実施形態では、転写ローラ２４の近傍に温度検知センサ６１及び湿度検知センサ６２を配設してこれらの検知信号を記録部コントローラ１１０に送信し予め記憶された参照テーブル１１１の参照値と比較するようにしている。

図４は、参照テーブル１１１の一例を概念的に示した図である。参照テーブル１１１は、温度検知センサ６１で検知された温度Ｓｔ及び湿度検知センサ６２で検知された湿度Ｓｈについてそれぞれ複数の範囲に区分した領域毎に電流値検知回路６０で検知される電流値の参照値として下限値ａ及び上限値ｂを記憶している。

図４では、横軸に温度をとり、温度Ｓｔ₀から温度Ｓｔ_nまでの温度範囲をｎ個の範囲（Ｓｔ₀〜Ｓｔ₁、・・・、Ｓｔ_i-1〜Ｓｔ_i、・・・、Ｓｔ_n-1〜Ｓｔ_n）に区分している。縦軸には湿度をとり、湿度Ｓｈ₀から湿度Ｓｈ_nまでの温度範囲をｎ個の範囲（Ｓｈ₀〜Ｓｈ₁、・・・、Ｓｈ_j-1〜Ｓｈ_j、・・・、Ｓｈ_n-1〜Ｓｈ_n）に区分している。そして、マトリクス状に区分された領域である
温度範囲；Ｓｔ_i-1〜Ｓｔ_i
であって、
湿度範囲；Ｓｈ_j-1〜Ｓｈ_j
の領域に関して、予め試験等により正常の範囲と認められた電流値の範囲である
下限値；ａ_ij
上限値；ｂ_ij
が領域毎に記憶されている。参照値テーブル１１１に記憶された下限値ａ及び上限値ｂは、温度が高くなるほど（図４の横軸において右に行くほど）値が大きくなるように設定されており、湿度が高くなるほど（図４の縦軸において上に行くほど）値が大きくなるように設定される。これは、上述したように、転写ローラの抵抗値が高温高湿で低下することによるものである。

そして、参照値テーブル１１１は、記録部での記録枚数の範囲毎に設定されている。例えば、１万枚以下、１万枚超２万枚以下、２万枚超３万枚以下・・・といったように枚数の範囲に対応して図４と同じような参照値テーブルが設定される。そして、記録部コントローラ１１０には、用紙を記録する毎に枚数をカウントする枚数カウンタ１１２が設けられており、そのカウント値に対応する参照値テーブルから下限値及び上限値を読み出す。転写ローラは記録枚数が多くなるにつれて抵抗値が大きくなることから、記録枚数が多い参照値テーブルほど下限値及び上限値は小さくなるように設定される。

記録部コントローラ１１０が温度検知センサ６１及び湿度検知センサ６２からそれぞれ検知信号を受信すると、その温度データ及び湿度データから該当する領域を判別してその下限値ａ_ij及び上限値ｂ_ijを参照値テーブル１１１から読出し、電流値検知回路６０により検知された電流値ＳＩが
ａ_ij≦ＳＩ≦ｂ_ij
を満たすか否か判定し、電流値ＳＩがこの関係を満たしていれば正常と判定する。電流値ＳＩがこの関係を満たしていない場合には異常と判定し、装置の停止、エラー表示といった異常処理を行うようにする。

次に、上述した実施形態に関する処理フローについて説明する。図５は、装置が電源オンから待機状態に入るまでのウォーミングアップ処理に関するフロー図で、図６は、そのタイムチャートを示している。

時刻ｔ₀で装置の電源がオンされると、まずイニシャライズ処理が行われて（Ｓ１００）、装置の初期設定が行われる。イニシャライズ処理後記録部コントローラ１１０は、ヒータ駆動回路５３に駆動信号を送信して定着ローラ２６の加熱が開始され、定着ローラ温度を検知するサーミスタ５４の検知信号が記録部コントローラ１１０に入力されて定着ローラ温度が常時監視されて、ウォーミングアップ処理が終了する定着ローラ温度Ｔｅｍｐ２（例えば１５０℃）まで温度上昇するための制御が行われる（Ｓ１０１）。

定着ローラ２６の加熱が開始されて定着ローラ温度がＴｅｍｐ１（例えば１０５℃）まで上昇したか否かチェックされる（Ｓ１０２）。時刻ｔ₁で定着ローラ温度がＴｅｍｐ１に達したとすると、時刻ｔ₁から前回転処理（Ｓ１０３）が行われる。

前回転処理では、ＬＳＵ２５のポリゴンミラーを回転させるポリゴンモータが回転開始し（Ｓ１０３ａ）、同時に主モータ５６が回転開始する（Ｓ１０３ｂ）。主モータ５６の回転により、感光体ドラム２３、供給ローラ２７、現像ローラ２８、転写ローラ２４及び回転ブラシ２１が回転駆動される。また、主モータ５６の回転開始時からタイマＴ１１がカウント開始する。

前回転処理では、副モータ５７が回転開始し（Ｓ１０３ｃ）、反転搬送ユニット４０内に残存する用紙の有無が検知される。タイムチャートに示すように、副モータ５７は、まずタイマＴ１０１のカウント中に正方向に回転し、次にタイマ１０２のカウント中に逆方向に回転するように駆動処理される。こうした正逆方向の回転処理により残存用紙が排紙トレイ３２に排出されるか、用紙検知センサ３４により検知されるようになる。

前回転処理では、排気ファン５８及び吸気ファン５９の回転制御が開始される（Ｓ１０３ｄ）。排気ファン５８の回転が開始されて定着ローラ近傍の暖気が装置外に排気され、吸気ファン５９の回転が開始されて電源ユニット近傍に外気が取り入れられるようになる。

前回転処理では、感光体ドラム２３のクリーニング処理を行うための電圧制御が行われる（Ｓ１０３ｅ）。主モータ５６が回転を開始した時刻ｔ₁から帯電電圧印加回路５０が駆動開始されて帯電器２２に帯電電圧ＨＶＣが印加され、帯電電圧ＨＶＣの印加により感光体ドラム２３表面が一様に帯電されていく。

時刻ｔ₁からカウントを開始したタイマＴ３１がタイムアップするタイミングで、現像電圧印加回路５１が駆動開始されて現像ローラ２８に現像電圧ＨＶＢが印加される。タイマＴ３１は、帯電器２２により帯電された感光体ドラム２３の表面が回転により現像ローラ２８に当接する位置に到来するまでの時間に設定されている。したがって、感光体ドラム２３の未帯電部分が現像ローラ２８に当接した状態で現像電圧が印加されることを防止する。

印加される現像電圧ＨＶＢは、最初は画像形成時の現像電圧（例えば＋４００Ｖ）よりも小さい電圧（例えば＋１０Ｖ）に設定される。このように小さい電圧を印加すると、感光体ドラム２３の帯電された表面と現像ローラ２８との間に大きな電位差が生じるので、感光体ドラム２３の表面に残留するトナーを現像ローラ２８に効率よく回収することができる。

時刻ｔ₁からカウントを開始したタイマＴ３２がタイムアップし、さらにポリゴンモータが所定の回転数で安定した回転状態になったことＲｅａｄｙ信号が出力されたタイミングでタイマＴ３４がカウントを開始し、タイマＴ３４がタイムアップするタイミングで現像電圧印加回路５１は現像電圧ＨＶＢを正の大きな電圧（例えば＋４００Ｖ）に設定する。

時刻ｔ₁からカウントを開始したタイマＴ４１がタイムアップするタイミングで、転写電圧印加回路５２が駆動開始されて転写ローラ２４に転写電圧ＨＶＴが印加される。タイマＴ４１は、帯電器２２により帯電された感光体ドラム２３の表面領域が回転により転写ローラ２４に当接する位置に到来するまでの時間に設定されている。印加される転写電圧ＨＶＴは、画像形成時に印加する転写電圧（負極性）とは逆極性の正の転写電圧（例えば＋１０００Ｖ）に設定される。

また、転写電圧印加回路５２は、タイマＴ４２で設定される時間だけ転写電圧ＨＶＴを印加する。タイマＴ４２は、転写ローラ２４が一回転する時間よりも長い時間に設定されているため、転写ローラ２４の全周面に付着している残留トナーが転写ローラ２４と感光体ドラム２３の表面との間の電位差により感光体ドラム２３の表面に転移する。

時刻ｔ₁からカウントを開始したタイマＴ６１がタイムアップするタイミングで、分散電圧印加回路５５が駆動開始されて回転ブラシ２１に分散電圧ＨＶＣＬが印加される。タイマＴ６１は、帯電器２２により帯電された感光体ドラム２３の表面が回転により回転ブラシ２１に当接する位置に到来するまでの時間に設定されている。分散電圧ＨＶＣＬが印加されることで、感光体ドラム２３表面に付着した残留トナーの付着力が弱められる。

以上のような前回転処理が開始された後、記録部異常検知タスクが行われる（Ｓ１０４）。記録部異常検知タスクは、図７に示す処理フローで行われる。まず、温度検知センサ６１からの検知信号をサンプリングする検知処理を行い（Ｓ２００）、湿度検知センサ６２からの検知信号をサンプリングする検知処理を行う（Ｓ２０１）。そして、サンプリングされた温度及び湿度に関する検知データに基づいて参照値テーブル１１１の該当領域を判別し（Ｓ２０２）、該当領域に格納された上限値及び下限値を読み出す（Ｓ２０３）。

次に、図６に示すように、タイマＴ４３でカウントされる時間だけ転写電圧印加回路５２により定電圧（又は定電流）が転写ローラ２４に印加される（Ｓ２０４）。タイマ４３は、転写ローラ２４が感光体ドラム２３の全周面に接触するのに必要な時間に設定されている。その間、電流値検知回路６０により感光体ドラム２３と転写ローラ２４との間に発生する電流値が検知される（Ｓ２０５）。電流値の検知は、複数回サンプリングしてその平均値を求めるようにするとよい。

検知された電流値は、下限値と比較され（Ｓ２０６）、さらに上限値と比較されて（Ｓ２０７）、検知された電流値が下限値より低いか又は上限値より高い場合には画像形成処理を停止するとともにエラー報知処理を行う（Ｓ２０８）。検知された電流値が下限値より高く上限値より低い場合には、Ｓ１０５へ移行する。

Ｓ１０５では、タイマＴ１１がタイムアップして定着ローラ温度がＴｅｍｐ２に上昇しているかチェックされて、両方の条件が満たされている場合には主モータ５６を停止し（Ｓ１０６）、待機状態制御に移行する。

以上の処理フローでは、電源オンの際のウォーミングアップ処理において記録部異常検知タスクを行うようにしているが、ユーザーの操作による指示、カバーの開閉時、スリープ状態の解除時といったとき行われるウォーミングアップ処理時に行うようにしてもよい。また、用紙の画像形成処理後に行われる後回転処理において記録部異常検知タスクを行うことも可能である。

本発明に係る実施形態に関する全体構成を示す概略断面図である。本発明に係る実施形態に関する全体ブロック図である。本発明に係る実施形態に関する要部回路構成図である。参照値テーブルに関する概念図である。本発明に係る実施形態のウォーミングアップ処理フロー図である。本発明に係る実施形態のウォーミングアップ処理時のタイムチャート図である。本発明に係る実施形態の記録部異常検知タスク処理フロー図である。

符号の説明

１装置本体
２原稿読取部
３給紙部
４記録部
５読取手段

Claims

像担持体と、前記像担持体に像を形成する像形成手段と、前記像担持体に当接するとともに前記像担持体に形成された像を用紙に転写する転写手段と、前記像担持体を回転制御するとともに用紙に画像形成するように前記像形成手段及び前記転写手段を制御する制御手段とを備えた画像形成装置において、前記制御手段は、装置内の温度及び湿度に関してそれぞれ複数に区分された範囲をマトリクス状に組み合せた複数の領域毎に参照値として上限値及び下限値を記憶する記憶手段と、装置内の温度及び湿度の現在値を判別して前記記憶手段から現在値に対応する参照値を読み出す読出手段と、前記像担持体と前記転写手段との間に用紙が存在しない状態において前記転写手段に定電圧又は定電流を印加する印加手段と、前記印加手段により印加された定電圧又は定電流により前記像担持体と前記転写手段との間に発生する電圧又は電流を検知する検知手段と、前記検知手段により検知された値が前記読出手段により読み出された参照値である上限値及び下限値の範囲内であるか判定して異常状態であるか否か判定する判定手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記記憶手段は、用紙の記録枚数に関して複数の枚数範囲に区分された範囲毎に参照値を記憶しており、前記読出手段は、装置内に設けられた記録枚数カウンタからの出力信号に基づいて記録枚数の現在値を判別することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記制御手段は、用紙が前記像担持体及び前記転写手段との間に搬入される前に行われる準備処理中に前記印加手段を動作させ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。