JP2007304231A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の削減、コストダウン、画像形成装置の小型化、および制御の容易化を図りつつ、リークを生じている像担持体を確実にかつ容易に特定する。
【解決手段】ＹＭＣの各色の帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋにそれぞれ直流電圧を印加する直流電圧電源９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋを帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋ毎に独立して配設するとともに、カラー３色の各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃに交流電圧を印加する交流電圧電源１０を各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃに共通に配設する。また、各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋと各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃとの間に流れる電流を検出する電流計１３を設ける。リーク発生時に、各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃにそれぞれ直流電圧を順に独立して印加したとき、電流計１３によって検出された電流値が規定値以上であるとき、そのときの感光体が損傷していると判断する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、タンデム型のフルカラーの画像形成装置において、各色のプロセスユニットのＤＣ電源を独立に配置し、かつＡＣ電源をカラー３色のプロセスユニットに共通にした画像形成装置の技術分野に関する。

従来、電子写真方式の複数色またはフルカラーの画像形成装置として、各色毎に応じて感光体をタンデムに配置し、各感光体上に形成された各色のトナー像を中間転写媒体あるいは転写材上に順次重ね合わせてカラー画像を形成する、いわゆるタンデム型の画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照）。
この特許文献１に開示のタンデム型の画像形成装置における各色の帯電装置はいずれもＡＣ電圧とＤＣ電圧とを重畳した帯電電圧を帯電ローラに印加している。その場合、ＡＣ電圧電源およびＤＣ電圧電源は、それぞれ各色毎に独立して配置されている。
特開２００１−３２４８５０号公報。

しかしながら、この特許文献１に開示の画像形成装置では、ＡＣ電圧電源およびＤＣ電圧電源がそれぞれ各色毎に独立して配置されているため、部品点数の増大、コストアップ、画像形成装置の大型化、および制御の複雑化等の諸問題を有している。

そこで、ＡＣ電圧電源をカラー３色（イエローＹ色、マゼンタＭ色、シアンＣ色）の各プロセスユニットにつき共通にすることで、前述の諸問題に対応することが考えられる。しかし、このようなタンデム型の画像形成装置の通常の使用においては帯電ローラによる感光体の帯電時に帯電電圧のリークが発生することはほとんどないが、ユーザーが感光体を含むプロセスユニットを交換する際に感光体の表面を他の物体に接触させて損傷すると、印字プロセス時にリークが生じ、画像形成不良が発生する。このため、リークを生じているプロセスユニットを交換する必要があるが、前述のようにＡＣ電圧電源をカラー３色の各プロセスユニットにつき共通にすると、リークを生じているプロセスユニットを特定することは困難である。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、部品点数の削減、コストダウン、画像形成装置の小型化、および制御の容易化を図りつつ、リークを生じている像担持体を確実にかつ容易に特定することのできるタンデム型の画像形成装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、請求項１の発明の画像形成装置は、カラー複数色毎に応じてそれぞれ静電潜像が形成される像担持体をタンデムに配置し、各像担持体をそれぞれ帯電する帯電装置に交流電圧と直流電圧とを重畳した帯電電圧を印加するとともに、各像担持体上に形成された各色のトナー像を中間転写媒体あるいは転写材上に順次重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、各色の前記帯電装置にそれぞれ直流電圧を印加する直流電圧電源を各色の帯電装置毎に独立して配設するとともに、各色の前記帯電装置に交流電圧を印加する交流電圧電源を各色の帯電装置に共通に配設し、前記各像担持体と前記各帯電装置との間に流れる電流を検出する電流検出手段を設け、帯電電圧のリーク発生時に、各色の前記帯電装置にそれぞれ直流電圧を順に独立して印加したとき、前記電流検出手段によって検出された電流値が予め設定された規定値以上であるとき、そのときの像担持体が損傷していると判断する制御装置を設けていることを特徴としている。

また、請求項２の発明の画像形成装置は、帯電電圧のリーク発生時に、各色の前記帯電装置にそれぞれ順に独立して印加する直流電圧を０Ｖから連続して変化させることを特徴としている。

更に、請求項３の発明の画像形成装置は、前記複数色の各像担持体に対して、更に黒色の像担持体がタンデムに配設され、前記黒色の像担持体に対する帯電装置に印加する直流電圧の直流電圧電源と交流電圧の交流電圧電源とが、それぞれ前記複数色の各像担持体に対する直流電圧電源と交流電圧電源と独立して配設されていることを特徴としている。
更に、請求項４の発明の画像形成装置は、前記各像担持体が、それぞれプロセスユニットとして構成されていることを特徴としている。

このように構成された本発明の画像形成装置によれば、カラー複数色の各帯電装置を印加する交流電圧の交流電源を１つ共通に設けるとともに、カラー複数色の各帯電装置を印加する直流電圧の直流電源をカラー複数色の各帯電装置毎に独立して設けているので、部品点数を削減して低コスト化を図ることができるとともに、画像形成装置の小型化および制御の容易化を図ることができる。

また、１つの交流電源をカラー複数色の各帯電装置に共通に設けることで、各帯電装置に常時同じ交流電圧を印加することができる。したがって、交流電圧の大きさにより像担持体が受ける電界強度が異なることから、交流電圧に密接に関係する各像担持体の膜減り量を略同一にすることができる。これにより、長期にわたって、良好なカラー画像あるいはフルカラー画像を形成することができる。

更に、像担持体と帯電装置との間に帯電電圧のリークが発生した場合、各帯電装置の交流電源を共通にしても、リークを発生した像担持体を確実にかつ容易に特定することができる。特に、リークのチェックおよびリークを発生している像担持体の特定のチェックを自動的に行うことで、特別の操作を要することなくリークの検出およびリークを発生している像担持体を簡単に特定することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。

図１に示すように、この例の画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、およびブラック（Ｋ）色の各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋと、中間転写ベルト３とを少なくとも備えている。
各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋは、中間転写ベルト３の移動方向上流側から下流側（図１では、左側から右側）に向かってＹ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の順にタンデムに配置されている。なお、各色の配置順はこれに限定されることはなく任意であるが、以下の説明では、図１に示す各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋの配置順であるとして説明する。

各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋは、それぞれ、各色の静電潜像およびトナー像が形成される像担持体である感光体（ＯＰＣ）４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋを備えているとともに、これらの感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋの周囲に、それぞれ感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋの回転方向（図１では、時計回り）上流側から、順次、それぞれ帯電ローラを備えて非接触帯電を行う帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋ、露光装置６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋ、現像装置７Ｙ,７Ｍ,７Ｃ,７Ｋ、およびクリーニング装置８Ｙ,８Ｍ,８Ｃ,８Ｋを備えている。

そして、この例の画像形成装置１においては、従来のタンデム型の画像形成装置と同様に各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋがそれぞれ各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋの各帯電ローラによって非接触で一様に帯電された後、各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋ上にそれぞれ各露光装置６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋによって静電潜像が形成される。更に、各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋ上の各静電潜像はそれぞれ各現像装置７Ｙ,７Ｍ,７Ｃ,７Ｋによって現像されて各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋ上にトナー像が形成される。次いで、各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋの各色のトナー像が中間転写ベルト３上に、順次色重ねされて一次転写され、中間転写ベルト３上にフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト３上のフルカラーのトナー像は、図示しない従来周知の二次転写装置によって転写紙等の転写材に二次転写された後、転写材上のトナー像が同じく図示しない従来周知の定着装置によって定着されて、転写材上にフルカラーのトナー像が形成される。中間転写ベルト３への一次転写後に各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋ上にそれぞれ残留するトナーや異物はそれぞれ各クリーニング装置８Ｙ,８Ｍ,８Ｃ,８Ｋによって除去される。

ところで、図１に示すようにこの例の画像形成装置１では、各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋに交流電圧（ＡＣ）と直流電圧（ＤＣ）とが重畳された帯電電圧が印加されるようになっている。その場合、Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色のカラー３色の各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃにそれぞれ個別のＤＣ電圧電源９Ｙ,９Ｍ,９Ｃが接続されるとともに、共通の１つのＡＣ電圧電源１０が各ＤＣ電圧電源９Ｙ,９Ｍ,９Ｃに直列に接続されている。また、Ｋ色の帯電装置５Ｋに、Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色の各ＤＣ電圧電源９Ｙ,９Ｍ,９Ｃおよび各ＡＣ電圧電源１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃと独立したＤＣ電圧電源９ＫおよびＡＣ電圧電源１０Ｋが直列に接続されている。

また、Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色の各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５ＣにそれぞれＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳した帯電電圧を印加するために共通の１つのスイッチ１１が設けられているとともに、Ｋ色の帯電装置５ＫにＤＣ電圧とＡＣ電圧とを重畳した帯電電圧を印加するために１つのスイッチ１１Ｋが設けられている。更に、Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色の各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５ＣにそれぞれＤＣ電圧のみを印加するために、３つのスイッチ１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃが個別に独立して設けられているとともに、Ｋ色の帯電装置５ＫにＤＣ電圧のみを印加するために１つのスイッチ１２Ｋが設けられている。更に、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、およびＫ色の各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋと各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋとの間をそれぞれ流れる電流を検出するために共通の１つの電流計１３が各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋと接地部（ＧＮＤ）との間に設けられている。各スイッチ１１,１１Ｋ,１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋ、および電流計１３はいずれも図示しない画像形成装置１のコントローラ（ＣＰＵ；本発明の制御装置）に接続されている。

次に、この例の画像形成装置１において、帯電電圧がリークしているプロセスユニットの特定について説明する。
ユーザーが画像形成動作を行った際、転写材に形成された画像に帯電電圧のリークによる画像不良を発見した場合、どのプロセスユニットにリークが発生しているが分からない。そこで、画像形成装置１の操作盤（不図示）に、リークを発生しているプロセスユニットを特定するためにチェックボタン（不図示）が設けられている。そして、この例の画像形成装置１では、ユーザーがこのチェックボタンを操作することで、ＣＰＵがリークを発生しているプロセスユニットを特定し、画像形成装置１の操作盤の表示装置（ユーザーインターフェイス）に特定したプロセスユニットを表示することができるようにしている。

次に、リークを生じているプロセスユニットの特定方法について説明する。図２ないし図５はこの特定方法を実行するためのフローを示す図である。
図２に示すように、ユーザーは画像不良を発見すると、ステップＳ１でチェックボタンを操作しオンする。次に、ステップＳ２でＹ色、Ｍ色、Ｃ色、およびＫ色の４色すべての帯電電圧、現像電圧、および転写電圧をオフにする。次に、ステップＳ３でＹ色の感光体４Ｙを駆動するとともに、Ｙ色のスイッチ１２ＹをオンにしてＤＣ電圧のみの帯電電圧を帯電装置５Ｙに印加する。その場合、ＤＣ帯電電圧を０Ｖから−１０００Ｖまで連続的に降下する。

次に、ステップＳ４で、Ｙ色の感光体４Ｙと帯電装置５Ｙの帯電ローラとの間を流れる電流を電流計１３で検出するとともに、ステップＳ５で検出電流値が予め設定された規定値より大きいか否かが判断される。検出電流値が規定値より大きいと判断されると、ステップＳ６でＹ色のプロセスユニット２Ｙが不良であると特定され、ステップＳ７でユーザーインターフェイスに表示される。これにより、ユーザーはリークを発生しているプロセスユニットは少なくともＹ色のプロセスユニット２Ｙであることが分かる。

次に、図３に示すようにステップＳ８でＹ色のＤＣ帯電電圧がオフにされる。ステップＳ５で検出電流値が規定値以下であると判断されると、ステップＳ８に移行する。次に、ステップＳ９でＭ色の感光体４Ｍを駆動するとともに、Ｍ色のスイッチ１２ＭをオンにしてＤＣ電圧のみの帯電電圧を帯電装置５Ｍに印加する。その場合、同様にＤＣ帯電電圧を０Ｖから−１０００Ｖまで連続的に降下する。

次に、ステップＳ１０で、Ｍ色の感光体４Ｍと帯電装置５Ｍの帯電ローラとの間を流れる電流を電流計１３で検出するとともに、ステップＳ１１で検出電流値が予め設定された規定値より大きいか否かが判断される。検出電流値が規定値より大きいと判断されると、ステップＳ１２でＭ色のプロセスユニット２Ｍが不良であると特定され、ステップＳ１３でユーザーインターフェイスに表示される。これにより、ユーザーはリークを発生しているプロセスユニットは少なくともＭ色のプロセスユニット２Ｍであることが分かる。

次に、図４に示すようにステップＳ１４でＭ色のＤＣ帯電電圧がオフにされる。ステップＳ１１で検出電流値が規定値以下であると判断されると、ステップＳ１４に移行する。次に、ステップＳ１５でＣ色の感光体４Ｃを駆動するとともに、Ｃ色のスイッチ１２ＣをオンにしてＤＣ電圧のみの帯電電圧を帯電装置５Ｃに印加する。その場合、同様にＤＣ帯電電圧を０Ｖから−１０００Ｖまで連続的に降下する。

次に、ステップＳ１６で、Ｃ色の感光体４Ｃと帯電装置５Ｃの帯電ローラとの間を流れる電流を電流計１３で検出するとともに、ステップＳ１７で検出電流値が予め設定された規定値より大きいか否かが判断される。検出電流値が規定値より大きいと判断されると、ステップＳ１８でＣ色のプロセスユニット２Ｃが不良であると特定され、ステップＳ１９でユーザーインターフェイスに表示される。これにより、ユーザーはリークを発生しているプロセスユニットは少なくともＣ色のプロセスユニット２Ｃであることが分かる。

次に、図５に示すようにステップＳ２０でＣ色のＤＣ帯電電圧がオフにされる。ステップＳ１７で検出電流値が規定値以下であると判断されると、ステップＳ２０に移行する。次に、ステップＳ２１でＫ色の感光体４Ｋを駆動するとともに、Ｋ色のスイッチ１２ＫをオンにしてＤＣ電圧のみの帯電電圧を帯電装置５Ｋに印加する。その場合、同様にＤＣ帯電電圧を０Ｖから−１０００Ｖまで連続的に降下する。

次に、ステップＳ２２で、Ｋ色の感光体４Ｋと帯電装置５Ｋの帯電ローラとの間を流れる電流を電流計１３で検出するとともに、ステップＳ２３で検出電流値が予め設定された規定値より大きいか否かが判断される。検出電流値が規定値より大きいと判断されると、ステップＳ２４でＫ色のプロセスユニット２Ｋが不良であると特定され、ステップＳ２５でユーザーインターフェイスに表示される。これにより、ユーザーはリークを発生しているプロセスユニットは少なくともＫ色のプロセスユニット２Ｋであることが分かる。こうして、チェックが終了する。ステップＳ２３で検出電流値が規定値以下であると判断されると、そのままチェックが終了する。

図６は、プロセスユニットの特定方法を実行するためのフローの変形例を示す図である。
前述の例のプロセスユニットの特定方法では、ユーザーが画像形成した際に不良画像を発見したときに、ユーザーによるチェックボタンの操作で、リークを発生しているプロセスユニットの特定を行っているが、図６に示すようにこの例のプロセスユニットの特定方法は、予め設定したチェック条件が成立したときに自動的に各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋのリークを検出しかつリークを発生しているプロセスユニットを特定するようにしている。チェック条件としては、電源オンあるいは設定枚数の画像形成等の条件がある。その場合、設定枚数の画像形成をチェック条件としたときは、画像形成が設定枚数に達してチェックが行われたとき、リセットされるようにする。また、画像形成の設定枚数をチェックの回数の増大に応じて少なくするようにしてもよい。

すなわち、ステップＳ２６でユーザーが画像形成装置の電源をオンすると、ステップＳ２７でチェック条件が成立しているか否かが判断される。ステップＳ２７でチェック条件が成立していないと判断されると、ステップＳ２７の処理が繰り返される。ステップＳ２７でチェック条件が成立していると判断されると、図２に示すステップＳ２の処理に移行し、以後図２ないし図５に示すステップＳ２ないしＳ２５の各処理が実行されて、リークを発生しているプロセスユニットが特定される。

このように、この例のプロセスユニットの特定方法では、チェック条件が成立すると、チェックが自動的に行われるので、特別の操作を要することなくリークの検出およびリークを発生しているプロセスユニットを簡単に特定することができる。

図７は、プロセスユニットの特定方法を実行するためのフローの他の変形例を示す図である。
前述の図６に示す例のプロセスユニットの特定方法では、予め設定したチェック条件が成立したときに自動的に各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋのリークを検出しかつリークを発生しているプロセスユニットを特定しているが、図７に示すように、この例のプロセスユニットの特定方法は、画像形成動作が行われたときに自動的に各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋのリークを検出しかつリークを発生しているプロセスユニットを特定するようにしている。

すなわち、ステップＳ２８でユーザーが画像形成のために画像形成装置に画像形成命令をすると、ステップＳ２９で各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋ、各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋ、各露光装置６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋ、各現像装置７Ｙ,７Ｍ,７Ｃ,７Ｋ、各クリーニング装置８Ｙ,８Ｍ,８Ｃ,８Ｋ、中間転写ベルト３、一次および二次転写装置、給紙装置、および定着装置がそれぞれ駆動開始される。

そして、ステップＳ３０でＡＣ電圧とＤＣ電圧とが重畳された帯電電圧が各帯電装置６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋの帯電ローラにそれぞれ印加される。次に、ステップＳ３１で通常の画像形成時の帯電電流より大きな異常電流が検出されたか否かが判断される。異常電流が検出されたと判断されると、図２に示すステップＳ２の処理に移行し、以後図２ないし図５に示すステップＳ２ないしＳ２５の各処理が実行されて、リークを発生しているプロセスユニットが特定される。ステップＳ３１で異常電流が検出されないと判断されると、ステップＳ３２で通常の画像形成動作が行われ、フルカラーの画像形成が行われる。

このように、この例のプロセスユニットの特定方法では、画像形成時にはチェックが自動的に行われるので、特別の操作を要することなくリークの検出およびリークを発生しているプロセスユニットを簡単に特定することができる。

このように、この例の画像形成装置１によれば、Ｙ色、Ｍ色、およびＣ色のカラー３色のプロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２ＣのＡＣ電源１２を１つ共通に設けるとともに、各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２ＣのＤＣ電源１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃをこれらのプロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ毎に独立して設けているので、部品点数を削減して低コスト化を図ることができるとともに、画像形成装置の小型化および制御の容易化を図ることができる。

また、１つのＡＣ電源１２を各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃに共通に設けることで、各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃに常時同じＡＣ電圧を印加することができる。したがって、ＡＣ電圧の大きさにより感光体が受ける電界強度が異なることから、ＡＣ電圧に密接に関係する各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃの膜減り量を略同一にすることができる。これにより、長期にわたって、良好なフルカラー画像を形成することができる。

更に、感光体と帯電ローラとの間に帯電電圧のリークが発生した場合、各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２ＣのＡＣ電源１２を共通にしても、リークを発生したプロセスユニットを確実にかつ容易に特定することができる。特に、リークのチェックおよびリークを発生しているプロセスユニットの特定のチェックを自動的に行うことで、特別の操作を要することなくリークの検出およびリークを発生しているプロセスユニットを簡単に特定することができる。

図８は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。なお、前述の例と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
前述の図１に示す例では、１つの電流計１３が各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋと接地部ＧＮＤとの間に設けているが、図８に示すようにこの例の画像形成装置１では、１つの電流計１３が各スイッチ１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋおよび各ＡＣ電源１０,１０Ｋと接地部ＧＮＤとの間に設けられている。
この例の画像形成装置１の他の構成および作用効果は、前述の例の画像形成装置１と同じであり、前述の例と同様のプロセスユニットの特定方法が実行される。

次に、本発明により得られる効果を確認する実験を行った。
（実験装置）
実験装置は表１に示すとおりである。

表１に示すように、実験装置である画像形成装置は、感光体、クリーニングブレード、露光装置である光書込装置、現像装置、中間転写ベルト、および定着装置として、それぞれ、セイコーエプソン社（株）製のカラープリンタＬＰ９０００Ｃの感光体ドラム、クリーニングブレード、光書込装置、現像装置（純正のトナーを含む）、中間転写ベルト、および定着装置を用いた。また、帯電ローラは非接触帯電ローラであり、φ１２ｍｍの金属シャフトに厚み３０μｍの抵抗層からなる表層を形成した。抵抗層は、導電性酸化錫とポリウレタンを重量比１：１で混合して作製し、そのときの抵抗値は２.０×１０⁶Ωであった。更に、両端部の表層に帯電ギャップを形成するためのポリエステル製テープギャップ部材を巻き付けて構成した。帯電ギャップは２０μｍに設定した。ＡＣ高圧電源としてＴｒｅｋ（ＡＣ出力用）（米国トレック社製）を用いるとともに、ＤＣ高圧電源は自作品とした。そして、前述の各部品を用いて図１に示すタンデム型の画像形成装置を作製した。

（実験条件）
実験条件は表２に示すとおりである。

表２に示すように、実験条件は、プロセス速度が２１０ｍｍ／ｓｅｃであり、帯電印加電圧がＤＣ電圧とＡＣ電圧との重畳電圧であり、ＤＣ電圧Ｖ_DC＝−６００Ｖ、ＡＣ電圧Ｖ_PP＝１６００〜１９００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.０〜１.５ｋＨｚのサイン波であり、現像印加電圧もＤＣ電圧とＡＣ電圧との重畳電圧であり、ＤＣ電圧Ｖ_DC＝−２００Ｖ、ＡＣ電圧Ｖ_PP＝１３００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝３.０ｋＨｚの矩形波（５０％デューティ）であり、転写印加電圧は＋２００Ｖであった。

（印字試験）
前述の実験装置を用いかつ前述の実験条件で表３に示すＮｏ.１ないし４の印字試験を行った。

表３に示すように、Ｎｏ.１の印字試験では４色の各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋがとも正常品であり、またＮｏ.２の印字試験では３色の各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｋがとも正常品であるがシアンＣ色の感光体４Ｃが直径０.２ｍｍの穴開き品であり、更にＮｏ.３の印字試験では３色の各感光体４Ｍ,４Ｃ,４Ｋがとも正常品であるがイエローＹ色の感光体４Ｙが直径０.５ｍｍの穴開き品であり、更にＮｏ.４の印字試験では３色の各感光体４Ｙ,４Ｃ,４Ｋがとも正常品であるがマゼンタＭ色の感光体４Ｍが直径０.７ｍｍの穴開き品であった。

また、Ｎｏ.１の印字試験では帯電印加電圧がＫ色用としてＶ_DC＝−６００Ｖ、Ｖ_PP＝１８００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.３ｋＨｚのサイン波であり、またＹ,Ｍ,Ｃ色用としてＶ_DC＝−６００Ｖ、Ｖ_PP＝１７５０Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.３ｋＨｚのサイン波であった。更に、Ｎｏ.２の印字試験では帯電印加電圧がＫ色用としてＶ_DC＝−６００Ｖ、Ｖ_PP＝１９００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.５ｋＨｚのサイン波であり、またＹ,Ｍ,Ｃ色用としてＶ_DC＝−６００Ｖ、Ｖ_PP＝１７５０Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.５ｋＨｚのサイン波であった。更に、Ｎｏ.３の印字試験では帯電印加電圧がＫ色用としてＶ_DC＝−６００Ｖ、Ｖ_PP＝１８００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.２ｋＨｚのサイン波であり、またＹ,Ｍ,Ｃ色用としてＶ_DC＝−６００Ｖ、Ｖ_PP＝１７００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.２ｋＨｚのサイン波であった。更に、Ｎｏ.４の印字試験では帯電印加電圧がＫ色用としてＶ_DC＝−６００Ｖ、Ｖ_PP＝１８００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.３ｋＨｚのサイン波であり、またＹ,Ｍ,Ｃ色用としてＶ_DC＝−６００Ｖ、Ｖ_PP＝１６００Ｖ、ＡＣ電圧の周波数ｆ＝１.４ｋＨｚのサイン波であった。

印字試験における印字環境は温度２３℃で湿度６５％Ｒ.Ｈ.であった。印字は、ハーフトーン全面ベタ画像をＡ４用紙に印字した。試験結果を表３に示す。表３に示すように、Ｎｏ.１の印字試験では、１ｋ枚印字しても画像不良が起きなかった。したがって、リークは発生しなく問題はなかった。また、Ｎｏ.２の印字試験では、１枚目の印字で画像不良が起きてリークが発生し、更に、Ｎｏ.３の印字試験でも、同じく１枚目の印字で画像不良が起きてリークが発生し、更に、Ｎｏ.４の印字試験でも、同じく１枚目の印字で画像不良が起きてリークが発生した。

次に、リークを発生しているプロセスユニットを特定する実験を行った。このときのＤＣ印加電圧と電流値は表４に示すとおりである。また、Ｎｏ.１ないし４の特定実験では、それぞれ、前述のＮｏ.１ないし４の印字試験に用いた各感光体と同じ感光体を用いた。

図２ないし図４に示すステップＳ２ないしＳ４、Ｓ８ないしＳ１０、およびＳ１４ないしＳ１６の各処理を手動で実行してカラー３色の各感光体４Ｙ,４Ｍ,４Ｃと各帯電装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃとの間に流れる電流を検出した。電流の検出結果およびリークを発生しているプロセスユニットの特定結果を表４に示す。

表４に示すように、４色とも正常品であるＮｏ.１の特定実験では、カラー３色のプロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃにおける各電流はすべて２０μＡ以下の電流が検出され、リークが発生しないと判定した。またＮｏ.２の特定実験では、カラー２色のプロセスユニット２Ｙ,２Ｍにおける各電流はすべて２０μＡ以下であったが、Ｃ色のプロセスユニット２Ｃにおける電流は、−８００ＶのＤＣ電圧を印加したとき、帯電ローラ回転周期毎に１５０μＡの電流が検出され、リークを発生しているプロセスユニットはＣ色のプロセスユニット２Ｃであることを特定することができた。更にＮｏ.３の特定実験では、カラー２色のプロセスユニット２Ｍ,２Ｃにおける各電流はすべて２０μＡ以下であったが、Ｙ色のプロセスユニット２Ｙにおける電流は、−７００ＶのＤＣ電圧を印加したとき、帯電ローラ回転周期毎に１６０μＡの電流が検出され、リークを発生しているプロセスユニットはＹ色のプロセスユニット２Ｙであることを特定することができた。更にＮｏ.４の特定実験では、カラー２色のプロセスユニット２Ｙ,２Ｃにおける各電流はすべて２０μＡ以下であったが、Ｍ色のプロセスユニット２Ｍにおける電流は、−７００ＶのＤＣ電圧を印加したとき、帯電ローラ回転周期毎に１９０μＡの電流が検出され、リークを発生しているプロセスユニットはＭ色のプロセスユニット２Ｍであることを特定することができた。

この実験により、カラー３色の各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃに１つのＡＣ電源１０を共通に設けても、各プロセスユニット２Ｙ,２Ｍ,２Ｃの少なくとも１つにリークが生じたとき、リークを発生しているプロセスユニットを特定することができることが実証された。

なお、本発明は非接触帯電方式に限定されることはなく、接触帯電方式でも同様の結果を得ることができることは言うまでもない。また、プロセスユニットは少なくとも感光体を含むプロセスユニットであればよく、更に本発明の画像形成装置は少なくともカラー２色以上の複数色のプロセスユニットがタンデムに配置された画像形成装置であればどのような画像形成装置にも適用することができる。

本発明の画像形成装置は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置であって、タンデム型のフルカラーの画像形成装置において、各色のプロセスユニットのＤＣ電源を独立に配置し、かつＡＣ電源をカラー３色のプロセスユニットに共通にした画像形成装置に好適に利用することができる。

本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的にかつ部分的に示す図である。 リークを生じているプロセスユニットの特定方法を実行するためのフローの一部を示す図である。 リークを生じているプロセスユニットの特定方法を実行するためのフローの他の一部を示す図である。 リークを生じているプロセスユニットの特定方法を実行するためのフローの更に他の一部を示す図である。 リークを生じているプロセスユニットの特定方法を実行するためのフローの更に他の一部を示す図である。 リークを生じているプロセスユニットの特定方法を実行するためのフローの変形例の一部を示す図である。 リークを生じているプロセスユニットの特定方法を実行するためのフローの他の変形例の一部を示す図である。 本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の他の例を模式的にかつ部分的に示す図である。

符号の説明

１…画像形成装置、２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋ…プロセスユニット、３…中間転写ベルト、４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋ…感光体（ＯＰＣ）、５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋ…帯電装置、６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋ…露光装置、７Ｙ,７Ｍ,７Ｃ,７Ｋ…現像装置、８Ｙ,８Ｍ,８Ｃ,８Ｋ…クリーニング装置、９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋ…ＤＣ電圧電源、１０,１０Ｋ…ＡＣ電圧電源、１１,１Ｋ…スイッチ、１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋ…スイッチ、１３…電流計

Claims (4)

1. カラー複数色毎に応じてそれぞれ静電潜像が形成される像担持体をタンデムに配置し、各像担持体をそれぞれ帯電する帯電装置に交流電圧と直流電圧とを重畳した帯電電圧を印加するとともに、各像担持体上に形成された各色のトナー像を中間転写媒体あるいは転写材上に順次重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置において、
   各色の前記帯電装置にそれぞれ直流電圧を印加する直流電圧電源を各色の帯電装置毎に独立して配設するとともに、各色の前記帯電装置に交流電圧を印加する交流電圧電源を各色の帯電装置に共通に配設し、
   前記各像担持体と前記各帯電装置との間に流れる電流を検出する電流検出手段を設け、
   帯電電圧のリーク発生時に、各色の前記帯電装置にそれぞれ直流電圧を順に独立して印加したとき、前記電流検出手段によって検出された電流値が予め設定された規定値以上であるとき、そのときの像担持体が損傷していると判断する制御装置を設けていることを特徴とする画像形成装置。
2. 帯電電圧のリーク発生時に、各色の前記帯電装置にそれぞれ順に独立して印加する直流電圧を０Ｖから連続して変化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記複数色の各像担持体に対して、更に黒色の像担持体がタンデムに配設され、前記黒色の像担持体に対する帯電装置に印加する直流電圧の直流電圧電源と交流電圧の交流電圧電源とが、それぞれ前記複数色の各像担持体に対する直流電圧電源と交流電圧電源と独立して配設されていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記各像担持体は、それぞれプロセスユニットとして構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の画像形成装置。

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