JP4641539B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はプリンタ、複写機、ファクシミリ装置など、電子写真方式を利用した画像形成装置に関するものである。

感光ドラムや中間転写体の像担持体上に形成されたトナー像が、像担持体と転写ニップを構成する転写ローラ等の転写部材によって転写される画像形成装置は周知のものである。このような画像形成装置において、転写部材が像担持体に対して移動し、像担持体と転写ニップを形成したり、像担持体から離れたりするものがある。転写部材が像担持体と転写ニップを形成している時には転写をすることが可能であり、転写部材が像担持体から離れいてる時には、像担持体上のトナー像を転写することができないので、転写部材の位置によって画像形成装置は異なる動作を行う。画像形成装置は転写部材の位置を認識し、その認識結果に基づいて画像形成装置の動作を行う画像形成装置が開示されている（例えば特許文献１）。

特許文献１に開示されている画像形成装置は、転写部材に流れる電流を検知することによって、像担持体との相対的な位置を把握している。そして、像担持体との相対的な位置をもって、画像形成装置本体における転写部材の位置を認識している。より具体的には、転写部材が像担持体側に寄っているＡという位置と像担持体側から離れているＢという位置のいずれの位置にあるかを認識している。このように画像形成装置本体にける転写部材の位置を転写部材に電圧を印加した時に流れる電流を検知し、電流が大きければ、転写部材から感光ドラムに流れる電流の経路があり、感光ドラムと転写部材が転写ニップ形成していることを認識するものである。

特開２００１−０８３７５８号公報

上記、特許文献１に開示されている画像形成装置で、仮に、像担持体が転写部材側にずれたとした場合、転写部材自体がＢという位置にあったとしても、像担持体の位置がずれていることによって、転写部材がＡという位置にあると誤認される場合が生ずる。特許文献１に開示されている画像形成装置が、転写部材の位置を像担持体との相対的な位置から認識しているからである。そして、転写部材の位置を誤認した場合、誤認に基づいて後の画像形成装置のシーケンスを実行してしまうことになりかねない。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、少なくともトナー像を担持する像担持体を有する複数のカートリッジが装着部に対して着脱可能である画像形成装置であって、前記複数の像担持体から転写材にトナー像を転写するためのベルトと、前記像担持体からトナー像を転写するために前記ベルトを介して前記複数の像担持体それぞれと対向する位置に設けられた複数の転写部材と、前記複数の転写部材を第１の位置と前記第１の位置より前記像担持体から離間する第２の位置に移動させる移動機構と、前記複数の転写部材に流れる電流を検知する電流検知手段と、を有し、前記転写部材それぞれに電圧を印加し前記転写部材に流れる電流を前記電流検知手段が検知することで前記転写部材それぞれの位置を検知する画像形成装置において、前記移動機構によって前記第２の位置から前記第１の位置に前記転写部材を移動させた際に前記転写部材が前記ベルトを介して前記像担持体を押圧する力は、前記カートリッジを前記装着部に押し込むことが可能であり、前記転写部材それぞれの位置を検知する場合、前記転写部材それぞれに電圧を印加する前に、前記移動機構は、全ての前記転写部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる動作を必ず１回は行なうことを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置が画像形成装置本体の中における転写部材の位置を誤認することを抑止し、画像形成装置が誤ったシーケンスを実行することを抑止することができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図面に則して詳しく説明する。

［画像形成装置の全体構成］
まず、図１を用いて画像形成装置の全体構成について説明する。図１は画像形成装置の全体構成を示す断面図である。図１に示す画像形成装置Ａは、カラー画像を形成することが可能な画像形成装置である。この画像形成装置は、装置本体に送信される画像情報信号に応じて、電子写真方式により記録用紙、ＯＨＰシートなどの転写材にフルカラー画像を形成することができる。

図１に示すカラー画像形成装置Ａは、略鉛直方向に並設された４個の像担持体としての感光ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備えている。この感光ドラム１は図１２に示す駆動手段（後述）によって図１の図面中で反時計回り方向に回転駆動される。

感光ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、帯電装置２、スキャナユニット３、現像装置４、ベルトユニット５、クリーニング装置６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）等が配設されている。帯電装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）は感光ドラム１表面を均一に帯電する。スキャナユニット３は画像情報に基づいてレーザビームを照射して感光ドラム１上の静電潜像を形成する。現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）は、静電潜像にトナーを付着させて現像する。ベルトユニット５はベルトユニット上の転写材Ｓを感光ドラム１の対向位置へ搬送する。クリーニング装置６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）は転写後に感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去する。

感光ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６はプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）を構成し、プロセスカートリッジ７を一つのユニットとして画像形成装置Ａに抜き差し可能な構成になっている。プロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）はそれぞれ異なる色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像を形成する。図２は、プロセスカートリッジ７の断面図である。ここで、以下の説明において、画像形成装置Ａの前側とは、プロセスカートリッジ７を装置本体Ａに挿入する側、即ち、図１の図面中で右側をいう。また、画像形成装置Ａの左右を表現する場合には、装置前側から見た場合の方向を示しているものである。すなわち、図１の紙面の表面側が左側であり、紙面の裏側が右側である。

感光ドラム１は、直径２５ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機感光体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光ドラム１は、その両端部を回転自在に支持されている。また、一方の端部側から駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達され、図１中で反時計回りに回転する。

帯電装置２は、円柱状に形成された導電性ローラである。この帯電装置２を感光ドラム１表面に接触させるとともに、帯電装置２に帯電バイアスを印加すると、帯電装置によって、感光ドラム１表面が帯電される。

スキャナユニット３からは、結像レンズ１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ）を介して帯電済みの感光ドラム１表面を露光する光が照討し、静電潜像を形成する。またスキャナユニット３は、図４に示すように長手方向において左右側板３２間ピッチより短く形成され、左右側板３２の間に立ち、位置決めされた中間フレーム３２Ｘに取り付けられる。

現像装置４は、トナー容器４１内のトナーを搬送機構４２によってトナー供給ローラ４３へ送り込む。更に、図２の中で時計回り方向に回転するトナー供給ローラ４３及び現像ローラ４０の外周に圧接された現像ブレード４４によって、時計回り方向に回転する現像ローラ４０の外周にトナーを塗布する。また、現像ローラ４０の外周にあるトナーを帯電させる。そして静電潜像が形成された感光ドラム１と対向した現像ローラ４０に現像バイアスを印加することにより、静電潜像に応じて感光ドラム１上にトナー現像を行うものである。

ベルトユニット５は、ベルト部材としての静電転写ベルト１１を有している。この転写ベルト１１は、すべての感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向している。また、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと接触可能な位置を移動する。転写ベルト１１は１０^１１〜１０^１４Ω・ｃｍの体積抵抗率を有する厚さ約１１０μｍのフィルム状部材である。この転写ベルト１１は、３本のローラに支持され、図１の中の左側の外周面に転写材Ｓを静電吸着して上記移動する。転写材Ｓは転写ベルト１１によって転写位置まで搬送され、感光ドラム１上のトナー像の転写を受けることができる。

この転写ベルト１１の内面に接触し、かつ、４個の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向した位置に転写部材である転写ローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が配置されている。これら転写ローラ１２にトナーの正規極性とは逆極性のプラス極性の電圧が印加され、転写ローラ１２と感光ドラム１との間で形成される電界により、感光ドラム１上のトナー像が転写材Ｓに転写される。

ここでは、転写ベルト１１は周長約５６０ｍｍ、厚さ１１０μｍのベルトであり、駆動ローラ１３、従動ローラ１４、テンションローラ１５の３本の支持ローラにより支持されている。転写ベルト１１は、駆動ローラ１３によって、図１におけるの矢印の方向に回転する。これにより、上述した転写ベルト１１が循環移動する。そして、先述のように転写材Ｓが従動ローラ１４側から駆動ローラ１３側へ搬送される間に転写材Ｓにトナー像が転写される。なお、ジャム等の原因によって、転写ベルト１１上に直接トナーが付着した場合には、転写ベルト１１を感光ドラム１よりも早く回転させるとともに、転写ローラに転写時とは異なる極性の電圧を印加することで、転写ベルト１１上のトナーを感光ドラム１に転写する。これによって、転写ベルト１１に付着したトナーを転写ベルト１１から除去することができる。感光ドラム１に転写されたトナーは、クリーニング装置６によってクリーニングされ、プロセスカートリッジ７内に回収される。

給送部１６は、転写ベルト１１に転写材Ｓを搬送するものである。転写材Ｓは給送カセット１７に収納されている。給送ローラ１８により、給送カセット１７内の転写材Ｓを１枚毎に給送すると、搬送された転写材Ｓの先端は、レジストローラ対１９に一旦、突き当たる。レジストローラ対１９に突き当たった転写材Ｓは、ループを形成した後、感光体１上に形成されるトナー像と重ね合わせることができるタイミングで、搬送が再開される。

転写材Ｓは静電吸着ローラ２２と転写ベルト１１との間で挟まれる。そして、転写ベルト１１と静電吸着ローラ２２との間に電圧を印加すると、誘電体である転写材Ｓと転写ベルト１１の誘電体層に電荷が誘起され、転写材Ｓが転写ベルト１１の外周に静電吸着される。これにより、転写材Ｓは転写ベルト１１によって最下流の転写部まで搬送できる。

転写材Ｓには、各感光ドラム１と転写ローラ１２との間に形成される電界によって、各感光ドラム１のトナー像が順に重ねて転写される。４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、ベルト駆動ローラ１３の対向位置において転写ベルト１１から曲率分離されて、その後に定着部２０に搬入される。定着部２０で上記トナー像を熱定着された転写材Ｓは、排出ローラ対２３によって、排出部２４から画像面を下にした状態で本体外に排出される。

定着部２０は、転写材Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ２１ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１ｂとからなる。即ち、各感光ドラム１上のトナー像を転写した転写材Ｓは定着部２０によってトナー像が転写材Ｓの表面に定着される。

［プロセスカートリッジ］
プロセスカートリッジについて図２及び図３を用いて詳細に説明する。図２、図３はそれぞれトナーを収納したプロセスカートリッジ７の主断面、斜視図を示している。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは相互に同一の構成である。

プロセスカートリッジ７は、ドラムユニット５０と現像装置４に分離可能となっている。ドラムユニット５０は、像担持体であるドラム状の電子写真感光体すなわち感光ドラム１と、一次帯電手段２及びクリーニング手段６を備えている。現像装置４は、感光ドラム１上の静電潜像を現像する現像手段である現像ローラ４０を有している。

感光ドラム１は、クリーニング枠体５１に回転自在になるよう、軸受３１（３１ａ，３１ｂ）を介して取り付けられている。感光ドラム１上に残ったトナーを除去するためのクリーニングブレード６０によって感光ドラム１の表面から除去されたトナーは、トナー搬送機構５２によってクリーニング枠体に設けられた廃トナー室５３に送られる。

現像装置４は、感光ドラム１と接触して矢印Ｙ方向（時計回り）に回転する現像ローラ４０及び、トナーが収容されたトナー容器４１と現像枠体４５とから構成される。現像ローラ４０は軸受部材を介して回転自在に現像枠体４５に支持される。また、現像ローラ４０の周囲には、現像ローラ４０と接触して矢印Ｚ方向（時計回り）に回転するトナー供給ローラ４３と現像ブレード４４がそれぞれ配置されている。更にトナー容器４１内には収容されたトナーを撹拌すると共にトナー供給ローラ４３にトナーを搬送するための搬送機構４２が設けられている。

そして現像装置４は、現像枠体４５の両端に取り付けられた軸にそれぞれ設けられた支持軸４９を中心に、ピン４９ａによって現像装置４全体が感光ドラムユニット５０に対して吊り下げられているような構造となっている。そして、現像装置４はプリンタ本体に装着していない状態においては、支持軸４９を中心に回転して現像ローラ４０が感光ドラム１に接触するよう、加圧バネ５４によって現像装置４が常に付勢されている。現像装置４のトナー容器４１には、現像ローラ４０を感光ドラム１から離隔させる際に装置本体Ａの離隔手段が接触するためのリブ４６が設けられている。

［駆動装置］
次に図４から図８を参照して、プロセスカートリッジ７の動作機構について説明する。なお、図４においては、構成をわかりやすく説明するため、帯電手段２、現像装置４、クリーニング装置６を一体的に構成したプロセスカートリッジ７を感光ドラム１と軸受３１のみで簡略して示した。

前述したように、プロセスカートリッジ７は単体の状態では図２のように現像ローラ４０が感光ドラム１に接触するように付勢されている。プロセスカートリッジ７の装置本体Ａへの装着は、図４に示すように矢印方向から第１のガイド溝３４（３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇ，３４ｈ）に沿って、感光ドラム１を支持する軸受３１を挿入することによって装置本体Ａへ装着する。プロセスカートリッジ７を装置本体Ａへ装着する時には、転写ベルト１１は、装置本体Ａの前側の扉と共に退避させる。このことによって、プロセスカートリッジ７の挿入部が開放される。プロセスカートリッジ７を装置本体Ａに挿入すると、図６に示すように感光ドラム１の軸受３１がガイド溝３４の突き当て面３７，３８に押しつけられることで装置本体Ａに対するプロセスカートリッジ７の位置が決まる。

装置本体Ａ内でのプロセスカートリッジ７の押圧方法は次のようにする。図５（ａ）に示すように、左右側板３２には軸３９があり、軸３９には押圧レバー７０が回動可能なように支持されている。その押圧レバー７０には引張りバネ３０の一端が接続されており、引張りバネ３０の他端はロッド７１に固定されている。ロッド７１は、左右側板３２のガイド部分３２ａに沿って移動可能であり、装置本体Ａの扉の開閉と連動する。装置本体Ａの扉が開かれる場合には、図５（ｂ）に示すごとく、ロッド７１により、押圧レバー７０が図の破線矢印のように動き、プロセスカートリッジ７挿入部が開かれるので、プロセスカートリッジ７が抜き挿しできるようになる。

装置本体Ａのプロセスカートリッジ７の挿入方向奥側には、図１に示すように現像装置４の付勢力に抗して現像ローラ４０を感光ドラム１から離すための離隔手段としての離隔カム８０が配置されている。イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック各色の現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）に設けられたリブ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄを押し上げるために離隔カム８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ）がそれぞれ設けられている。

図７に示す駆動手段（以下、ステッピングモータ８１を例とする。）により離隔カム８０が回転し、離隔カム８０がリブ４６押すことによってプロセスカートリッジ７の現像装置４が揺動される。これにより、現像ローラ４０が感光ドラム１に対して、接触・離隔をするのである。ここでは、以下の３つの状態のモードが選択可能である。１つは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全色の離隔カム８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ）の最大半径でリブ４６と接し、全現像ローラ４０と感光ドラム１が離隔する待機状態（第３モード）である。もう１つは、同じく全色の離隔カム（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ）の最小半径でリブ４６と離隔し、全現像ローラ４０と感光ドラム１が接触するフルカラー状態（第１モード）である。最後の１つは、イエロー、マゼンタ、シアンのみが現像ローラ４０が感光ドラム１と離れ、且つ、ブラックのみが現像ローラ４０が感光ドラム１と接触するモノカラー状態（第２モード）である。これらの３モードの選択が可能である。フルカラーモードにおいては、イエロー→マゼンタ→シアン→ブラックという順番で、所定の時間差をもって順次、現像ローラ４０が感光ドラム１に接触して画像形成を行う。なお、現像ローラ４０が感光ドラム１から離隔する場合も同様に所定時間差をもって順次行うことが可能となっている。

プロセスカートリッジ７の装置本体Ａへの装着の際には、図７のように、４色すべての離隔カム８０が最大半径でリブ４６に接触した状態となっている。従って、プロセスカートリッジ７を挿入すると現像装置４に設けられたリブ４６が離隔カム８０に乗り上げ、現像ローラ４０は感光ドラム１から離れた状態となる。この離隔状態は電源オフ時および現像が行なわれていない時に維持される。従ってプロセスカートリッジ７を装置本体Ａに装着した状態でプロセスカートリッジを使用しない間は、現像ローラ４０は感光ドラム１に対して常に離隔された状態になる。これにより、現像ローラ４０が感光ドラム１に長時間に渡って接触されることにより発生する現像ローラの変形を抑止することができる。

続いて、画像形成モードについて説明する。図１に示すカラー画像形成装置は、転写ベルト１１が感光ドラム１と接触する動作（接触動作）及び離れる動作（離隔動作）が可能な構成となっている。以下、これらの動作を接触・離隔動作と称する。さらに、記録に際しては複数色を重ね合わせて多色記録を行うカラーモード（第１モード）と、単色のみで記録を行うモノカラーモード（第２モード）を選択し得るようになっている。

［フルカラーモードとモノカラーモードの画像形成動作と転写部材の移動機構］
次に、図８及び図９を参照してフルカラーとモノカラーのプリントモードの動作について説明するとともに、図１０〜図１２を用いて転写部材の移動機構について説明する。

まず、駆動系全体に関する概要を図８に示す。図８に示すように、２つのモータ１００ａ，１００ｂは４つのプロセスカートリッジ７を駆動する。

モータ１００ａはドラム駆動列１０１に沿って、モータ１００ａの次段のアイドラギア１０４、前段ギア１０８、ドラム駆動ギア１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃを駆動する。これにより、イエロー、マゼンタ、シアンに相当するプロセスカートリッジの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃが回転する。同時にモータ１００ａは、現像ローラ駆動列１０２に沿って、アイドラギア１０５を介し、クラッチＣＬａを有するクラッチギア１０６に接続する。そして、最終的にイエローのプロセスカートリッジの入力ギア（不図示）に噛合い、現像ローラ４０ａを駆動する。

もう１つのモータ１００ｂもモータ１００ａと同様にドラム駆動列１０１に沿って、モータ１００ｂの次段のアイドラギア１０４、前段ギア１０８、ドラム駆動ギア１０７ｄを駆動する。これにより、ブラックに相当するプロセスカートリッジの感光ドラム１ｄが回転する。同時にモータ１００ｂは、現像ローラ駆動列１０２に沿って、２つのアイドラギア１０５を介し、クラッチＣＬｂ，ＣＬｃ，ＣＬｄを各々有する各クラッチギア１０６に接続する。そして、最終的に前記マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジの入力ギア（不図示）に噛合い、現像ローラ４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを駆動する。

記録動作をフルカラープリントと、モノカラープリントに分けて以下説明する。

フルカラーのプリントモード（第１モード）の場合、プリント信号により記録動作が開始されると、プロセスカートリッジを駆動する２つのモータ１００ａ，１００ｂと転写ベルトの駆動モータが回転する。このとき、全ての現像駆動のクラッチＣＬが切れており、現像ローラ４０はいずれも回転しない。

次に、図９のように、ステッピングモータ８１が回転すると、離隔カム８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ）が反時計回り方向に回転する。その時に、現像ローラ駆動列に設けられた第１のクラッチＣＬａがＯＮとなり、第１の現像ローラ４０ａが回転する。そして、その直後に、現像ローラ４０ａと感光ドラム１ａが接触し、画像形成が開始される。以下同様に、所定のラグ（図中のカム位相差θ）を持ち、第２、第３、第４のクラッチＣＬｂ，ＣＬｃ，ＣＬｄがＯＮとなり、第２、第３、第４の現像ローラ４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが回転する。そして、各現像ローラ４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと各感光ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄが順次接触し、図９（ｃ）のフルカラープリントモードとなる。この時、図１１のように、転写ベルト１１は全感光ドラム１と接触する。また、全転写ローラ１２が移動して転写ベルト１１と接触する。

第１の画像形成終了後は、ステッピングモータ８１がさらに回転し、それに伴い、離隔カム８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ）が回転する。まず、第１の現像ローラ４０ａが感光ドラム１ａから離隔し、続いてクラッチＣＬａがＯＦＦになり、第１の現像ローラ４０ａの回転が停止する。これも以降接触時と同様に、所定の時間差を有し、第２、第３、第４の現像ローラ４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが各感光ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄから順次離隔し、図９（ｂ）のフルカラープリントモードでの画像形成が終了となる。

モノカラーのプリントモード（第２モード）の際には、図９（ｂ）から図９（ｃ）への遷移と同様に、ステッピングモータ８１が回転し、ブラックの離隔カム８０ｄのみが図９（ａ）のように時計回り方向に角度θ'だけ回転する。なお、現像ローラの接触・離隔に係る駆動列のうち、イエロー、シアン、マゼンタの離隔カム８０ａ，８０ｂ，８０ｃへの駆動列には、モータ８１から各離隔カムへ駆動力を伝達又は解除するためのクラッチ（不図示）を設けている。したがって、第２モードの際には、離隔カム８０ａ，８０ｂ，８０ｃへの駆動列に設けたクラッチをＯＦＦすることにより、モータ８１から各離隔カムへは駆動力が伝達されず、前記離隔カム８０ｄのみに駆動力が伝達され回転する。これにより、第４の現像ローラ４０ｄのみが感光ドラム１ｄに接触し、第１〜第３の現像ローラ４０ａ，４０ｂ，４０ｃが感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃに接触することはなく、モノカラーでのプリントが可能となる。この時の転写ベルト１１は、後述する移動機構により、図１１のように、モノカラーモードで使用する色の画像形成部以外は、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃから転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを退避し、転写ベルト１１を感光ドラムから離隔する。このようにして、モノカラー時に使用しない色に該当する箇所については、感光ドラムや転写ベルトの浪費を防ぎ、製品寿命末期まで高画質な画像出力を維持できるようにしている。そして、モノカラーモード終了時には、離隔カム８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ）を図９（ｃ）に示す離隔位置まで更に正転（反時計回り方向に回転）させることで、４色とも離隔状態となる。

図１０を用いて、転写部材（転写ローラ）を像担持体（感光ドラム）に近接または離隔させる移動機構に関し、以下詳細に説明する。

駆動源（不図示）から、必要な減速比を確保し、離隔ギア９６を介して離隔ギア９５へとギアトレインが構成されている。離隔ギア９５の同軸上には、離隔軸９３とその両端に離隔カム９４ｌ，９４ｒが設けられている。離隔ギア９５と離隔ギア９６の小ギア側の歯数については、其々４０歯、１０歯とし、減速比を１／４にしてある。そして、離隔ギア９６の同軸上に、不図示の欠歯ギアとソレノイドを設け、ソレノイドのＯＮ・ＯＦＦにより、離隔ギア９６の１回転制御と、離隔ギア９５の１／４回転制御を実現している。勿論、欠歯ギアとソレノイドという構成以外に、ステッピングモータによる回転角度制御や、電磁クラッチなどの駆動制御手段を用いても同等の機能を実現可能である。

離隔ギア９５の回転制御により、離隔カム９４ｌ，９４ｒを介して離隔ロッド９２ｌ，９２ｒが感光ドラム１が並んでいる方向に略平行（図中矢印方向）にスライドする。これに追従する形で、転写加圧バネ９０ａ〜９０ｄの軸方向に対して順方向もしくは逆方向に転写ローラ軸受９１ａ〜９１ｄを移動させる。転写ローラが近接または、離隔する方向へ移動する。これにより、転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが移動し、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと転写ベルト１１の接触・離隔が可能となっている。

図１１はフルカラープリント時（第１モード時）の状態を断面図で示している。また図１２は、モノカラープリント時（第２モード時）の状態を断面図で示している。

今、図１１の状態から図１２へ変化させるには、図１１の離隔ギア９５を実線矢印方向（反時計回り方向）に２７０°回転させる。これにより、図１２の点線矢印方向に離隔ロッド９２がスライドし、感光ドラム１から、転写ローラ１２及び転写ベルト１１が遠ざかる。

上記転写ローラ１２の移動時の離隔ロッド９２と転写ローラ軸受９１の関係を図１３に示す。

離隔ロッド９２にはフック部分９２ｃが形成されており、これが、図１３（ｂ）から図１３（ａ）もしくは図１３（ｃ）の点線矢印方向にスライドし、転写ローラ軸受９１のボス部９１ｔをそれぞれ実線矢印方向に移動させる。このようなフック部分９２ｃの動作により、転写部材の移動を実現している。

次に、図１４を用いて、転写加圧バネ９０による転写圧力により、プロセスカートリッジ７を移動させる構成について説明する。転写加圧バネ９０は転写ローラ軸受９１及び転写ローラ１２を介し、転写ベルト１１を感光ドラム１に点Ｑの位置で接触させる。転写加圧バネ９０により、感光ドラム１へは片側約２．４５Ｎ（２５０ｇｆ）の加圧力があり、総加圧力Ｆは約４．９Ｎ（５００ｇｆ）となる。なお、プロセスカートリッジ７は新品時１個当たり約９．８Ｎ（１ｋｇｆ）の重量がある。

装置本体Ａへのプロセスカートリッジ７の挿入方向は、図示した点線矢印方向であり、転写ローラ１２の加圧方向とのなす角をβとすると、プロセスカートリッジ挿入方向への力Ｆの分力は、Ｆｃｏｓβ（＞０）となる。なお、プロセスカートリッジ７を装置本体Ａ に挿入する方向と転写ローラ１２が感光ドラム１を押圧する方向の成す角βは鋭角である。カートリッジ７と装置本体の受け部との摩擦力を考慮しても、上記転写圧力は、プロセスカートリッジ７を装置本体Ａへ押し込むことができるするだけの十分な力がある。

また、転写部材である転写ローラ１２の移動方向に関し、転写ベルト１１を介して対向するプロセスカートリッジ７が移動する方向（＝挿入方向）のベクトル成分を有している。このため、前記転写圧によりプロスカートリッジ７を装置本体Ａの内の所定の位置まで移動させることが可能である。

一方、プロセスカートリッジ７を装置本体Ａの内に挿入する作業において、プロセスカートリッジ７が装置本体Ａの所定の位置にきちんと入れきれない場合がある。リブ４６が離隔カム８０に引っ掛かる場合等があるからである。そこで、このようなケースに対しては、上述した離隔カム８０による現像ローラの接触・離隔を行い、プロセスカートリッジに対する離隔カム８０からの反力を解除するようにしている。このように前記離隔カム８０をプロセスカートリッジ７から離隔させて離隔カムを解除することにより、前記転写圧によってプロスカートリッジ７を装置本体Ａ内の所定の位置まで確実に移動させることができる。特に、後述する判別手段による検出開始前に行われる移動機構による離隔動作の際に、離隔カム８０をプロセスカートリッジ７から離隔させることにより、前記転写圧によってプロスカートリッジ７を装置本体Ａ内の所定の位置までより確実に移動させることができる。

以上のような構成により、ソレノイドのＯＮ・ＯＦＦにより、転写ベルト１１を感光ドラム１に対して接触と離隔の２状態に変化させることは可能になるが、その２状態のどちらの状態であるかを画像形成装置本体が認識することはできない。そこで、ここでは、接触と離隔の２状態が形成されるイエロー、マゼンタ、シアンの転写部Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃのいずれか１個の転写部に電圧を印加した際に流れる電流を検知し、予め設定した値と比較することにより、その接触と離隔の２状態の判別を行えるようにした。

［転写電流の検出方法］
ここで、転写電流を検知することによって前記接触・離隔の２状態を判別する判別手段について、図１５〜図１７を参照して説明する。この判別手段は、後述するセンサーの検知結果に基づいて転写部材の位置を認識する認識部である。図１５は転写バイアス配線略図であり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部に対し、それぞれ転写バイアス回路、転写電流検出回路を設けた一例を示している。また、図１６は転写電流検出回路を、図１７は転写搬送ベルト接触時における図１５のイエロー、ブラックの転写部の略図をそれぞれ示している。

イエローの画像形成部について、転写電流の検出手順について説明する。尚、図１５〜図１７において、番号に付記している文字ａ、ｂ、ｃ、ｄはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部に係るものであることを意味する。以下、イエローの画像形成部に関して説明するが、同じ構成をマゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部も有する。

１１０ａは電源としての転写バイアス回路であり、感光ドラム１ａ上に形成されたトナー像を、転写ベルト１１によって搬送される転写材上に転写するために、転写バイアスを転写ローラ１２ａに供給する。転写バイアスは、負極性に帯電するトナーを利用した画像形成装置の場合では、一般に正極性の高圧電圧が用いられている。また、その電圧値は、機器の使用環境や転写材の種類等に応じて、画像形成を制御するエンジンコントローラ（不図示）上のＣＰＵ１１１からの信号Ｕ１１２ａにより制御可能な構成となっている。転写ベルト１１が感光ドラム１ａに接触している場合、転写バイアスが印加されると、転写電流Ｉ１１３ａの大半は、転写バイアス回路１１０ａの負荷１１４ａである転写ローラ１２ａ、転写ベルト１１、（転写材）、感光ドラム１ａ、ドラム軸の順に流れ、グランドを介してセンサーとしての転写電流検出器１１５ａに流れ込む。転写電流検出回路に流れ込んだ転写電流Ｉ１１３は、図１６に示す電流検出回路のオペアンプ１１６のグランドから出力端子、保護抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２と図中の矢印に示すように流れる。オペアンプ１１６の＋端子は、インピーダンス整合用抵抗Ｒ３によりグランドに接続されており、オペアンプ１１６の＋端子と−端子はイマジナリーショートであるから、−端子もグランドと考えることができる。転写電流Ｉ１１３が流れると、このオペアンプの−端子の仮想グランドを基準に、Ｖｉの電圧が生じる。この電圧Ｖｉは、転写電流をＩｔｒ、抵抗Ｒ２の値をＲａとすると、次式で現され、電流検出回路１１５ａの出力信号Ｕ１１７ａの値はこのＶｉとなる。

Ｖｉ＝Ｉｔｒ×Ｒａ ………（式１）

つまり、電流検出回路は、転写電流Ｉ１１３を、電流の大きさに比例した電圧信号Ｕ１１７ａに変換して、ＣＰＵ１１１のＡ／Ｄポートへ出力する。ＣＰＵ１１１は電圧信号Ｕ１１７ａや、寿命情報等をもとに、信号Ｕ１１２ａを介して、転写バイアス回路１００ａの出力電圧を補正し、感光ドラム上に形成されたトナー像が、最適に転写材に転写されるよう制御する。尚、ここでは、イエローの画像形成部を例示して転写電流の検出手順について説明したが、シアン、マゼンタ、ブラックの画像形成部も同様にして転写電流を検出できる。また、これに加えて、装置本体の雰囲気の温度や湿度を検出するための不図示の環境センサ（環境検出手段）から得られる環境情報を基に、転写バイアス回路１００ａの出力電圧を補正するシステムでもよい。

［転写搬送ベルトの接触・離隔時の転写電流］
次に図１７及び図１８を参照して転写ベルト１１の接触・離隔時の転写電流について説明する。図１７は転写ベルト１１と感光ドラム１が接触している時におけるイエロー、ブラックの転写部を模式的に説明した図であり、図１８は転写ベルト１１が感光ドラム１と離隔している時におけるイエロー、ブラックの転写部を模式的に説明した図である。また、図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）は転写部材近傍の詳細図である。ここでは、イエローの画像形成部に着目し、転写ベルト１１の接触・離隔時の転写電流について説明する。

転写バイアスが印加されると、転写電流Ｉ１１３ａの大半は、転写バイアス回路１１０ａの負荷１１４ａである転写ローラ１２ａ、転写ベルト１１、（転写材）、感光ドラム１ａ、ドラム軸の順に流れ、グランドを介して転写電流検出器１１５ａに流れ込む。この電流経路について、以下詳細に説明する。

プリント時には、転写ベルト１１と感光ドラム１ａが接触し、その間に転写材が搬送されることになる。この転写材の電気的な抵抗値は転写材の種類や環境などによって変化し、転写電流の値を変動させるため、ここでは、転写材のない場合について説明する。

図１７に示すように、転写ベルト１１と感光ドラム１ａが接触している場合は、イエローの転写バイアスのみが転写ローラ１２ａに印加されると、転写ローラ１２ａの抵抗Ｒ４ａ、転写ローラと転写ベルトの接触抵抗Ｒ５ａ、転写ベルトの厚み方向の抵抗Ｒ６ａ、転写ベルト１１と感光ドラムの接触抵抗Ｒ７ａ、感光ドラムの半径方向の抵抗Ｒ８ａ、ドラム軸、転写電流検出器１１５ａの順に流れる。その電流の大きさは、印加電圧や環境等の条件で変化するものの、数１０μＡ〜数１００μＡの値である。

ここで、Ｒ９、Ｒ１０及びＲ１１は転写ベルト１１の長さ方向の抵抗であり、次の関係が成り立っている。

転写ベルト１１の長さ方向の抵抗Ｒ９、Ｒ１０及びＲ１１＞＞転写ベルト１１の厚み方向の抵抗Ｒ６ａ＋転写ベルト１１と感光ドラムの接触抵抗Ｒ７ａ＋感光ドラムの半径方向の抵抗Ｒ８ａ………（式２）なので、転写電流Ｉ１１３ａのほとんどは、転写ベルト１１の長さ方向へは流れずに、感光ドラム１ａ方向へ流れることになる。

一方、図１８に示すように、転写ベルト１１と感光ドラム１ａが離れている時には、イエローの転写バイアスのみが転写ローラ１２ａに印加されると、転写電流Ｉ１１８ａは転写ローラ１２ａから転写ベルト１１へ流れる。ここで、転写ベルト１１と感光ドラムの間の電気的な抵抗値がとても大きいので接、転写電流Ｉ１１８ａは、転写ベルト１１と接触しているブラックの感光ドラム１ｄ方向へ向かって流れる。したがって、電流Ｉ１１８ａは転写ベルト１１の長さ方向の抵抗Ｒ１０、転写ベルト１１の厚み方向の抵抗Ｒ６ｄ、転写ベルト１１と感光ドラムの接触抵抗Ｒ７ｄ、感光ドラムの半径方向の抵抗Ｒ８ｄ、ドラム軸、グランド、転写電流検出器１１５ａの順に流れるが、前記転写ベルト１１の長さ方向の抵抗Ｒ１０が大きいために、実際に流れる電流値は極めて小さい。

ここで、転写ベルト１１と感光ドラム１が接触している場合と離隔している場合とで、流れる転写電流の大きさを比較してみる。転写ベルト１１離隔時の転写バイアス回路１１０ａの負荷は、転写ベルト１１接触時の負荷よりも、ほぼ転写ベルト１１の長さ方向の抵抗Ｒ１０に相当する分、大きくなっている。

また、前記（式２）の関係より、転写ベルト１１の長さ方向の抵抗Ｒ１０は大きいので、転写ベルト１１接触時の転写電流Ｉ１１３ｃと転写ベルト１１が離隔してる時の転写電流Ｉ１１８ａとの間には次の関係がある。

Ｉ１１３ｃ＞＞Ｉ１１８ａ ………（式３）
（Ｉ１１８ａ＝０Ａ）

［転写搬送ベルトの接触・離隔の検出方法］
以上より、電流Ｉ１１３ｃと電流Ｉ１１８ａの間に、閾値電流Ｉａをあらかじめ設定（Ｉ１１３ｃ＞Ｉａ＞Ｉ１１８ａ）しておけば、各感光ドラムと転写ベルト１１の接触と離隔の検出が可能となる。

しかしながら、ジャム処理時やユーザがプロセスカートリッジ７を交換して装置のドアを閉めた時に、プロセスカートリッジが装置本体の所定の位置に完全に配置されていない場合がある。この場合には、転写ローラ１２が感光ドラム１からより遠ざかるはずの位置にあったとしても、感光ドラム１が転写ローラ１２側にずれているので、転写ベルト１１と感光ドラム１との間に十分な空間が確保できないという事態が生じる。すると、転写ベルト１１と感光ドラム１の間に電流が流れやすい状態となってしまう。すると、転写ローラ１２の位置からすれば、本来「離隔」と判断されるべき条件にもかかわらず「接触」というような誤検知をしてしまう恐れがある。そのため、本実施の形態においては、前述の移動機構を利用して、上記の誤検知を防止した。接触・離隔動作を行うと、転写ローラ１２が移動し、感光ドラム１側に移動する時には、転写ローラ１２が感光ドラム１を有するプロセスカートリッジ７を押し込むことになる。前述のとおり、転写圧力が大きいからである。前述した判別手段による電流値（又は電圧値）の検出開始前に前述した移動機構を利用して接触・離隔動作を行うようにした。より具体的には、前記移動機構により４つの転写ローラ１２の全てを転写ベルト１１に対して接触・離隔動作を２回行った後に、前記判別手段による電流値（又は電圧値）の検出を開始するようにしている。このように検出前にプロセスカートリッジを装置本体Ａの正しい位置に移動させることによって検知にの信頼性を向上するものである。

更に図１９を用いて前述の動作の流れを具体的に説明する。図１９のフローチャートに示すように、まず接触・離隔の検出開始前に、ステップＳ１０１にて移動機構を２回動作させて、プロセスカートリッジを所定の位置に押し込む移動動作を行う。このプロセスカートリッジの移動シーケンスの後に、転写電圧を印加し（ステップＳ１０２）、発生する電流値を検出する。なお、ここでは、転写電圧を印加する画像形成部としてイエロー、マゼンタ、シアンを例示している。そして、ステップＳ１０３にて、前述した閾値電流Ｉａとの比較を行い、転写ローラと感光ドラムが接触状態か離隔状態かを判別する。すなわち、転写ローラの位置を認識する。ここで、閾値電流Ｉａに対応する電圧信号Ｕ１１７ａの電圧値Ｖａを決めておき、この電圧値Ｖａよりも電圧信号Ｕ１１７ａが大きければ「接触」、小さければ「離隔」と判断する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。この接触・離隔状態の検出後、転写電圧の出力を停止する（ステップＳ１０６）。

なお、前述したベルト移動機構を２回行うようにしたのは、停電時などの時には、「接触」「離隔」の間の遷移状態となる場合もあり、「モノカラーモード→フルカラーモード」もしくは「フルカラーモード→モノカラーモード」の動作が必ず入るようにし、少なくとも１回は全画像形成部において接触状態とし、全てのプロセスカートリッジ７を所定の位置まで移動させるためである。

以上のように構成することにより、ベルトユニット内に、転写ローラ１２の位置を直接把握するような専用のセンサ等を設けず、より確実に転写ローラ１２の位置を検出することができるようになった。これにより、画像形成装置が転写部材の位置を誤認することを抑止し、画像形成装置が誤ったシーケンスを実行することを抑止することができる。

尚、ここではイエローの画像形成部について説明をしたが、マゼンタやシアンの転写バイアスのいずれかを印加し、転写電流を検出することで、同様に転写ベルト１１の接触解除を検出できることはいうまでもない。

また、ここでは、第１モードとして全ての色を用いたフルカラープリントを、第２モードとしてブラックのみを用いたモノカラープリントを例示したが、これに限定されるものではない。第２モードは、イエローとマゼンタのみの２色モードや、マゼンタとシアンの２色モード、イエローとマゼンタとシアンのみの３色モード等、いろいろな組み合わせが考えられる。また、ここでは４色の組合せを例示しているが、色数に応じて適宜組合せが自在であることは言うまでもない。このようなパターンを持つ画像形成装置においても、各色毎に電流検知手段を設けることによって、どの色が接触状態にあって、どの色が離隔状態にあるかを検知することも可能である。

また、図１５に示す構成では転写電流検出器１１５を４つ有する構成を例示しているが、これに限定されるものではない。図２０に示すように、コストダウンのために、転写電流検出器１２１を１つに削減した構成であっても良い。この構成においても、イエロー、マゼンタ、シアンのいずれかの転写バイアス回路を利用することで、同様に各色毎の転写ベルト１１の接触・離隔を検出することは可能である。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態として転写電流を定電流制御する系において、ベルトの離隔状態の判断をする例について説明する。特に説明をしていない構成については、第１実施形態に示す構成と同じである。以下に示す他の実施形態についても同様である。

図１５の構成に、各負荷１１４に流れる転写電流を一定に制御する定電流制御を利用しても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。イエローの画像形成部において、電流検出器１１５ａは、転写電流Ｉ１１３ａを、電流の大きさに比例した電圧信号Ｕ１１７ａに変換して、ＣＰＵ１１１のＡ／Ｄポートへ出力する。ＣＰＵ１１１はこの電圧信号が予め決められた電圧値Ｖ１とほぼ等しくなるように制御する。電圧制御信号Ｕ１１２ａは周波数が一定の矩形の信号であり、そのオン時間を長くするほど転写バイアス回路１１０ａの出力電圧を高く出力させることができる。所定電圧Ｖ１よりも電圧信号Ｕ１１７ａが小さい場合には転写電流が少ないため、ＣＰＵ１１１は転写バイアス回路１１０ａの出力電圧を高めるように電圧制御信号Ｕ１１２ａのオン時間を長くして送信する。また電圧値Ｖ１よりも電圧信号Ｕ１１７ａが大きい場合には転写電流が多いため、ＣＰＵ１１１は転写バイアス回路１１０ａの出力電圧を低くするようにオン時間の短い電圧制御信号Ｕ１１２ａを送信する。以上の制御を繰り返すことで転写電流を一定に制御することができる。なお、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部も同様に制御できる。

このような制御系においては、転写ベルトと感光ドラムが離隔した状態となると、転写ベルトと感光ドラム間に電流がほとんど流れなくなるため、転写電流Ｉ１１３ａが正常動作時に比べて低くなる。このためＣＰＵ１１１は電圧制御信号Ｕ１１２ａをオン時間を長くして出力するものの、この時には最大の転写電圧を印加しても所定の転写電流（所定電圧Ｖ１）を流すことができない。したがって、最大の転写電圧に対応したオン時間の電圧制御信号Ｕ１１２ａを出力しているにも関わらず、転写電流Ｉ１１３ａが所定の電流に達しない場合には、転写ベルト１１と感光ドラム１が離れていると判断することができる。

また、図２１に示すように構成することにより、転写電流と転写電圧の双方を検出してベルト１１の接触・離隔状態を判断することも可能である。なお、図２１は図１５に示す構成に対して、各転写バイアス回路１１０の出力電圧に比例した電圧信号Ｕ１２０を追加している。このように、転写電流と転写電圧の双方を検出する構成は、ＣＰＵのＡ／Ｄポートが８層有する。

図２１にあっては、例えばイエローの画像形成部において、電流検出器１１５ａは、転写電流Ｉ１１３ａを、電流の大きさに比例した電圧信号Ｕ１１７ａに変換して、ＣＰＵ１１１のＡ／Ｄポートへ出力する。ＣＰＵ１１１はこの電圧信号があらかじめ決められた電圧値Ｖ１とほぼ等しくなるように制御する。電圧制御信号Ｕ１１２ａは周波数一定の矩形波の信号であり、そのオン時間を長くするほど転写バイアス回路１１０ａの出力電圧を高く出力させることができる。所定電圧Ｖ１よりも電圧信号Ｕ１１７ａが小さい場合には転写電流が少ないため、ＣＰＵ１１１は転写バイアス回路１１０ａの出力電圧を高めるように電圧制御信号Ｕ１１２ａのオン時間を長くして送信する。また電圧値Ｖ１よりも電圧信号Ｕ１１７ａが大きい場合には転写電流が多いため、ＣＰＵ１１１は転写バイアス回路１１０ａの出力電圧を低くするようにオン時間が短い電圧制御信号Ｕ１１２ａを送信する。以上の制御を繰り返すことで転写電流を一定に制御することができる。なお、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部も同様に制御できる。

このような制御系においては、転写ベルトと感光ドラムが離隔した状態となると、転写ベルトと感光ドラム間に電流がほとんど流れなくなるため、転写電流Ｉ１１３ａが正常動作時に比べて低くなる。この時には最大の転写電圧を印加しても所定の転写電流（所定電圧Ｖ１）を流すことができない。

このためＣＰＵ１１１は電圧制御信号Ｕ１１２ａをオン時間を最大として出力する。このとき、転写バイアス回路の出力可能な最大電圧値Ｖ３を、通常動作時の最大値Ｖ２よりも大きく設定しておけば転写ベルト１１と感光ドラム１の接触・離隔状態を判断することができる。

すなわち、転写バイアス電圧検出信号Ｕ１２０ｃにより検出した転写バイアス回路１１０ａの出力値が、電圧Ｖ２以上となった時には、転写ベルト１１と感光ドラム１が離隔していると判断する。

このように、転写ローラ１２に電圧を印加したときに発生する電流値だけでなく、転写ローラ１２に電流を流している時の電圧値を検出することでも、ベルトの接触・離隔状態を判別することが可能である。

〔第３実施形態〕
前述した実施形態では、転写材を担持する転写材担持部材としての転写ベルト（ベルト部材）を有する画像形成装置を例示した。しかしながら、本発明は転写ベルトを使用した画像形成装置に限定されるものではない。例えば、トナー像を一時的に担持する中間転写体としての中間転写ベルト（ベルト部材）を有する画像形成装置であっても良い。この画像形成装置は、第１モードのときは複数の感光ドラムに形成したトナー像を前記中間転写ベルトに順次重ねて転写し、前記ベルトに転写されたトナー像を転写材に一括して転写する画像形成装置である。このような画像形成装置に本発明を適用することも可能である。

〔第４実施形態〕
前述した実施形態では、ベルトの接触・離隔に関し、多色記録を行うカラーモード（第１モード）と、単色のみで記録を行うモノカラーモード（第２モード）を例示した。しかしながら、ベルト部材と像担持体が接触した状態で長期間放置された場合は、ベルト部材や転写部材に関し、「クリープ」に代表される局所的な塑性変形などが生じる場合があり、放置後の画質が低下してしまう恐れがある。

この問題を回避するには、全色に対し、像担持体から転写部材を離隔させ、ベルト部材を離隔させるモード、すなわち全色離隔モード（第３モード）が有効である。以下、第１実施形態にこの第３モードを追加した構成について、その差分に相当する箇所についてのみ説明する。尚、この実施形態でも前述した第１実施形態と同一機能を有する部材については同一符号を付す。

図２２は全色離隔モード（第３モード）に相当する要部の断面図であり、図２３は全色接触モード（第１モード）に相当する要部の断面図である。前述したように、離隔ギア９５はソレノイドのＯＮ・ＯＦＦにより、１／４回転制御を実現している。具体的には、離隔ギア９５が図１１の反時計回り方向に９０°回転するごとに、図１１→図２２→図２３→図１２、という動作をする。即ち、離隔ギア９５が９０°回転するごとに、フルカラーモード（第１モード）→全色離隔モード（第３モード）→フルカラーモード（第１モード）→モノカラーモード（第２モード）、という動作をする。なお、モノカラーモード（第２モード）の後、更に離隔ギア９５が９０°回転すると、最初のフルカラーモード（第１モード）に戻る。このように、フルカラーモードが２箇所あることにより、モード間にフルカラーモードに切り替わる時間を低減でき、その結果、ファーストプリントアウトタイムなどの短縮を実現している。

全色離隔モード（第３モード）を追加した時の転写電流について、図２４及び図２５を参照して説明する。なお、それぞれの（ｂ）図は転写部材近傍の詳細図である。図２４は転写ベルト１１接触時におけるイエロー、ブラックの転写部の模式説明図である。図２４は、図１７に対して、イエローと同様にブラックのステーションについても、信号Ｕ１１２ｄ及び電流の大きさに比例した電圧信号Ｕ１１７ｄを介して、ＣＰＵ１１１と通信可能な構成としている。図２５は図１８と同様に、転写ベルト１１離隔時におけるイエロー、ブラックの転写部の模式説明図である。図２５は、図１８のモノカラーモード時に対して、ブラックの転写部においても感光ドラム１と転写ベルト１１が離れており、この間では電流は流れない。このような構成にすることにより、第１実施形態と同様の判別手段を用いて、全色離隔モード（第３モード）を検知できるのである。すなわち、全ての感光ドラム１と転写ベルト１１とが離れていることを検知できる。

この動作に関するフローチャートを図２６に示す。検知のフローは次のようになる。

検知開始（ステップＳ２６０１）後、すぐに転写部材の移動機構を動作させる（ステップＳ２６０２、カートリッジ移動動作）。そして、ブラックの転写電圧を印加し、前述した閾値電流Ｉａとの比較を行い、ブラックに該当する転写ローラと感光ドラムが接触状態か離隔状態かを判別する（ステップＳ２６０４）。この判別結果で、ブラックの転写電流がＩａよりも大きくなる場合は、イエロー、マゼンタ、シアンの何れかの転写電圧を印加し、ブラック同様に、閾値電流Ｉａとの比較を行う（ステップＳ２６０５、２６０６）。そして、以下のように３モードを判断している。

（１）ブラックの転写電流＞Ｉａ且つ、イエロー、マゼンタ、シアンの何れかの転写電流もＩａより大ならば、第１モード（全色接触）と判断（ステップＳ２６０７）

（２）ブラックの転写電流＞Ｉａ且つ、イエロー、マゼンタ、シアンの何れかの転写電流圧もＩａより小ならば、第２モード（限定色のみ離隔）と判断（ステップＳ２６０８）

（３）ブラックの転写電流＜Ｉａ且つ、イエロー、マゼンタ、シアンの何れかの転写電流もＩａより小ならば、第３モード（全色離隔）と判断（ステップＳ２６０９）

そして、モード検知後、転写電圧の出力を停止して、検知終了となる（ステップＳ２６１０・Ｓ２６１１）。

また、上述したように、フルカラーモード（第１モード）が２箇所あったとしても、イエロー及びブラック各々の画像形成部において、その前後の転写電流を指標として感光ドラム１とベルト１１の接触・離隔状態を把握することで、２箇所のうちのどちらのフルカラーモード（第１モード）のポジションにあるかについても、判断が可能となっている。

なお、前述した実施形態においては、転写部材として転写ローラを用いた画像形成装置の例を示したが、ローラ状部材に限らず、転写パッドなどのパット状部材や、転写ブレードなどのブレード状部材であっても、本発明を適用することで同様の効果を得ることができる。

また、前述した実施形態では、色の異なる４つの画像形成部を備えた画像形成装置を例示したが、この画像形成部の使用個数や色の種類はこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。例えば、本発明は、ベルトを用いずに、感光ドラムから転写材Ｓに直接転写する転写ローラを用いるような画像形成装置にも応用可能である。感光ドラムと転写ローラのいずれかの位置がずれている場合に、一旦、接触・離隔動作を行ってから転写ローラの位置を検知すると、転写ローラの位置をより正確に認識できるものである。

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

第１実施形態にかかる画像形成装置の断面図。 プロセスカートリッジの断面図である。 プロセスカートリッジの斜視図である。 実施の形態１にかかる画像形成装置本体の内部の側板付近を示す斜視図である。 プロセスカートリッジの画像形成装置への位置決め部を示す断面図である。 プロセスカートリッジの画像形成装置への位置決め部を示す断面図である。 離隔カム近傍の概略図であり、現像ローラが感光ドラムから離隔した状態を示す図である。 プロセスカートリッジの駆動の構成を説明する概略図である。 離隔カムの動きを表す説明図である。 転写ベルトの接触・離隔機構を示すの斜視図である。 フルカラーモードでの転写ベルトと感光ドラムの接触状態を示す概略図である。 モノカラーモードで、転写ベルトから一部の感光ドラムが離れている関係を示す概略図である。 転写ベルトと感光ドラムの接触及び離隔時の転写ローラとその軸受周辺の部分拡大図である。 転写ローラの移動方向と、プロセスカートリッジの移動方向の関係を示す説明図である。 転写バイアス電源周りの配線略図である。 転写電流を検出する回路を示す図である。 転写ベルトと感光ドラムが接触している時のイエロー、ブラック転写部の模式説明図である。 転写ベルトと感光ドラムが離隔している時のイエロー、ブラック転写部の模式説明図である。 ベルトの接触・離隔検出のフローチャートである。 転写電流検出回路と転写バイアス電源の周りを示す略図である。 転写電流、電圧検出回路である。 第４実施形態に示す画像形成装置の転写ベルトと感光ドラムの離隔関係を示す概略図である。 第４実施形態に示す画像形成装置の転写ベルトと感光ドラムの位置関係を示す概略図である。 第４実施形態に示す画像形成装置の転写バイアス電源の周りの配線略図である。 第４実施形態に示す画像形成装置の転写バイアス電源の周りの配線略図である。 第４実施形態に示す画像形成装置における、ベルトの接触・離隔検出のフローチャートである。

符号の説明

Ａ …画像形成装置
ＣＬａ，ＣＬｂ，ＣＬｃ，ＣＬｄ …クラッチ
Ｆ …力
Ｉ１１３，Ｉ１１８，Ｉ１１９ …転写電流
Ｑ …転写ローラに加圧された転写ベルトと感光ドラムの接点
Ｒ …抵抗
Ｓ …転写材
Ｔ …転写部
Ｕ１１２，Ｕ１１７，Ｕ１２０ …信号
１ …感光ドラム（像担持体）
２ …帯電装置（帯電手段）
３ …スキャナユニット
４ …現像装置
５ …ベルトユニット
６ …クリーニング装置（クリーニング手段）
７ …プロセスカートリッジ
１１ …転写ベルト（ベルト部材）
１２ …転写ローラ（転写部材）
１３ …駆動ローラ（支持ローラ）
１４ …従動ローラ（支持ローラ）
１５ …テンションローラ（支持ローラ）
３０ …引張りバネ
３１ …軸受
３２ …側板
３４ …ガイド溝
３７，３８ …突き当て面
３９ …軸
４０ …現像ローラ（現像手段）
４６ …リブ
５０ …ドラムユニット
６０ …クリーニングブレード
７０ …押圧レバー
８０ …離隔カム（離隔手段）
８１ …ステッピングモータ
９０ …転写加圧バネ
９１ …転写ローラ軸受
９１ｔ …ボス部
９２ …離隔ロッド（接触・離隔機構）
９２ｃ …カム部
９３ …離隔軸（接触・離隔機構）
９４ …離隔カム（接触・離隔機構）
９５，９６ …離隔ギア（接触・離隔機構）
１００ａ，１００ｂ …モータ
１０１ …ドラム駆動列
１０２ …現像ローラ駆動列
１０４ …アイドラギア
１０６ …クラッチギア
１０７ …ドラム駆動ギア
１１０ …転写バイアス回路（電源）
１１１ …ＣＰＵ（判別手段）
１１４ …負荷
１１５，１２１ …転写電流検出器（センサー）
１１６ …オペアンプ

Claims (5)

1. 少なくともトナー像を担持する像担持体を有する複数のカートリッジが装着部に対して着脱可能である画像形成装置であって、
   前記複数の像担持体から転写材にトナー像を転写するためのベルトと、前記像担持体からトナー像を転写するために前記ベルトを介して前記複数の像担持体それぞれと対向する位置に設けられた複数の転写部材と、前記複数の転写部材を第１の位置と前記第１の位置より前記像担持体から離間する第２の位置に移動させる移動機構と、前記複数の転写部材に流れる電流を検知する電流検知手段と、を有し、前記転写部材それぞれに電圧を印加し前記転写部材に流れる電流を前記電流検知手段が検知することで前記転写部材それぞれの位置を検知する画像形成装置において、
   前記移動機構によって前記第２の位置から前記第１の位置に前記転写部材を移動させた際に前記転写部材が前記ベルトを介して前記像担持体を押圧する力は、前記カートリッジを前記装着部に押し込むことが可能であり、
   前記転写部材それぞれの位置を検知する場合、前記転写部材それぞれに電圧を印加する前に、前記移動機構は、全ての前記転写部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させる動作を必ず１回は行なうことを特徴とする画像形成装置。
2. 全ての前記転写部材が前記第１の位置にある状態で多色画像を形成する第１モードと、複数の前記転写部材のうちの一つの転写部材が前記第１の位置にあり、その他の前記転写部材が前記第２の位置にある状態で単色画像を形成する第２のモードを実行することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ベルトは、装置本体に対して回動可能であり、前記ベルトが装置本体に対して移動して装置本体を開放すると前記装着部が露出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記ベルトは転写材を担持する転写材担持ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記ベルトは、前記像担持体からトナー像の転写を受ける中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。

Images