JP7150502B2 - image forming device - Google Patents

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Description

本発明は電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、特に画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジ方式の画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles that form images by electrophotography, and more particularly to a cartridge type image forming apparatus that can be attached to and detached from an image forming apparatus main body.

従来、画像形成装置においては、電子写真感光体(感光ドラムという)と、感光ドラムに作用するプロセス手段と、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずユーザ自身で行うことができるので、操作性を向上させることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image forming apparatus adopts a process cartridge system in which an electrophotographic photosensitive member (called a photosensitive drum) and a process means acting on the photosensitive drum are integrated into a cartridge and detachable from the main body of the image forming apparatus. ing. According to this process cartridge system, the user can perform the maintenance of the apparatus by himself/herself without relying on service personnel, so that the operability can be improved.

また、プロセスカートリッジから現像手段を独立したユニットを現像カートリッジとし、感光ドラム、帯電手段、クリーニング手段を一体とし独立したユニットをドラムカートリッジとした構成とするカートリッジ方式が採用されている。現像カートリッジとドラムカートリッジをそれぞれカートリッジ構成とすることで、独立して画像形成装置本体に着脱することが可能であるため、メンテナンス性をさらに向上させることが出来る。その上、それぞれのカートリッジ寿命に即して適宜カートリッジを交換することが出来るため、交換タイミングをより適切に設定することが可能となる。 In addition, a cartridge system is adopted in which a developing cartridge is a unit in which developing means is independent from a process cartridge, and a drum cartridge is an independent unit in which a photosensitive drum, charging means, and cleaning means are integrated. Since the developing cartridge and the drum cartridge can be independently attached to and detached from the main body of the image forming apparatus, the maintainability can be further improved. In addition, since the cartridges can be appropriately replaced according to the life of each cartridge, it is possible to set the replacement timing more appropriately.

特許文献1には、画像形成装置へのカートリッジ装着有無を検知する方法として、感光ドラムに当接する位置に配置された転写部材に一定の電流を供給した際の電圧値からカートリッジ装着有無を判断する方法がある。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-201002 discloses a method for detecting whether or not a cartridge is attached to an image forming apparatus. There is a way.

特許第3000759号Patent No. 3000759

しかしながら、特許文献1のようなカートリッジ装着有無検知方法では、以下のような課題があった。特許文献1の方法は、感光ドラムに当接させた転写部材に電流を供給し、得られた電圧値からカートリッジ装着有無を判別している。したがって、感光ドラムの有無によって検知結果が決定される。すなわち、特許文献1の方法は、感光ドラムを備えたプロセスカートリッジやドラムカートリッジの判別には適しているが、現像カートリッジが装着されているかどうかを判別する事が出来なかった。 However, the method for detecting whether or not a cartridge is attached as disclosed in Patent Document 1 has the following problems. In the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200003, a current is supplied to a transfer member that is brought into contact with a photosensitive drum, and whether or not the cartridge is attached is determined from the obtained voltage value. Therefore, the detection result is determined by the presence or absence of the photosensitive drum. That is, the method of Japanese Patent Laid-Open No. 2002-200010 is suitable for determining whether a process cartridge or a drum cartridge having a photosensitive drum is used, but it cannot determine whether or not a developing cartridge is attached.

そこで、本発明では、現像カートリッジの装着有無の判断を行うことが出来る画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of determining whether or not a developing cartridge is attached.

この目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装置本体と、回転可能な像担持体と、前記像担持体と接触して前記像担持体と共に帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体と接触して前記像担持体と共に現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面上にトナーを供給することでトナー像を現像する現像部材を備える現像カートリッジであって、前記像担持体と前記帯電部材が前記装置本体にある状態で前記装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、前記装置本体に設けられ前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、前記帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する検知手段と、前記帯電電圧印加手段を制御する制御部と、を備え、前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記帯電部材に前記帯電電圧を印加させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記帯電部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする。 In order to achieve this object, the image forming apparatus of the present invention includes an apparatus main body, a rotatable image carrier, and a charging section formed in contact with the image carrier together with the image carrier. A charging member that charges the image carrier, and a developing portion that is in contact with the image carrier and forms a developing portion together with the image carrier, and supplies toner onto the surface of the image carrier in the developing portion to form a toner image. wherein the developing cartridge is attachable to and detachable from the apparatus main body in a state in which the image carrier and the charging member are in the apparatus main body; charging voltage applying means for applying a charging voltage; detecting means for detecting a current value of a current flowing through the charging voltage applying means; and a control section for controlling the charging voltage applying means; In the case of an apparatus main body, while the image carrier is being rotated and the charging member is being applied with the charging voltage, the surface area of the image carrier which will form the developing portion is the above-mentioned area. According to the current value detected by the detecting means when the image bearing member reaches the charging portion due to the rotation of the image carrier, it is notified that the developing cartridge is not installed in the apparatus main body.

以上説明したように、本発明によれば、現像カートリッジの装着有無の判断を行うことが出来る。 As described above, according to the present invention, it is possible to determine whether or not the developing cartridge is attached.

実施例1に係る画像形成装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to Embodiment 1; FIG. 実施例1に係る画像形成装置の動作停止時の概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram of the image forming apparatus according to Embodiment 1 when operation is stopped; FIG. 実施例1に係る制御ブロック図である。4 is a control block diagram according to the first embodiment; FIG. 実施例1に係る感光ドラムの表面電位低下量と電流値の関係性を示した図である。8 is a diagram showing the relationship between the amount of surface potential reduction and the current value of the photosensitive drum according to Example 1. FIG. 実施例1に係る電流検知手段の概略配置図である。2 is a schematic layout diagram of a current detection means according to Example 1. FIG. 実施例1に係る感光ドラムと現像ローラの回転速度比と感光ドラムの表面電位低下量の関係性を示した図である。8 is a diagram showing the relationship between the rotational speed ratio between the photosensitive drum and the developing roller and the surface potential reduction amount of the photosensitive drum according to the first embodiment; FIG. 実施例1に係るバックコントラストと感光ドラムの表面電位低下量の関係性を示した図である。5 is a diagram showing the relationship between the back contrast and the surface potential reduction amount of the photosensitive drum according to Example 1. FIG. 実施例1に係るカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a cartridge detection method according to the first embodiment; 実施例1に係る現像電流を用いたカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。5 is a flowchart for explaining a cartridge detection method using development current according to the first embodiment; 実施例1に係るカートリッジ検知動作と検知現像電流のタイミングチャートである。4 is a timing chart of a cartridge detection operation and a detected development current according to Example 1; 実施例2に係るカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。9 is a flowchart for explaining a cartridge detection method according to the second embodiment; 実施例2に係る帯電電流を用いたカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。8 is a flowchart for explaining a cartridge detection method using charging current according to the second embodiment; 実施例2に係るカートリッジ検知動作と検知帯電電流のタイミングチャートである。9 is a timing chart of a cartridge detection operation and a detected charging current according to Example 2; 実施例3に係るフルカラー画像形成装置の概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram of a full-color image forming apparatus according to Example 3; 実施例3に係る制御ブロック図である。FIG. 11 is a control block diagram according to Example 3; 実施例3に係るカートリッジ検知方法を説明するフローチャートである。10 is a flowchart for explaining a cartridge detection method according to the third embodiment; 実施例3に係るドラムカートリッジ検知動作と検知帯電電流のタイミングチャートである。10 is a timing chart of drum cartridge detection operation and detected charging current according to the third embodiment; 実施例3に係る現像カートリッジ検知動作と検知帯電電流のタイミングチャートである。10 is a timing chart of a developing cartridge detection operation and a detected charging current according to Example 3. FIG. 実施例4に係る現像カートリッジ検知動作と検知帯電電流のタイミングチャートである。14 is a timing chart of a developing cartridge detection operation and a detected charging current according to Example 4. FIG.

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施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。したがって、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。 Preferred embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative positions of components described in the following embodiments should be appropriately changed according to the configuration of the device to which the present invention is applied and various conditions. Accordingly, it is not intended to limit the scope of the present invention solely thereto unless specifically stated.

本実施例においては、現像手段である現像カートリッジと、像担持体、帯電部材、クリーニング手段と、から成るドラムカートリッジとが、それぞれ独立して装置本体に対し着脱可能なカートリッジ二体化画像形成装置について説明する。 In this embodiment, a cartridge two-piece image forming apparatus in which a developing cartridge as developing means and a drum cartridge comprising an image carrier, a charging member, and a cleaning means are independently attachable to and detachable from the apparatus main body. will be explained.

1.画像形成装置
図1および図2は、本発明にかかる第1実施形態としての画像形成装置100の概略構成を示す図である。図1は画像形成時の概略構成図で、図2は動作停止時の概略構成図を示す。動作が開始されると像担持体としての感光ドラム1は、不図示の感光ドラム駆動モータにて図1、図2中矢印Ra方向に回転駆動される。感光ドラム1の回転駆動速度は200mm/secとした。感光ドラム1は、アルミニウム等からなる導電性の芯金上に、電荷発生層を形成し、その上層に電荷輸送層を形成した、所謂有機感光体である。電荷輸送層の厚みは24μmとした。感光ドラム1の表面を帯電する帯電部材としての帯電ローラ2には、帯電電圧印加手段である帯電電圧電源30から所定のタイミングで負電圧が印加され、感光ドラム1の表面上は一様に帯電処理されて、暗部電位Vdが形成される。帯電ローラ2の帯電幅は228mmとした。その後、露光装置としてのレーザ露光ユニット3により帯電された感光ドラム1を露光する。画像データに応じて、レーザビームを用いて感光ドラム1にその主走査方向(感光ドラム1の回転軸線方向)に露光を繰り返しつつ、副走査方向(感光ドラム1の回転方向)にも露光を行うことで静電潜像を形成する。静電潜像を形成した画像形成部は明部電位Vlとなる。現像手段である現像カートリッジ20には、現像部材として現像ローラ41が回転可能に支持されている。図1のように、画像形成時には現像ローラ41が感光ドラム1と接触し、露光手段であるレーザ露光ユニット3によって画像部露光を行う。現像容器4内のトナーを現像ローラ41に担持させ、現像ローラ41に現像電圧印加手段である現像電圧電源40から現像電圧が印加されることで、感光ドラム1の表面上に形成された静電潜像に対して現像を行う。感光ドラム1上に可視化されたトナー像は、さらに転写ローラ5と感光ドラム1の転写部(転写ニップ部)に送られ、タイミングを合わせて搬送されてくる記録材P上に転写される。転写ローラ5には転写電圧印加手段である転写電圧電源140により転写電圧が印加されている。その後、トナー像が転写された記録材Pは定着装置7に送られる。定着装置7において、記録材Pには熱及び圧力が加えられ、転写されたトナー像は記録材Pに定着される。
1. 1. Image Forming Apparatus FIGS. 1 and 2 are diagrams showing a schematic configuration of an image forming apparatus 100 as a first embodiment according to the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram of the configuration during image formation, and FIG. 2 is a schematic diagram of the configuration when the operation is stopped. When the operation is started, the photosensitive drum 1 as an image bearing member is rotationally driven in the direction of arrow Ra in FIGS. 1 and 2 by a photosensitive drum driving motor (not shown). The rotational driving speed of the photosensitive drum 1 was set to 200 mm/sec. The photosensitive drum 1 is a so-called organic photoreceptor in which a charge generation layer is formed on a conductive metal core made of aluminum or the like, and a charge transport layer is formed thereon. The thickness of the charge transport layer was 24 μm. A charging roller 2 serving as a charging member for charging the surface of the photosensitive drum 1 is applied with a negative voltage at a predetermined timing from a charging voltage power source 30 serving as a charging voltage applying means, so that the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged. processed to form a dark potential Vd. The charging width of the charging roller 2 was set to 228 mm. After that, the charged photosensitive drum 1 is exposed by a laser exposure unit 3 as an exposure device. In accordance with image data, the photosensitive drum 1 is repeatedly exposed in the main scanning direction (rotational axis direction of the photosensitive drum 1) using a laser beam, and is also exposed in the sub-scanning direction (rotational direction of the photosensitive drum 1). This forms an electrostatic latent image. The image forming portion where the electrostatic latent image is formed has the bright portion potential Vl. A developing roller 41 as a developing member is rotatably supported by the developing cartridge 20 as developing means. As shown in FIG. 1, the developing roller 41 is brought into contact with the photosensitive drum 1 during image formation, and the image portion is exposed by the laser exposure unit 3 as exposure means. The toner in the developing container 4 is carried on the developing roller 41, and a developing voltage is applied to the developing roller 41 from a developing voltage power source 40, which is a developing voltage applying means. Development is performed on the latent image. The toner image visualized on the photosensitive drum 1 is further sent to the transfer roller 5 and the transfer portion (transfer nip portion) of the photosensitive drum 1, and transferred onto the conveyed recording material P at the correct timing. A transfer voltage is applied to the transfer roller 5 by a transfer voltage power supply 140, which is a transfer voltage applying means. After that, the recording material P onto which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 7 . In the fixing device 7 , heat and pressure are applied to the recording material P, and the transferred toner image is fixed on the recording material P. FIG.

一方、転写後に転写されず感光ドラム1の表面上に残ったトナーは、クリーニング装置としてのクリーニングブレード6により除去され、廃トナー容器61内に収納される。その後、感光ドラム1の表面は、再び帯電ローラ2により帯電され上述の工程を繰り返す。 On the other hand, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 without being transferred after transfer is removed by a cleaning blade 6 as a cleaning device and stored in a waste toner container 61 . Thereafter, the surface of the photosensitive drum 1 is again charged by the charging roller 2 and the above steps are repeated.

また、現像カートリッジ20は画像形成動作に合わせて感光ドラム1への接離の動作である当接離間動作を行う。この当接離間動作は、現像当接離間機構である当接離間カム45の動作によって行われる。図2は、画像形成が終了した際の非画像形成状態における概略構成図である。当接離間カム45は、カムの回転により現像カートリッジ20と感光ドラム1とを接触する当接位置と、接触しない離間位置とを、制御部202にて制御され移動する。 Further, the developing cartridge 20 performs a contact/separation operation, which is a contact/separation operation with respect to the photosensitive drum 1, in accordance with the image forming operation. This contact/separation operation is performed by the action of the contact/separation cam 45, which is the developing contact/separation mechanism. FIG. 2 is a schematic configuration diagram in a non-image forming state when image formation is completed. The contact/separation cam 45 is controlled by the control unit 202 so as to move between a contact position where the developing cartridge 20 and the photosensitive drum 1 are brought into contact with each other and a separated position where the developing cartridge 20 and the photosensitive drum 1 are not contacted by rotation of the cam.

制御部202は画像形成装置100の動作を制御する手段であり、各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理や、当接離間カム45を制御することで現像カートリッジ20の動作等、所定の作像シーケンス制御等を司る。図3は、本実施例における画像形成装置100の要部の概略制御態様を示すブロック図である。コントローラ203は、ホスト装置との間で各種の電気的な情報の授受をすると共に、画像形成装置100の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って、インターフェース201を介して制御部202で統括的に制御する。制御部202は、様々な演算処理を行う中心的素子であるCPU155、記憶素子であるROM、RAMなどのメモリ156などを有して構成される。RAMには、センサの検知結果、カウンタのカウント結果、演算結果などが格納され、ROMには制御プログラム、予め実験などにより得られたデータテーブルなどが格納されている。制御部202には、画像形成装置100における各制御対象、センサ、カウンタなどが接続されている。制御部202は、各種の電気的情報信号の授受や、各部の駆動のタイミングなどを制御して、所定の画像形成シーケンスの制御などを行う。例えば、帯電電圧電源30、現像電圧電源40、レーザ露光ユニット3、転写電圧電源140によって印加される電圧や露光量を制御部202によって制御している。本実施例において、ドラムカートリッジ10や現像カートリッジ20の装着有無の判別を行う判別手段も制御部202によって制御される。そして、この画像形成装置100は、ホスト装置からコントローラ203に入力される電気的画像信号に基づいて、記録材Pに画像形成を行う。なお、ホスト装置としては、イメージリーダー、パソコン、ファクシミリ、スマートフォン等が挙げられる。 A control unit 202 is means for controlling the operation of the image forming apparatus 100, and transmits and receives various electrical information signals. It also processes electrical information signals input from various process equipment and sensors, processes command signals to various process equipment, and controls the contact/separation cam 45 to perform predetermined operations such as the operation of the developing cartridge 20 . Controls image sequence control, etc. FIG. 3 is a block diagram showing a schematic control mode of main parts of the image forming apparatus 100 in this embodiment. The controller 203 exchanges various electrical information with the host apparatus, and controls the image forming operation of the image forming apparatus 100 by the control unit 202 via the interface 201 according to a predetermined control program and reference table. control effectively. The control unit 202 includes a CPU 155 which is a central element for performing various arithmetic processing, a memory 156 such as a ROM and a RAM which are storage elements, and the like. The RAM stores sensor detection results, counter count results, calculation results, and the like, and the ROM stores control programs, data tables obtained in advance through experiments, and the like. Control objects, sensors, counters, and the like in the image forming apparatus 100 are connected to the control unit 202 . A control unit 202 controls the transmission and reception of various electrical information signals, the timing of driving each unit, and the like, thereby controlling a predetermined image forming sequence. For example, the control unit 202 controls the voltages applied by the charging voltage power supply 30, the development voltage power supply 40, the laser exposure unit 3, and the transfer voltage power supply 140, and the amount of exposure. In this embodiment, the control unit 202 also controls the determination means for determining whether or not the drum cartridge 10 or the developing cartridge 20 is installed. The image forming apparatus 100 forms an image on the recording material P based on an electrical image signal input from the host device to the controller 203 . Examples of host devices include image readers, personal computers, facsimiles, and smart phones.

2.現像カートリッジの構成
次に、本実施例の現像カートリッジ20について説明する。現像カートリッジ20において、現像ローラ41及びトナー供給ローラ42が回転可能に現像容器4に支持されている。トナー供給ローラ42は、現像ローラ41の外周面と接触するように配置されている。トナー供給ローラ42によって現像ローラ41にトナーが供給され、現像ローラ41の表面上にトナーを担持する。現像ローラ41とトナー供給ローラ42の回転方向は、図1、図2中の矢印Rb、Rcに示されるように同一方向(接触部分の周面では逆方向)である。現像ローラ41は、金属芯金の周囲に所定の体積抵抗を持つ導電性弾性ゴム層を設けたものである。トナー供給ローラ42は、金属芯金の周囲に発泡ウレタン層を設けたものである。この発泡ウレタン層の表層では発泡セルが開口されており、トナーを保持・搬送し易くなっている。
2. Configuration of Developing Cartridge Next, the developing cartridge 20 of this embodiment will be described. In the developer cartridge 20 , the developer roller 41 and the toner supply roller 42 are rotatably supported by the developer container 4 . The toner supply roller 42 is arranged so as to be in contact with the outer peripheral surface of the developing roller 41 . Toner is supplied to the developing roller 41 by the toner supply roller 42 , and the toner is carried on the surface of the developing roller 41 . The directions of rotation of the developing roller 41 and the toner supply roller 42 are the same (opposite directions on the circumferential surface of the contact portion) as indicated by arrows Rb and Rc in FIGS. 1 and 2 . The developing roller 41 is formed by providing a conductive elastic rubber layer having a predetermined volume resistance around a metal core. The toner supply roller 42 has a urethane foam layer around a metal core. Foamed cells are opened in the surface layer of the foamed urethane layer, making it easy to hold and transport the toner.

現像ブレード43は、可撓性のあるSUSなどの弾性板で構成され、その一端が現像容器4に固定されている。トナー供給ローラ42より供給されたトナーは、現像ブレード43により現像ローラ41上で均一なトナーコートを形成する。均一形成されたトナーコートは、現像ブレード43の自由端に近い板面を現像ローラ41の導電性弾性ゴム層の表面に摺擦するように配置されており、トナーは摩擦帯電される。 The development blade 43 is made of a flexible elastic plate such as SUS, and one end of the development blade 43 is fixed to the development container 4 . The toner supplied from the toner supplying roller 42 forms a uniform toner coat on the developing roller 41 by the developing blade 43 . The uniformly formed toner coat is arranged so that the plate surface near the free end of the developing blade 43 rubs against the surface of the conductive elastic rubber layer of the developing roller 41, and the toner is triboelectrically charged.

トナー搬送部材44は現像容器4の内部に設けられ、回転軸を中心に回転可能な構成となっている。このトナー搬送部材44の回転により、現像容器4内でトナーが撹拌されるとともにトナー供給ローラ42にトナーが搬送される。画像形成動作時において、現像ローラ41は感光ドラム1に対して回転速度差を持って当接回転している。現像ローラ41の回転速度と、感光ドラム1に対する回転速度差は、現像ブレード43による現像ローラ41上のトナーコート均一性の観点と、感光ドラム1に現像するための必要トナー量と、によって決められる。本実施例では、感光ドラム1の回転速度に対して現像ローラ41の回転速度は1.7倍大きな回転速度(対感光ドラム回転速度比:170%)で接触回転している。 The toner conveying member 44 is provided inside the developer container 4 and is configured to be rotatable around a rotation shaft. The rotation of the toner conveying member 44 agitates the toner in the developing container 4 and conveys the toner to the toner supply roller 42 . During the image forming operation, the developing roller 41 rotates in contact with the photosensitive drum 1 with a rotational speed difference. The rotational speed of the developing roller 41 and the rotational speed difference with respect to the photosensitive drum 1 are determined from the viewpoint of uniformity of the toner coat on the developing roller 41 by the developing blade 43 and the amount of toner required for developing on the photosensitive drum 1 . . In this embodiment, the developing roller 41 rotates in contact at a rotational speed 1.7 times greater than the rotational speed of the photosensitive drum 1 (ratio of rotational speed to the photosensitive drum: 170%).

3.回転速度差による感光ドラム表面電位の低下
感光ドラム1と現像ローラ41と、に上述のような回転速度差があると、その現像当接部(現像部)において、感光ドラム1の表面に形成されていた電荷が現像ローラ41に移動することがある。本実施例の構成における非画像形成部の感光ドラム1の表面電位である暗部電位Vdは、現像電圧Vdcよりも絶対値で大きく設定されており、回転しながら現像ローラ41が感光ドラム1の表面に当接することで暗部電位Vdが低下する。これは、感光ドラム1の表面と現像ローラ41の表面と、が回転速度差をもって摺擦されると、帯電により感光ドラム1上に形成されていた電荷が、電気的に移動しやすい現像ローラ41へ移動するためである。電荷の移動は、暗部電位Vdと現像電圧Vdcとの電位差が大きいほど感光ドラム1の表面から現像ローラ41へ流れる電荷が多くなるため活発になる。また、現像ローラ41と感光ドラム1の回転速度差が大きいほど、同様に電荷の移動が多くなるため、暗部電位Vdの低下は大きくなる。本実施例では、暗部電位Vdは-560V、現像電圧Vdcは-360Vに設定されている。ここで、本実施の形態での現像電圧Vdcは、アース電位との電位差として表現される。したがって、現像電圧Vdc=-360Vは、アース電位(0V)に対して、現像ローラ41の芯金に印加された現像電圧によって、-360Vの電位差を有したと解釈される。これは、帯電電圧や転写電圧も同様であり、帯電電圧は-1100V、転写電圧は画像形成時に+600V、カートリッジ装着有無検知時には-1100Vに設定されており、アース電位に対してそれぞれ電位差を有している。上記の状態で現像当接を行うと、感光ドラム1の表面が現像部を通過することによって、暗部電位Vdは-537Vに低下する。つまり、23V分、感光ドラム1の表面電位が低下する。この感光ドラム1の表面電位の低下によって、現像部で電荷の授受が行われる事により、電流が発生する。図4に、感光ドラム1の表面電位の低下量とその時に検知される電流値の関係を示す。感光ドラム1の表面電位低下量が大きいほど流れる電流も大きくなる。例えば、本実施例の構成のように感光ドラム1の表面電位が23V低下すると、図5に示した検知手段である現像電流検知手段17によって現像電流として1.16μAが検知される。感光ドラム1の表面電位の低下に関しては、後に詳細に説明する。この電流を、現像電流検知手段17によって検知する事で、現像部において現像ローラ41が感光ドラム1に当接していると判断することが出来る。図5は、現像ローラ41と感光ドラム1の現像部と電流検知回路を示した図である。現像ローラ41以外の現像容器4が備えるその他の部材に関しては記載していない。現像ローラ41を感光ドラム1に当接させて回転させた時に、感光ドラム1から現像ローラ41に流れ込む電流を、現像ローラ41に対して直接配置された現像電流検知手段17にて検知することが出来る。これによって、現像ローラ41当接時に電流が流れるか否かを検知することで、後述するカートリッジの装着有無を判別することが出来る。
3. Decrease in Surface Potential of Photosensitive Drum Due to Difference in Rotational Speed If there is a difference in rotational speed between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 as described above, an electric potential is formed on the surface of the photosensitive drum 1 at the development contact portion (developing portion). The accumulated charge may move to the developing roller 41 . The dark area potential Vd, which is the surface potential of the photosensitive drum 1 in the non-image forming portion in the configuration of the present embodiment, is set to be larger in absolute value than the developing voltage Vdc. , the dark potential Vd is lowered. This is because when the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the developing roller 41 are rubbed with each other with a difference in rotational speed, the charges formed on the photosensitive drum 1 due to electrification easily move electrically to the developing roller 41 . in order to move to As the potential difference between the dark portion potential Vd and the developing voltage Vdc increases, the amount of charge flowing from the surface of the photosensitive drum 1 to the developing roller 41 increases, and thus the movement of charges becomes more active. Also, as the difference in rotational speed between the developing roller 41 and the photosensitive drum 1 increases, the amount of movement of electric charge similarly increases, and thus the decrease in the dark potential Vd increases. In this embodiment, the dark potential Vd is set to -560V, and the development voltage Vdc is set to -360V. Here, the development voltage Vdc in this embodiment is expressed as a potential difference from the ground potential. Therefore, the development voltage Vdc=-360V is interpreted to have a potential difference of -360V with respect to the ground potential (0V) due to the development voltage applied to the core metal of the development roller 41 . This is the same for the charging voltage and the transfer voltage. The charging voltage is set to -1100 V, the transfer voltage is set to +600 V during image formation, and -1100 V during detection of whether or not the cartridge is installed. ing. When the development contact is performed in the above state, the surface of the photosensitive drum 1 passes through the developing portion, thereby lowering the dark portion potential Vd to -537V. That is, the surface potential of the photosensitive drum 1 is lowered by 23V. Due to the decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1, electric charges are transferred in the developing section, and a current is generated. FIG. 4 shows the relationship between the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 and the current value detected at that time. The greater the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1, the greater the current that flows. For example, when the surface potential of the photosensitive drum 1 drops by 23 V as in the configuration of this embodiment, the developing current detecting means 17, which is the detecting means shown in FIG. 5, detects 1.16 μA as the developing current. A decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 will be described later in detail. By detecting this current with the developing current detecting means 17, it can be determined that the developing roller 41 is in contact with the photosensitive drum 1 in the developing portion. FIG. 5 is a diagram showing the developing roller 41, the developing portion of the photosensitive drum 1, and the current detection circuit. Other members provided in the developing container 4 other than the developing roller 41 are not described. The current flowing from the photosensitive drum 1 to the developing roller 41 when the developing roller 41 is brought into contact with the photosensitive drum 1 and rotated can be detected by the developing current detecting means 17 arranged directly with respect to the developing roller 41 . I can. Accordingly, by detecting whether or not a current flows when the developing roller 41 is brought into contact with the developing roller 41, it is possible to determine whether or not a cartridge is mounted, which will be described later.

4.感光ドラム表面電位低下と回転速度差/電位差の関係
次に、感光ドラム1の表面電位が現像ローラ41の当接によって低下する影響について説明する。図6に、感光ドラム1の回転速度と現像ローラ41の回転速度の回転速度差に対する感光ドラム1の表面電位低下量を示す。図6の横軸は、感光ドラム1と現像ローラ41との回転速度差を示す回転速度比であり、例えば、回転速度比が200%では、現像ローラ41の回転速度は感光ドラム1の回転速度に対して2倍の回転速度で回転していることを示している。図6の縦軸は、感光ドラム1の表面が現像ローラ41と形成する現像部を通過する前後で表面電位を測定した時の表面電位の電位差である、感光ドラム1の表面電位低下量を示している。図6から分かるように、感光ドラム1と現像ローラ41の回転速度差が大きいと、感光ドラム1の表面電位低下量が大きくなる。感光ドラム1の表面電位の低下が生じるのは現像ローラ41への電荷の移動によるためである。回転速度差が大きいと、感光ドラム1の表面と現像ローラ41の表面との実質の接触面積が大きくなるため、感光ドラム1の表面から現像ローラ41へ電荷が移動する機会が増える。この結果は、電流を検知する際には、感光ドラム1と現像ローラ41の回転速度差を大きくすることで電流値が大きくなることにより、検知精度が高まることを意味している。したがって、後述するカートリッジの検知方法を実行する際には、感光ドラム1と現像ローラ41の回転速度差をなるべく大きくして行うことが望ましい。具体的には、感光ドラム1と現像ローラ41の回転速度差を、画像形成時よりカートリッジ装着有無判断時の方が大きくするとより精度が高まる。本実施例では、画像形成時の感光ドラム1と現像ローラ41の回転速度比は170%であるため、カートリッジ装着有無判断時の回転速度比は170%より大きくすることが好ましい。この時、画像形成時に比べてカートリッジ装着有無判断時の現像ローラ41の回転速度を大きくしても、感光ドラム1の回転速度を小さくしてもよい。しかし、回転速度差を大きくしすぎると、感光ドラム1の表面電位低下量が大きすぎて感光ドラム1の表面電位と現像ローラ41に印加される現像電圧の電位差であるバックコントラストが小さくなる。すると、感光ドラム1の表面の暗部電位Vdに対してトナーが現像してしまうかぶりが発生してしまう事がある。よって、回転速度差はそれらを鑑みて適宜設定すればよい。
4. Relation Between Decrease in Surface Potential of Photosensitive Drum and Difference in Rotational Speed/Difference in Potential Next, the influence of the decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 due to contact with the developing roller 41 will be described. FIG. 6 shows the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 with respect to the rotational speed difference between the rotational speed of the photosensitive drum 1 and the rotational speed of the developing roller 41 . The horizontal axis of FIG. 6 represents the rotational speed ratio indicating the rotational speed difference between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41. For example, when the rotational speed ratio is 200%, the rotational speed of the developing roller 41 is equal to the rotational speed of the photosensitive drum 1. It shows that it is rotating at a rotational speed twice as high as that of the . The vertical axis in FIG. 6 represents the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1, which is the potential difference between the surface potentials measured before and after the surface of the photosensitive drum 1 passes through the developing section formed by the developing roller 41. ing. As can be seen from FIG. 6, when the rotational speed difference between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 is large, the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 is large. The reason why the surface potential of the photosensitive drum 1 is lowered is due to the charge transfer to the developing roller 41 . When the rotational speed difference is large, the actual contact area between the surface of the photosensitive drum 1 and the surface of the developing roller 41 becomes large, so the chances of charge transfer from the surface of the photosensitive drum 1 to the developing roller 41 increase. This result means that when the current is detected, increasing the difference in rotational speed between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 increases the current value, thereby increasing the detection accuracy. Therefore, it is desirable to increase the rotational speed difference between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 as much as possible when executing the cartridge detection method, which will be described later. Specifically, if the rotational speed difference between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 is larger during image formation than during image formation, the accuracy is further improved. In this embodiment, since the rotational speed ratio between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 during image formation is 170%, it is preferable that the rotational speed ratio when determining whether or not the cartridge is installed is greater than 170%. At this time, the rotation speed of the developing roller 41 may be increased or the rotation speed of the photosensitive drum 1 may be decreased when determining whether the cartridge is installed or not, compared to when forming an image. However, if the rotation speed difference is too large, the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 is too large, and the back contrast, which is the potential difference between the surface potential of the photosensitive drum 1 and the developing voltage applied to the developing roller 41, becomes small. As a result, the toner develops against the dark potential Vd of the surface of the photosensitive drum 1, which may cause fogging. Therefore, the rotation speed difference should be appropriately set in view of them.

図7には、現像部に突入する直前の感光ドラム1の表面電位と現像ローラ41に印加される現像電圧の電位差であるバックコントラストに対する感光ドラム1の表面電位低下量を示す。ここで、現像部に突入する直前とは、具体的に、図1に示したレーザ露光ユニット3による露光の、感光ドラム1上の露光到達位置から現像部の間の感光ドラム1上の領域である。図7の横軸は、バックコントラストの値を示している。図7の縦軸は、図6と同様に感光ドラム1の表面電位低下量を示している。感光ドラム1と現像ローラ41との回転速度比は200%の条件を用いた。図7に示したように、バックコントラストが大きいほど感光ドラム1の表面電位の低下量は大きくなった。これは、バックコントラストを大きくすると、現像ローラ41に印加される現像電圧と感光ドラム1の表面電位の電位差が大きくなるので、感光ドラム1上の電荷がより現像ローラ41に流れやすくなるためである。この結果は、電流を検知する際には、バックコントラストを大きくすることで電流値が大きくなることにより、検知精度が高まることを意味している。したがって、後述するカートリッジの検知方法を実行する際には、バックコントラストをなるべく大きくして行うことが望ましい。具体的には、バックコントラストを、画像形成時よりカートリッジ装着有無判断時の方が大きくするとより精度が高まる。本実施例では、画像形成時の暗部電位Vdは-560V、現像電圧Vdcは-360Vであるため、感光ドラム1と現像ローラ41のバックコントラストは200Vで画像形成される。そのため、カートリッジ装着有無判断時のバックコントラストは200Vより大きくすることが好ましい。この時、画像形成時に比べてカートリッジ装着有無判断時の現像ローラ41に印加される現像電圧の絶対値を小さくしても、現像部に突入する直前の感光ドラム1の表面電位の絶対値を大きくしてもよい。すなわち、帯電ローラ2に印加される帯電電圧の絶対値を大きくしてもよい。しかし、バックコントラストを大きくしすぎると、現像ローラ41上に担持されているトナーのうち、正規極性とは反対の極性に帯電した反転極性トナーが感光ドラム1上に現像してしまうかぶりが発生してしまう事がある。よって、バックコントラストはそれらを鑑みて適宜設定すればよい。 FIG. 7 shows the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 with respect to the back contrast, which is the potential difference between the surface potential of the photosensitive drum 1 immediately before entering the developing section and the developing voltage applied to the developing roller 41 . Here, the term "immediately before entering the developing section" specifically refers to the area on the photosensitive drum 1 between the exposure reaching position on the photosensitive drum 1 and the developing section in the exposure by the laser exposure unit 3 shown in FIG. be. The horizontal axis of FIG. 7 indicates the value of the back contrast. The vertical axis in FIG. 7 indicates the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1, as in FIG. A condition in which the rotation speed ratio between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 is 200% is used. As shown in FIG. 7, the amount of decrease in the surface potential of the photosensitive drum 1 increased as the back contrast increased. This is because when the back contrast is increased, the potential difference between the developing voltage applied to the developing roller 41 and the surface potential of the photosensitive drum 1 increases, so that the charge on the photosensitive drum 1 flows to the developing roller 41 more easily. . This result means that when detecting a current, increasing the back contrast increases the current value, thereby increasing the detection accuracy. Therefore, when executing the cartridge detection method, which will be described later, it is desirable to increase the back contrast as much as possible. Specifically, if the back contrast is made larger at the time of determining whether the cartridge is attached or not than at the time of image formation, the accuracy is further improved. In this embodiment, the dark area potential Vd during image formation is -560V, and the development voltage Vdc is -360V. Therefore, it is preferable that the back contrast at the time of judging whether or not the cartridge is attached is greater than 200V. At this time, even if the absolute value of the developing voltage applied to the developing roller 41 when judging whether or not the cartridge is installed is smaller than that during image formation, the absolute value of the surface potential of the photosensitive drum 1 immediately before entering the developing section is increased. You may That is, the absolute value of the charging voltage applied to the charging roller 2 may be increased. However, if the back contrast is increased too much, the reverse polarity toner charged to the opposite polarity of the normal polarity among the toner carried on the developing roller 41 develops on the photosensitive drum 1, causing fogging. There are things that can happen. Therefore, the back contrast should be appropriately set in consideration of these factors.

以上の結果を踏まえて、カートリッジ有無検知を実行する際の回転速度差とバックコントラストの設定値を考える。画像形成時には回転速度比170%、バックコントラスト200Vであるため、図4、図7に示した関係から、感光ドラム1の表面電位低下量は23Vとなり、検知電流量は1.16μAである。一方、カートリッジ有無検知時には、回転速度比、バックコントラスト共に画像形成時より大きくする。例えば、回転速度比200%、バックコントラスト300Vに設定することにより、感光ドラム1の表面電位低下量は42V、検知電流量は2.12μAとなる。これによって、電流検知精度が増すことになる。本実施例では、カートリッジ有無検知を行う際に電流検知を行っているが、感光ドラム1の表面電位低下量を検知する電圧検知であってもよい。 Based on the above results, set values for the rotational speed difference and the back contrast when executing the cartridge presence/absence detection are considered. Since the rotation speed ratio is 170% and the back contrast is 200 V during image formation, the surface potential drop amount of the photosensitive drum 1 is 23 V and the detected current amount is 1.16 μA from the relationships shown in FIGS. On the other hand, when detecting the presence or absence of a cartridge, both the rotation speed ratio and the back contrast are made larger than those during image formation. For example, when the rotation speed ratio is set to 200% and the back contrast is set to 300V, the surface potential drop amount of the photosensitive drum 1 is 42V and the detected current amount is 2.12 μA. This will increase the current sensing accuracy. In this embodiment, current detection is performed when cartridge presence/absence detection is performed.

5.ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着有無検知方法
現像ローラ41に流れる電流を検知し、装置本体100に対してドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20の装着状態を判別する過程を以下に説明する。図8は、画像形成装置100に備えられた制御部202により実行される、画像形成装置100に対するカートリッジ装着有無検知方法について説明するためのフローチャートである。
5. Method for Detecting Attachment of Drum Cartridge and Developing Cartridge A process for detecting the current flowing through the developing roller 41 and determining the attachment state of the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 to the apparatus main body 100 will be described below. FIG. 8 is a flowchart for explaining a method for detecting whether or not a cartridge is attached to the image forming apparatus 100, which is executed by the control unit 202 provided in the image forming apparatus 100. As shown in FIG.

カートリッジ装着有無検知が開始される(S-1)条件として、画像形成装置本体100の電源が投入された時など、カートリッジの装着有無を判断することが出来ない場合が挙げられる。そのような場合、まず、各カートリッジを挿入するための不図示の開閉扉の開閉動作や装置本体100の電源ONに伴って、開閉状態検知スイッチが“閉”を検知する(S-2)。“閉”が検知されると、画像形成装置100の感光ドラム1が回転駆動をはじめ、帯電ローラ2に帯電電圧を印加し、感光ドラム1の表面を一様に帯電させる(S-3)。その後、現像ローラ41に現像電圧を印加し、現像ローラ41を感光ドラム1に対して離間状態から、感光ドラム1が回転駆動している状態で、現像ローラ41を現像当接離間カム45によって感光ドラムに当接させる(S-4)。そして、現像ローラ41に流れる現像電流の検知を行い、所定の電流量以上の電流が流れていれば、ドラムカートリッジ10、現像カートリッジ20が共に装着されていると判断する(S-5)。その後、現像当接離間カム45を用いて現像ローラ41を感光ドラム1から離間させ、現像ローラ41に印加される現像電圧電源40を停止する(S-6)。そして、帯電ローラ2に印加される帯電電圧電源30を停止し、感光ドラム1の回転駆動を停止する(S-7)。以上の動作により、カートリッジの装着有無の検知を終了する(S-8)。 As a condition (S-1) for starting detection of whether or not the cartridge is mounted, there is a case where it is impossible to determine whether or not the cartridge is mounted, such as when the image forming apparatus main body 100 is powered on. In such a case, first, the open/closed state detection switch detects "closed" as the opening/closing door (not shown) for inserting each cartridge is opened/closed and the power supply of the apparatus main body 100 is turned on (S-2). When "closed" is detected, the photosensitive drum 1 of the image forming apparatus 100 starts rotating, and a charging voltage is applied to the charging roller 2 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 1 (S-3). Thereafter, a developing voltage is applied to the developing roller 41, and the developing roller 41 is exposed by the developing contact/separating cam 45 while the developing roller 41 is separated from the photosensitive drum 1 while the photosensitive drum 1 is driven to rotate. It is brought into contact with the drum (S-4). Then, the developing current flowing through the developing roller 41 is detected, and if a current of a predetermined amount or more flows, it is determined that both the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are installed (S-5). After that, the development roller 41 is separated from the photosensitive drum 1 by using the development contact/separation cam 45, and the development voltage power source 40 applied to the development roller 41 is stopped (S-6). Then, the charging voltage power supply 30 applied to the charging roller 2 is stopped, and the rotational drive of the photosensitive drum 1 is stopped (S-7). With the above operation, the detection of whether or not the cartridge is installed is completed (S-8).

次に、具体的なカートリッジ判別方法に関して図9、図10を用いて説明する。図9は、図8のフローチャートの内容をより詳細に示したフローチャートであり、図10は検知動作と検知電流信号を示すタイミングチャートである。 Next, a specific cartridge determination method will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. FIG. 9 is a flow chart showing in more detail the content of the flow chart of FIG. 8, and FIG. 10 is a timing chart showing sensing operations and sensed current signals.

カートリッジ装着有無検知を開始し(S-11)、帯電電圧が印加され感光ドラム1が駆動された状態で(S-12)、現像電圧が印加された現像ローラ41を感光ドラム1に当接させる(S-13)。この時に、現像ローラ41に流れる現像電流の検知を行う(S-14)。電流検知におけるカートリッジの装着有無判別方法を具体的に説明する。図10において、検知電流はドラムカートリッジ10、現像カートリッジ20が装着されていると判断された場合、本体動作の感光ドラム1の回転時は電流が検知されないが、現像ローラ41が感光ドラム1に当接した瞬間から電流が流れ始める。その後も、現像当接が行われている限り電流は検知され続ける。そこで、図9において、現像電流I1の電流値が0より絶対値で大きければドラムカートリッジ10、現像カートリッジ20が装置本体に装着されていると判断する。一方、0と等しければ、電流の変化が無いということになるので、現像ローラ41が感光ドラム1に当接していない、すなわち、ドラムカートリッジ10、現像カートリッジ20が装置本体に装着されていないと判断する。その後、ドラムカートリッジ10、現像カートリッジ20の未装着報知を行う(S-18)。この時、現像電流I1の電流値の閾値は、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20が装着されていないことを示す閾値でなくてはならない。本実施例では、現像電流検知手段17によって検知電流が検知されなかった場合に、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20が装着されていないと判別する。しかし、閾値は0に限らず、バラつきを考慮した値を別途閾値として設けてもよい。(S-14)にて、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20が装着されていると判断された場合(S-15)は、現像当接離間カム45を用いて現像ローラ41を感光ドラム1から離間させる(S-16)。そして、現像ローラ41に印加される現像電圧電源40と帯電ローラ2に印加される帯電電圧電源30、感光ドラム1の回転駆動を停止する(S-17)。ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20が装着されていると判断すれば動作を完了し(S-18)、画像形成動作に備える。 Detecting whether or not the cartridge is installed is started (S-11), and in a state where the charging voltage is applied and the photosensitive drum 1 is driven (S-12), the developing roller 41 to which the developing voltage is applied is brought into contact with the photosensitive drum 1. (S-13). At this time, the developing current flowing through the developing roller 41 is detected (S-14). A method for determining whether or not a cartridge is mounted in current detection will be described in detail. In FIG. 10, when it is determined that the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are installed, the detected current is not detected when the photosensitive drum 1 rotates in the main body operation, but the developing roller 41 contacts the photosensitive drum 1 . As soon as they come into contact with each other, current begins to flow. After that, the current continues to be detected as long as development contact is being performed. Therefore, in FIG. 9, if the absolute value of the developing current I1 is greater than 0, it is determined that the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are attached to the apparatus main body. On the other hand, if it is equal to 0, it means that there is no change in the current, so it is determined that the developing roller 41 is not in contact with the photosensitive drum 1, that is, the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are not attached to the main body of the apparatus. do. After that, the non-mounting notification of the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 is performed (S-18). At this time, the threshold value of the current value of the developing current I1 must be a threshold value indicating that the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are not installed. In this embodiment, when the development current detection means 17 does not detect the detection current, it is determined that the drum cartridge 10 and the development cartridge 20 are not installed. However, the threshold value is not limited to 0, and a separate threshold value may be set in consideration of variations. When it is determined in (S-14) that the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are installed (S-15), the developing roller 41 is separated from the photosensitive drum 1 by using the developing contact/separating cam 45. (S-16). Then, the developing voltage power supply 40 applied to the developing roller 41, the charging voltage power supply 30 applied to the charging roller 2, and the rotational driving of the photosensitive drum 1 are stopped (S-17). If it is determined that the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are installed, the operation is completed (S-18) to prepare for the image forming operation.

以上のように、現像電流I1の検知によって、ドラムカートリッジ10の有無検知と現像カートリッジ20の有無検知を同時に行うことができる。本実施例では、現像カートリッジ20の当接における現像電流I1の変化を検知することで検知を行うことができる。具体的には、現像カートリッジ20の装着有無判別動作時に、感光ドラム1を回転させ帯電ローラ2と現像ローラ41に電圧を印加させた状態で、現像当接させた時に検知した電流値に基づいて、現像カートリッジ20の装着状態を判別する。 As described above, detection of the presence of the drum cartridge 10 and detection of the presence of the development cartridge 20 can be performed simultaneously by detecting the development current I1. In this embodiment, detection can be performed by detecting a change in the development current I1 when the development cartridge 20 abuts. More specifically, when the developing cartridge 20 is installed or not, the photosensitive drum 1 is rotated and a voltage is applied to the charging roller 2 and the developing roller 41 . , the mounting state of the developing cartridge 20 is discriminated.

また、本実施例ではカートリッジ二体化画像形成装置において説明を行ったが、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20とが一体的に構成された画像形成装置においても同様の方法でカートリッジの有無を検知できる。一体構成されたカートリッジにおける有無検知は、図9の(S-14)の電流検知によって、カートリッジの有無判断を行うことで検知をすることができる。 Further, in this embodiment, the image forming apparatus with two cartridges is described, but the presence or absence of the cartridge can also be detected by the same method in the image forming apparatus in which the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are integrated. . The presence/absence detection of the integrated cartridge can be performed by determining the presence/absence of the cartridge by the current detection of (S-14) in FIG.

また、本実施例の構成において、ドラムカートリッジ10を別の方法で検知する機構を有する場合や、ドラムカートリッジ10が本体に括り付けられている構成で実施すると効果を発揮する。すなわち、感光ドラム1が画像形成装置本体100に装着されている状態を検知した上で、現像カートリッジ20のみの装着有無を判別する構成において、簡易な構成で現像カートリッジ20の装着有無を判断するのに適している。 Further, in the configuration of this embodiment, it is effective to have a mechanism for detecting the drum cartridge 10 by another method, or to implement a configuration in which the drum cartridge 10 is tied to the main body. That is, in a configuration that determines whether or not only the developing cartridge 20 is attached after detecting that the photosensitive drum 1 is attached to the image forming apparatus main body 100, it is possible to determine whether or not the developing cartridge 20 is attached with a simple configuration. Suitable for

実施例1では、現像部での現像ローラ41に流れる電流を現像電流検知手段17によって検知してドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20の装着有無の判別を同時に行った。実施例1の方法では、ドラムカートリッジ10の装着有無検知を別で行うか、もしくは画像形成装置100に括り付けられている場合以外は、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20がそれぞれ装着されているかどうかを個別に判断することが出来ない。具体的には、実施例1で現像電流が現像電流検知手段17によって検知されなかった場合、現像ローラ41が感光ドラム1に当接していないことは分かるが、ドラムカートリッジ10が装着されているかどうかを判別することが出来ない。そこで、実施例2では、現像ローラ41が感光ドラム1に当接すると、感光ドラム1の表面電位の絶対値が小さくなることを利用して、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20の装着有無を個別に判別することが可能となる方法について説明する。実施例1では、現像ローラ41に流れる電流を検知したが、本実施例では、帯電ローラ2や転写ローラ5に流れる電流を検知する。画像形成装置や現像カートリッジの構成に関しては、実施例1に記載の構成と同じであるため、説明を割愛する。 In Example 1, the current flowing through the developing roller 41 in the developing section is detected by the developing current detecting means 17 to determine whether or not the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are attached at the same time. In the method of the first embodiment, whether or not the drum cartridge 10 is attached or not is detected separately, or whether or not the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are attached is detected unless the image forming apparatus 100 is attached to the image forming apparatus 100 . cannot be determined individually. Specifically, when the development current is not detected by the development current detection means 17 in the first embodiment, it is known that the development roller 41 is not in contact with the photosensitive drum 1, but whether or not the drum cartridge 10 is attached is detected. cannot be determined. Therefore, in the second embodiment, when the developing roller 41 contacts the photosensitive drum 1, the absolute value of the surface potential of the photosensitive drum 1 decreases. A method that enables determination will be described. Although the current flowing through the developing roller 41 is detected in the first embodiment, the current flowing through the charging roller 2 and the transfer roller 5 is detected in this embodiment. Since the configurations of the image forming apparatus and the developing cartridge are the same as those described in the first embodiment, description thereof is omitted.

1.現像部での感光ドラム表面電位の低下の利用
実施例1に記載の通り、感光ドラム1と現像ローラ41と、に回転速度差があり、電位差があると、現像部において、感光ドラム1の表面に形成されていた電荷が現像ローラ41に移動する。そのため、感光ドラム1の表面電位である暗部電位Vdが低下する。したがって、現像ローラ41の当接有無によって、感光ドラム1上の表面電位が異なることを意味する。ここで、感光ドラム1の表面電位が異なると、帯電によって生じる電流の電流値が異なることとなる。この電流を、図5に示した配置図に準じた帯電ローラ2に接続した帯電電流検知手段によって検知する事で、現像部において現像ローラ41が感光ドラム1に当接していることを判断することが出来る。すなわち、本方法を利用して、後述するドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20の装着有無を個別に判別することが出来る。
1. Utilization of Decrease in Surface Potential of Photoconductive Drum in Developing Section As described in Embodiment 1, when there is a difference in rotational speed between the photosensitive drum 1 and the developing roller 41 and there is a potential difference, the surface potential of the photosensitive drum 1 in the developing section is reduced. The charges formed in , move to the developing roller 41 . Therefore, the dark area potential Vd, which is the surface potential of the photosensitive drum 1, is lowered. Therefore, it means that the surface potential on the photosensitive drum 1 differs depending on whether or not the developing roller 41 is in contact. Here, if the surface potential of the photosensitive drum 1 is different, the current value of the current generated by charging will be different. This current is detected by charging current detection means connected to the charging roller 2 according to the layout shown in FIG. can be done. That is, by using this method, it is possible to individually determine whether or not a drum cartridge 10 and a developing cartridge 20, which will be described later, are attached.

2.ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着有無検知方法
帯電ローラ2に流れる電流を検知し、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20との装着状態を個別に判別する過程を以下に説明する。図11は、画像形成装置100に備えられた制御部202により実行される、画像形成装置100に対するそれぞれのカートリッジ装着有無検知方法について説明するためのフローチャートである。
2. Method for Detecting Attachment of Drum Cartridge and Developing Cartridge The process of detecting the current flowing through the charging roller 2 and separately determining the attachment state of the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 will be described below. FIG. 11 is a flowchart for explaining a method for detecting whether or not each cartridge is attached to the image forming apparatus 100, which is executed by the control unit 202 provided in the image forming apparatus 100. FIG.

カートリッジ装着有無検知が開始された場合(S-21)、まず、各カートリッジを挿入するための不図示の開閉扉の開閉動作や装置本体100の電源ONに伴って、開閉状態検知スイッチが“閉”を検知する(S-22)。“閉”が検知されると、画像形成装置100の感光ドラム1が回転駆動をはじめ、帯電ローラ2に帯電電圧を印加し、感光ドラム1の表面を一様に帯電させる(S-23)。そして、帯電ローラ2に流れる帯電電流の検知を行い、ドラムカートリッジ10の装着有無の判別を行う(S-24)。ドラムカートリッジ10が装着有無判断後、現像カートリッジ20の検知に進む。現像ローラ41は、感光ドラム1に対して離間状態から動作が始まるが、離間状態で現像ローラ41に現像電圧を印加し、感光ドラム1が回転駆動している状態で、現像ローラ41を現像当接離間カム45によって感光ドラム1に当接させる(S-25)。この時の感光ドラム1の表面電位である暗部電位Vdと現像電圧Vdcの関係から、帯電電流量の変化を検知して現像カートリッジ20の装着有無の判別を行う(S-26)。現像カートリッジ20が装着有無を判断したら、現像当接離間カム45を離間ポジションに戻す動作を行い、現像ローラ41に印加される電圧を停止する(S-27)。その後、帯電ローラ2に印加される電圧、感光ドラム1の回転駆動を停止する(S-28)。以上の動作により、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20の装着有無の検知を終了する(S-29)。 When cartridge installation detection is started (S-21), first, the open/closed state detection switch is turned "closed" in accordance with the opening/closing operation of an opening/closing door (not shown) for inserting each cartridge and the power supply of the apparatus main body 100 being turned on. ” is detected (S-22). When "closed" is detected, the photosensitive drum 1 of the image forming apparatus 100 starts rotating, and a charging voltage is applied to the charging roller 2 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 1 (S-23). Then, the charging current flowing through the charging roller 2 is detected to determine whether or not the drum cartridge 10 is attached (S-24). After determining whether or not the drum cartridge 10 is attached, the process proceeds to detection of the developing cartridge 20 . The operation of the developing roller 41 starts when it is separated from the photosensitive drum 1. In the separated state, a developing voltage is applied to the developing roller 41, and while the photosensitive drum 1 is being driven to rotate, the developing roller 41 is brought into contact with the developing roller. The contact/separation cam 45 is brought into contact with the photosensitive drum 1 (S-25). Based on the relationship between the dark area potential Vd, which is the surface potential of the photosensitive drum 1 at this time, and the developing voltage Vdc, a change in the amount of charging current is detected to determine whether or not the developing cartridge 20 is attached (S-26). After determining whether or not the developing cartridge 20 is attached, the developer contact/separation cam 45 is returned to the separated position, and the voltage applied to the developing roller 41 is stopped (S-27). After that, the voltage applied to the charging roller 2 and the rotational driving of the photosensitive drum 1 are stopped (S-28). By the above operation, the detection of whether or not the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are attached is completed (S-29).

次に、具体的なカートリッジ判別方法に関して図12、図13を用いて説明する。図12は、図11のフローチャートの内容をより詳細に示したフローチャートであり、図13は検知動作と検知電流信号を示すタイミングチャートである。 Next, a specific cartridge determination method will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. FIG. 12 is a flow chart showing in more detail the contents of the flow chart of FIG. 11, and FIG. 13 is a timing chart showing the detection operation and the detection current signal.

カートリッジ装着有無検知を開始し(S-31)、帯電電圧が印加され感光ドラム1が駆動された状態で(S-32)、現像当接離間カム45を用いて現像ローラ41を感光ドラム1から離間させる(S-33)。その状態で、帯電ローラ2に流れる帯電電流I2の電流検知を行い(S-34)、所定の電流量以上の電流が流れていれば、ドラムカートリッジ10が装着されていると判断し、現像カートリッジ20の装着検知ステップに進む(S-35)。(S-34)の帯電電流I2の検知とドラムカートリッジ10の装着有無判断に関して詳細に説明する。図13に示したように、検知電流I2はドラムカートリッジ10がある場合、本体動作の感光ドラム1の回転に伴い、回転初期に電流が多く流れる。通常、本シーケンスを実行する際には、前回の駆動から十分に時間が経過していることから、感光ドラム1の表面電位は0に近い状態となっている。したがって、その状態から暗部電位Vdにするために必要な電荷(電流)が感光ドラム1に流れ込むため、回転初期に電流が多く流れるのである。一度電位形成を行った後も、電流は検知されるが、これは、感光ドラム1の表面電位が暗減衰等により減少するために供給される電流であり、微小電流である。本実施例では、この微小電流を閾値I0とした。そこで、図13において、帯電電流の電流値I2が閾値I0より絶対値で大きければドラムカートリッジ10が装着されていると判断する。もし、帯電電流の電流値I2が閾値I0より絶対値で小さければ、ドラムカートリッジ10は装着されていないと判断する。その時は、帯電ローラ2に印加される帯電電圧電源30を停止し、感光ドラム1の回転駆動を停止し、ドラムカートリッジ10の未装着報知を行う(S-41)。帯電電流I2の電流値の閾値I0は、ドラムカートリッジ10が装着されていないことを示す閾値でなくてはならない。本実施例のように閾値I0を設けるのではなく、検知手段によって電流が検知されなかった場合に、ドラムカートリッジ10が装着されていないと判別してもよい。閾値I0は、現像ローラ41が感光ドラム1から離間され、かつ、帯電ローラ2に帯電電圧電源30によって電圧が印加された状態で感光ドラム1を回転させる場合に、検知手段により検知される電流値とすることが好ましい。ドラムカートリッジ10が装着されていれば、一度、感光ドラム1が帯電ローラ2によって表面を帯電された後、回転され、再度、電位形成される時に暗減衰分低下した表面電位を元の電位に戻す際に発生する微弱な放電により微小電流が流れる。それに対して、ドラムカートリッジ10が装着されていない場合には、それすらも発生しない。したがって、多少のノイズを検知したとしても、暗減衰を考慮した電流値、すなわち閾値未満であれば、ドラムカートリッジ10が装着されていないとみなすことが出来る。この閾値I0は、後述する現像カートリッジ20の装着有無にも適応することが出来る。 Detecting whether or not the cartridge is attached is started (S-31), and in a state where the photosensitive drum 1 is driven by applying a charging voltage (S-32), the developing roller 41 is moved away from the photosensitive drum 1 by using the developing contact/separation cam 45. Separate them (S-33). In this state, the charging current I2 flowing through the charging roller 2 is detected (S-34). 20 (S-35). The detection of the charging current I2 and the determination of whether or not the drum cartridge 10 is installed in (S-34) will be described in detail. As shown in FIG. 13, when the drum cartridge 10 is present, the detection current I2 flows more in the initial stage of rotation as the photosensitive drum 1 rotates during the operation of the main body. Normally, when this sequence is executed, the surface potential of the photosensitive drum 1 is close to zero because a sufficient amount of time has passed since the previous driving. Therefore, the electric charge (current) required to set the dark potential Vd from this state flows into the photosensitive drum 1, so that a large amount of current flows at the beginning of rotation. Even after the potential formation is performed once, the current is detected, but this current is supplied because the surface potential of the photosensitive drum 1 decreases due to dark decay or the like, and is a very small current. In this embodiment, this minute current is set as the threshold value I0. Therefore, in FIG. 13, if the current value I2 of the charging current is larger in absolute value than the threshold value I0, it is determined that the drum cartridge 10 is mounted. If the current value I2 of the charging current is smaller in absolute value than the threshold value I0, it is determined that the drum cartridge 10 is not mounted. At that time, the charging voltage power supply 30 applied to the charging roller 2 is stopped, the rotational drive of the photosensitive drum 1 is stopped, and the drum cartridge 10 non-mounting notification is performed (S-41). The threshold I0 of the current value of the charging current I2 must be a threshold indicating that the drum cartridge 10 is not mounted. Instead of setting the threshold value I0 as in this embodiment, it may be determined that the drum cartridge 10 is not installed when the current is not detected by the detection means. The threshold value I0 is a current value detected by the detecting means when the developing roller 41 is separated from the photosensitive drum 1 and the photosensitive drum 1 is rotated with a voltage applied to the charging roller 2 by the charging voltage power supply 30. It is preferable to If the drum cartridge 10 is mounted, the surface potential of the photosensitive drum 1, which has been charged once by the charging roller 2, is rotated, and when the potential is formed again, the surface potential that has decreased by the amount of dark attenuation is returned to the original potential. A minute electric current flows due to the weak discharge that occurs at that time. On the other hand, even that does not occur when the drum cartridge 10 is not attached. Therefore, even if some noise is detected, it can be considered that the drum cartridge 10 is not mounted if the current value considering the dark decay, that is, is less than the threshold value. This threshold value I0 can also be applied to whether or not the developing cartridge 20 is mounted, which will be described later.

続いて、現像カートリッジ20の装着有無検知について説明する。帯電電圧を印加させ、感光ドラム1は駆動させたまま、現像当接離間カム45を当接状態に移動させる(S-36)。その際に、現像ローラ41が当接したであろう感光ドラム1の表面が、回転により帯電ローラ2の位置に到達した時に帯電ローラ2に流れる電流I3を検知する(S-37)。I3と閾値I0を比較して、当接動作によって帯電電流量が増加すれば、感光ドラム1への現像ローラ41が当接したことによる暗部電位Vdの絶対値の低下が発生したこととなり、現像カートリッジ20が装着されていると判断する。すなわち、I3とI0の差を算出することによって現像カートリッジ20の装着有無を判別することが出来る。帯電電流I3は、上述のように感光ドラム1の表面電位が低下することで、再度、帯電ローラ2によって帯電される際に帯電ローラ2に印加される電圧と感光ドラム1の表面電位である暗部電位Vdの電位差が大きくなるため検出される。一方、当接動作を行っても帯電電流量に変化がなければ感光ドラム1に現像ローラ41が当接していないことになるため、現像カートリッジ20が装着されていないと判断し、現像カートリッジ20の未装着報知を行う(S-42)。(S-37)にて、現像カートリッジ20が装着されていると判断された場合(S-38)は、現像カートリッジ20の離間動作を行い、その後、現像ローラ41に印加される電圧を停止する(S-39)。そして、帯電ローラ2に印加される電圧、感光ドラム1の回転駆動を停止し(S-40)、現像カートリッジ20が装着有無検知を完了し(S-43)、画像形成動作に備える。 Next, detection of whether or not the developing cartridge 20 is attached will be described. While the charging voltage is applied and the photosensitive drum 1 is driven, the development contact/separation cam 45 is moved to the contact state (S-36). At this time, the current I3 flowing through the charging roller 2 is detected when the surface of the photosensitive drum 1 with which the developing roller 41 abuts reaches the position of the charging roller 2 by rotation (S-37). When I3 is compared with the threshold value I0 and the amount of charging current increases due to the contact operation, it means that the contact of the developing roller 41 with the photosensitive drum 1 has caused a decrease in the absolute value of the dark potential Vd. It is determined that the cartridge 20 is attached. That is, by calculating the difference between I3 and I0, it is possible to determine whether or not the developing cartridge 20 is attached. The charging current I3 is the voltage applied to the charging roller 2 and the surface potential of the photosensitive drum 1 when the surface potential of the photosensitive drum 1 decreases as described above, and the voltage applied to the charging roller 2 when the charging roller 2 is charged again. It is detected because the potential difference of the potential Vd increases. On the other hand, if there is no change in the amount of charging current even after the contacting operation is performed, it means that the developing roller 41 is not in contact with the photosensitive drum 1. Therefore, it is determined that the developing cartridge 20 is not attached, and the developing cartridge 20 is removed. A non-wearing notification is performed (S-42). When it is determined in (S-37) that the developing cartridge 20 is attached (S-38), the separating operation of the developing cartridge 20 is performed, and then the voltage applied to the developing roller 41 is stopped. (S-39). Then, the voltage applied to the charging roller 2 and the rotational driving of the photosensitive drum 1 are stopped (S-40), and detection of whether or not the developing cartridge 20 is installed is completed (S-43) to prepare for the image forming operation.

図13に示したフローチャートをまとめると以下のようになる。まず、第1の工程として、現像当接離間カム45によって現像ローラ41を感光ドラム1から離間させる離間動作を行い、感光ドラム1を回転させ、帯電ローラ2と現像ローラ41に電圧を印加した状態で電流値を検知する。次に、第2の工程として、現像ローラ41を感光ドラム1に当接させる当接動作を行い、電流値を検知し、検知された電流値と、第1の工程で検知された電流値に基づいて、現像カートリッジの装着状態を判別する。続いて、第3の工程として、現像離間動作を行い、現像電圧、帯電電圧、感光ドラム1の回転動作をそれぞれ停止させて、画像形成に備える。 The flow chart shown in FIG. 13 can be summarized as follows. First, as a first step, the development contact/separation cam 45 performs a separating operation for separating the developing roller 41 from the photosensitive drum 1 , rotating the photosensitive drum 1 , and applying a voltage to the charging roller 2 and the developing roller 41 . to detect the current value. Next, as a second step, a contact operation is performed to bring the developing roller 41 into contact with the photosensitive drum 1, a current value is detected, and the detected current value and the current value detected in the first step are compared. Based on this, the mounting state of the developing cartridge is discriminated. Subsequently, as a third step, the development separation operation is performed, and the development voltage, the charging voltage, and the rotation operation of the photosensitive drum 1 are respectively stopped to prepare for image formation.

以上のように、帯電電流I3を検知することで現像カートリッジ20の装着有無を判別することが出来る。制御部202によって現像当接離間カム45を制御して現像離間させた場合に検知された電流値と、現像部において現像当接していた感光ドラム1表面が帯電ローラ2の帯電部に到達した時に検知される電流値から現像カートリッジ20の装着有無を判別する。すなわち、第1の工程において検知された電流値と、第2の工程において検知された電流値から現像カートリッジ20の装着状態を判別する。その際に、電流値に変化がない場合に現像カートリッジ20が装着されていないと判別しても、閾値I0より絶対値で小さい場合に、現像カートリッジ20が装着されていないと判別してもよい。設定される閾値I0は、感光ドラム1を回転させる場合に、現像離間されていて帯電ローラ2に電圧が印加された状態で検知される電流値であるとする。現像カートリッジ20の装着有無は現像当接、現像離間の2つの状態での電流値を比較しているが、ドラムカートリッジ10の装着有無は電流が流れるか否かの判断でよい。また、現像離間時の電流値に関しては、逐次測定しなくても、あらかじめメモリ156に格納される値を採用してもよい。 As described above, it is possible to determine whether or not the developing cartridge 20 is attached by detecting the charging current I3. A current value detected when the development contact/separation cam 45 is controlled by the control unit 202 to separate the development, and a time when the surface of the photosensitive drum 1 in development contact in the development unit reaches the charging unit of the charging roller 2. Whether or not the developing cartridge 20 is attached is determined from the detected current value. That is, the mounting state of the developing cartridge 20 is determined from the current value detected in the first step and the current value detected in the second step. At that time, it may be determined that the developing cartridge 20 is not installed when the current value does not change, or it may be determined that the developing cartridge 20 is not installed when the absolute value is smaller than the threshold value I0. . It is assumed that the set threshold value I0 is a current value detected when the photosensitive drum 1 is rotated and a voltage is applied to the charging roller 2 while the charging roller 2 is separated for development. Whether or not the developing cartridge 20 is attached is determined by comparing the current values in the two states of development contact and development separation. Further, as for the current value at the time of separation from development, a value stored in the memory 156 in advance may be used instead of the sequential measurement.

以上のように、帯電電流I2、I3を検知することにより、ドラムカートリッジ10の装着有無検知と現像カートリッジ20の装着有無検知を個別に行うことができる。特に、現像カートリッジ20の装着有無検知では、現像カートリッジ20の当接における帯電電流I3を検知することで判別を行うことができる。感光ドラム1が装置本体100にあり帯電ローラ2に帯電電圧を印加させた状態で回転させ、感光ドラム1の表面において現像部を形成する領域が帯電部に到達した時に検知手段によって検知された電流値に応じて、現像カートリッジ20の装着状態を判別する。 As described above, by detecting the charging currents I2 and I3, it is possible to separately detect whether or not the drum cartridge 10 is attached and whether or not the developing cartridge 20 is attached. In particular, in detecting whether or not the developing cartridge 20 is attached, determination can be made by detecting the charging current I3 when the developing cartridge 20 abuts. The current detected by the detection means when the photosensitive drum 1 in the apparatus main body 100 is rotated with the charging roller 2 applied with a charging voltage, and the area forming the developing portion on the surface of the photosensitive drum 1 reaches the charging portion. The mounting state of the developing cartridge 20 is determined according to the value.

(変形例1)
実施例1においては、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20の装着有無検知を帯電電流の検知により行った。しかし、感光ドラム1の電位変化による電流検知は、帯電電流以外で行っても同様の結果が得られる。変形例1として、帯電電流の検知に代わり、転写電流の検知を行った場合に関して説明する。転写電流の検知によっても、帯電電流の検知と同様に、ドラムカートリッジ10と現像カートリッジ20の検知を個別に行うことが出来る。転写電流を検知するにあたって、検知手段は図5に示した配置図に準じて転写ローラ5に直接接続する形で配置されている。転写電流を用いたカートリッジ装着有無検知方法については、実施例2に記載した帯電電流を用いた部分を転写電流に置き換えたものとなるため、説明を割愛する。転写電流による検知も帯電電流による検知と同様にして、ドラムカートリッジ10の有無検知と現像カートリッジ20の有無検知を個別に行うことができる。特に、現像カートリッジ20の有無検知では現像カートリッジ20の当接における転写電流の変化を検知することで検知を行うことができる。具体的には、感光ドラム1が装置本体100にあり転写ローラ5に転写電圧を印加させた状態で回転させ、感光ドラム1の表面において現像部を形成する領域が転写部に到達した時に検知手段によって検知された電流値に応じて、現像カートリッジ20の装着状態を判別する。実施例2では帯電ローラ2に帯電電圧を印加させたが、転写ローラ5を用いてカートリッジの有無検知を行う場合、転写ローラ5に転写電圧を印加させれば必ずしも帯電電圧を印加させる必要はない。
(Modification 1)
In Example 1, whether or not the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 are attached is detected by detecting the charging current. However, the current detection based on the potential change of the photosensitive drum 1 can obtain the same result even if it is performed with a current other than the charging current. As Modified Example 1, a case in which the transfer current is detected instead of the charging current is detected will be described. By detecting the transfer current as well, the drum cartridge 10 and the developing cartridge 20 can be detected separately, similarly to the detection of the charging current. In detecting the transfer current, the detecting means is arranged so as to be directly connected to the transfer roller 5 according to the layout shown in FIG. A description of the method of detecting whether or not the cartridge is mounted using the transfer current is omitted because the part using the charging current described in the second embodiment is replaced with the transfer current. In the detection based on the transfer current as well as the detection based on the charging current, the presence/absence detection of the drum cartridge 10 and the presence/absence detection of the developing cartridge 20 can be performed separately. In particular, detection of the presence or absence of the developing cartridge 20 can be performed by detecting a change in the transfer current when the developing cartridge 20 abuts. Specifically, the photosensitive drum 1 is located in the main body 100 of the apparatus, and the transfer roller 5 is rotated with a transfer voltage applied. The mounting state of the developing cartridge 20 is determined according to the current value detected by . In the second embodiment, the charging voltage is applied to the charging roller 2. However, when detecting the presence or absence of the cartridge using the transfer roller 5, it is not necessary to apply the charging voltage as long as the transfer voltage is applied to the transfer roller 5. .

1.画像形成装置
図14は、本発明にかかる第3実施形態としての画像形成装置200の概略構成を示す図である。本実施例での画像形成装置200は、4つのユニットカートリッジが装着されるフルカラー画像形成装置である。4つのユニットカートリッジはそれぞれ収容するトナーの色が違い、イエロー、マゼンタ、シアン、の3原色にブラックを加えた4つである。ユニットカートリッジは、実施例1のカートリッジ構成と同様に、ドラムカートリッジ110と現像カートリッジ120から形成され、2つのカートリッジが装置本体200から個別に着脱可能なカートリッジ二体化構成である。
1. Image Forming Apparatus FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus 200 as a third embodiment according to the present invention. The image forming apparatus 200 in this embodiment is a full-color image forming apparatus in which four unit cartridges are mounted. The four unit cartridges accommodate different colors of toner, namely, the three primary colors of yellow, magenta, and cyan, plus black. The unit cartridge is composed of a drum cartridge 110 and a developing cartridge 120, similar to the cartridge configuration of the first embodiment, and has a dual cartridge configuration in which the two cartridges can be separately attached to and detached from the apparatus main body 200. FIG.

画像形成装置200はトナー色に応じた各カートリッジを収容する画像形成部である画像形成ステーションを複数有する。図14の左側からイエローステーション(Y)、マゼンタステーション(M)、シアンステーション(C)、ブラックステーション(K)の順に配置され、画像形成ステーションに応じた色のカートリッジがそれぞれ収容される。本実施例において、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色に関して、複数設けられる要素は統一表記している。各画像形成ステーションの構成は、収容するトナーの色以外では同じであるため、画像形成ステーションの説明においては、1つの画像形成ステーションに関して代表的に説明する。 The image forming apparatus 200 has a plurality of image forming stations, which are image forming units that accommodate cartridges corresponding to toner colors. The yellow station (Y), magenta station (M), cyan station (C), and black station (K) are arranged in this order from the left side of FIG. 14, and cartridges of colors corresponding to image forming stations are accommodated. In this embodiment, a uniform notation is used for multiple elements for each of the colors yellow, magenta, cyan, and black. Since the configuration of each image forming station is the same except for the color of the toner contained therein, one image forming station will be representatively described in the description of the image forming stations.

現像カートリッジ120の説明、ならびに回転速度差による感光ドラム101の表面電位の低下の説明については実施例1、2の実施形態を援用する。本実施の形態では、画像形成動作、ならびにドラムカートリッジ110と現像カートリッジ120の装着有無検知方法について説明する。 Embodiments 1 and 2 are referred to for the description of the developing cartridge 120 and the description of the decrease in the surface potential of the photosensitive drum 101 due to the difference in rotational speed. In this embodiment, an image forming operation and a method for detecting whether or not the drum cartridge 110 and the developing cartridge 120 are attached will be described.

以下に、画像形成動作について説明する。画像形成動作が開始されると感光ドラム101は、感光ドラム101の駆動モータにて、図14中の矢印方向に回転駆動される。感光ドラム101の表面を帯電する帯電ローラ102には、図15のブロック図で示した帯電電圧電源130から所定のタイミングで負電圧が印加され、感光ドラム101の表面上は一様に負帯電する。本実施例では、帯電ローラ102に印加される電圧は、画像形成ステーションに依らず単一の電源から供給されるため、同一の帯電電圧が帯電ローラ102に印加される。 The image forming operation will be described below. When the image forming operation is started, the photosensitive drum 101 is rotationally driven in the direction of the arrow in FIG. 14 by the driving motor of the photosensitive drum 101 . A charging roller 102 that charges the surface of the photosensitive drum 101 is applied with a negative voltage at a predetermined timing from a charging voltage power supply 130 shown in the block diagram of FIG. 15, and the surface of the photosensitive drum 101 is uniformly negatively charged. . In this embodiment, the voltage applied to the charging roller 102 is supplied from a single power supply regardless of the image forming station, so the same charging voltage is applied to the charging roller 102 .

本実施例における、帯電された感光ドラム101を露光するレーザ露光ユニット103は、画像データがない非画像部である所謂白地部においてもレーザ照射により非画像部露光を行う。この動作をバックグラウンド露光という。ここで言う白地部とは、感光ドラム101の表面に形成された暗部電位Vdの部分である。白地部へのレーザ照射強度は、画像データがある画像部に比べて十分に弱い露光である。この弱露光により感光ドラム101に形成される表面電位は、現像電圧Vdcに対しては絶対値で大きく設定される。このため、白地部への露光領域であるバックグラウンド露光部には、トナーの現像は行われず、非画像形成部である白地を保つことができる。白地部に対してもレーザ露光を行うことで、各画像形成ステーションに対し、感光ドラム101と現像ローラ143とが接触する現像部での感光ドラム101の表面電位を任意に変えることができる。バックグラウンド露光の詳細については後述する。 In this embodiment, the laser exposure unit 103 that exposes the charged photosensitive drum 101 performs non-image area exposure by laser irradiation even on a so-called white background area, which is a non-image area with no image data. This operation is called background exposure. The white background portion referred to here is a portion of the dark portion potential Vd formed on the surface of the photosensitive drum 101 . The intensity of laser irradiation to the white background portion is sufficiently weak exposure compared to the image portion having the image data. The surface potential formed on the photosensitive drum 101 by this weak exposure is set to a large absolute value with respect to the development voltage Vdc. For this reason, toner development is not performed in the background exposure portion, which is the exposure area for the white background portion, and the white background, which is the non-image forming portion, can be maintained. By performing laser exposure on the white background portion as well, the surface potential of the photosensitive drum 101 at the developing portion where the photosensitive drum 101 and the developing roller 143 are in contact can be arbitrarily changed for each image forming station. Details of the background exposure will be described later.

現像カートリッジ120は、感光ドラム101の表面上に形成された静電潜像に対し、図15に示した現像電圧電源141から現像電圧Vdcが印加されることで、感光ドラム101との現像部でトナーによる現像を行う。現像電圧Vdcも、帯電電圧と同様に、画像形成ステーションに依らず一定の電圧が現像電圧電源141から印加されている。 Developing cartridge 120 applies developing voltage Vdc from developing voltage power source 141 shown in FIG. Develop with toner. As with the charging voltage, the developing voltage Vdc is also applied from the developing voltage power source 141 at a constant voltage regardless of the image forming station.

感光ドラム101上に可視化されたトナー像は、その後、転写部に送られる。転写部で中間転写体である無端中間転写ベルト150にトナー像が一次転写される。転写部では、中間転写ベルト150を介し、感光ドラム101の略対向に一次転写ローラ151が配置されている。中間転写ベルト150は感光ドラム101にそれぞれ当接するように配置されており、100V印加で測定した際の外周面の表面抵抗率が1×1011(Ω/□)であるものを用いた。中間転写ベルト150は厚さ100~200(μm)であり、PVdf(ポリフッ化ビニリデン)、ナイロン、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)等の樹脂フィルムを、無端状に形成したものである。一次転写ローラ151には、図15に示した一次転写電圧電源142により転写電圧が印加される。順次、各画像形成ステーションで感光ドラム101に形成されたトナー像を、所定のタイミングで中間転写ベルト150上に重ね合わせることで、各色トナーが積層した多重トナー像を中間転写ベルト150上に形成することが出来る。中間転写ベルト150上で形成された多重トナー像は、中間転写ベルト150の駆動部152の回動により、二次転写部である二次転写ローラ160との当接部へ向け、移動する。記録材Pは、中間転写ベルト150によって送られてくる多重トナー像に同期するように、中間転写ベルト150に対し圧接配置された二次転写ローラ160との当接部に向けて、供給を開始される。二次転写ローラ160と中間転写ベルト150との当接部において、図15に示した二次転写電圧電源161から二次転写電圧が二次転写ローラ160に印加され、該トナー像が記録材P上に二次転写される。その後、記録材Pは定着装置170に通され、そこでトナー像が加熱加圧により記録材Pに定着され、排紙される。 The toner image visualized on the photosensitive drum 101 is then sent to the transfer section. A toner image is primarily transferred onto an endless intermediate transfer belt 150, which is an intermediate transfer member, at the transfer portion. In the transfer section, a primary transfer roller 151 is arranged substantially opposite the photosensitive drum 101 with the intermediate transfer belt 150 interposed therebetween. The intermediate transfer belt 150 is arranged so as to be in contact with the photosensitive drums 101 respectively, and the surface resistivity of the outer peripheral surface thereof is 1×10 11 (Ω/□) when measured with 100 V applied. The intermediate transfer belt 150 has a thickness of 100 to 200 (μm), and is an endless resin film made of PVdf (polyvinylidene fluoride), nylon, PET (polyethylene terephthalate), PC (polycarbonate), or the like. A transfer voltage is applied to the primary transfer roller 151 by the primary transfer voltage power source 142 shown in FIG. The toner images formed on the photosensitive drums 101 at the respective image forming stations are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 150 at a predetermined timing, thereby forming a multiple toner image on the intermediate transfer belt 150 in which the toners of each color are layered. can do A driving portion 152 of the intermediate transfer belt 150 rotates to move the multiple toner image formed on the intermediate transfer belt 150 toward a contact portion with a secondary transfer roller 160 which is a secondary transfer portion. The recording material P starts to be supplied toward the contact portion with the secondary transfer roller 160 which is arranged in pressure contact with the intermediate transfer belt 150 so as to synchronize with the multiple toner image sent by the intermediate transfer belt 150 . be done. A secondary transfer voltage is applied to the secondary transfer roller 160 from the secondary transfer voltage power supply 161 shown in FIG. Secondarily transferred on top. After that, the recording material P is passed through the fixing device 170, where the toner image is fixed on the recording material P by heating and pressurization, and the recording material P is discharged.

感光ドラム101から中間転写ベルト150にトナー像が一次転写された後の感光ドラム101上に残留するトナー等は、クリーニング手段であるクリーニングブレード106により除去清掃され、廃トナー容器内に回収収容される。また、中間転写ベルト150上の二次転写残トナー等は、中間転写ベルトクリーニング装置180にて除去清掃される。 After the toner image has been primarily transferred from the photosensitive drum 101 to the intermediate transfer belt 150, the residual toner or the like on the photosensitive drum 101 is removed by a cleaning blade 106 and collected and stored in a waste toner container. . Secondary transfer residual toner and the like on the intermediate transfer belt 150 are removed and cleaned by the intermediate transfer belt cleaning device 180 .

中間転写ベルトクリーニング装置180で除去されたトナー等は、画像形成装置200中に配置された不図示の回転搬送部材により、画像形成装置200に取り付けられた不図示の廃トナー回収容器へと搬送され、回収される。 The toner or the like removed by the intermediate transfer belt cleaning device 180 is conveyed to a waste toner collecting container (not shown) attached to the image forming apparatus 200 by a rotary conveying member (not shown) arranged in the image forming apparatus 200 . , is recovered.

このように、感光ドラム101ならびに中間転写ベルト150は、クリーニングブレード106および中間転写ベルトクリーニング装置180で転写残トナー等を除去し、次の画像形成に備える。 In this manner, the photosensitive drum 101 and the intermediate transfer belt 150 are cleaned by the cleaning blade 106 and the intermediate transfer belt cleaning device 180 to remove residual toner, etc., to prepare for the next image formation.

また、現像カートリッジ120は、画像形成動作に合わせて感光ドラム101への接離の動作である当接離間動作を行う。この当接離間動作は、画像形成装置200の現像当接離間機構である現像当接離間レバー145の動作によって行われる。現像カートリッジ120の突起部に対して、現像当接離間レバー145が図14中で左右に移動動作することで、現像カートリッジ120の突起部に引っかかり、現像ローラ143の感光ドラム101の表面への当接離間を行うことができる。 Further, the developing cartridge 120 performs a contact/separation operation, which is a contact/separation operation with respect to the photosensitive drum 101, in accordance with the image forming operation. This contact/separation operation is performed by the operation of the development contact/separation lever 145 which is the development contact/separation mechanism of the image forming apparatus 200 . 14, the developer contact/separation lever 145 moves left and right with respect to the protrusion of the developer cartridge 120, and is caught by the protrusion of the developer cartridge 120, causing the development roller 143 to contact the surface of the photosensitive drum 101. It is possible to make contact and separation.

図15は、本実施例における画像形成装置200の要部の概略制御態様を示すブロック図である。コントローラ300は、ホスト装置との間で各種の電気的な情報の授受をすると共に、画像形成装置200の画像形成動作を所定の制御プログラムや参照テーブルに従って、インターフェース301を介して制御部290で統括的に制御する。制御部290は、様々な演算処理を行う中心的素子であるCPU251、記憶素子であるROM、RAMなどのメモリ252などを有して構成される。制御部290は、各種の電気的情報信号の授受や、各部の駆動のタイミングなどを制御して、所定の画像形成シーケンスの制御などを行う。例えば、帯電電圧電源130、現像電圧電源141、レーザ露光ユニット103、一次転写電圧電源142、二次転写電圧電源161による印加電圧や露光量、現像当接離間レバー145による当接離間動作等、所定の作像シーケンスを制御している。本実施例において、現像カートリッジ120やドラムカートリッジ110の装着有無の判別を行う判別手段も制御部290によって制御される。 FIG. 15 is a block diagram showing a schematic control mode of the main part of the image forming apparatus 200 in this embodiment. The controller 300 exchanges various electrical information with the host apparatus, and controls the image forming operation of the image forming apparatus 200 by the control unit 290 via the interface 301 according to a predetermined control program and reference table. control effectively. The control unit 290 includes a CPU 251 which is a central element for performing various arithmetic processing, a memory 252 such as a ROM and a RAM which are storage elements, and the like. The control unit 290 controls transmission and reception of various electrical information signals, timing of driving each unit, and the like, and controls a predetermined image forming sequence. For example, the voltage and exposure amount applied by the charging voltage power supply 130, the development voltage power supply 141, the laser exposure unit 103, the primary transfer voltage power supply 142, and the secondary transfer voltage power supply 161, the contact/separation operation by the development contact/separation lever 145, etc. image forming sequence. In this embodiment, the control section 290 also controls the determining means for determining whether the developing cartridge 120 or the drum cartridge 110 is installed.

また、本実施の形態はベルト部材を用いた中間転写体の構成を採用したが、ベルト上に記録材Pを搬送させ、感光ドラム1とベルト部材が当接する転写部において、直接、記録材Pに転写する形態を採用してもよい。 Further, although the present embodiment adopts the configuration of the intermediate transfer member using the belt member, the recording material P is conveyed on the belt, and the recording material P is directly transferred at the transfer portion where the photosensitive drum 1 and the belt member are in contact with each other. You may adopt the form which transcribe|transfers to.

2.バックグラウンド露光
バックグラウンド露光について説明する。バックグラウンド露光は、画像形成ステーション毎に帯電電位が異なっても、現像部での感光ドラム101の表面電位を、画像形成ステーションに依らず一様にそろえることが出来るという利点を有する。バックグラウンド露光の具体的な態様は、レーザ露光ユニット103によって、帯電ローラ102で帯電された感光ドラム101に、トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光する非画像部露光である。トナー像を形成する表面電位を形成するために非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光する画像部露光とは異なり、露光量は小さい。たとえ帯電後の感光ドラム101の表面電位がばらついていたとしても、バックグラウンド露光を行うことで、適宜、感光ドラム101の表面電位を設定することができる。よって、このバックグラウンド露光により、カラー画像形成装置200において、帯電電圧、現像電圧Vdcを画像形成ステーションに依らず一定の電圧として印加しても、現像部では一律同じ電位関係にすることができる。つまり、高品質の画像形成が高圧素子を減らしたコストダウンした本体においても出力可能となる。
2. Background Exposure Background exposure will be described. Background exposure has the advantage that the surface potential of the photosensitive drum 101 in the developing section can be made uniform regardless of the image forming station, even if the charging potential differs for each image forming station. A specific mode of background exposure is non-image area exposure in which the laser exposure unit 103 exposes the photosensitive drum 101 charged by the charging roller 102 to form a surface potential that does not form a toner image. The amount of exposure is small, unlike the image area exposure that is larger than the exposure amount of the non-image area exposure in order to form a surface potential for forming a toner image. Even if the surface potential of the photosensitive drum 101 after charging varies, the surface potential of the photosensitive drum 101 can be appropriately set by performing background exposure. Therefore, by this background exposure, even if the charging voltage and the developing voltage Vdc are applied as constant voltages regardless of the image forming station in the color image forming apparatus 200, the same potential relationship can be maintained uniformly in the developing section. In other words, high-quality image formation can be output even in a cost-reduced main body in which the number of high-voltage elements is reduced.

3.ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着有無検知方法
複数のカートリッジを有した画像形成装置200において、画像形成ステーション毎のドラムカートリッジ110と現像カートリッジ120の装着状態を個別に検知するフローを図16に、タイミングチャートを図17、図18に示し、以下詳細に説明する。カートリッジの装着状態を判別する方法に関しては、実施例2に示した方法と同様であるため、説明を割愛する。
3. Method for Detecting Attachment of Drum Cartridges and Developing Cartridges FIG. 16 is a timing chart showing a flow for individually detecting the attachment states of the drum cartridge 110 and the developing cartridge 120 for each image forming station in the image forming apparatus 200 having a plurality of cartridges. are shown in FIGS. 17 and 18 and will be described in detail below. Since the method for determining the mounting state of the cartridge is the same as the method shown in the second embodiment, the description is omitted.

図16は、画像形成装置200に備えられた制御部290により実行される、画像形成装置200へのそれぞれの画像形成ステーションにおけるドラムカートリッジ110と現像カートリッジ120の装着有無検知方法について説明するフローチャートである。 FIG. 16 is a flow chart illustrating a method for detecting whether or not the drum cartridge 110 and the developing cartridge 120 are installed in each image forming station of the image forming apparatus 200, which is executed by the control unit 290 provided in the image forming apparatus 200. FIG. .

カートリッジ装着有無検知が開始された場合(S-51)、まず、各カートリッジを挿入するための不図示の開閉扉の開閉動作や装置本体100の電源ONに伴って、開閉状態検知スイッチが“閉”を検知する(S-52)。“閉”が検知されると、画像形成装置100の感光ドラム1が回転駆動をはじめ、帯電ローラ2に帯電電圧を印加し、感光ドラム1の表面を一様に帯電させる(S-53)。ここで、印加される帯電電圧は画像形成ステーションに依らず一定の電圧が印加されている。しかし、画像形成ステーションにより、それまでの使用状況等が異なり、感光ドラム101の電荷輸送層の層厚みが異なるため、感光ドラム101に形成される暗部電位Vdは、画像形成ステーション毎に異なる。 When cartridge installation detection is started (S-51), first, the open/closed state detection switch is turned "closed" in accordance with the opening/closing operation of an opening/closing door (not shown) for inserting each cartridge and the power supply of the apparatus main body 100 being turned on. ” is detected (S-52). When "closed" is detected, the photosensitive drum 1 of the image forming apparatus 100 starts rotating, and a charging voltage is applied to the charging roller 2 to uniformly charge the surface of the photosensitive drum 1 (S-53). Here, the applied charging voltage is a constant voltage regardless of the image forming station. However, the image forming station has different usage conditions and the thickness of the charge transport layer of the photosensitive drum 101. Therefore, the dark potential Vd formed on the photosensitive drum 101 differs from image forming station to image forming station.

そこで、感光ドラム101の表面電位が十分に安定した後、画像形成ステーション毎に時間をずらし、感光ドラム101上の表面電位を合わせるためのバックグラウンド露光を順次行う(S-54)。このとき、現像ローラ143は感光ドラム101と離間状態にある。各画像形成ステーションのバックグラウンド露光を行った感光ドラム101の表面が帯電部に到達した時に、帯電ローラ102の帯電電圧電源130に流れる電流を検知する帯電電流検知を行う。本実施例における不図示の帯電電流検知手段は、共通の帯電電圧電源130に接続されており、全ての画像形成ステーションでの帯電電流の合算の電流が検知される。したがって、全ての画像形成ステーションに対して同じタイミングでバックグラウンド露光を行ってしまうと、どの画像形成ステーションからの信号かが分からなくなる。そこで、画像形成ステーション毎に時間をずらしてバックグラウンド露光することによって、タイミングによって画像形成ステーションの位置を特定することが可能となる。それぞれの画像形成ステーションで、順次バックグラウンド露光を行った時の電流検知において、画像形成ステーション毎の露光タイミングと帯電電流変化タイミングを対応させることで、ドラムカートリッジ110の装着有無の検知を行う(S-55)。 Therefore, after the surface potential of the photosensitive drum 101 is sufficiently stabilized, background exposure is sequentially performed for each image forming station to match the surface potential of the photosensitive drum 101 (S-54). At this time, the developing roller 143 is separated from the photosensitive drum 101 . When the surface of the photosensitive drum 101 subjected to background exposure of each image forming station reaches the charging unit, charging current detection is performed to detect the current flowing through the charging voltage power source 130 of the charging roller 102 . The charging current detecting means (not shown) in this embodiment is connected to a common charging voltage power source 130, and detects the sum of the charging currents in all the image forming stations. Therefore, if the background exposure is performed at the same timing for all the image forming stations, it will be impossible to know which image forming station the signal is from. Therefore, it is possible to specify the position of the image forming station according to the timing by performing background exposure at different times for each image forming station. In the current detection when the background exposure is sequentially performed at each image forming station, the presence or absence of the drum cartridge 110 is detected by matching the exposure timing and charging current change timing of each image forming station (S -55).

より詳細にドラムカートリッジ110の装着有無検知について、図17のタイミングチャートを用いて説明する。図17は、上記(S-51)から(S-55)までを説明するタイミングチャートである。図17において、シアンステーションCのドラムカートリッジ110Cのみが装着されていない場合のタイミングチャートを示している。(S-53)において、帯電電圧が印加され、感光ドラム101の駆動に伴い、電流が流れる。これは、実施例2で説明したように、電位が十分に低下した感光ドラム101の表面を暗部電位Vdにするために必要な電荷(電流)が感光ドラム1に流れ込むからである。その後も、電流は検知されるが、これは感光ドラム1の表面電位が暗減衰等により減少するために供給される微小電流である。続いて、(S-54)においてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順にバックグラウンド露光を行う。感光ドラム101の表面を露光すると表面電位が低下し、その低下した電位分を供給するだけの電流が感光ドラム101に供給される。そのため、露光による感光ドラム101の表面電位の低下に対応する帯電電流が検知される。画像形成ステーション毎に行われるバックグラウンド露光に対応する帯電電流は、それぞれ同じとは限らない。これは、使用状況や使用環境により画像形成ステーション毎に行うバックグラウンド露光量が違ったり、感光ドラム101の電荷輸送層の層厚が違うためである。図17では、シアンステーションCはドラムカートリッジ110Cが装着されていないため、バックグラウンド露光による電位変化が起きず、電流変化が検知されない。本実施例では、バックグラウンド露光を行うタイミングを画像形成ステーション毎にずらしているため、電流が流れるタイミングによって、それぞれの画像形成ステーションのドラムカートリッジ110の装着有無を判別することが出来る。この帯電電流を検知することで、実施例2の方法と同様に、(S-55)において個別のドラムカートリッジ110の装着有無の判断をすることができる。 In more detail, detection of whether or not the drum cartridge 110 is attached will be described with reference to the timing chart of FIG. FIG. 17 is a timing chart for explaining the above (S-51) to (S-55). FIG. 17 shows a timing chart when only the drum cartridge 110C of the cyan station C is not installed. At (S-53), a charging voltage is applied, and current flows as the photosensitive drum 101 is driven. This is because, as described in the second embodiment, the charge (current) required to bring the surface of the photosensitive drum 101 whose potential has been sufficiently lowered to the dark potential Vd flows into the photosensitive drum 1 . Although the current is still detected after that, it is a very small current that is supplied because the surface potential of the photosensitive drum 1 decreases due to dark decay or the like. Subsequently, in (S-54), background exposure is performed in order of yellow, magenta, cyan, and black. When the surface of the photosensitive drum 101 is exposed to light, the surface potential is lowered, and the photosensitive drum 101 is supplied with a current corresponding to the lowered potential. Therefore, a charging current corresponding to a decrease in the surface potential of the photosensitive drum 101 due to exposure is detected. Charging currents corresponding to background exposure performed at each image forming station are not always the same. This is because the amount of background exposure performed for each image forming station is different depending on the usage conditions and usage environment, and the layer thickness of the charge transport layer of the photosensitive drum 101 is different. In FIG. 17, since the drum cartridge 110C is not installed in the cyan station C, no potential change due to background exposure occurs and no current change is detected. In this embodiment, since the timing of background exposure is shifted for each image forming station, it is possible to determine whether or not the drum cartridge 110 is attached to each image forming station based on the timing at which the current flows. By detecting this charging current, it is possible to determine whether or not the individual drum cartridge 110 is attached in (S-55), as in the method of the second embodiment.

(S-55)において、ドラムカートリッジ110が装着されていないと判断された場合には、感光ドラム101の回転駆動、帯電電圧を停止する。その後、画像形成ステーションに対応させたドラムカートリッジ110が装着されていない旨の報知を行う。全ての画像形成ステーションのドラムカートリッジ110が装着されていると、続いて現像カートリッジ120の装着有無の判断を行う。 In (S-55), if it is determined that the drum cartridge 110 is not mounted, the rotational driving of the photosensitive drum 101 and the charging voltage are stopped. After that, it is notified that the drum cartridge 110 corresponding to the image forming station is not installed. If the drum cartridges 110 of all the image forming stations are installed, then it is determined whether or not the developing cartridges 120 are installed.

ドラムカートリッジ110が全ての画像形成ステーションで装着有と判断された後に行われる現像カートリッジ120の検知では、図16に示したように、まず、現像電圧Vdcを印加し、現像ローラ143の感光ドラム101への当接動作を行う(S-56)。現像ローラ143が感光ドラム101に当接すると、実施例1、2で説明したように感光ドラム101の表面電位が低下する。現像ローラ143の当接により、帯電ローラ102に供給する電流は増加するが、この帯電電流変化を測定するだけでは、画像形成ステーション毎の現像カートリッジ120の有無を判断することができない。そのため、現像当接後にドラムカートリッジ110の検知で行ったように、画像形成ステーション毎に順次バックグラウンド露光を行い(S-57)、現像カートリッジ120の装着有無の判断を行う(S-58)。現像カートリッジ120の装着有無に関して図18のタイミングチャートを用い、詳細に説明する。図18は(S-55)までが終了し、全ての画像形成ステーションのドラムカートリッジ110があると判断された状態からのタイミングチャートであり、図16のフローチャートの(S-56)から(S-62)までを示している。図18では、マゼンタステーションMの現像カートリッジ120Mのみが装着されていない場合のタイミングチャートを示す。 In detecting the developing cartridge 120 after it is determined that the drum cartridge 110 is installed in all the image forming stations, as shown in FIG. A contact operation is performed (S-56). When the developing roller 143 contacts the photosensitive drum 101, the surface potential of the photosensitive drum 101 decreases as described in the first and second embodiments. Due to the contact of the developing roller 143, the current supplied to the charging roller 102 increases. However, the presence or absence of the developing cartridge 120 for each image forming station cannot be determined only by measuring the change in this charging current. Therefore, background exposure is sequentially performed for each image forming station (S-57), and whether or not the developer cartridge 120 is attached is determined (S-58), as in the detection of the drum cartridge 110 after development contact. Whether or not the developing cartridge 120 is attached will be described in detail with reference to the timing chart of FIG. FIG. 18 is a timing chart from (S-56) to (S-56) in the flowchart of FIG. 62). FIG. 18 shows a timing chart when only the developing cartridge 120M of the magenta station M is not installed.

まず、現像電圧Vdcが印加され、現像ローラ143が感光ドラム101に当接すると(S-56)、それに応じて帯電電流量が増加する。現像ローラ143が当接した後、ドラムカートリッジ110の装着有無の検知と同様に、イエローステーションYからブラックステーションKの順にバックグラウンド露光を行う(S-57)。バックグラウンド露光を行った感光ドラム101の表面が現像部を通過し、帯電部に到達した時の帯電電流量を検知する(S-58)。バックグラウンド露光を行うと、ドラムカートリッジ110の装着有無検知で説明したように、それだけで帯電電流量は増加するが、更に現像ローラ143の当接による表面電位低下分も重畳される。ここで、(S-55)で検知した画像形成ステーション毎の帯電電流量(実施例2のI0に相当)と、(S-58)で検知した画像形成ステーション毎の帯電電流量(実施例2のI3に相当)とを比較する。(S-55)で検知した電流量よりも、(S-58)で検知した電流量の方が現像当接による増加分があるため大きい。したがって、(S-55)で検知した電流量に比べて大きい電流を検知した画像形成ステーションの現像カートリッジ120は装着されていると判断される。図18では、マゼンタステーションMの現像カートリッジ120Mが装着されていないので、マゼンタステーションMのバックグラウンド露光を行った際の帯電電流の増加分は、(S-55)で検知した増加電流量と同等となる。一方で、イエロー、シアン、ブラックの画像形成ステーションにおけるバックグラウンド露光時の帯電電流量は、(S-55)で検知した帯電電流量よりも大きい。 First, when the developing voltage Vdc is applied and the developing roller 143 comes into contact with the photosensitive drum 101 (S-56), the charging current amount increases accordingly. After the development roller 143 comes into contact, background exposure is performed in order from the yellow station Y to the black station K (S-57), in the same manner as the detection of whether or not the drum cartridge 110 is attached. The amount of charging current when the surface of the photosensitive drum 101 subjected to background exposure passes through the developing section and reaches the charging section is detected (S-58). When background exposure is performed, the amount of charging current increases by itself, as described in the attachment/non-attachment detection of the drum cartridge 110, but the surface potential drop caused by the contact of the developing roller 143 is also superimposed. Here, the charging current amount for each image forming station detected in (S-55) (corresponding to I0 in Example 2) and the charging current amount for each image forming station detected in (S-58) (Example 2 (equivalent to I3 in ). The amount of current detected at (S-58) is larger than the amount of current detected at (S-55) due to the increase due to contact with the developer. Therefore, it is determined that the developing cartridge 120 of the image forming station that detected a current larger than the amount of current detected in (S-55) is installed. In FIG. 18, since the developer cartridge 120M of the magenta station M is not mounted, the increase in the charging current when the background exposure of the magenta station M is performed is equivalent to the increased current amount detected in (S-55). becomes. On the other hand, the amount of charging current during background exposure at the yellow, cyan, and black image forming stations is greater than the amount of charging current detected in (S-55).

以上のように、各画像形成ステーションで順次バックグラウンド露光を行い(S-57)、帯電電流を検知し(S-58)、現像カートリッジ120の装着判断を行う。(S-58)において、現像カートリッジ120の装着有無判断後、現像ローラ143の離間動作を行い、現像電圧Vdcを停止する(S-59)。そして、感光ドラム101の回転駆動、帯電電圧を停止する(S-60)。動作完了後、検知された画像形成ステーションに対応させて、現像カートリッジ120が装着されていない場合に報知を行う。本実施例では、バックグラウンド露光を行うタイミングを画像形成ステーション毎にずらしているため、電流が流れるタイミングによって、それぞれの画像形成ステーションの現像カートリッジ120の装着有無を判別することが出来る。以上の動作によって、カートリッジの装着有無検知を完了し(S-61)、画像形成動作に備える。 As described above, background exposure is sequentially performed at each image forming station (S-57), the charging current is detected (S-58), and attachment of the developing cartridge 120 is determined. At (S-58), after determining whether or not the developing cartridge 120 is attached, the developing roller 143 is separated, and the developing voltage Vdc is stopped (S-59). Then, the rotational driving of the photosensitive drum 101 and the charging voltage are stopped (S-60). After the completion of the operation, the detected image forming station is notified when the developing cartridge 120 is not installed. In this embodiment, since the timing of background exposure is shifted for each image forming station, it is possible to determine whether or not the developing cartridge 120 is attached to each image forming station based on the timing at which the current flows. By the above operations, the detection of whether or not the cartridge is installed is completed (S-61), and preparations are made for the image forming operation.

本実施例においては、ドラムカートリッジ110と現像カートリッジ120のそれぞれの装着有無検知を行うために帯電電流の検知を行った。しかしながら、感光ドラム101の表面電位の変化の検知は、帯電電流以外で行っても同様の結果が得られる。そのため、実施例2、変形例1に記載した方法と同様に、帯電電流の検知を一次転写電流の検知によって行ってもよい。一次転写電流によるそれぞれのカートリッジ検知においても、帯電電流の検知と同様に、画像形成ステーション毎のバックグラウンド露光の検知結果に基づくことで、カートリッジ装着有無を検知することができる。帯電電流検知の部分を転写電流検知に置き換えることで、ドラムカートリッジ110の装着有無検知と現像カートリッジ120の装着有無検知をそれぞれ個別に行うことができる。 In this embodiment, the charging current is detected in order to detect whether or not the drum cartridge 110 and the developing cartridge 120 are attached. However, the same result can be obtained even if the change in the surface potential of the photosensitive drum 101 is detected by means other than the charging current. Therefore, the detection of the charging current may be performed by detecting the primary transfer current, similarly to the method described in the second embodiment and the first modification. In each cartridge detection based on the primary transfer current, it is possible to detect whether or not the cartridge is attached based on the detection result of the background exposure for each image forming station, similar to the detection of the charging current. By replacing the charging current detection with the transfer current detection, it is possible to separately detect whether or not the drum cartridge 110 is attached and whether or not the developing cartridge 120 is attached.

また、本実施例では現像カートリッジ120の装着有無検知時の帯電電流検知時に、ドラムカートリッジ110の検知時に検知した帯電電流量と比較し、検知を行った。検知した帯電電流と、ドラムカートリッジ110に取り付けられた、不図示の不揮発性メモリに記憶されている感光ドラム101の使用履歴から算出される帯電量とを比較して、現像カートリッジ120の有無検知を行ってもよい。また、バックグラウンド露光量は、暗部電位Vdを形成する程度の弱露光でなくてもよく、明部電位Vlを形成する露光でもよい。それを基準露光とし比較してもよい。ドラムカートリッジ110の有無検知時は、現像ローラ143は離間しているため、感光ドラム101を露光してもトナー現像は行われない。そのため、通常の露光によりドラムカートリッジ110の装着有無検知を行うことができる。 Further, in this embodiment, the amount of charging current detected when detecting whether or not the developing cartridge 120 is attached is compared with the amount of charging current detected when detecting the drum cartridge 110, and detection is performed. The detection of the presence or absence of the developing cartridge 120 is performed by comparing the detected charging current with the charge amount calculated from the usage history of the photosensitive drum 101 stored in the non-volatile memory (not shown) attached to the drum cartridge 110 . you can go Also, the amount of background exposure does not have to be weak exposure to form the dark potential Vd, and may be exposure to form the bright potential Vl. It may be used as a reference exposure for comparison. Since the developing roller 143 is separated when the presence or absence of the drum cartridge 110 is detected, toner development is not performed even if the photosensitive drum 101 is exposed. Therefore, it is possible to detect whether or not the drum cartridge 110 is attached by normal exposure.

なお、本実施例では、帯電電圧や現像電圧Vdc、一次転写電圧は画像形成ステーションに依らずそれぞれ単一の電源から一様の電圧が印加されているが、それぞれの電圧が画像形成ステーション毎に個別に設定することができる構成でもよい。それぞれの電圧が画像形成ステーション毎に個別に設定することができる画像形成装置においては、最適なカートリッジ検知方法を用いることができる。例えば、帯電電圧は共通出力であるがバックグラウンド露光は行わず、現像電圧Vdcが画像形成ステーション毎に設定可能な画像形成装置200において考える。現像カートリッジ120の装着有無検知において、感光ドラム101に現像ローラ143の当接を行い、画像形成ステーション毎のバックグラウンド露光は行わない方法を用いることが出来る。現像電圧Vdcを各画像形成ステーション毎に変更できるので、現像電圧Vdcを画像形成ステーション毎に適宜変更し、帯電電流、若しくは転写電流の検知を行えばよい。このときの電流値から画像形成ステーション毎での現像カートリッジ120の検知を行うことができる。 In this embodiment, the charging voltage, the developing voltage Vdc, and the primary transfer voltage are applied uniformly from a single power supply regardless of the image forming station. A configuration in which individual settings can be made is also possible. An optimal cartridge detection method can be used in an image forming apparatus in which each voltage can be set individually for each image forming station. For example, consider an image forming apparatus 200 in which the charging voltage is a common output but background exposure is not performed and the developing voltage Vdc can be set for each image forming station. In detecting whether or not the developing cartridge 120 is attached, a method can be used in which the developing roller 143 is brought into contact with the photosensitive drum 101 and background exposure is not performed for each image forming station. Since the developing voltage Vdc can be changed for each image forming station, the developing voltage Vdc can be appropriately changed for each image forming station to detect the charging current or transfer current. From the current value at this time, the developer cartridge 120 can be detected for each image forming station.

また、本実施例でのフルカラー画像形成装置200においても、実施例1と同様に、現像電流を検知することでドラムカートリッジ110と現像カートリッジ120を同時に装着有無検知することが出来る。 Also in the full-color image forming apparatus 200 of this embodiment, as in the first embodiment, by detecting the development current, it is possible to simultaneously detect whether or not the drum cartridge 110 and the development cartridge 120 are attached.

本発明にかかる第4実施形態としての画像形成装置は、図14に示した概略図と同様の構成である。第3の実施形態の画像形成装置との違いは、現像ローラ143の当接離間が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に、順次実行される構成である点である。本実施例のように、現像当接離間が順次行われると、画像形成に関与しない領域での当接状態を極力短くすることができ、感光ドラム101と現像ローラ143と、の当接によるダメージを抑制することができる。本実施例の中では、ドラムカートリッジ110と現像カートリッジ120の検知方法の説明を行い、その他、画像形成動作、現像カートリッジ120、バックグラウンド露光の説明については第2、第3の実施形態の説明を援用する。 An image forming apparatus as a fourth embodiment according to the present invention has the same configuration as the schematic diagram shown in FIG. The difference from the image forming apparatus of the third embodiment is that the contact/separation of the developing roller 143 is performed sequentially in the order of yellow, magenta, cyan, and black. As in this embodiment, when development contact and separation are sequentially performed, the contact state in the area not involved in image formation can be minimized, and damage due to contact between the photosensitive drum 101 and the developing roller 143 can be minimized. can be suppressed. In this embodiment, the method of detecting the drum cartridge 110 and the developing cartridge 120 will be explained, and the image forming operation, the developing cartridge 120, and the background exposure will be explained in the second and third embodiments. invoke.

1.ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着有無検知方法
現像カートリッジ120の装着有無検知における本体動作ならびに帯電電流検知のタイミングチャートを図19に示し、以下、詳細に説明する。実施例4において、ドラムカートリッジ110の装着有無検知方法は、実施例3と同様であるため説明を割愛する。
1. Method for Detecting Attachment of Drum Cartridge and Developing Cartridge FIG. 19 shows a timing chart of main body operation and charging current detection in detecting the attachment of the developing cartridge 120, and will be described in detail below. In the fourth embodiment, the method for detecting whether or not the drum cartridge 110 is attached is the same as in the third embodiment, so the description is omitted.

全ての画像形成ステーションのドラムカートリッジ110に関する装着有無の判別後、現像カートリッジ120の装着有無の判断を行う。ドラムカートリッジ110の装着有無の判断後に行われる現像カートリッジ120の検知では、まず、現像電圧Vdcを印加し、現像ローラ143の感光ドラム101への当接動作を行う。現像ローラ143が感光ドラム101に当接すると、実施例1、2で説明したように感光ドラム101の表面電位が低下する。本実施例において、現像ローラ143の当接は、画像形成ステーション毎に順次実行される。そのため、当接タイミングと帯電電流変化とを対応させることで画像形成ステーション毎の現像カートリッジ120の装着有無の検知を行うことが出来る。現像カートリッジ120の装着有無の検知について、図19を用いて説明する。図19は、ドラムカートリッジ110の装着有無検知までが終了し、全ての画像形成ステーションのドラムカートリッジ110が装着されていると判断された状態からのタイミングチャートである。制御部290が、現像ローラ143の当接信号を送ると、各画像形成ステーションの現像ローラ143が、感光ドラム101に対して順次当接を行う。本実施例の現像ローラ143の当接は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に進む。これは、この順に画像形成動作がスタートするためである。現像ローラ143が感光ドラム101に順次当接すると、それに応じて帯電電流量が増加する。そのため、画像形成ステーション毎の当接タイミングと帯電電流の変化を検知することで、現像カートリッジ120の装着有無を検知することができる。全ての画像形成ステーションで現像カートリッジ120が装着されていると、当接タイミングと同様のタイミングで帯電電流の増加が検知される。もし、図19に示すように、マゼンタステーションMの現像カートリッジ120Mが装着されていないと、現像ローラ143の当接により増加するはずの電流量の増加が検知されない。そのため、マゼンタの現像カートリッジ120Mが装着されていないことを検知することができる。このように、本実施例では、画像形成ステーション毎の当接タイミングと帯電電流と、を対応させることで現像カートリッジ120の装着有無を検知する。現像カートリッジ120が装着されていないと判断された場合には、現像ローラ143の離間動作を行い、その後、感光ドラム101の回転駆動、現像電圧Vdc、帯電電圧を停止する。そして、検知した画像形成ステーションの現像カートリッジ120が装着されていない旨の報知を行う。全ての画像形成ステーションにて現像カートリッジ120の装着が検知されると、現像ローラ143の離間動作を行う。そして、感光ドラム101の回転駆動、現像電圧Vdc、帯電電圧を停止し、検知動作を完了させ、画像形成に備える。 After determining whether or not the drum cartridges 110 of all the image forming stations are installed, whether or not the developing cartridges 120 are installed is determined. In detecting the developing cartridge 120 after determining whether the drum cartridge 110 is attached or not, first, the developing voltage Vdc is applied, and the developing roller 143 is brought into contact with the photosensitive drum 101 . When the developing roller 143 contacts the photosensitive drum 101, the surface potential of the photosensitive drum 101 decreases as described in the first and second embodiments. In this embodiment, the contact of the developing roller 143 is performed sequentially for each image forming station. Therefore, it is possible to detect whether or not the developing cartridge 120 is attached to each image forming station by matching the contact timing with the charging current change. Detecting whether or not the developing cartridge 120 is attached will be described with reference to FIG. FIG. 19 is a timing chart from a state in which it is determined that the drum cartridges 110 of all the image forming stations have been installed after completion of detection of whether or not the drum cartridges 110 are installed. When the controller 290 sends a contact signal for the developing roller 143 , the developing roller 143 of each image forming station sequentially contacts the photosensitive drum 101 . The contact of the developing roller 143 in this embodiment advances in order of yellow, magenta, cyan, and black. This is because the image forming operation starts in this order. As the developing roller 143 sequentially contacts the photosensitive drum 101, the amount of charging current increases accordingly. Therefore, by detecting changes in contact timing and charging current for each image forming station, it is possible to detect whether or not the developing cartridge 120 is attached. When the developing cartridges 120 are attached to all the image forming stations, an increase in charging current is detected at the same timing as the contact timing. If, as shown in FIG. 19, the developing cartridge 120M of the magenta station M is not installed, the increase in the amount of current that should increase due to the contact of the developing roller 143 is not detected. Therefore, it can be detected that the magenta developing cartridge 120M is not mounted. As described above, in this embodiment, the presence or absence of the developing cartridge 120 is detected by associating the contact timing and the charging current for each image forming station. When it is determined that the developing cartridge 120 is not attached, the developing roller 143 is separated, and then the rotation of the photosensitive drum 101, the developing voltage Vdc, and the charging voltage are stopped. Then, it notifies that the developing cartridge 120 of the detected image forming station is not installed. When the attachment of the developing cartridge 120 is detected in all the image forming stations, the separating operation of the developing roller 143 is performed. Then, the rotational driving of the photosensitive drum 101, the developing voltage Vdc, and the charging voltage are stopped, the detection operation is completed, and preparations for image formation are made.

本実施例においても、第2、第3の実施形態と同様に、当接による感光ドラム101の表面電位変化を転写電流により検知しても同様の結果が得られる。 In this embodiment, as in the second and third embodiments, the same result can be obtained even if the change in the surface potential of the photosensitive drum 101 due to contact is detected by the transfer current.

また、本実施例では、バックグラウンド露光を行い、現像当接離間と同期させたが、バックグラウンド露光は行わなくても良い。現像当接離間のタイミングを画像形成部毎に変えることで、直接、現像カートリッジ120の装着有無を判別することが可能となる。 Further, in this embodiment, the background exposure is performed and synchronized with the development contact/separation, but the background exposure may not be performed. By changing the development contact/separation timing for each image forming portion, it is possible to directly determine whether or not the development cartridge 120 is attached.

1 感光ドラム
2 帯電ローラ
3 レーザ露光ユニット
5 転写ローラ
10 ドラムカートリッジ
20 現像カートリッジ
41 現像ローラ
P 記録材
REFERENCE SIGNS LIST 1 photosensitive drum 2 charging roller 3 laser exposure unit 5 transfer roller 10 drum cartridge 20 developing cartridge 41 developing roller P recording material

Claims (20)

装置本体と、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と接触して前記像担持体と共に帯電部を形成し、前記帯電部において前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体と接触して前記像担持体と共に現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面上にトナーを供給することでトナー像を現像する現像部材を備える現像カートリッジであって、前記像担持体と前記帯電部材が前記装置本体にある状態で前記装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、
前記装置本体に設けられ前記帯電部材に帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段と、
前記帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する検知手段と、
前記帯電電圧印加手段を制御する制御部と、を備え、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記帯電部材に前記帯電電圧を印加させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記帯電部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする画像形成装置。
a device body;
a rotatable image carrier;
a charging member that forms a charging section together with the image carrier in contact with the image carrier and charges the image carrier in the charging section;
A developing cartridge comprising a developing member forming a developing portion together with the image carrier in contact with the image carrier, and developing a toner image by supplying toner onto the surface of the image carrier in the developing portion. a developing cartridge that can be attached to and detached from the apparatus main body in a state in which the image carrier and the charging member are in the apparatus main body;
a charging voltage applying means provided in the apparatus main body for applying a charging voltage to the charging member;
a detecting means for detecting a current value of the current flowing through the charging voltage applying means;
a control unit that controls the charging voltage applying means,
When the image carrier is in the apparatus main body, the image carrier that may form the developing section in a state in which the charging voltage is applied to the charging member while the image carrier is rotated. notifying that the developing cartridge is not installed in the apparatus main body according to the current value detected by the detecting means when the area of the surface of the image carrier reaches the charging section due to the rotation of the image carrier. An image forming apparatus characterized by:
前記現像部において前記像担持体に前記現像部材が当接する当接位置と、前記像担持体から前記現像部材を離間する離間位置と、の間を移動させる当接離間機構を有し、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記帯電部材に前記帯電電圧を印加させ前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記帯電部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
a contact/separation mechanism for moving between a contact position where the developing member contacts the image carrier in the developing unit and a separation position where the developing member is separated from the image carrier;
When the image carrier is in the apparatus main body, the image carrier is rotated, the charging voltage is applied to the charging member, and the contact/separation mechanism is moved to the contact position. In response to the current value detected by the detecting means when the area of the surface of the image carrier that may form a portion reaches the charging portion due to the rotation of the image carrier, the main body of the apparatus 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus notifies that the developing cartridge is not installed.
前記当接離間機構を前記離間位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値と、前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値と、の差に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 The current value detected by the detection means when the contact/separation mechanism is moved to the separation position, and the current value detected by the detection means when the contact/separation mechanism is moved to the contact position. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein, according to the difference between the current value and the current value, it is notified that the developing cartridge is not installed in the apparatus main body. 前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値の絶対値が閾値未満である場合に、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 When the absolute value of the current value detected by the detection means is less than a threshold value in a state where the contact/separation mechanism is moved to the contact position, the developing cartridge is not attached to the apparatus main body. 3. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the notification is provided. 前記像担持体と、前記帯電部材と、前記現像カートリッジと、をそれぞれ備える複数の画像形成部と、
前記帯電部材によって帯電された前記像担持体の表面をそれぞれ露光し、静電潜像を形成する露光手段と、を有し、
前記露光手段は、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体に、前記トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光する非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光する画像部露光と、を行い、
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別するために前記検知手段によって前記帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する時に、前記非画像部露光を行うための前記露光量を制御するために前記露光手段を制御することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
a plurality of image forming units each including the image carrier, the charging member, and the developing cartridge;
exposing means for exposing the surface of the image carrier charged by the charging member to form an electrostatic latent image;
The exposing means exposes the image carrier charged by the charging member to non-image portion exposure to form a surface potential that does not form the toner image, and forms the surface potential that forms the toner image. and exposing the image area with an exposure amount larger than the exposure amount of the non-image area exposure,
The control section controls the amount of exposure for performing the non-image portion exposure when the detecting section detects the current value of the current flowing through the charging voltage applying section in order to determine the mounting state of the developing cartridge. 5. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein said exposing means is controlled to perform the exposure.
前記制御部は、前記複数の像担持体の表面に露光する前記非画像部露光の露光タイミングを変えるように前記露光手段を制御することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 6. The image forming apparatus according to claim 5, wherein said control section controls said exposing means so as to change the exposure timing of said non-image area exposure for exposing the surfaces of said plurality of image carriers. 前記帯電電圧印加手段は、前記複数の画像形成部の前記帯電部材に対して共通の前記帯電電圧を印加することを特徴とする請求項5又は6に記載の画像形成装置。 7. The image forming apparatus according to claim 5, wherein the charging voltage applying means applies the common charging voltage to the charging members of the plurality of image forming units. 前記像担持体と前記帯電部材と、を備えるドラムカートリッジを有し、前記ドラムカートリッジは前記現像カートリッジとは独立して前記装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。 8. The apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a drum cartridge including said image bearing member and said charging member, wherein said drum cartridge is detachable from said apparatus main body independently of said developing cartridge. 1. The image forming apparatus according to claim 1. 前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別するために前記検知手段によって前記帯電電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する時の方が前記現像部材から前記トナー像を前記像担持体に現像する画像形成時より前記帯電電圧印加手段によって前記帯電部材に印加する前記帯電電圧の絶対値を大きくするように制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The control section detects the current value of the current flowing through the charging voltage applying means by the detecting means in order to discriminate the mounting state of the developing cartridge. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, wherein control is performed so that the absolute value of the charging voltage applied to the charging member by the charging voltage applying means is larger than when an image is formed in which the charging voltage is applied to the charging member. Image forming device. 装置本体と、
回転可能な像担持体と、
前記像担持体と接触して前記像担持体と共に現像部を形成し、前記現像部において前記像担持体の表面上にトナーを供給することでトナー像を現像する現像部材を備える現像カートリッジであって、前記像担持体が前記装置本体にある状態で前記装置本体に着脱可能な現像カートリッジと、
前記像担持体上に形成されたトナー像が転写される中間転写体または記録材に、前記像担持体と、前記中間転写体または記録材と、が接触する転写部で、前記トナー像を転写するための転写部材と、
前記装置本体に設けられ前記転写部材に転写電圧を印加する転写電圧印加手段と、
前記転写電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する検知手段と、
前記転写電圧印加手段を制御する制御部と、を備え、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記転写部材に前記転写電圧を印加させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記転写部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする画像形成装置。
a device body;
a rotatable image carrier;
A developing cartridge comprising a developing member forming a developing portion together with the image carrier in contact with the image carrier, and developing a toner image by supplying toner onto the surface of the image carrier in the developing portion. a developer cartridge that can be attached to and detached from the apparatus main body while the image carrier is in the apparatus main body;
The toner image is transferred to the intermediate transfer member or the recording material on which the toner image formed on the image carrier is transferred at a transfer portion where the image carrier and the intermediate transfer member or the recording material are in contact with each other. a transfer member for
a transfer voltage applying means provided in the main body of the apparatus for applying a transfer voltage to the transfer member;
a detecting means for detecting a current value of the current flowing through the transfer voltage applying means;
a control unit that controls the transfer voltage applying means,
When the image carrier is in the apparatus main body, the image carrier that may form the developing section in a state in which the transfer voltage is applied to the transfer member while the image carrier is rotated. notifies that the developing cartridge is not installed in the apparatus main body according to the current value detected by the detecting means when the area of the surface of the image carrier reaches the transfer portion due to the rotation of the image carrier. An image forming apparatus characterized by:
前記現像部において前記像担持体に前記現像部材が当接する当接位置と、前記像担持体から前記現像部材を離間する離間位置と、の間を移動させる当接離間機構を有し、
前記像担持体が前記装置本体にある場合において、前記像担持体を回転させつつ前記転写部材に前記転写電圧を印加させ前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で、前記現像部を形成しているであろう前記像担持体の表面の領域が前記像担持体の回転により前記転写部に到達した時に前記検知手段によって検知される前記電流値に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
a contact/separation mechanism for moving between a contact position where the developing member contacts the image carrier in the developing unit and a separation position where the developing member is separated from the image carrier;
When the image carrier is in the apparatus main body, the image carrier is rotated, the transfer voltage is applied to the transfer member, and the contact/separation mechanism is moved to the contact position. In response to the current value detected by the detecting means when the area of the surface of the image carrier that may form a portion reaches the transfer portion due to the rotation of the image carrier, the apparatus main body 11. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the fact that the developing cartridge is not installed is notified.
前記当接離間機構を前記離間位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値と、前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値と、の差に応じて、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 The current value detected by the detection means when the contact/separation mechanism is moved to the separation position, and the current value detected by the detection means when the contact/separation mechanism is moved to the contact position. 12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein the fact that the developing cartridge is not installed in the apparatus main body is notified according to the difference between the current value and the current value. 前記当接離間機構を前記当接位置に移動させた状態で前記検知手段によって検知される前記電流値の絶対値が閾値未満である場合に、前記装置本体に前記現像カートリッジが未装着であることを報知することを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 When the absolute value of the current value detected by the detection means is less than a threshold value in a state where the contact/separation mechanism is moved to the contact position, the developing cartridge is not attached to the apparatus main body. 12. The image forming apparatus according to claim 11, wherein the notification is provided. 前記像担持体と、前記現像カートリッジと、をそれぞれ備える複数の画像形成部と、
前記像担持体の表面を露光し、静電潜像を形成する露光手段と、有し、
前記露光手段は、前記像担持体に前記トナー像を形成しない表面電位を形成するために露光する非画像部露光と、前記トナー像を形成する前記表面電位を形成するために前記非画像部露光の露光量よりも大きい露光量で露光する画像部露光と、を行い、
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別するために前記検知手段によって前記転写電圧印加手段に流れる電流の電流値を検知する時に、前記非画像部露光を行うための前記露光量を制御するために前記露光手段を制御することを特徴とする請求項10乃至13のいずれか一項に記載の画像形成装置。
a plurality of image forming units each including the image carrier and the developing cartridge;
an exposure means for exposing the surface of the image carrier to form an electrostatic latent image;
The exposing means includes non-image portion exposure for forming a surface potential that does not form the toner image on the image carrier, and the non-image portion exposure for forming the surface potential for forming the toner image. and exposing the image area with an exposure amount greater than the exposure amount of
The control section controls the amount of exposure for performing the non-image area exposure when the detecting section detects the current value of the current flowing through the transfer voltage applying section in order to determine the mounting state of the developing cartridge. 14. The image forming apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein said exposing means is controlled to perform the exposure.
前記制御部は、前記複数の像担持体の表面を露光する前記非画像部露光の露光タイミングを変えるように前記露光手段を制御することを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。 15. The image forming apparatus according to claim 14, wherein said control section controls said exposing means so as to change the exposure timing of said non-image area exposure for exposing the surfaces of said plurality of image carriers. 前記像担持体を備えるドラムカートリッジを有し、前記ドラムカートリッジは前記現像カートリッジとは独立して前記装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項10乃至15のいずれか一項に記載の画像形成装置。 16. The apparatus according to any one of claims 10 to 15, further comprising a drum cartridge including the image bearing member, wherein the drum cartridge is detachable from the apparatus body independently of the developing cartridge. Image forming device. 前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別する時の方が前記現像部材から前記トナー像を前記像担持体に現像する画像形成時より前記現像部材の回転速度を大きくするように制御することを特徴とする請求項1乃至16のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The control section controls the rotational speed of the developing member to be higher when determining the mounting state of the developing cartridge than when forming an image by developing the toner image from the developing member on the image carrier. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 16, characterized by: 前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別する時の方が前記現像部材から前記トナー像を前記像担持体に現像する画像形成時より前記像担持体の回転速度を小さくするように制御することを特徴とする請求項1乃至17のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The control unit controls the rotational speed of the image carrier to be lower when determining the mounting state of the developing cartridge than when forming an image by developing the toner image from the developing member on the image carrier. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 17, characterized in that: 前記装置本体に設けられ前記現像部材に現像電圧を印加する現像電圧印加手段を有し、
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別する時の方が前記現像部材から前記トナー像を前記像担持体に現像する画像形成時より前記現像電圧印加手段によって前記現像部材に印加する前記現像電圧の絶対値を小さくするように制御することを特徴とする請求項1乃至18のいずれか一項に記載の画像形成装置。
a developing voltage applying means provided in the apparatus main body for applying a developing voltage to the developing member;
The controller applies the developing voltage to the developing member by the developing voltage applying means when determining the mounting state of the developing cartridge than when forming an image by developing the toner image from the developing member on the image carrier. 19. The image forming apparatus according to claim 1, wherein control is performed so as to reduce the absolute value of the developing voltage.
前記制御部は、前記現像カートリッジの装着状態を判別する時の方が前記画像形成時より前記現像電圧印加手段によって前記現像部材に印加する前記現像電圧と前記現像部に突入する直前の前記像担持体の表面電位の電位差を大きくするように制御することを特徴とする請求項19に記載の画像形成装置。 When determining the mounting state of the developing cartridge, the control section controls the developing voltage applied to the developing member by the developing voltage applying means and the image bearing just before entering the developing section, rather than the image forming operation. 20. The image forming apparatus according to claim 19, wherein control is performed so as to increase the potential difference of the surface potential of the body.
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