画像形成装置
【課題】運搬時にプロセスカートリッジに保護部材を取り付け、現像手段の潜像担持体からの離間状態を維持する画像形成装置において、より簡単または確実に、運搬終了後に保護部材が除去されないまま画像形成装置が使用されることを抑制する。
【解決手段】プロセスカートリッジ７が画像形成装置に装着されていることを検知するカートリッジセンサ７３と、画像形成装置の初期動作において感光ドラム１に回転駆動力を付与する駆動源７０と、駆動源７０のトルクを測定するトルクセンサ７２と、を備える。カートリッジセンサ７２によってプロセスカートリッジ７の画像形成装置への装着が検知され、かつ、トルクセンサ７２により測定された、駆動源７０が感光ドラム１を回転させる際のトルクが所定の閾値以下であるときは、保護部材３０の除去忘れと判断する。
【解決手段】プロセスカートリッジ７が画像形成装置に装着されていることを検知するカートリッジセンサ７３と、画像形成装置の初期動作において感光ドラム１に回転駆動力を付与する駆動源７０と、駆動源７０のトルクを測定するトルクセンサ７２と、を備える。カートリッジセンサ７２によってプロセスカートリッジ７の画像形成装置への装着が検知され、かつ、トルクセンサ７２により測定された、駆動源７０が感光ドラム１を回転させる際のトルクが所定の閾値以下であるときは、保護部材３０の除去忘れと判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも潜像担持体と現像手段とを含んだプロセスカートリッジを装着可能とした画像形成装置に関し、特に、運搬時にはプロセスカートリッジに保護部材を取り付け、現像手段が潜像担持体から離間した状態を維持する画像形成装置に関する。ここで画像形成装置には、例えば、電子写真複写機、ファクシミリ装置、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）及びそれらの複合機（マルチファンクションプリンタ）等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、潜像担持体及びこの潜像担持体に接離可能に設けた現像手段を一体的に構成したプロセスカートリッジを、画像形成装置本体に挿抜自在に装着する方式が採用されている。さらに、画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの物流効率を上げる目的で、プロセスカートリッジを装着した状態で画像形成装置を梱包・輸送することが行われている。
【０００３】
潜像担持体に例えば中間転写体などが当接した状態で搬送する場合、搬送時に発生する振動等により画像劣化につながる傷等が潜像担持体または中間転写体に発生するおそれがある。これを防ぐために、潜像担持体と中間転写体との当接部に保護部材を装着可能とし、さらに、この保護部材の除去し忘れをユーザに知らせるための警告タグを設置する構成が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
また、運搬時に発生する不都合を防止するためにプロセスカートリッジに取り付けられた保護部材を、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された状態で検知する構成も提案されている（例えば特許文献２参照。）。
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術において、特許文献１に記載の発明では、警告タグを目立つように設けてもユーザが保護部材の除去方法を充分に理解しない場合があるので、ユーザが警告タグ部のみを除去し保護部材が除去されないおそれがあった。また、例えば特許文献２に記載の発明では保護部材の検知をセンサを用いて行っているため、カラー画像形成装置等、複数のプロセスカートリッジを使用する構成においてはセンサの数が増大しコスト面で不利となる不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２１８９８３
【特許文献２】特開平８−３１４３５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の不都合に鑑みてなされたものであり、運搬時にプロセスカートリッジに保護部材を取り付け、現像手段が潜像担持体から離間した状態を維持する画像形成装置を想定している。そして、そのような画像形成装置において、運搬終了後に保護部材が除去されないまま画像形成装置が使用されることを、より簡単な構成でより確実に抑制できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、潜像担持体と、前記潜像担持体に接離可能に設け
られ前記潜像担持体に接することで前記潜像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、を一体的に構成したプロセスカートリッジを装着可能であり、前記プロセスカートリッジを装着した状態で運搬される際に保護部材が取り付けられることで前記現像手段が前記潜像担持体から離間した状態を維持するとともに使用時には前記保護部材を取り外すように構成された画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知するカートリッジ検知手段と、
画像形成時または、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作時に前記プロセスカートリッジに駆動力を付与する駆動手段と、
前記駆動手段が前記プロセスカートリッジに駆動力を付与した際の負荷を測定する負荷測定手段と、を備え、
前記カートリッジ検知手段による検知結果と、前記負荷測定手段により測定された前記負荷の値と基づいて、前記保護部材が画像形成装置に取り付けられているか否かを検知する保護部材検出手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成時または、現像手段と潜像担持体との接離動作時に、駆動手段がプロセスカートリッジに付与した駆動力の大きさに基づいて、保護部材が除去されているか否かを検知できる。その結果、通常の画像形成装置の動作に必要な機能を用いて保護部材の除去忘れを検知できるので、より簡単な構成でより確実に、保護部材が除去されないまま画像形成装置が使用されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の断面図。
【図２】本発明に係る現像ローラと感光ドラムの当接状態及び離間状態を示す図。
【図３】本発明に係る現像ローラの接離機構の概略図。
【図４】本発明に係る現像ローラの接離機構の斜視図。
【図５】本発明に係るプロセスカートリッジの画像形成装置への装着状態を示す図。
【図６】本発明に係る帯電ドラムの接離機構について説明するための図。
【図７】本発明に係る保護部材の装着状態を示す図。
【図８】従来の保護部材の除去忘れ防止ための構成例を示す図。
【図９】本発明に係る保護部材の除去忘れ防止のための構成を示す図。
【図１０】本発明に係る現像ローラと感光ドラムの当接によるトルク変動を示す図。
【図１１】本発明に係る接離機構の駆動におけるカム駆動源のトルク変動を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る画像形成装置の実施形態について図面により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
〔全体構成〕
図１に示す本実施例に係るカラーの画像形成装置は、画像形成装置本体１００に対して挿抜自在なプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが装着可能となっている。これら４個のプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、潜像担持体である感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有するドラムユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、現像手段である現像ユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって構成されている。このうちドラムユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの他、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、ドラムクリーニングブレード８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと、図示しない廃トナー容器と、を有している。
【００１３】
また現像ユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、現像ローラ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、現像剤塗布ローラ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを有している。そして、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの下方には２つのスキャナユニット３ａ、３ｂが配置されている。スキャナユニット３ａは感光ドラム１ａ、１ｂに対して、スキャナユニット３ｂは感光ドラム１ｃ、１ｄに対して画像信号に基づく露光を行う。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット３ａ、３ｂによる露光でそれぞれ静電潜像が形成される。
【００１４】
この静電潜像には現像ユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにはそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫのトナー像が形成される。次に中間転写ベルトユニット１２は、中間転写ベルト１２ｅが駆動ローラ１２ｆ、２次転写対向ローラ１２ｇ、テンションローラ１２ｈに張架されており、テンションローラ１２ｈが矢印Ｂ方向に付勢されることで中間転写ベルト１２ｅに張力を付与している。また、中間転写ベルトユニット１２には、中間転写ベルト１２ｅの内側に各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して、１次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが配設されている。そして、不図示のバイアス印加装置により転写バイアス電圧を印加する構成となっている。
【００１５】
ここで、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは矢印方向に回転し、同時に中間転写ベルト１２は駆動ローラ１２ｆの作動により矢印Ａ方向に回転し、１次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄには正極性のバイアスが印加される。このことにより、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に形成されたトナー像は、感光ドラム１ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト１２ｅ上に１次転写され、４色のトナー像が重なった状態で２次転写部まで搬送される。
【００１６】
一方、給搬送装置１３は、転写材Ｐを収納する給紙カセット１１内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ９と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ１０とを備えている。そして、給搬送装置１３から搬送された転写材Ｐはレジストローラ対１７によって２次転写部に搬送される。
【００１７】
２次転写部においては、２次転写ローラ１６に正極性のバイアス電圧を印加することにより、搬送された転写材Ｐに、中間転写ベルト１２上の４色のトナー像を２次転写する。トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置１４に搬送され、定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Ｐは排紙ローラ対２０によって排紙トレー２１に排出される。
【００１８】
トナー像転写後に、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって除去される。また、転写材Ｐへの２次転写後に中間転写ベルト１２上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置２２によって除去される。中間転写ベルト１２から除去されたトナーは、不図示の廃トナー搬送路（図中破線矢印の部分）を通過し、廃トナー回収容器２３へと回収される。
【００１９】
次に、図２には、ドラムユニット４と、ドラムユニット４における感光ドラム１に接離可能に設けた現像ユニット５とが一体的に構成されたプロセスカートリッジ７の詳細図を示す。図２（ａ）にドラムユニット４に設けられた感光ドラム１と現像ユニット５に設けられた現像ローラ５０とが離間した状態を示す。現像ユニット５はドラムユニット４に対して現像ユニット支軸４ｐで回動自在に軸支されている。後述の図２（ｂ）に示すように、現像ユニット５にはバネなどの弾性体からなる不図示の現像ローラ押圧部材により常に
ドラムユニット４の方向に押圧力Ｔが作用するようになっている。
【００２０】
現像ユニット５は接離部５ｒに後述する接離機構６からの接離力ＦＲが作用することで現像ローラ５０と感光ドラム１とを押圧力Ｔに逆らって離間状態に維持する。図２（ｂ）には、ドラムユニット４に設けられた感光ドラム１と現像ユニット５に設けられた現像ローラ５０とが当接した状態を示す。図２（ｂ）に示すように接離部５ｒに接離機構６からの接離力ＦＲが作用しない状態においては、現像ローラ５０が押圧力Ｔによって感光ドラム１と当接するようになっている。
【００２１】
〔接離機構の詳細〕
図３及び図４に本実施例で採用している接離装置としての接離機構６の詳細を示す。接離機構６は、主に、接離レバー軸６１ａに回動自在に設けられた接離レバー６１と、接離レバー６１に作用して接離レバー６１を回動させる接離カム６２と、接離カム６２を回動する駆動手段としてのカム駆動源６３とを含んで構成される。そして、このカム駆動源６３を制御するカム制御装置６４をも含んでいる。カム制御装置６４は接離カム６２の位相を検知する位相検知装置（不図示）を有し、位相検知装置の検知結果に基づいて、現像ローラ５０が感光ドラム１に対して当接位置または離間位置となるようにカム駆動源６３によって接離カム６２を制御する。
【００２２】
接離カム６２は軸６２ａに軸支され、接離カム面６２ｃで接離レバー６１の接離カムフォロアー６１ｒに作用し接離レバー６１を回動させる。図４に示すように接離レバー６１は現像ユニット接離部材６１ｐを介して接離部５ｒに接離力ＦＲを作用させ、現像ユニット５は現像ユニット支軸４ｐ中心に回動することで現像ローラ５０を感光ドラム１より離間させる構成となっている。
【００２３】
〔プロセスカートリッジ装着時の接離動作〕
現像ユニット５には常に現像ローラ５０を感光ドラム１に当接する押圧力Ｔが作用するため、プロセスカートリッジ７を本体から抜くと現像ローラ５０は感光ドラム１に当接状態となる。図５に示すようにプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）には装着ガイド４ｇが設けられている。プロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を装着する際には、装着ガイド４ｇがガイドレール１０１（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ（１０１ｄは不図示））に沿って図５中の矢印方向へ移動する構成となっている。プロセスカートリッジ７の挿抜動作中において接離部５ｒは図３に示す装着ガイド６０の装着カム面６０ａに作用し、現像ユニット５を感光ドラム１から離間する方向に回転させる。
【００２４】
〔帯電ドラムの接離機構〕
図６には、潜像形成に係るプロセスを実行するプロセス手段の一例である帯電ドラム２を感光ドラム１に対して接離させる帯電ドラム接離機構４０の一例を示す。プロセスカートリッジ７の出荷時には帯電ドラム２は離間保持部材４１により感光ドラム１と離間した状態に保持される。離間保持部材４１は例えばフック４１ａがドラムユニット４に設けた係合部材（不図示）に係合することで離間状態が保持される。この離間保持部材４１及びフック４１ａは本実施例において保持手段を構成する。そして、現像ユニット５の当接動作時に、現像ユニット５は現像ユニット支軸４ｐ中心に回動し、例えば、回動動作と連動する解除部材５２を矢印方向に回動させる。解除部材５２は離間保持部材４１に作用し、フック４１ａと係合部材との係合を解除することにより、感光ドラム１に対する帯電ドラム２の離間状態が解除される。その結果、帯電ドラム２は不図示の付勢バネの作用によって感光ドラム１に当接する。
【００２５】
〔保護部材の除去〕
画像形成装置の本体１００の出荷時は、接離レバー６１の作用により現像ローラ５０は感光ドラム１に対して離間した状態で維持される。このため、帯電ドラム２も感光ドラム１に対して離間した状態に保持される。しかしながら、画像形成装置の本体１００の運搬中に、接離力ＦＲの反力が接離レバー６１を介して接離カム６２に作用した状態が続くと、振動により接離カム６２が回転する場合がある。そうすると、画像形成装置の本体１００の運搬中に、現像ローラ５０が感光ドラム１に当接した状態となることがある。
【００２６】
さらに、画像形成装置の本体１００の運搬中においては、プロセスカートリッジ７には自重の数十倍の負荷がかかることがあるため、プロセスカートリッジ７は運搬中に本体内部で動くことがある。そうすると、プロセスカートリッジ７と接離レバー６１の位置関係によって、接離力ＦＲが接離部５ｒに作用しない状態が生じるおそれがある。その結果、画像形成装置の本体１００の運搬中において、現像ローラ５０が感光ドラム１に当接し、さらに帯電ドラム２の感光ドラム１に対する離間状態を解除してしまう可能性もある。
【００２７】
通常、自重の数十倍の負荷がかかってもプロセスカートリッジ７を動かないようにするのは困難である。従って、画像処理装置の本体１００に過剰な負荷がかかった場合でも、現像ローラ５０と感光ドラム１とが離間した状態を維持できるように、プロセスカートリッジ７に対して取り外し可能な保護部材３０を設けることが考えられる。保護部材３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は例えば図７に示すような、現像ユニット５とドラムユニット４間に挟むことによって現像ローラ５０と感光ドラム１の距離を一定以上に保つ部材である。また、これにより、感光ドラム１と帯電ドラム２との離間が解除されることを防止できる。
【００２８】
保護部材３０が装着された状態においては、現像ローラ５０を感光ドラム１に当接することはできないため、運搬終了後において画像形成装置を使用する際に保護部材３０を除去する必要がある。画像形成装置の使用時（例えば、画像形成時）に保護部材３０を除去し忘れた場合、画像が出力されない等の不都合が生じるおそれがある。保護部材３０の除去し忘れを防止するために、図８に示すように保護部材３０に設けたテープ３００と警告タグ３０１を、画像形成装置の本体１００の前ドア１０２が閉まった状態でもユーザに判り易い位置に配置することが考えられる。ユーザに分かり易い位置としては、例えば本体１００の上面などが挙げられる。また前ドア１０２を開く動作と連動して保護部材３０を除去するようにテープ３００を前ドア１０２に仮固定することも考えられる。
【００２９】
しかしながら、上記のような構成を導入したとしても、ユーザが警告等を充分理解せずにテープ３００のみを外し、保護部材３０を除去しないまま、本体１００を動作させるおそれがある。
【００３０】
〔保護部材の除去忘れ検知の詳細〕
以上説明したように、保護部材３０の除去作業をユーザが実施することとした場合、分かり易い手順、警告を設けたとしても、保護部材３０の除去忘れを充分に防ぐことは困難であった。また、保護部材３０が装着されていることを直接センサ等で検知する手法も考えられるが、カラー画像形成装置等複数のプロセスカートリッジ７を使用する構成においては多数のセンサ等を必要としコスト面の問題があった。
【００３１】
そこで、本実施例においては、図９に示すように、保護部材３０の除去し忘れを検知するために、プロセスカートリッジ７が画像形成装置の本体１００に装着されていることを検知するカートリッジセンサ７３を用いることとした。さらに、感光ドラム１を駆動する駆動源７０の駆動トルクを測定するトルクセンサ７２を用いることとした。ここで、駆動源７０は本実施例において駆動手段に相当する。また、トルクセンサ７２は負荷測定手段に相当する。
【００３２】
本実施例においては、本体１００の電源が投入されると、カートリッジセンサ７３により、プロセスカートリッジ７が本体に装着されているか否かが検知される。カートリッジセンサ７３は、光出射部７３ａと受光部７３ｂとを有し、光出射部７３ａから出射した光が受光部７３ｂに入射されるか、装着ガイド４ｇで遮られるかによって光学的にプロセスカートリッジ７の有無を検知するものである。この他、カートリッジセンサとしては、例えばプロセスカートリッジ７を本体に装着した際に接点が通電するように設けられた電気式センサなどでもよい。なお、カートリッジセンサ７３は、本実施例においてカートリッジ検知手段を構成する。
【００３３】
ここで、プロセスカートリッジ７が本体１００に装着されていると検知された場合は本体１００の初期化が継続される。そして、駆動源７０の回転がカップリング７１を介して感光ドラム１に伝達され、感光ドラム１が回転駆動される。
【００３４】
図１０に駆動源７０が感光ドラム１を回転駆動し、所定期間の経過後に現像ユニット５が駆動され、現像ローラ５０と感光ドラム１とが当接した場合の、駆動源７０のトルク波形を示す。横軸は時間で縦軸は駆動源７０のトルクを示す。また、図１０において実線で示す波形は標準的なプロセスカートリッジ７を装着したときのトルク波形である。また、破線で示すのは、ばらつきの中でトルクが略最小となるプロセスカートリッジ７を装着したときのトルク波形と、ばらつきの中でトルクが略最大となるプロセスカートリッジ７を装着したときのトルク波形である。本実施例におけるトルクセンサ７２は、駆動源７０において流れる電流値を磁界によって測定するセンサである。トルクセンサ７２は、駆動源７０において流れる電流値を基準抵抗の両端電圧を検知することで測定するものでもよい。また、駆動伝達するカップリング７１の構成部品の弾性変形量をひずみゲージまたはエンコーダの位相差によって測定するものなど、他の原理に基づくセンサでも構わない。
【００３５】
図１０において、初期動作の開始時には、現像ローラ５０は感光ドラム１に対し離間しているため、駆動源７０にはカップリング７１と感光ドラム１の回転負荷が作用する（領域ｔ１、ｔ２）。ｔ１は駆動源７０のオーバーシュート領域である。駆動源７０のトルクの測定は駆動トルクが安定したｔ２領域で実施される。現像ローラ５０の感光ドラム１への当接駆動は時刻ｔｐにおいて実施される。現像ローラ５０が感光ドラム１に当接すると感光ドラム１の回転負荷が増加する。この負荷変動の影響で、駆動源７０は領域ｔ３において一旦オーバーシュートする。本実施例では、駆動源７０が負荷変動の後に安定してから現像ローラ５０と感光ドラム１との当接後の駆動源７０のトルクを測定する。現像ローラ５０と感光ドラム１との当接駆動後の駆動源７０のトルクが予め定められた閾値より大きい場合には、実際に現像ローラ５０と感光ドラム１とが当接していると考えられるので、保護部材３０が除去されていることが検知される。ここで、上記の閾値とは、上述の手法によって保護部材３０が除去されているか否かが充分に精度良く検知できるトルクの値として、予め実験などによって求められたものである。
【００３６】
ここで、プロセスカートリッジ７による負荷のばらつきが小さい場合には、上述のように現像ローラ５０が感光ドラム１に当接する動作後（接離動作後）における駆動源７０のトルクの絶対値を用いて保護部材３０の有無を検知しても良い。これに対し、プロセスカートリッジ７による負荷のばらつきが大きい場合には、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接駆動前後におけるトルク変動量（ΔＴ０、ΔＴ１、ΔＴ２）により、保護部材３０の有無を検知してもよい。この場合は、トルク変動量が予め定められた閾値より大きい場合には、実際に現像ローラ５０と感光ドラム１とが当接していると考えられるので、保護部材３０が除去されていることが検知される。ここで、閾値とは、保護部材３０が除去されているか否かが充分に精度良く検知できるトルク変動量の値として、予め実験などによって求められたものである。
【００３７】
本実施例においては、プロセスカートリッジ７の本体１００への装着が検知された後、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接駆動の後に、トルクの増加が閾値以下である場合には、保護部材３０が除去されていないと判断される。そして、ユーザに警告メッセージを表示して保護部材３０を除去するように促す。
【００３８】
なお、図９に示すように、カートリッジセンサ７３とトルクセンサ７２とは、制御装置２００に電気的に接続されており、プロセスカートリッジ７が本体１００に装着されているか否かの情報と、駆動源７０のトルク情報は制御装置２００に出力される。制御装置２００においては、これらの情報より、保護部材３０が除去されているか否かが検知される。従って、本実施例において制御装置２００は保護部材検出手段を構成する。
【００３９】
また、本実施例においては、上述のように現像ローラ５０の感光ドラム１への当接動作（当接駆動）後における駆動源７０のトルクの絶対値または、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接駆動前後におけるトルク変動量を用いて、保護部材３０の有無を検知した。これに対し、現像ローラ５０の感光ドラム１からの離間動作（離間駆動）後における駆動源７０のトルクの絶対値または、現像ローラ５０の感光ドラム１からの離間駆動前後におけるトルク変動量を用いて、保護部材３０の有無を検知してもよい。すなわち、本発明においては、現像ローラ５０と感光ドラム１との接離動作（接離駆動）後における駆動源７０のトルクの絶対値または、現像ローラ５０と感光ドラム１との接離駆動前後におけるトルク変動量を用いて、保護部材３０の有無を検知するとよい。
【実施例２】
【００４０】
次に、本発明の実施例２について説明する。ここでは、実施例２において実施例１と相違する点についてのみ説明する。なお、特に示さない限り、本実施例における画像形成装置のハード構成は、実施例１において説明したものと同等である。
【００４１】
本実施例においては、現像ローラ５０と感光ドラム１との接離動作を行う接離機構６におけるカム駆動源６３のトルクを測定することにより保護部材３０の除去し忘れを検知する。ここで、保護部材３０が除去されていない状態で現像ユニット５を感光ドラム１から離間させた場合、接離レバー６１には接離力ＦＲ（の反力）が作用しない。従って、カム駆動源６３には接離機構６を無負荷で駆動させるために必要な作動抵抗以外の負荷は作用しない。現像ユニット５の押圧力Ｔはプロセスカートリッジ７に設けられたばね等で決まるので、接離力ＦＲは安定した値である。従って、現像ローラ５０を感光ドラム１から離間させた際のカム駆動源６３のトルクを測定することで、精度良く、保護部材３０の除去し忘れを検知することができる。
【００４２】
図１１には、現像ローラ５０の感光ドラム１からの離間動作が行われた際の、カム駆動源６３のトルク波形を示す。図１１においてｔ４はカム駆動源６３のトルク波形のオーバーシュート期間である。本実施例においても本体１００の初期動作でプロセスカートリッジ７が装着されていることを検知し、現像ローラ５を一旦感光ドラム１から離間させる際のカム駆動源６３のトルクが予め定められた閾値以下の場合には保護部材３０が除去されていないと判断される。ここで、上記の閾値とは、本実施例に係る手法によって保護部材３０が除去されているか否かが充分に精度良く検知できるトルクの値として、予め実験などによって求められたものである。そして、保護部材３０が除去されていないと判断された場合には、ユーザに警告メッセージを表示しユーザに保護部材３０を除去するように促す。
【００４３】
なお、本実施例においては、図４に示したカム制御装置６４において、カム駆動源６３のトルクを測定可能となっている。また、カム制御装置６４において測定されたカム駆動
言３のトルクの値は、制御装置２００に送られ、制御装置２００において閾値と比較され、保護部材３０が除去されているか否かが検知される。従って、ホン実施例においても、制御装置２００は、保護部材検出手段を構成する。
【００４４】
また、本実施例においては、図３及び図４に示した接離機構６の構成上、現像ローラ５０の感光ドラム１からの離間動作が行われた際の、カム駆動源６３のトルクに基づいて、保護部材３０が除去されているか否かの検知を行なった。しかしながら、接離機構の構成によっては、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接動作時にカム駆動源６３にトルクが要求される場合もある。このような場合には、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接動作が行われた際の、カム駆動源６３のトルクに基づいて、保護部材３０が除去されているか否かの検知を行なってもよいことは当然である。すなわち、本発明においては接離動作時においてカム駆動源６３がプロセスカートリッジ７に駆動力を付与する際の負荷に基づいて、保護部材３０が除去されているか否かの検知を行う。
【符号の説明】
【００４５】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）‥‥感光ドラム
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）‥‥ドラムユニット
４ｇ‥‥装着ガイド
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）‥‥現像ユニット
５ｒ‥‥接離部
６‥‥接離機構
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）‥‥プロセスカートリッジ
３０‥‥保護部材
５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）‥‥現像ローラ
６３‥‥カム駆動源
６４‥‥制御装置
７０‥‥駆動源
７２‥‥トルクセンサ
７３‥‥カートリッジセンサ
１００‥‥画像形成装置本体
Ｔ‥‥押圧力
ＦＲ‥‥接離力
ΔＴ‥‥現像ローラ当接時と離間時の感光ドラム駆動トルクの差
ｔｐ‥‥現像ローラ当接動作開始点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも潜像担持体と現像手段とを含んだプロセスカートリッジを装着可能とした画像形成装置に関し、特に、運搬時にはプロセスカートリッジに保護部材を取り付け、現像手段が潜像担持体から離間した状態を維持する画像形成装置に関する。ここで画像形成装置には、例えば、電子写真複写機、ファクシミリ装置、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）及びそれらの複合機（マルチファンクションプリンタ）等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、潜像担持体及びこの潜像担持体に接離可能に設けた現像手段を一体的に構成したプロセスカートリッジを、画像形成装置本体に挿抜自在に装着する方式が採用されている。さらに、画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの物流効率を上げる目的で、プロセスカートリッジを装着した状態で画像形成装置を梱包・輸送することが行われている。
【０００３】
潜像担持体に例えば中間転写体などが当接した状態で搬送する場合、搬送時に発生する振動等により画像劣化につながる傷等が潜像担持体または中間転写体に発生するおそれがある。これを防ぐために、潜像担持体と中間転写体との当接部に保護部材を装着可能とし、さらに、この保護部材の除去し忘れをユーザに知らせるための警告タグを設置する構成が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
また、運搬時に発生する不都合を防止するためにプロセスカートリッジに取り付けられた保護部材を、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着された状態で検知する構成も提案されている（例えば特許文献２参照。）。
【０００５】
しかしながら、上記の従来技術において、特許文献１に記載の発明では、警告タグを目立つように設けてもユーザが保護部材の除去方法を充分に理解しない場合があるので、ユーザが警告タグ部のみを除去し保護部材が除去されないおそれがあった。また、例えば特許文献２に記載の発明では保護部材の検知をセンサを用いて行っているため、カラー画像形成装置等、複数のプロセスカートリッジを使用する構成においてはセンサの数が増大しコスト面で不利となる不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２１８９８３
【特許文献２】特開平８−３１４３５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の不都合に鑑みてなされたものであり、運搬時にプロセスカートリッジに保護部材を取り付け、現像手段が潜像担持体から離間した状態を維持する画像形成装置を想定している。そして、そのような画像形成装置において、運搬終了後に保護部材が除去されないまま画像形成装置が使用されることを、より簡単な構成でより確実に抑制できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、潜像担持体と、前記潜像担持体に接離可能に設け
られ前記潜像担持体に接することで前記潜像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、を一体的に構成したプロセスカートリッジを装着可能であり、前記プロセスカートリッジを装着した状態で運搬される際に保護部材が取り付けられることで前記現像手段が前記潜像担持体から離間した状態を維持するとともに使用時には前記保護部材を取り外すように構成された画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知するカートリッジ検知手段と、
画像形成時または、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作時に前記プロセスカートリッジに駆動力を付与する駆動手段と、
前記駆動手段が前記プロセスカートリッジに駆動力を付与した際の負荷を測定する負荷測定手段と、を備え、
前記カートリッジ検知手段による検知結果と、前記負荷測定手段により測定された前記負荷の値と基づいて、前記保護部材が画像形成装置に取り付けられているか否かを検知する保護部材検出手段をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成時または、現像手段と潜像担持体との接離動作時に、駆動手段がプロセスカートリッジに付与した駆動力の大きさに基づいて、保護部材が除去されているか否かを検知できる。その結果、通常の画像形成装置の動作に必要な機能を用いて保護部材の除去忘れを検知できるので、より簡単な構成でより確実に、保護部材が除去されないまま画像形成装置が使用されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る画像形成装置の断面図。
【図２】本発明に係る現像ローラと感光ドラムの当接状態及び離間状態を示す図。
【図３】本発明に係る現像ローラの接離機構の概略図。
【図４】本発明に係る現像ローラの接離機構の斜視図。
【図５】本発明に係るプロセスカートリッジの画像形成装置への装着状態を示す図。
【図６】本発明に係る帯電ドラムの接離機構について説明するための図。
【図７】本発明に係る保護部材の装着状態を示す図。
【図８】従来の保護部材の除去忘れ防止ための構成例を示す図。
【図９】本発明に係る保護部材の除去忘れ防止のための構成を示す図。
【図１０】本発明に係る現像ローラと感光ドラムの当接によるトルク変動を示す図。
【図１１】本発明に係る接離機構の駆動におけるカム駆動源のトルク変動を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明に係る画像形成装置の実施形態について図面により詳しく説明する。
【実施例１】
【００１２】
〔全体構成〕
図１に示す本実施例に係るカラーの画像形成装置は、画像形成装置本体１００に対して挿抜自在なプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが装着可能となっている。これら４個のプロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは同一構造であるが、異なる色、すなわち、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）のトナーによる画像を形成する点で相違している。プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、潜像担持体である感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有するドラムユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと、現像手段である現像ユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって構成されている。このうちドラムユニット４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの他、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、ドラムクリーニングブレード８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄと、図示しない廃トナー容器と、を有している。
【００１３】
また現像ユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、現像ローラ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄと、現像剤塗布ローラ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄを有している。そして、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄの下方には２つのスキャナユニット３ａ、３ｂが配置されている。スキャナユニット３ａは感光ドラム１ａ、１ｂに対して、スキャナユニット３ｂは感光ドラム１ｃ、１ｄに対して画像信号に基づく露光を行う。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって所定の負極性の電位に帯電された後、スキャナユニット３ａ、３ｂによる露光でそれぞれ静電潜像が形成される。
【００１４】
この静電潜像には現像ユニット５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄによって反転現像されて負極性のトナーが付着され、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄにはそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫのトナー像が形成される。次に中間転写ベルトユニット１２は、中間転写ベルト１２ｅが駆動ローラ１２ｆ、２次転写対向ローラ１２ｇ、テンションローラ１２ｈに張架されており、テンションローラ１２ｈが矢印Ｂ方向に付勢されることで中間転写ベルト１２ｅに張力を付与している。また、中間転写ベルトユニット１２には、中間転写ベルト１２ｅの内側に各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して、１次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄが配設されている。そして、不図示のバイアス印加装置により転写バイアス電圧を印加する構成となっている。
【００１５】
ここで、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは矢印方向に回転し、同時に中間転写ベルト１２は駆動ローラ１２ｆの作動により矢印Ａ方向に回転し、１次転写ローラ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄには正極性のバイアスが印加される。このことにより、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に形成されたトナー像は、感光ドラム１ａ上のトナー像から順次、中間転写ベルト１２ｅ上に１次転写され、４色のトナー像が重なった状態で２次転写部まで搬送される。
【００１６】
一方、給搬送装置１３は、転写材Ｐを収納する給紙カセット１１内から転写材Ｐを給紙する給紙ローラ９と、給紙された転写材Ｐを搬送する搬送ローラ１０とを備えている。そして、給搬送装置１３から搬送された転写材Ｐはレジストローラ対１７によって２次転写部に搬送される。
【００１７】
２次転写部においては、２次転写ローラ１６に正極性のバイアス電圧を印加することにより、搬送された転写材Ｐに、中間転写ベルト１２上の４色のトナー像を２次転写する。トナー像転写後の転写材Ｐは、定着装置１４に搬送され、定着ローラ１４１と加圧ローラ１４２とによって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。定着された転写材Ｐは排紙ローラ対２０によって排紙トレー２１に排出される。
【００１８】
トナー像転写後に、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面に残ったトナーは、クリーニングブレード８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄによって除去される。また、転写材Ｐへの２次転写後に中間転写ベルト１２上に残ったトナーは、転写ベルトクリーニング装置２２によって除去される。中間転写ベルト１２から除去されたトナーは、不図示の廃トナー搬送路（図中破線矢印の部分）を通過し、廃トナー回収容器２３へと回収される。
【００１９】
次に、図２には、ドラムユニット４と、ドラムユニット４における感光ドラム１に接離可能に設けた現像ユニット５とが一体的に構成されたプロセスカートリッジ７の詳細図を示す。図２（ａ）にドラムユニット４に設けられた感光ドラム１と現像ユニット５に設けられた現像ローラ５０とが離間した状態を示す。現像ユニット５はドラムユニット４に対して現像ユニット支軸４ｐで回動自在に軸支されている。後述の図２（ｂ）に示すように、現像ユニット５にはバネなどの弾性体からなる不図示の現像ローラ押圧部材により常に
ドラムユニット４の方向に押圧力Ｔが作用するようになっている。
【００２０】
現像ユニット５は接離部５ｒに後述する接離機構６からの接離力ＦＲが作用することで現像ローラ５０と感光ドラム１とを押圧力Ｔに逆らって離間状態に維持する。図２（ｂ）には、ドラムユニット４に設けられた感光ドラム１と現像ユニット５に設けられた現像ローラ５０とが当接した状態を示す。図２（ｂ）に示すように接離部５ｒに接離機構６からの接離力ＦＲが作用しない状態においては、現像ローラ５０が押圧力Ｔによって感光ドラム１と当接するようになっている。
【００２１】
〔接離機構の詳細〕
図３及び図４に本実施例で採用している接離装置としての接離機構６の詳細を示す。接離機構６は、主に、接離レバー軸６１ａに回動自在に設けられた接離レバー６１と、接離レバー６１に作用して接離レバー６１を回動させる接離カム６２と、接離カム６２を回動する駆動手段としてのカム駆動源６３とを含んで構成される。そして、このカム駆動源６３を制御するカム制御装置６４をも含んでいる。カム制御装置６４は接離カム６２の位相を検知する位相検知装置（不図示）を有し、位相検知装置の検知結果に基づいて、現像ローラ５０が感光ドラム１に対して当接位置または離間位置となるようにカム駆動源６３によって接離カム６２を制御する。
【００２２】
接離カム６２は軸６２ａに軸支され、接離カム面６２ｃで接離レバー６１の接離カムフォロアー６１ｒに作用し接離レバー６１を回動させる。図４に示すように接離レバー６１は現像ユニット接離部材６１ｐを介して接離部５ｒに接離力ＦＲを作用させ、現像ユニット５は現像ユニット支軸４ｐ中心に回動することで現像ローラ５０を感光ドラム１より離間させる構成となっている。
【００２３】
〔プロセスカートリッジ装着時の接離動作〕
現像ユニット５には常に現像ローラ５０を感光ドラム１に当接する押圧力Ｔが作用するため、プロセスカートリッジ７を本体から抜くと現像ローラ５０は感光ドラム１に当接状態となる。図５に示すようにプロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）には装着ガイド４ｇが設けられている。プロセスカートリッジ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を装着する際には、装着ガイド４ｇがガイドレール１０１（１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ（１０１ｄは不図示））に沿って図５中の矢印方向へ移動する構成となっている。プロセスカートリッジ７の挿抜動作中において接離部５ｒは図３に示す装着ガイド６０の装着カム面６０ａに作用し、現像ユニット５を感光ドラム１から離間する方向に回転させる。
【００２４】
〔帯電ドラムの接離機構〕
図６には、潜像形成に係るプロセスを実行するプロセス手段の一例である帯電ドラム２を感光ドラム１に対して接離させる帯電ドラム接離機構４０の一例を示す。プロセスカートリッジ７の出荷時には帯電ドラム２は離間保持部材４１により感光ドラム１と離間した状態に保持される。離間保持部材４１は例えばフック４１ａがドラムユニット４に設けた係合部材（不図示）に係合することで離間状態が保持される。この離間保持部材４１及びフック４１ａは本実施例において保持手段を構成する。そして、現像ユニット５の当接動作時に、現像ユニット５は現像ユニット支軸４ｐ中心に回動し、例えば、回動動作と連動する解除部材５２を矢印方向に回動させる。解除部材５２は離間保持部材４１に作用し、フック４１ａと係合部材との係合を解除することにより、感光ドラム１に対する帯電ドラム２の離間状態が解除される。その結果、帯電ドラム２は不図示の付勢バネの作用によって感光ドラム１に当接する。
【００２５】
〔保護部材の除去〕
画像形成装置の本体１００の出荷時は、接離レバー６１の作用により現像ローラ５０は感光ドラム１に対して離間した状態で維持される。このため、帯電ドラム２も感光ドラム１に対して離間した状態に保持される。しかしながら、画像形成装置の本体１００の運搬中に、接離力ＦＲの反力が接離レバー６１を介して接離カム６２に作用した状態が続くと、振動により接離カム６２が回転する場合がある。そうすると、画像形成装置の本体１００の運搬中に、現像ローラ５０が感光ドラム１に当接した状態となることがある。
【００２６】
さらに、画像形成装置の本体１００の運搬中においては、プロセスカートリッジ７には自重の数十倍の負荷がかかることがあるため、プロセスカートリッジ７は運搬中に本体内部で動くことがある。そうすると、プロセスカートリッジ７と接離レバー６１の位置関係によって、接離力ＦＲが接離部５ｒに作用しない状態が生じるおそれがある。その結果、画像形成装置の本体１００の運搬中において、現像ローラ５０が感光ドラム１に当接し、さらに帯電ドラム２の感光ドラム１に対する離間状態を解除してしまう可能性もある。
【００２７】
通常、自重の数十倍の負荷がかかってもプロセスカートリッジ７を動かないようにするのは困難である。従って、画像処理装置の本体１００に過剰な負荷がかかった場合でも、現像ローラ５０と感光ドラム１とが離間した状態を維持できるように、プロセスカートリッジ７に対して取り外し可能な保護部材３０を設けることが考えられる。保護部材３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は例えば図７に示すような、現像ユニット５とドラムユニット４間に挟むことによって現像ローラ５０と感光ドラム１の距離を一定以上に保つ部材である。また、これにより、感光ドラム１と帯電ドラム２との離間が解除されることを防止できる。
【００２８】
保護部材３０が装着された状態においては、現像ローラ５０を感光ドラム１に当接することはできないため、運搬終了後において画像形成装置を使用する際に保護部材３０を除去する必要がある。画像形成装置の使用時（例えば、画像形成時）に保護部材３０を除去し忘れた場合、画像が出力されない等の不都合が生じるおそれがある。保護部材３０の除去し忘れを防止するために、図８に示すように保護部材３０に設けたテープ３００と警告タグ３０１を、画像形成装置の本体１００の前ドア１０２が閉まった状態でもユーザに判り易い位置に配置することが考えられる。ユーザに分かり易い位置としては、例えば本体１００の上面などが挙げられる。また前ドア１０２を開く動作と連動して保護部材３０を除去するようにテープ３００を前ドア１０２に仮固定することも考えられる。
【００２９】
しかしながら、上記のような構成を導入したとしても、ユーザが警告等を充分理解せずにテープ３００のみを外し、保護部材３０を除去しないまま、本体１００を動作させるおそれがある。
【００３０】
〔保護部材の除去忘れ検知の詳細〕
以上説明したように、保護部材３０の除去作業をユーザが実施することとした場合、分かり易い手順、警告を設けたとしても、保護部材３０の除去忘れを充分に防ぐことは困難であった。また、保護部材３０が装着されていることを直接センサ等で検知する手法も考えられるが、カラー画像形成装置等複数のプロセスカートリッジ７を使用する構成においては多数のセンサ等を必要としコスト面の問題があった。
【００３１】
そこで、本実施例においては、図９に示すように、保護部材３０の除去し忘れを検知するために、プロセスカートリッジ７が画像形成装置の本体１００に装着されていることを検知するカートリッジセンサ７３を用いることとした。さらに、感光ドラム１を駆動する駆動源７０の駆動トルクを測定するトルクセンサ７２を用いることとした。ここで、駆動源７０は本実施例において駆動手段に相当する。また、トルクセンサ７２は負荷測定手段に相当する。
【００３２】
本実施例においては、本体１００の電源が投入されると、カートリッジセンサ７３により、プロセスカートリッジ７が本体に装着されているか否かが検知される。カートリッジセンサ７３は、光出射部７３ａと受光部７３ｂとを有し、光出射部７３ａから出射した光が受光部７３ｂに入射されるか、装着ガイド４ｇで遮られるかによって光学的にプロセスカートリッジ７の有無を検知するものである。この他、カートリッジセンサとしては、例えばプロセスカートリッジ７を本体に装着した際に接点が通電するように設けられた電気式センサなどでもよい。なお、カートリッジセンサ７３は、本実施例においてカートリッジ検知手段を構成する。
【００３３】
ここで、プロセスカートリッジ７が本体１００に装着されていると検知された場合は本体１００の初期化が継続される。そして、駆動源７０の回転がカップリング７１を介して感光ドラム１に伝達され、感光ドラム１が回転駆動される。
【００３４】
図１０に駆動源７０が感光ドラム１を回転駆動し、所定期間の経過後に現像ユニット５が駆動され、現像ローラ５０と感光ドラム１とが当接した場合の、駆動源７０のトルク波形を示す。横軸は時間で縦軸は駆動源７０のトルクを示す。また、図１０において実線で示す波形は標準的なプロセスカートリッジ７を装着したときのトルク波形である。また、破線で示すのは、ばらつきの中でトルクが略最小となるプロセスカートリッジ７を装着したときのトルク波形と、ばらつきの中でトルクが略最大となるプロセスカートリッジ７を装着したときのトルク波形である。本実施例におけるトルクセンサ７２は、駆動源７０において流れる電流値を磁界によって測定するセンサである。トルクセンサ７２は、駆動源７０において流れる電流値を基準抵抗の両端電圧を検知することで測定するものでもよい。また、駆動伝達するカップリング７１の構成部品の弾性変形量をひずみゲージまたはエンコーダの位相差によって測定するものなど、他の原理に基づくセンサでも構わない。
【００３５】
図１０において、初期動作の開始時には、現像ローラ５０は感光ドラム１に対し離間しているため、駆動源７０にはカップリング７１と感光ドラム１の回転負荷が作用する（領域ｔ１、ｔ２）。ｔ１は駆動源７０のオーバーシュート領域である。駆動源７０のトルクの測定は駆動トルクが安定したｔ２領域で実施される。現像ローラ５０の感光ドラム１への当接駆動は時刻ｔｐにおいて実施される。現像ローラ５０が感光ドラム１に当接すると感光ドラム１の回転負荷が増加する。この負荷変動の影響で、駆動源７０は領域ｔ３において一旦オーバーシュートする。本実施例では、駆動源７０が負荷変動の後に安定してから現像ローラ５０と感光ドラム１との当接後の駆動源７０のトルクを測定する。現像ローラ５０と感光ドラム１との当接駆動後の駆動源７０のトルクが予め定められた閾値より大きい場合には、実際に現像ローラ５０と感光ドラム１とが当接していると考えられるので、保護部材３０が除去されていることが検知される。ここで、上記の閾値とは、上述の手法によって保護部材３０が除去されているか否かが充分に精度良く検知できるトルクの値として、予め実験などによって求められたものである。
【００３６】
ここで、プロセスカートリッジ７による負荷のばらつきが小さい場合には、上述のように現像ローラ５０が感光ドラム１に当接する動作後（接離動作後）における駆動源７０のトルクの絶対値を用いて保護部材３０の有無を検知しても良い。これに対し、プロセスカートリッジ７による負荷のばらつきが大きい場合には、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接駆動前後におけるトルク変動量（ΔＴ０、ΔＴ１、ΔＴ２）により、保護部材３０の有無を検知してもよい。この場合は、トルク変動量が予め定められた閾値より大きい場合には、実際に現像ローラ５０と感光ドラム１とが当接していると考えられるので、保護部材３０が除去されていることが検知される。ここで、閾値とは、保護部材３０が除去されているか否かが充分に精度良く検知できるトルク変動量の値として、予め実験などによって求められたものである。
【００３７】
本実施例においては、プロセスカートリッジ７の本体１００への装着が検知された後、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接駆動の後に、トルクの増加が閾値以下である場合には、保護部材３０が除去されていないと判断される。そして、ユーザに警告メッセージを表示して保護部材３０を除去するように促す。
【００３８】
なお、図９に示すように、カートリッジセンサ７３とトルクセンサ７２とは、制御装置２００に電気的に接続されており、プロセスカートリッジ７が本体１００に装着されているか否かの情報と、駆動源７０のトルク情報は制御装置２００に出力される。制御装置２００においては、これらの情報より、保護部材３０が除去されているか否かが検知される。従って、本実施例において制御装置２００は保護部材検出手段を構成する。
【００３９】
また、本実施例においては、上述のように現像ローラ５０の感光ドラム１への当接動作（当接駆動）後における駆動源７０のトルクの絶対値または、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接駆動前後におけるトルク変動量を用いて、保護部材３０の有無を検知した。これに対し、現像ローラ５０の感光ドラム１からの離間動作（離間駆動）後における駆動源７０のトルクの絶対値または、現像ローラ５０の感光ドラム１からの離間駆動前後におけるトルク変動量を用いて、保護部材３０の有無を検知してもよい。すなわち、本発明においては、現像ローラ５０と感光ドラム１との接離動作（接離駆動）後における駆動源７０のトルクの絶対値または、現像ローラ５０と感光ドラム１との接離駆動前後におけるトルク変動量を用いて、保護部材３０の有無を検知するとよい。
【実施例２】
【００４０】
次に、本発明の実施例２について説明する。ここでは、実施例２において実施例１と相違する点についてのみ説明する。なお、特に示さない限り、本実施例における画像形成装置のハード構成は、実施例１において説明したものと同等である。
【００４１】
本実施例においては、現像ローラ５０と感光ドラム１との接離動作を行う接離機構６におけるカム駆動源６３のトルクを測定することにより保護部材３０の除去し忘れを検知する。ここで、保護部材３０が除去されていない状態で現像ユニット５を感光ドラム１から離間させた場合、接離レバー６１には接離力ＦＲ（の反力）が作用しない。従って、カム駆動源６３には接離機構６を無負荷で駆動させるために必要な作動抵抗以外の負荷は作用しない。現像ユニット５の押圧力Ｔはプロセスカートリッジ７に設けられたばね等で決まるので、接離力ＦＲは安定した値である。従って、現像ローラ５０を感光ドラム１から離間させた際のカム駆動源６３のトルクを測定することで、精度良く、保護部材３０の除去し忘れを検知することができる。
【００４２】
図１１には、現像ローラ５０の感光ドラム１からの離間動作が行われた際の、カム駆動源６３のトルク波形を示す。図１１においてｔ４はカム駆動源６３のトルク波形のオーバーシュート期間である。本実施例においても本体１００の初期動作でプロセスカートリッジ７が装着されていることを検知し、現像ローラ５を一旦感光ドラム１から離間させる際のカム駆動源６３のトルクが予め定められた閾値以下の場合には保護部材３０が除去されていないと判断される。ここで、上記の閾値とは、本実施例に係る手法によって保護部材３０が除去されているか否かが充分に精度良く検知できるトルクの値として、予め実験などによって求められたものである。そして、保護部材３０が除去されていないと判断された場合には、ユーザに警告メッセージを表示しユーザに保護部材３０を除去するように促す。
【００４３】
なお、本実施例においては、図４に示したカム制御装置６４において、カム駆動源６３のトルクを測定可能となっている。また、カム制御装置６４において測定されたカム駆動
言３のトルクの値は、制御装置２００に送られ、制御装置２００において閾値と比較され、保護部材３０が除去されているか否かが検知される。従って、ホン実施例においても、制御装置２００は、保護部材検出手段を構成する。
【００４４】
また、本実施例においては、図３及び図４に示した接離機構６の構成上、現像ローラ５０の感光ドラム１からの離間動作が行われた際の、カム駆動源６３のトルクに基づいて、保護部材３０が除去されているか否かの検知を行なった。しかしながら、接離機構の構成によっては、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接動作時にカム駆動源６３にトルクが要求される場合もある。このような場合には、現像ローラ５０の感光ドラム１への当接動作が行われた際の、カム駆動源６３のトルクに基づいて、保護部材３０が除去されているか否かの検知を行なってもよいことは当然である。すなわち、本発明においては接離動作時においてカム駆動源６３がプロセスカートリッジ７に駆動力を付与する際の負荷に基づいて、保護部材３０が除去されているか否かの検知を行う。
【符号の説明】
【００４５】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）‥‥感光ドラム
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）‥‥ドラムユニット
４ｇ‥‥装着ガイド
５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）‥‥現像ユニット
５ｒ‥‥接離部
６‥‥接離機構
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）‥‥プロセスカートリッジ
３０‥‥保護部材
５０（５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ）‥‥現像ローラ
６３‥‥カム駆動源
６４‥‥制御装置
７０‥‥駆動源
７２‥‥トルクセンサ
７３‥‥カートリッジセンサ
１００‥‥画像形成装置本体
Ｔ‥‥押圧力
ＦＲ‥‥接離力
ΔＴ‥‥現像ローラ当接時と離間時の感光ドラム駆動トルクの差
ｔｐ‥‥現像ローラ当接動作開始点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、前記潜像担持体に接離可能に設けられ前記潜像担持体に接することで前記潜像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、を一体的に構成したプロセスカートリッジを装着可能であり、前記プロセスカートリッジを装着した状態で運搬される際に保護部材が取り付けられることで前記現像手段が前記潜像担持体から離間した状態を維持するとともに使用時には前記保護部材を取り外すように構成された画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知するカートリッジ検知手段と、
画像形成時または、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作時に前記プロセスカートリッジに駆動力を付与する駆動手段と、
前記駆動手段が前記プロセスカートリッジに駆動力を付与した際の負荷を測定する負荷測定手段と、を備え、
前記カートリッジ検知手段による検知結果と、前記負荷測定手段により測定された前記負荷の値と基づいて、前記保護部材が取り付けられているか否かを検知する保護部材検出手段をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記プロセスカートリッジは、
前記潜像担持体に接離可能に設けられ前記潜像担持体に接することで潜像形成に係るプロセスを実行するプロセス手段と、
前記プロセス手段を前記潜像担持体から離間した状態で保持する保持手段と、を有し、
前記保持手段は、前記現像手段が前記潜像担持体に当接するときに前記プロセス手段が前記潜像担持体から離間した状態の保持を解除することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、画像形成時に前記潜像担持体を回転駆動する駆動源であり、
前記保護部材検出手段は、
前記カートリッジ検知手段が前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知し、かつ、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作後における、前記負荷測定手段によって測定された負荷が所定の閾値以下であることをもって、前記保護部材が取り付けられていることを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、画像形成時に前記潜像担持体を回転駆動する駆動源であり、
前記保護部材検出手段は、
前記カートリッジ検知手段が前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知し、かつ、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作の前後における、前記負荷測定手段によって測定された負荷の差が所定の閾値以下であることをもって、前記保護部材が取り付けられていることを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記プロセスカートリッジは、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作を行なう接離装置をさらに有し、
前記駆動手段は、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作時に前記接離装置を駆動する駆動源であり、
前記保護部材検出手段は、
前記カートリッジ検知手段が前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知し、かつ、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作時における、前記負荷測定手段によって測定された負荷が所定の閾値以下であることをもって、前記保護部材
が取り付けられていることを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項１】
潜像担持体と、前記潜像担持体に接離可能に設けられ前記潜像担持体に接することで前記潜像担持体に形成された潜像を現像する現像手段と、を一体的に構成したプロセスカートリッジを装着可能であり、前記プロセスカートリッジを装着した状態で運搬される際に保護部材が取り付けられることで前記現像手段が前記潜像担持体から離間した状態を維持するとともに使用時には前記保護部材を取り外すように構成された画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知するカートリッジ検知手段と、
画像形成時または、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作時に前記プロセスカートリッジに駆動力を付与する駆動手段と、
前記駆動手段が前記プロセスカートリッジに駆動力を付与した際の負荷を測定する負荷測定手段と、を備え、
前記カートリッジ検知手段による検知結果と、前記負荷測定手段により測定された前記負荷の値と基づいて、前記保護部材が取り付けられているか否かを検知する保護部材検出手段をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記プロセスカートリッジは、
前記潜像担持体に接離可能に設けられ前記潜像担持体に接することで潜像形成に係るプロセスを実行するプロセス手段と、
前記プロセス手段を前記潜像担持体から離間した状態で保持する保持手段と、を有し、
前記保持手段は、前記現像手段が前記潜像担持体に当接するときに前記プロセス手段が前記潜像担持体から離間した状態の保持を解除することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、画像形成時に前記潜像担持体を回転駆動する駆動源であり、
前記保護部材検出手段は、
前記カートリッジ検知手段が前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知し、かつ、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作後における、前記負荷測定手段によって測定された負荷が所定の閾値以下であることをもって、前記保護部材が取り付けられていることを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、画像形成時に前記潜像担持体を回転駆動する駆動源であり、
前記保護部材検出手段は、
前記カートリッジ検知手段が前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知し、かつ、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作の前後における、前記負荷測定手段によって測定された負荷の差が所定の閾値以下であることをもって、前記保護部材が取り付けられていることを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記プロセスカートリッジは、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作を行なう接離装置をさらに有し、
前記駆動手段は、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作時に前記接離装置を駆動する駆動源であり、
前記保護部材検出手段は、
前記カートリッジ検知手段が前記プロセスカートリッジが画像形成装置に装着されていることを検知し、かつ、前記現像手段と前記潜像担持体との接離動作時における、前記負荷測定手段によって測定された負荷が所定の閾値以下であることをもって、前記保護部材
が取り付けられていることを検知することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１９７５０３（Ｐ２０１０−１９７５０３Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３９８０５（Ｐ２００９−３９８０５）
【出願日】平成２１年２月２３日（２００９．２．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２３日（２００９．２．２３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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