JP2012032609A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】位置センサによらず、現像装置と駆動モータとの連結／離間を判定する。
【解決手段】連結判定部１１５は、ＴＣセンサ５２（透磁率センサ）が出力した信号値の変動量が予め定められた値以上の場合に、駆動モータ１３１からの駆動力が現像装置７１に伝達される連結状態であると判定し、ＴＣセンサ５２が出力した信号値の変動量が前記値未満の場合に、駆動モータ１３１からの駆動力が現像装置７１に伝達されない離間状態であると判定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、モノクロモード時にカラー用の現像装置の駆動を停止させ、カラーモード時にカラー用の現像装置を駆動させる画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置には、画像形成に関与しない現像装置を駆動することによる当該現像装置の劣化や、不必要な攪拌によるトナーの劣化を防止するため、カラー用の現像装置を、カラーモード時にのみ駆動モータに連結させて駆動させ、モノクロモード時には駆動モータから離間させて停止させるものがある。従来、現像装置が連結状態にあるか離間状態にあるかは、前記駆動モータと前記現像装置とを連結および離間させる駆動力伝達機構である例えばカム等の位置を検知する位置センサ（離間センサ）によって検知していた（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−５８６２９号公報

しかしながら、前記位置センサを設けるためには、当該位置センサの設置スペースが必要となり、また、当該位置センサを設けることでコストアップを招来する。本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、前記位置センサを設けることなく、現像装置の前記連結状態と前記離間状態とを判定可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、複数の感光体の各々に対応して設けられ、当該感光体表面にトナーを供給してトナー像を形成させる２成分現像方式の現像装置と、前記各現像装置を駆動させる駆動モータと、前記現像装置に連結され、前記駆動モータからの駆動力を前記現像装置に伝達する連結状態と、前記現像装置から離間され、前記駆動モータからの駆動力を前記現像装置に伝達しない離間状態との２つの状態を取り、前記駆動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達機構と、前記駆動力伝達機構が前記連結状態にあるときに前記駆動モータからの駆動力で駆動され前記現像装置内のトナーを攪拌するトナー攪拌機構と、前記現像装置内の透磁率を検出してトナーとキャリアとの比率に応じた信号を出力する透磁率センサと、前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が予め定められた値以上の場合に前記連結状態であると判定し、前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が前記値未満の場合に前記離間状態であると判定する連結判定部と、を備える。

本発明によれば、前記連結判定部は、前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が予め定められた値以上の場合に前記連結状態であると判定し、前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が前記値未満の場合に前記離間状態であると判定するので、位置センサを設けることなく現像装置の前記駆動モータへの連結と離間とを判定することができる。

なぜならば、２成分現像方式の現像装置には、通常、トナーとキャリアとの比率を検出するために前記透磁率センサが設けられ、前記トナー攪拌機構が前記駆動モータに連結された状態では、トナーが攪拌され、現像剤中のキャリアの体積占有率が変動して透磁率も変動するので、前記透磁率センサから出力される信号値は変動し、トナー攪拌機構が前記駆動モータから離間された状態では、トナーが攪拌されず、現像剤中のキャリアの体積占有率は一定となり透磁率も一定となるので、前記透磁率センサからの出力される信号値は一定値となるからである。

このように、本発明によれば、画像形成装置が通常備える透磁率センサを用いて現像装置の駆動モータへの連結と離間とを判定することができるので、前記位置センサを削減することが可能となり、省スペース化とコストダウンが可能となる。

上記構成において、前記感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記感光体と前記現像装置とを含み、前記中間転写ベルトにトナーパッチを形成させる画像形成部と、前記中間転写ベルトの表面に形成されたトナーパッチの濃度を検出するパッチ濃度検出部と、をさらに備え、前記連結判定部は、前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が予め定められた前記値以上の場合、かつ、前記パッチ濃度検出部が検出した前記トナーパッチの濃度が予め定められた濃度以上の場合に前記連結状態であると判定するようにしてもよい。

この構成によれば、前記連結判定部が、前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が予め定められた前記値以上の場合、かつ、前記パッチ濃度検出部が検出した前記トナーパッチの濃度が予め定められた濃度以上の場合に前記連結状態であると判定するので、より確実に前記連結状態を判定することができる。なぜならば、前記離間状態においては、前記現像装置が駆動されないので、前記感光体にトナー像が形成されず、そのため前記中間転写ベルトへトナーパッチが形成されることはなく、前記連結状態においてのみ、前記中間転写ベルトへトナーパッチが形成されるからである。

上記構成において、前記信号値の変動量は、前記透磁率センサが出力した信号値の最大値と最小値の差であることが好ましい。

この構成によれば、比較的容易に、且つ、精度良く前記連結状態を判定することができる。

上記構成において、前記駆動モータを制御する駆動モータ制御部をさらに備え、当該画像形成装置の電源投入時に、前記駆動モータ制御部は、前記駆動モータを駆動させ、前記連結判定部は、前記駆動力伝達機構の状態が前記連結状態か前記離間状態かを判定することが好ましい。

この構成によれば、電源投入時に、前記駆動モータ制御部が前記駆動モータを駆動させるので、前記連結状態では、トナーが攪拌され前記透磁率センサから出力される信号値は変動し、前記離間状態では、トナーが攪拌されず前記透磁率センサからの出力される信号値は一定値となるため、位置センサを設けない場合であっても、電源投入時に、前記駆動力伝達機構の状態が前記連結状態か前記離間状態かを判定することができる。

本発明によれば、位置センサを設けることなく現像装置の駆動モータへの連結と離間とを判定することができる。したがって、当該位置センサを削減することが可能となり、省スペース化とコストダウンが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 現像装置の詳細を示す断面図である。 現像装置の現像動作を模式的に示す図である。 現像装置の駆動モータへの連結・離間を説明するための模式図であり、（Ａ）は連結状態を示し、（Ｂ）は離間状態を示す。 図１に示す画像形成装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。 現像装置の離間状態および連結状態におけるＴＣセンサ（透磁率センサ）の出力電圧値の変化を示す図である。 画像形成動作時の動作を示すフローチャートである。 電源投入時の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるカラープリンタ１の全体構成図である。

図１に示すように、カラープリンタ１は、箱型の機器本体１ａを有しており、機器本体１ａ内には、用紙Ｐを給紙する給紙部２と、給紙部２から給紙された用紙Ｐを搬送しながら用紙Ｐに画像データに基づく画像形成動作を行う画像形成部３と、画像形成部３で用紙Ｐ上に転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させる定着処理を行う定着部４とが設けられている。また、前記機器本体１ａの上面には、前記定着部４で定着処理が施された用紙Ｐが機器本体１ａの内部から排出される排紙部５が設けられている。

給紙部２は、給紙カセット２１、ピックアップローラ２２、給紙ローラ２３，２４，２５およびレジストローラ２６を備えている。給紙カセット２１は、機器本体１ａから挿脱可能に設けられ、所定サイズの用紙Ｐを貯留する。ピックアップローラ２２は、給紙カセット２１の図１に示す左上方位置に設けられ、給紙カセット２１に貯留されている用紙Ｐを１枚ずつ繰り出す。給紙ローラ２３，２４，２５は、ピックアップローラ２２によって繰り出された用紙Ｐを用紙搬送路に送り出す。レジストローラ２６は、給紙ローラ２３，２４，２５によって用紙搬送路に送り出された用紙Ｐを一時待機させた後、所定のタイミングで画像形成部３に供給する。

画像形成部３は、複数の現像ユニット７と、コンピュータ等から送信された画像データに基づくトナー像が各現像ユニット７によって１次転写される中間転写ベルト３１と、該中間転写ベルト３１に１次転写されたトナー像を給紙カセット２１から送り込まれた用紙Ｐに２次転写させるための二次転写ローラ３２とを備えている。

現像ユニット７は、上流側（図１では右側）から下流側に向けて並設されたブラック（Ｋ）用ユニット７Ｋと、イエロー（Ｙ）用ユニット７Ｙと、シアン（Ｃ）用ユニット７Ｃと、マゼンタ（Ｍ）用ユニット７Ｍとを備えている。各ユニット７Ｋ，７Ｙ，７Ｃおよび７Ｍは、それぞれの中央位置に像担持体としての感光体ドラム３７（感光体）が矢符（時計回り）方向に回転可能に配置されている。各感光体ドラム３７の周囲には、帯電器３９、露光装置３８、現像装置７１、図略のクリーニング装置および除電器等が、感光体ドラム３７の回転方向に沿って順に配置されている。

帯電器３９は、矢符方向に回転している感光体ドラム３７の周面を均一に帯電させる。帯電器３９としては、例えば、非接触型放電方式のコロトロン型およびスコロトロン型の帯電器、接触方式の帯電ローラおよび帯電ブラシ等が挙げられる。露光装置３８は、いわゆるレーザ走査ユニットであり、帯電器３９によって均一に帯電された感光体ドラム３７の周面に、前記コンピュータ等から入力された画像データに基づくレーザ光を照射し、感光体ドラム３７上に画像データに基づく静電潜像を形成する。

現像装置７１は、静電潜像が形成された感光体ドラム３７の周面にトナーを供給し、画像データに基づくトナー像を形成させる。このトナー像は中間転写ベルト３１に１次転写される。各現像装置７１には、ＴＣセンサ５２（透磁率センサ）が備えられている。ＴＣセンサ５２は、トナーとキャリアとの比（Ｔ／Ｃ）を検出する。すなわち、ＴＣセンサ５２は、現像剤収容部７８（図２参照）における磁気抵抗値から２成分現像剤の透磁率を検出し、検出した透磁率を電気信号（電圧値）に変換して、後述の制御ユニット１１０に出力する。

クリーニング装置は、中間転写ベルト３１へのトナー像の１次転写が終了した後、感光体ドラム３７の周面に残留しているトナーをクリーニングする。除電器は、１次転写が終了した後、感光体ドラム３７の周面を除電する。前記クリーニング装置および前記除電器によってクリーニングおよび除電された感光体ドラム３７の周面は、帯電器３９による新たな帯電処理に供される。

中間転写ベルト３１は、無端状のベルト体であって、表面側が各感光体ドラム３７の周面にそれぞれ当接する態様で、駆動ローラ３３、従動ローラ３４、バックアップローラ３５および一次転写ローラ３６等の複数のローラに架け渡されており、各感光体ドラム３７と対向配置された一次転写ローラ３６により感光体ドラム３７に押し付けられた状態で走行する。駆動ローラ３３は、ステッピングモータ等の駆動源によって回転し、中間転写ベルト３１を走行させるための駆動力を中間転写ベルト３１に付与する。従動ローラ３４、バックアップローラ３５および一次転写ローラ３６は、回転自在に設けられ、駆動ローラ３３による中間転写ベルト３１の走行に伴って従動回転する。

一次転写ローラ３６は、１次転写バイアス（トナーの帯電極性とは逆極性）を中間転写ベルト３１に印加する。これにより、各感光体ドラム３７上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム３７と一次転写ローラ３６との間で、駆動ローラ３３の駆動により矢符（反時計回り）方向に周回する中間転写ベルト３１に重畳的に順次転写（１次転写）される。

二次転写ローラ３２は、トナー像と逆極性の２次転写バイアスを用紙Ｐに印加する。これにより、中間転写ベルト３１上に１次転写されたトナー像は、二次転写ローラ３２とバックアップローラ３５との間で用紙Ｐに転写され、用紙Ｐにカラーのトナー像が画像として転写される。

駆動ローラ３３の近傍には、中間転写ベルト３１の外周面に対向して、ＩＤセンサ５１（パッチ濃度検出部）が設けられている。ＩＤセンサ５１は、例えば反射光を検出する鏡面反射型センサであり、中間転写ベルト３１の表面の検出位置に対して所定角度だけ傾斜して配置されたＬＥＤ光源と、受光素子としてのフォトトランジスタ等によって構成されている。ＩＤセンサ５１は、中間転写ベルト３１上のトナーパッチに対して前記ＬＥＤ光源から光を照射し、その反射光の光量をフォトトランジスタが検出することによって、中間転写ベルト３１に形成されるトナーパッチの濃度を検出する。当該濃度は、前記トナーパッチに出力した光の反射率をＲ（０≦Ｒ≦１）とすると、
Ｌｏｇ_１０（１／Ｒ）
で表される。ＩＤセンサ５１は測定結果を電気信号に変換し、後述する制御ユニット１１０へ出力する。

定着部４は、画像形成部３で用紙Ｐに転写された画像に定着処理を施すものであり、通電発熱体により加熱される加熱ローラ４１と、この加熱ローラ４１に対向配置され、周面が加熱ローラ４１の周面に押し付けられる加圧ローラ４２とを備えている。前記画像形成部３で二次転写ローラ３２により用紙Ｐに転写された画像は、当該用紙Ｐが加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する際の加熱および加圧による定着処理で用紙Ｐに定着され、定着処理後の用紙Ｐは、搬送ローラ６により排紙部５に排紙される。

次に、現像装置７１の構成について説明する。図２は、現像装置７１の詳細を示す断面図である。図２に示すように、現像装置７１は、現像ローラ７２、マグネットローラ７３、パドルミキサ７４（トナー攪拌機構）、攪拌ミキサ７５（トナー攪拌機構）、穂切りブレード７６、仕切板７７および電圧印加部９０を備える。

現像ローラ７２は、表面にトナーを担持して搬送することにより、感光体ドラム３７の表面に予め形成された静電潜像をトナー像として顕像化（現像）する。マグネットローラ７３は、内部に固定配置された磁石により、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤を吸着して磁気ブラシを発生させ、現像ローラ７２にトナーを供給する。

パドルミキサ７４および攪拌ミキサ７５は、それぞれ螺旋状の羽根を有する長尺状の回転体であり、回転することにより現像剤収容部７８内の２成分現像剤をマグネットローラ７３に向けて搬送しながら攪拌しトナーを帯電させる。また、パドルミキサ７４は、２成分現像剤をマグネットローラ７３に供給する。なお、現像ローラ７２、マグネットローラ７３、パドルミキサ７４、および攪拌ミキサ７５は、後述の駆動モータ１３１により駆動される。

穂切りブレード７６は、マグネットローラ７３上に形成された磁気ブラシの厚さを規制する。仕切板７７は、パドルミキサ７４と攪拌ミキサ７５との間に設けられた長尺状の板体である。なお、仕切板７７の両端側より外側では、２成分現像剤が自由に通過できるようになっている。

電圧印加部９０は、現像ローラ７２およびマグネットローラ７３に後述するような電圧を印加する複数の電源を有する。また、電圧印加部９０は、現像ローラ７２に印加する電圧を現像バイアス電圧として生成する現像バイアス電圧印加部９１と、マグネットローラ７３に印加する電圧をトナー供給バイアス電圧として生成するトナー供給バイアス電圧印加部９４とを有する。

現像バイアス電圧印加部９１は、矩形波形の交流電圧を生成する交流電源９２と、直流電圧を生成する直流電源９３とを有する。トナー供給バイアス電圧印加部９４は、前記現像バイアス電圧印加部９１の交流電源９２によって印加される交流電圧と同一周波数で逆位相の交流電圧を生成する交流電源９５と、直流電圧（以下、直流バイアス電圧という。）を生成する直流電源９６とを有する。

次に、現像装置７１の現像動作について説明する。図３は、現像装置７１の現像動作を模式的に示す図である。なお、図面の視認性のため、感光体ドラム３７、現像ローラ７２、マグネットローラ７３および穂切りブレード７６の位置関係を図２に示す位置関係とは異ならせている。

パドルミキサ７４および攪拌ミキサ７５の回転動作により帯電された２成分現像剤８３は、マグネットローラ７３に供給される。マグネットローラ７３に供給された２成分現像剤８３は、マグネットローラ７３の内部の磁石によって磁気ブラシとなって搬送される。その後、磁気ブラシは、マグネットローラ７３の回転によって移動し、穂切りブレード７６とマグネットローラ７３との間を通過する際に、磁気ブラシの厚さが規制される。

そして、電圧印加部９０によって印加された電圧によって、現像ローラ７２とマグネットローラ７３との間には電位差が発生しているので、厚さが規制された磁気ブラシが現像ローラ７２の近傍まで移動すると、この電位差によって、トナー８１とキャリア８２とを含む２成分現像剤８３のうち帯電されたトナー８１のみが現像ローラ７２に移動する。

また、電圧印加部９０によって印加された電圧によって、感光体ドラム３７と現像ローラ７２との間にも電位差が発生しているので、現像ローラ７２の表面に付着しているトナー８１は、その電位差によって、感光体ドラム３７の表面に向かって移動する。これにより、感光体ドラム３７の表面に形成されている静電潜像が前記トナー８１により顕像化される。

図４は、現像装置７１の駆動モータ１３１への連結・離間を説明するための模式図であり、図４（Ａ）は連結状態を示し、図４（Ｂ）は離間状態を示す。カラープリンタ１は、画像形成に関与しない現像装置７１を駆動することによる現像装置７１の劣化や、不必要な攪拌によるトナーの劣化を防止するため、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ、を、カラーモード時にのみ駆動モータ１３１に連結させて駆動させ、モノクロモード時には駆動モータから離間させて停止させる。

駆動モータ１３１は、ＭＣＹＫの各色に対応した現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ、７１Ｋの各々に備えられた現像ローラ７２、マグネットローラ７３、パドルミキサ７４、および攪拌ミキサ７５を駆動（回転）させる駆動源となる。駆動モータ１３１の回転力は駆動軸１３５へと伝達される。駆動軸１３５に伝達された駆動モータの回転力は、各現像装置７１に対応して設けられたクラッチ１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙ、１３６Ｋ（駆動力伝達機構）を介して各現像装置７１に対応して設けられた駆動軸１３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｙ、１３７Ｋに伝達され、さらに動力伝達ギア１３９（駆動力伝達機構）によって現像ローラ７２、マグネットローラ７３、パドルミキサ７４、および攪拌ミキサ７５に伝達される。

離間モータ１３２は、後述の離間モータ制御部１１３から出力される駆動パルスにより正逆双方向に回転し、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙに対応するクラッチ１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙを、駆動軸１３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｙに連結・離間させる。すなわち、離間モータ１３２は、カラーモード時には、クラッチ１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙ、を、駆動軸１３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｙにそれぞれ連結させて、現像装置７１の現像ローラ７２、マグネットローラ７３、パドルミキサ７４、および攪拌ミキサ７５を駆動させる（現像装置７１の連結状態）。一方、モノクロモード時には、離間モータ１３２は、カラーモード時とは逆方向に回転して、クラッチ１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙを、駆動軸１３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｙからそれぞれ離間させて、現像装置７１の現像ローラ７２、マグネットローラ７３、パドルミキサ７４、および攪拌ミキサ７５を停止させる（現像装置７１の離間状態）。図４（Ｂ）においては、現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが離間状態であることを、駆動モータ１３１の回転力が動力伝達ギア１３９によって現像ローラ７２、マグネットローラ７３、パドルミキサ７４、および攪拌ミキサ７５に伝達されないことで模式的に示している。

図５は、カラープリンタ１の電気的構成を示す機能ブロック図である。図５に示すように、カラープリンタ１は、画像形成部３、給紙部２、定着部４、ネットワークＩ／Ｆ部１００、センサ部５０および制御ユニット１１０を備えて構成されている。尚、図１において説明した構成要素と同一のものには同一の符号を付して詳しい説明を省略する。

ネットワークＩ／Ｆ部１００は、ＬＡＮ等のネットワークを介して接続されたＰＣ等の情報処理装置（外部装置）との間における種々のデータの送受信を制御する。センサ部５０は、前述のＩＤセンサ５１およびＴＣセンサ５２とを有している。

制御ユニット１１０は、データを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）およびプログラムを予め記憶するフラッシュメモリ等を有する記憶部１１６と、前記プログラム等をフラッシュメモリから読み出して実行するＣＰＵ等とを備えて構成されている。当該ＣＰＵは、フラッシュメモリに格納されているプログラムを適宜実行することで、そのプログラムの内容に応じた処理を実行し、全体制御部１１１と、駆動モータ制御部１１２と、パッチ形成指示部１１４と、連結判定部１１５として機能する。

全体制御部１１１は、ネットワークＩ／Ｆ部１００を介して接続された前記外部装置から入力された指示信号等に応じて記憶部１１６に記憶されたプログラムを読み出して処理を実行し、各機能部への指示信号の出力やデータ転送等を行ってカラープリンタ１を統括的に制御する。

駆動モータ制御部１１２は、駆動モータ１３１に所定の駆動パルスを出力し、駆動モータ１３１を所定の回転速度で回転させる。これにより、現像装置７１の現像ローラ７２、マグネットローラ７３、パドルミキサ７４、および攪拌ミキサ７５は、駆動モータ１３１の回転速度と動力伝達ギア１３９のギアのギア比に応じた回転速度で回転する。

離間モータ制御部１１３は、離間モータ１３２に所定の駆動パルスを出力し、離間モータ１３２を、カラーモード時には、クラッチ１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙを、駆動軸１３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｙからそれぞれ連結させる方向に、モノクロモード時には、クラッチ１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙを、駆動軸１３７Ｍ、１３７Ｃ、１３７Ｙからそれぞれ離間させる方向に回転させる。

パッチ形成指示部１１４は、画像形成部３に制御信号を出力し、中間転写ベルト３１上に、トナーパッチを形成させる。

連結判定部１１５は、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが連結状態にあるか離間状態にあるかを判定する。連結判定部１１５による当該判定について、図６に基づいて説明する。

図６は、現像装置７１の離間状態および連結状態におけるＴＣセンサ５２の出力電圧値の変化を示す図である。図６では、時刻Ｔ_０において現像装置７１が離間状態から連結状態に切換えられた場合を図示している。

モノクロモードにおいては、離間モータ制御部１１３は、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙを駆動モータ１３１から離間させる回転方向に離間モータ１３２を回転させるので、現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙは、図４（Ｂ）に示す離間状態となり、パドルミキサ７４および攪拌ミキサ７５の駆動は停止している。そのため、現像剤中のキャリアの体積占有率は一定となり透磁率も一定となるので、ＴＣセンサ５２は、一定値Ｖ_０の出力電圧値を出力する。

一方、カラーモードにおいては、離間モータ制御部１１３は、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙを駆動モータ１３１に連結させる回転方向に離間モータ１３２を回転させるので、現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙは、図４（Ａ）に示す連結状態となる。そのため、現像剤収容部７８内でトナーとキャリアが撹拌され、現像剤中のキャリアの体積占有率が変動して透磁率も変動するので、ＴＣセンサ５２は、最大値Ｖ_Ｈ、最小値Ｖ_Ｌとなる波高Ｈ（＝Ｖ_Ｈ−Ｖ_Ｌ）を有する出力電圧値を出力する。

このような、ＴＣセンサ５２の出力電圧の変化に基づいて、連結判定部１１５は、ＴＣセンサが出力した出力電圧値（信号値）の最大値Ｖ_Ｈと最小値Ｖ_Ｌとの差（変動量の一例）が予め定められた値Ｔｈ１以上の場合に前記連結状態であると判定し、当該差が前記Ｔｈ１未満の場合に前記離間状態であると判定する。なお、当該値Ｔｈ１は予め記憶部１１６に記憶されている。

また、前記離間状態においては、現像装置７１が駆動されないので、感光体ドラム３７にトナー像が形成されず、中間転写ベルト３１へトナーパッチが形成されることはなく、前記連結状態においてのみ、中間転写ベルト３１へトナーパッチが形成される。

そのため、連結判定部１１５は、連結状態の判定において、ＩＤセンサ５１が検出した前記トナーパッチの濃度も参照する。すなわち、連結判定部１１５は、ＴＣセンサ５２が出力した出力電圧値（信号値）の最大値Ｖ_Ｈと最小値Ｖ_Ｌとの差が予め定められた前記値Ｔｈ１以上の場合、かつ、ＩＤセンサ５１が検出した前記トナーパッチの濃度が予め定められた濃度Ｔｈ２以上の場合に前記連結状態であると判定する。これにより、より確実に前記連結状態を判定することができる。なお、前記値Ｔｈ１と同様に、当該値Ｔｈ２は予め記憶部１１６に記憶されている。

図７は、画像形成動作時におけるカラープリンタ１の動作を示すフローチャートである。画像形成動作がスタートすると、連結判定部１１５は、所定のサンプリング間隔でＴＣセンサ５２の出力電圧値を読み込む（ステップＳ１）。離間モータ制御部１１３は、カラーモードの場合（ステップＳ２でＹＥＳ）は、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙを駆動モータ１３１に連結させる回転方向に離間モータ１３２を回転駆動させる（ステップＳ３）。このとき連結判定部１１５は、ＴＣセンサ５２の出力電圧値の最大値と最小値との差を算出し、この差が予め定められた値Ｔｈ１以上の場合は（ステップＳ４でＹＥＳ）、離間モータ制御部１１３は、離間モータの駆動を停止する（ステップＳ５）。続いてパッチ形成指示部１１４は、画像形成部３に制御信号を出力し、中間転写ベルト３１上に、少なくともＭＣＹのいずれか１色のトナーパッチを形成させる（ステップＳ６）。

連結判定部１１５は、ＩＤセンサ５１が検出した前記トナーパッチの濃度と、予め定められた値Ｔｈ２とを比較し（ステップＳ７）、当該濃度が値Ｔｈ２以上の場合に（ステップＳ７でＹＥＳ）、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが、前記連結状態であると判定する（ステップＳ８）。この判定結果を受けて、全体制御部１１１は、画像形成部３にカラーモードでの印刷を開始させる（ステップＳ９）。なお、ＩＤセンサ５１が検出した前記トナーパッチの濃度が値Ｔｈ２未満の場合は（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ３に戻る。

一方、モノクロモードの場合（ステップＳ２でＮＯ）は、離間モータ制御部１１３は、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙを駆動モータ１３１から離間させる回転方向に離間モータ１３２を回転駆動させる（ステップＳ１０）。このとき連結判定部１１５は、ＴＣセンサ５２の出力電圧値の最大値と最小値との差を算出し、この差が予め定められた値Ｔｈ１未満の場合は（ステップＳ１１でＹＥＳ）、前記離間状態であると判定し（ステップＳ１２）、離間モータ制御部１１３は、離間モータの駆動を停止する（ステップＳ１３）。そして全体制御部１１１は、画像形成部３にモノクロモードでの印刷を開始させる（ステップＳ１４）。

カラープリンタ１は、クラッチ１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙや動力伝達ギア１３９の位置を検知する位置センサを備えていないので、電源投入時に、駆動モータ制御部１１２が駆動モータ１３１を駆動させ、連結判定部１１５が前記の判定を行うことで、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが、前記離間状態にあるか前記連結状態にあるかを判定する。図８は、電源投入時の連結判定部１１５による当該判定を示すフローチャートである。

カラープリンタ１の電源が投入されると、駆動モータ制御部１１２は、駆動モータ１３１の駆動を開始させる（ステップＳ１０１）。続いて連結判定部１１５は、所定のサンプリング間隔でＴＣセンサ５２の出力電圧値を読み込み（ステップＳ１０２）、ＴＣセンサ５２の出力電圧値の最大値と最小値との差を比較する（ステップＳ１０３）。当該差が値Ｔｈ１以上の場合は（ステップＳ１０３でＹＥＳ）、パッチ形成指示部１１４は、画像形成部３に制御信号を出力し、中間転写ベルト３１上に、少なくともＭＣＹのいずれか１色のトナーパッチを形成させる（ステップＳ１０４）。

連結判定部１１５は、ＩＤセンサ５１が検出した前記トナーパッチの濃度と、予め定められた値Ｔｈ２とを比較し（ステップＳ１０５）、当該濃度が値Ｔｈ２以上の場合に（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが、前記連結状態であると判定する（ステップＳ１０６）。

一方、ＴＣセンサ５２の出力電圧値の最大値と最小値との差が値Ｔｈ１未満の場合（ステップＳ１０３でＮＯ）、またはＩＤセンサ５１が検出した前記トナーパッチの濃度が値Ｔｈ２未満の場合には（ステップＳ１０５でＹＥＳ）、連結判定部１１５は、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが、前記離間状態であると判定する（ステップＳ１０７）。

上記実施形態によれば、クラッチ１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙや動力伝達ギア１３９の位置を検知する位置センサを設けることなく現像装置７１の駆動モータ１３１への連結と離間とを判定することができる。したがって、当該位置センサを削減することが可能となり、省スペース化とコストダウンが可能となる。

上記実施形態（図７、図８）において、連結判定部１１５は、ＴＣセンサ５２の出力電圧値の最大値と最小値との差を算出し、この差が予め定められた値Ｔｈ１以上の場合であり、また、ＩＤセンサ５１が検出した前記トナーパッチの濃度と、予め定められた値Ｔｈ２とを比較し、当該濃度が予め定められた値Ｔｈ２以上の場合に、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが、前記連結状態であると判定したが、ＴＣセンサ５２の出力電圧値の最大値と最小値との差を算出し、この差が予め定められた値Ｔｈ１以上の場合であることによって、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙが、前記連結状態であると判定してもよい。

また、ＴＣセンサ５２の出力電圧値の変動量を予め定められた値Ｔｈ１と比較することによって、カラー用の現像装置７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙの前記連結状態を判定してもよい。

以上、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてカラープリンタ１について説明したが、当該実施形態はあくまでも例示であり、本発明は当該実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、ユーザが電源スイッチを切断した時点で、離間モータ制御部１１３が離間モータ１３２を駆動させて前記連結状態と前記離間状態とを切換えている途中の状態であるときには（図７のステップＳ３〜ステップＳ５、または図７のステップＳ１０〜ステップＳ１３に該当する）、連結判定部１１５が連結状態または離間状態と判定し、離間モータ制御部１１３が離間モータ１３２を停止させた後に、全体制御部１１１が、カラープリンタ１の電源を切断するようにしてもよい。

１ カラープリンタ（画像形成装置）
３７ 感光体ドラム（感光体）
５１ ＩＤセンサ（パッチ濃度検出部）
５２ ＴＣセンサ（透磁率センサ）
７１ 現像装置
７４ パドルミキサ（トナー攪拌機構）
７５ 攪拌ミキサ（トナー攪拌機構）
１１０ 制御ユニット
１１２ 駆動モータ制御部
１１３ 離間モータ制御部
１１４ パッチ形成指示部
１１５ 連結判定部
１３１ 駆動モータ
１３２ 離間モータ
１３６Ｍ、１３６Ｃ、１３６Ｙ、１３６Ｋ クラッチ（駆動力伝達機構）
１３９ 動力伝達ギア（駆動力伝達機構）

Claims (4)

1. 複数の感光体の各々に対応して設けられ、当該感光体表面にトナーを供給してトナー像を形成させる２成分現像方式の現像装置と、
   前記各現像装置を駆動させる駆動モータと、
   前記現像装置に連結され、前記駆動モータからの駆動力を前記現像装置に伝達する連結状態と、前記現像装置から離間され、前記駆動モータからの駆動力を前記現像装置に伝達しない離間状態との２つの状態を取り、前記駆動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達機構と、
   前記駆動力伝達機構が前記連結状態にあるときに前記駆動モータからの駆動力で駆動され前記現像装置内のトナーを攪拌するトナー攪拌機構と、
   前記現像装置内の透磁率を検出してトナーとキャリアとの比率に応じた信号を出力する透磁率センサと、
   前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が予め定められた値以上の場合に前記連結状態であると判定し、前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が前記値未満の場合に前記離間状態であると判定する連結判定部と、を備える画像形成装置。
2. 前記感光体に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルトと、
   前記感光体と前記現像装置とを含み、前記中間転写ベルトにトナーパッチを形成させる画像形成部と、
   前記中間転写ベルトの表面に形成されたトナーパッチの濃度を検出するパッチ濃度検出部と、をさらに備え、
   前記連結判定部は、前記透磁率センサが出力した信号値の変動量が予め定められた前記値以上の場合、かつ、前記パッチ濃度検出部が検出した前記トナーパッチの濃度が予め定められた濃度以上の場合に前記連結状態であると判定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記信号値の変動量は、前記透磁率センサが出力した信号値の最大値と最小値の差である請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記駆動モータを制御する駆動モータ制御部をさらに備え、
   当該画像形成装置の電源投入時に、前記駆動モータ制御部は、前記駆動モータを駆動させ、前記連結判定部は、前記駆動力伝達機構の状態が前記連結状態か前記離間状態かを判定する請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。

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