(57)【要約】【課題】新たなセンサを設けることなく、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着した際に、カップリングが画像形成装置本体と正常に嵌合していることを検知すること。【解決手段】感光ドラム１、現像ローラ２５を有する現像ユニット４、画像形成装置の駆動部の駆動を供給ローラ３４に伝達するオルダムカップリング２０を有するプロセスカートリッジ７０と、中間転写ベルト９上のトナー像の濃度を検知する濃度センサ１１０と、記録材への画像形成を制御するＣＰＵ６００と、オルダムカップリング２０に嵌合し駆動部の駆動を伝達する本体現像カップリング９１とを備え、ＣＰＵ６００はプロセスカートリッジ７０が装着された場合、濃度センサ１１０による装着されたプロセスカートリッジ７０により形成されたトナー像の検知結果に基づき、オルダムカップリング２０と本体現像カップリング９１との嵌合状態を検知する（Ｓ１０７〜Ｓ１１０）。【選択図】図１０
2020173396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、
感光ドラムと、前記感光ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラを有する現像部と、を有し、前記画像形成装置に装着可能な複数の画像形成部であって、各々の前記画像形成部は、前記画像形成装置に装着された場合に、前記画像形成装置の駆動部からの駆動を前記感光ドラムに伝達するための第１の結合部と、前記駆動部からの駆動を前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラに伝達するための第２の結合部と、を有し、
前記感光ドラム上のトナー像が転写される中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写ローラと、
前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記記録材への画像形成を制御する制御手段と、
前記第１の結合部に嵌合し、前記駆動部の駆動を伝達するための第３の結合部と、
前記第２の結合部に嵌合し、前記駆動部の駆動を伝達するための第４の結合部と、
を備え、
前記制御手段は、前記画像形成部が前記画像形成装置に装着された場合に、前記装着された画像形成部により形成され、前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を検知した前記濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記第２の結合部と前記第４の結合部との嵌合状態を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記濃度検知手段が前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を検知しない場合には、前記第２の結合部と前記第４の結合部とは正常に嵌合していないこととを検知し、前記濃度検知手段が前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を検知した場合には、前記第２の結合部と前記第４の結合部とは正常に嵌合していることを検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。
【請求項３】
前記画像形成部は、前記現像部内に収容されたトナー量を検知するトナー量検知手段を有し、
前記制御手段は、前記濃度検知手段が前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を検知した場合には、前記第２の結合部と前記第４の結合部とは正常に嵌合していることを検知し、前記濃度検知手段が前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を検知しない場合には、前記トナー量検知手段により前記装着された画像形成部のトナー量を検知し、検知されたトナー量に基づいて、前記第２の結合部と前記第４の結合部との嵌合状態を検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。
【請求項４】
前記画像形成部は、前記供給ローラとともに回転し、前記現像部内に収容されたトナーを攪拌し、前記供給ローラにトナーを供給する攪拌手段を有し、
前記トナー量検知手段は、前記現像部内にビーム光を出射する発光部と、前記現像部内を透過する前記ビーム光を受光する受光部と、を有し、前記攪拌手段が前記現像部内を１回転する周期における前記攪拌手段により攪拌されるトナーにより前記ビーム光を遮光される遮光時間に基づいて、前記現像部内のトナー量を検知し、
前記制御手段は、前記トナー量検知手段により検知されたトナー量が閾値より大きい場合には、前記第２の結合部と前記第４の結合部とは正常に嵌合していることを検知し、前記トナー量検知手段により検知されたトナー量が閾値以下の場合には、前記第２の結合部と前記第４の結合部とは正常に嵌合していないことを検知することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成部は、前記現像部内に収容されたトナー量を検知するトナー量検知手段を有し、
前記制御手段は、前記画像形成部が前記画像形成装置に装着された場合には、前記濃度検知手段による検知を行う前に、前記トナー量検知手段により前記装着された画像形成部のトナー量を検知し、検知されたトナー量に基づいて、前記第２の結合部と前記第４の結合部との嵌合状態を検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。
【請求項６】
前記画像形成部は、前記供給ローラとともに回転し、前記現像部内に収容されたトナーを攪拌し、前記供給ローラにトナーを供給する攪拌手段を有し、
前記トナー量検知手段は、前記現像部内にビーム光を出射する発光部と、前記現像部内を透過する前記ビーム光を受光する受光部と、を有し、前記攪拌手段が前記現像部内を１回転する周期における前記攪拌手段により攪拌されるトナーにより前記ビーム光を遮光される遮光時間に基づいて、前記現像部内のトナー量を検知し、
前記制御手段は、前記トナー量検知手段により検知されたトナー量が閾値より大きい場合には、前記第２の結合部と前記第４の結合部とは正常に嵌合していることを検知し、前記トナー量検知手段により検知されたトナー量が閾値以下の場合には、前記濃度検知手段による検知を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記第２の結合部と前記第４の結合部とが正常に嵌合していないことと検知した場合には、前記第２の結合部と前記第４の結合部との嵌合不良を報知することを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記駆動部に流れる電流量を測定する測定手段を備え、
前記制御手段は、前記画像形成部が前記画像形成装置に装着された場合に、前記第２の結合部と前記第４の結合部との嵌合状態を検知する前に、前記第３の結合部を駆動する前記駆動部を駆動した際に前記測定手段により測定された前記駆動部に流れる電流量に基づいて、前記第１の結合部と前記第３の結合部との嵌合状態を検知することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記測定手段により測定された前記電流量が正常範囲内の場合には、前記第２の結合部と前記第４の結合部との嵌合状態を検知するための検知を行い、前記測定手段により測定された前記電流量が正常範囲を外れる場合には、前記第１の結合部と前記第３の結合部とは正常に嵌合していないことを検知し、前記第２の結合部と前記第４の結合部との嵌合状態を検知するための検知を行わないことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録紙に画像形成を行う画像形成装置に関し、特にプロセスカートリッジの嵌合不良に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いる画像形成装置では、プロセスカートリッジが嵌合不良によって画像形成装置に正しく装着されていない場合には、画像形成が正常に行われず、画像不良が発生する。そのため、プロセスカートリッジが画像形成装置に正しく装着されているかどうかを判定するための方法が、以下に示す特許文献で提案されている。特許文献１では、駆動系により駆動される攪拌ローラによりトナーを攪拌することにより、現像装置に装着され、トナー濃度を検知するトナーセンサからの出力信号が変化するかどうかを判断する。これにより、出力信号の変化の有無に応じて、現像装置の駆動系に異常が発生したか否かを判定する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−９５４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プロセスカートリッジの画像形成装置本体との嵌合部は、感光ドラムに駆動系からの駆動を伝達するドラムカップリングと、現像ローラに駆動系からの駆動を伝達する現像カップリングで構成されている。例えば、ドラムカップリングが正しく嵌合していると判定されても、現像カップリングも正しく嵌合しているとは限らない。そのため、２つのカップリングが画像形成装置本体と正しく嵌合していることを確認できなければ、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に正しく装着されていると判定することはできない。しかし、ドラムカップリング及び現像カップリングに、画像形成装置本体との嵌合状態を検知するセンサを取り付けると、コストアップとなってしまう課題が生じる。また、特許文献１のようにトナー残量センサを用いる構成では、トナーが少なくなった状態と嵌合不良の状態の識別が難しい場合もある。
【０００５】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、新たなセンサを設けることなく、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着した際に、カップリングが画像形成装置本体と正常に嵌合していることを検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。
【０００７】
（１）記録材に画像形成を行う画像形成装置であって、感光ドラムと、前記感光ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラを有する現像部と、を有し、前記画像形成装置に装着可能な複数の画像形成部であって、各々の前記画像形成部は、前記画像形成装置に装着された場合に、前記画像形成装置の駆動部からの駆動を前記感光ドラムに伝達するための第１の結合部と、前記駆動部からの駆動を前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラに伝達するための第２の結合部と、を有し、前記感光ドラム上のトナー像が転写される中間転写ベルトと、前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を記録材に転写する二次転写ローラと、前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記記録材への画像形成を制御する制御手段と、前記第１の結合部に嵌合し、前記駆動部の駆動を伝達するための第３の結合部と、前記第２の結合部に嵌合し、前記駆動部の駆動を伝達するための第４の結合部と、を備え、前記制御手段は、前記画像形成部が前記画像形成装置に装着された場合に、前記装着された画像形成部により形成され、前記中間転写ベルト上に転写されたトナー像を検知した前記濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記第２の結合部と前記第４の結合部との嵌合状態を検知することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、新たなセンサを設けることなく、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着した際に、カップリングが画像形成装置本体と正常に嵌合していることを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１〜３の画像形成装置の構成を示す断面図
【図２】実施例１〜３の画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図
【図３】実施例１〜３のプロセスカートリッジの構成を示す断面図
【図４】実施例１〜３のプロセスカートリッジの全体の外観を示す斜視図
【図５】実施例１〜３の現像ユニットの全体の外観を示す斜視図
【図６】実施例１〜３の現像ローラ及びトナー供給ローラの支持部付近を拡大した斜視図
【図７】実施例１〜３の軸継手部材の分解図
【図８】実施例１〜３の現像ユニットと画像形成装置本体との結合部材を説明する図
【図９】実施例１〜３の濃度センサの構成を説明する模式図
【図１０】実施例１のプロセスカートリッジの画像形成装置本体への装着状態を検知する制御シーケンスを示すフローチャート
【図１１】実施例２、３のトナー残量センサの構成を説明する模式図
【図１２】実施例２のプロセスカートリッジの画像形成装置本体への装着状態を検知する制御シーケンスを示すフローチャート
【図１３】実施例３のプロセスカートリッジの画像形成装置本体への装着状態を検知する制御シーケンスを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
［画像形成装置］
図１は、電子写真方式の画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置には、図１に示すように、着脱可能な４個のプロセスカートリッジ７０（７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ）が装着部材（不図示）によって装着可能である。なお、符号末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄは、各プロセスカートリッジ７０に収容されたトナーの色を示しており、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する。なお、以下では、特定の色の部材を指す場合を除き、末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄは省略する。
【００１２】
各プロセスカートリッジ７０には、感光ドラム１と、感光ドラム１の周囲には帯電ローラ２、現像ローラ２５、クリーニング部材６等のプロセス部６３１（図２）が一体的に配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を一様な電位に帯電し、現像ローラ２５は、感光ドラム１上（感光ドラム上）に形成された静電潜像にトナーを付着させることにより現像してトナー像を形成する。そして、クリーニング部材６は、感光ドラム１に形成されたトナー像を記録材に転写した後に、感光ドラム１に残留したトナーを除去する。トナー残量センサ８０は、プロセスカートリッジ７０内のトナーの残量を検知する。また、プロセスカートリッジ７０の下方には、画像情報に基づいてビーム光を感光ドラム１に照射し、感光ドラム１の表面に静電潜像を形成するスキャナユニット３が設けられている。
【００１３】
画像形成装置の下部には、記録媒体である記録材Ｓを収納したカセット１７が装着されている。そして、カセット１７から給紙された記録材Ｓを、二次転写ローラ６９、定着部７４を通過して、画像形成装置の上方へ搬送する記録材搬送路が設けられている。すなわち、記録材搬送路には、カセット１７内の記録材Ｓを１枚ずつ分離給送する給送ローラ５４、給送された記録剤材Ｓを搬送する搬送ローラ対７６、感光ドラム１に形成される静電潜像と記録材Ｓとの同期を取るためのレジストローラ対５５が設けられている。また、プロセスカートリッジ７０の上方には、各感光ドラム１上に形成されたトナー像を転写するための中間転写手段としての中間転写部５が設けられている。中間転写部５は、駆動ローラ５６、従動ローラ５７、各感光ドラム１に対向する位置に設けられた一次転写ローラ５８、二次転写ローラ６９に対向する位置に対向ローラ５９を有し、中間転写ベルト９が掛け渡されている。そして、中間転写ベルト９は、すべての感光ドラム１に対向し、且つ接するように循環移動し、一次転写ローラ５８に電圧を印加することにより、感光ドラム１上のトナー像は中間転写ベルト９上に重畳転写される。そして、中間転写ベルト９上（中間転写ベルト上）のトナー像は、二次転写ローラ６９へ電圧を印加することにより、記録材Ｓに転写される。記録材Ｓへの転写が終了した後、記録材Ｓに転写されず中間転写ベルト９上に残留したトナーは、中間転写ベルト９に当接配置されたクリーニングブレード７１により、除去・回収される。また、濃度センサ１１０は、中間転写ベルト９上に転写されたトナー像の濃度を検知する。
【００１４】
また、画像形成に際しては、各プロセスカートリッジ７０では、感光ドラム１を回転させ、帯電ローラ２によって表面を一様な電位に帯電された感光ドラム１にスキャナユニット３から画像情報に応じたビーム光により露光が行われる。これにより、感光ドラム１の表面に静電潜像が形成され、静電潜像は現像ローラ２５によって現像され、トナー像が形成される。感光ドラム１上のトナー像形成と同期して、レジストローラ対５５は、カセット１７から給紙された記録材Ｓを、対向ローラ５９と二次転写ローラ６９とが中間転写ベルト９を介して当接している二次転写位置に搬送する。そして、二次転写位置では、二次転写ローラ６９へ転写バイアス電圧を印加することで、中間転写ベルト９上に形成されたトナー像を記録材Ｓに転写する。トナー像が転写された記録材Ｓは、定着部７４によって加熱、加圧され、トナー像が記録材Ｓに定着される。その後、記録材Ｓは、排出ローラ７２によって排出部７５に排出される。
【００１５】
［画像形成装置の制御］
図２は、本実施例の画像形成装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。画像形成装置の制御部は、コントローラ６５０、画像形成エンジン６２０、及びコントローラ６５０と画像形成エンジン６２０との間のデータ送受信を制御するビデオインターフェイス６４０から構成されている。
【００１６】
コントローラ６５０は、ホストコンピュータ６６０と接続され、ホストコンピュータから送信された印刷指示要求（印刷ジョブともいう）を受信し、ビデオインターフェイス６４０を介して画像形成エンジン６２０に画像形成を命令する。コントローラ６５０は、ホストコンピュータ６６０から送信された画像を画像形成エンジン６２０が受信可能な画像情報に変換する画像処理部６５１や画像処理部６５１で処理された画像情報を記憶するための画像メモリ６５２を有している。また、コントローラ６５０は、コントローラ６５０の内部情報や予めコントローラ６５０で保持しているサンプル画像などを保存しておくための記憶部６５３を有している。コントローラ６５０は、ホストコンピュータ６６０から印刷ジョブを受信した場合には、次のような処理を行う。すなわち、コントローラ６５０では、画像処理部６５１は、ホストコンピュータ６６０から受信した画像を画像情報に変換して画像メモリ６５２に一旦保存する。そして、画像処理部６５１は、画像形成エンジン６２０からの画像出力タイミングに同期して画像メモリ６５２に保存した画像情報を、ビデオインターフェイス６４０を介して画像形成エンジン６２０に送信する。
【００１７】
画像形成エンジン６２０は、記録材Ｓに画像形成を行う画像形成部６３０と、画像形成部６３０の画像形成を制御する主制御部６１０から構成されている。画像形成部６３０は、上述したプロセス部６３１、中間転写部５、一次転写ローラ５８、二次転写ローラ６９、定着部７４や、後述する濃度センサ１１０、トナー残量センサ８０等を有している。一方、主制御部６１０は、ＣＰＵ６００、濃度検知用パッチ画像の形成を行うキャリブレーション部６０３、感光ドラム１の嵌合状態の検知を行う感光ドラム嵌合不良検知部６０４を有している。また、主制御部６１０は、現像ローラ２５の嵌合状態の検知を行う現像ローラ嵌合不良検知部６０５などを有している。制御手段であるＣＰＵ６００は、ＲＯＭ６０１に格納された各種制御プログラムに基づいて、ＲＡＭ６０２を作業領域に用いて画像形成部６３０を制御し、画像形成部６３０による画像形成動作を制御する。また、本実施例の画像形成装置は、情報を表示するための表示部や情報を入力するための入力部を有する操作部６７０（図１では不図示）を備え、ＣＰＵ６００は、操作部６７０の表示部に情報を表示したり、入力部から入力された情報を取得したりする。なお、感光ドラム嵌合不良検知部６０４、及び現像ローラ嵌合不良検知部６０５は、ＣＰＵ６００がＲＯＭ６０１に格納された制御プログラムを実行することにより実現される機能を表している。また、ここでは、ＣＰＵ６００が各種処理を行うように説明したが、例えば、ＣＰＵ６００が行う処理の一部、あるいはすべての処理を集積回路であるＡＳＩＣに行わせてもよい。
【００１８】
［プロセスカートリッジの構成］
次にプロセスカートリッジ７０の内部構成について説明する。図３は、図１で説明したプロセスカートリッジ７０の内部構成を示す断面図である。なお、プロセスカートリッジ７０、すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収納したプロセスカートリッジ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄは、同一構成である。プロセスカートリッジ７０は、２つのユニット、すなわち、感光ドラム１、帯電ローラ２、及びクリーニング部材６を有するクリーニングユニット２６と、トナーを収容し、現像ローラ２５を有する現像ユニット４と、を備えている。
【００１９】
クリーニングユニット２６では、図３に示すように、感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、クリーニング部材６が配置されている。クリーニング部材６によって感光ドラム１表面から除去された残留トナーは、除去トナー室２７ａに蓄積される。また、除去トナー室２７ａに蓄積された除去トナーが漏れることを防止するため、スクイシート２９が感光ドラム１に当接している。また、画像形成時には、画像形成装置本体側に設けられた駆動源である駆動モータ（不図示）の駆動力をクリーニングユニット２６に伝達することにより、感光ドラム１は画像形成動作に応じて回転駆動される。帯電ローラ２は、帯電ローラ軸受２８を介して、クリーニングユニット２６に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ２は、帯電ローラ加圧部材４６によって感光ドラム１方向に加圧されており、感光ドラム１の回転に応じて従動回転する。なお、吊り穴１２ａ、１３ａ、前支持ピン１４、奥支持ピン１５については後述する。
【００２０】
一方、現像ユニット４（現像部）は、感光ドラム１と接触して図中矢印Ｂ方向（反時計回り方向）に回転する現像ローラ２５と、現像ローラ２５を支持する現像枠体３１とから構成されている。また、現像枠体３１は、現像ローラ２５が配置されている現像室３１ｂと、現像室３１ｂの重力方向下方に配置され、トナーを収納するためのトナー収容部３１ｃとを有し、現像室３１ｂとトナー収容部３１ｃとは隔壁３１ｄによって仕切られている。隔壁３１ｄには、トナー収容部３１ｃから現像室３１ｂにトナーが搬送される際に、トナーが通過するトナー開口３１ｅが設けられている。現像ローラ２５は、現像枠体３１の両側にそれぞれ取り付けられた現像前軸受１２（図５参照）、現像奥軸受１３（図５参照）を介して、回転自在に現像枠体３１に支持されている。
【００２１】
また、図３に示すように、現像ローラ２５の周囲には、現像ローラ２５に当接して図中矢印Ｃ方向（時計回り方向）に回転するトナー供給ローラ３４と、現像ローラ２５上のトナー層を規制するための現像ブレード３５が配置されている。トナー供給ローラ３４は、金属製のトナー供給ローラ軸３４ｊと、外周が露出した状態でトナー供給ローラ軸３４ｊを被覆するスポンジ部３４ａで構成されている。トナー供給ローラ３４は、スポンジ部３４ａが現像ローラ２５に対して所定の侵入量を持って当接するように配置されている。また、現像ローラ２５に当接した現像枠体３１からトナーが漏れることを防止するため、現像当接シートとしての吹き出し防止シート３３が配置されている。
【００２２】
更に、現像枠体３１のトナー収容部３１ｃには、収納されたトナーを撹拌するとともに、トナー開口３１ｅを介して、トナー収容部３１ｃのトナーを汲み上げて、現像室３１ｂへ搬送する攪拌手段であるトナー搬送部材３６が設けられている。トナー搬送部材３６は、図中四角形の中心を回転中心として、トナー収容部３１ｃ内のトナーを汲み上げながら、図中矢印方向（時計回り方向）に回転する。トナー搬送部材３６により汲み上げられたトナーは、トナー開口３１ｅを介して現像室３１ｂへと搬送される。なお、トナー搬送部材３６は、トナー供給ローラ３４が駆動されて回転すると、同様に回転する構成となっている。このように、本実施例のプロセスカートリッジ７０は、トナー搬送部材３６によって、トナー収容部３１ｃから、トナー収容部３１ｃの上方に配置された現像室３１ｂへ重力に反してトナーを搬送するトナー汲み上げ方式の構成となっている。なお、トナー収容部３１ｃ内（現像部内）のトナー量を検知するトナー残量センサ８０については、後述する。
【００２３】
［プロセスカートリッジの外観］
図４は、プロセスカートリッジ７０の全体を示す斜視図である。プロセスカートリッジ７０では、クリーニングユニット２６に対して、現像ユニット４が回転自在に取り付けられている。すなわち、図３に示す現像ユニット４の現像前軸受１２、現像奥軸受１３の吊り穴１２ａ、１３ａ（図３には不図示）に、クリーニングユニット２６のクリーニング枠体２７に圧入された前支持ピン１４、奥支持ピン１５が係合する。これにより、現像ユニット４は、クリーニング枠体２７に対し、前支持ピン１４及び奥支持ピン１５を回転軸として回転自在に支持される。また、クリーニング枠体２７には、感光ドラム１を回転自在に支持するドラム前軸受１０、ドラム奥軸受１１が設けられている。ドラム奥軸受１１は、感光ドラム１に結合されたドラムカップリング１６（第１の結合部）を支持している。また、ドラム前軸受１０はフランジ１９を支持している。ここで、ドラムカップリング１６は、画像形成装置本体に設けられた駆動部からの駆動回転力を感光ドラム１に伝達するためのドラムカップリング部材である。
【００２４】
［現像ユニットの外観］
また、図５は、現像ユニット４の全体を示す斜視図である。現像枠体３１には、クリーニングユニット２６に対して、現像ユニット４を回転自在に支持する現像前軸受１２、現像奥軸受１３が設けられている。更に、現像前軸受１２、現像奥軸受１３には、クリーニングユニット２６のクリーニング枠体２７に圧入された前支持ピン１４、奥支持ピン１５が係合する吊り穴１２ａ、１３ａが設けられている。また、現像ユニット４は、画像形成時には、現像枠体３１の両端に設けられた加圧バネ３２により、クリーニングユニット２６に付勢される構成となっている。加圧バネ３２により付勢されることにより、現像ユニット４は、現像前軸受１２、現像奥軸受１３の吊り穴１２ａ及び１３ａを中心に回動し、これにより、現像ローラ２５が感光ドラム１に当接することになる。
【００２５】
［プロセスカートリッジにおける現像剤供給ローラ支持と現像駆動入力部の構成］
次に、プロセスカートリッジ７０の現像ユニット４における現像ローラ２５を駆動する駆動力入力部の構成、及びトナー供給ローラ３４の支持構成について説明する。図６は、現像ローラ２５及びトナー供給ローラ３４の支持部の長手方向の端部である現像奥軸受１３付近を拡大した斜視図である。図６において、現像ローラ２５の現像ローラ軸２５ｊとトナー供給ローラ３４のトナー供給ローラ軸３４ｊは、現像奥軸受１３に設けられた穴部に回転可能に嵌合している。なお、図６では、現像ローラ軸２５ｊの軸の中心を一点鎖線で示し、トナー供給ローラ軸３４ｊの軸の中心を点線で示している。ここでは、現像ローラ２５及びトナー供給ローラ３４の長手方向の一端側の支持構成について説明した。なお、現像ローラ２５及びトナー供給ローラ３４の長手方向の他端側には現像前軸受１２が設けられており、現像ローラ軸２５ｊ及びトナー供給ローラ軸３４ｊの他端側は現像前軸受１２に設けられた穴部に回転可能に嵌合している。また、画像形成装置本体の駆動部からの駆動力を伝達して、トナー供給ローラ３４を駆動するためのトナー供給ローラ軸３４ｊの端部の現像駆動力入力部には、軸継手部材であるオルダムカップリング２０が用いられている。
【００２６】
［オルダムカップリングの構成］
図７は、オルダムカップリング２０の構成を説明する斜視図である。図７に示すように、オルダムカップリング２０（第２の結合部）は、トナー供給ローラ３４と係合される従動側係合部２１、中間係合部２２、画像形成装置本体側の駆動部と係合される駆動側係合部２３で構成されている。ここで、従動側係合部２１は、トナー供給ローラ３４のトナー供給ローラ軸３４ｊの端部に固定して取り付けられている。スプリングピンや平行ピンを用いて固定する方法もあるが、本実施例では図７に示すように、トナー供給ローラ軸３４ｊの端部にカット部３４ｋを設け、対向する従動側係合部２１側の穴の形状をカット部３４ｋに係合する形状にして嵌合させる方法としている。
【００２７】
従動側係合部２１には、リブ２１ａが一体に設けられている。一方、中間係合部２２のリブ２１ａに対向する部分には溝２２ａが設けられており、リブ２１ａと溝２２ａは図中矢印Ｈ方向に移動可能に係合している。また、中間係合部２２には溝２２ａと交差する方向に溝２２ｂが設けられている。一方、動側係合部２３の溝２２ｂに対向する部分には、リブ２３ｂが動側係合部２３と一体に設けられており、リブ２３ｂと溝２２ｂは図中矢印Ｉ方向に移動可能に係合している。
【００２８】
駆動側係合部２３の軸部２３ｄは、付勢部材４１の穴４１ａに回転可能に保持されている。また、駆動側係合部２３には、後述する画像形成装置本体側の第二の本体駆動伝達部材である本体現像カップリング９１（図８参照）と係合する突起２３ｃ１〜２３ｃ３が一体に形成されている。オルダムカップリング２０は、本体現像カップリング９１の軸線と現像ローラ２５の軸線とのズレを許容して、画像形成装置本体側から供給される駆動回転力をトナー供給ローラ３４に伝達する。
【００２９】
［プロセスカートリッジのカップリング］
図８は、プロセスカートリッジ７０に設けられたカップリングと画像形成装置本体側のカップリングの構成を示す斜視図である。図８では、説明の都合上、クリーニングユニット２６については、感光ドラム１だけを示し、その他の部分の表示は省略している。プロセスカートリッジ７０に設けられたカップリングの内、現像ユニット４に設けられたオルダムカップリング２０の駆動側係合部２３の画像形成装置本体側のカップリングと対向する端面には、軸線方向に突出した突起２３ｃ１〜２３ｃ３が形成されている。更に、駆動側係合部２３の画像形成装置本体側のカップリングと対向する駆動側係合部２３の端面には、本体現像カップリング９１との軸線（回転中心）を合わせるための芯決めボス２３ａが軸線方向に突出している。また、感光ドラム１の軸線方向の画像形成装置本体側のカップリングと対向する端部側には、三角柱の形状を有するドラムカップリング１６が設けられている。
【００３０】
画像形成装置本体に設けられたカップリングの内、本体ドラムカップリング９０（第３の結合部）は、感光ドラム１に画像形成装置本体の駆動部からの駆動回転力を伝達するための第一の本体駆動伝達部材である。本体ドラムカップリング９０のドラムカップリング１６と対向する面には、断面が略三角形の形状を有する穴９０ａが設けられている。本体ドラムカップリング９０は、圧縮バネなどのドラム押圧部材１０６により、プロセスカートリッジ７０の方向に付勢されている。そして、本体ドラムカップリング９０は、感光ドラム１の軸線方向に移動可能である。また、プロセスカートリッジ７０が画像形成装置本体に装着されたときに、ドラムカップリング１６と本体ドラムカップリング９０の穴９０ａの位相がずれて当接した場合には、本体ドラムカップリング９０がドラムカップリング１６に押されて後退する。そして、画像形成装置本体の駆動部からの駆動力により、本体ドラムカップリング９０が回転することによって、ドラムカップリング１６と穴９０ａとが係合し、感光ドラム１に画像形成装置本体の駆動部からの駆動回転力が伝達される。
【００３１】
一方、本体現像カップリング９１（第４の結合部）は、トナー供給ローラ３４に画像形成装置本体の駆動部からの駆動回転力を伝達するための第二の本体駆動伝達部材である。本体現像カップリング９１のオルダムカップリング２０の駆動側係合部２３に対向する面には、穴９１ａ１〜９１ａ３が設けられている。本体現像カップリング９１は、感光ドラム１の軸線方向と平行な方向で、圧縮バネなどの現像押圧部材１０７によりプロセスカートリッジ７０の方向に付勢されている。しかし、本体現像カップリング９１は、軸線方向と交差する方向に支持されており、画像形成装置本体に設けられている。即ち、本体現像カップリング９１は、駆動伝達のために回転する他に、軸線方向にのみ移動可能である。
【００３２】
プロセスカートリッジ７０を画像形成装置本体に装着するときに、駆動側係合部２３の突起２３ｃ１〜２３ｃ３と、本体現像カップリング９１の穴９１ａ１〜９１ａ３との位相が合わず、係合しない場合がある。この場合は、駆動側係合部２３の突起２３ｃ１〜２３ｃ３の先端が本体現像カップリング９１の穴９１ａ１〜９１ａ３が設けられた端部の表面に当接して、本体現像カップリング９１が、現像押圧部材１０７の付勢力に抗して軸線方向に後退する。しかし、画像形成装置本体の駆動部からの駆動力により、本体現像カップリング９１が回転し、突起２３ｃ１〜２３ｃ３と穴９１ａ１〜９１ａ３と位相が合うと、本体現像カップリング９１は現像押圧部材１０７の付勢力で駆動側係合部２３側の方向に前進する。その結果、突起２３ｃ１〜２３ｃ３と穴９１ａ１〜９１ａ３とがそれぞれ係合し、係合部位置決め部である芯決めボス２３ａと伝達部材位置決め部である芯決め穴９１ｂも嵌合し、駆動側係合部２３と本体現像カップリング９１の軸線（回転中心）が一致する。そして、画像形成装置本体の駆動部からの駆動力より、本体現像カップリング９１が回転することによって、トナー供給ローラ３４に駆動回転力が伝達される。
【００３３】
ここで、本体ドラムカップリング９０及び本体現像カップリング９１は、画像形成装置本体内に設けられた駆動部であるモータにより駆動される。モータは、各プロセスカートリッジ７０につき１台用いる構成でもよいし、１台のモータで複数のプロセスカートリッジ７０を駆動する構成でもよい。
【００３４】
［濃度センサの構成］
本実施例の画像形成装置には、中間転写ベルト９に対向する位置に、中間転写ベルト９上に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段である濃度センサ１１０が配置されている。ＣＰＵ６００は、画像形成における正確な色再現性や色味安定性のため、濃度センサ１１０の検知結果に基づいて画像濃度を制御する。特に、画像形成装置の使用環境や、装置内の各種消耗品の使用履歴、画像形成装置の稼動に伴う本体の状態変化などにより色味は変動する。そのため、ＣＰＵ６００は、色味を安定させるべく、所定のタイミングで画像濃度制御を実行し、作像条件を適正な値に設定する。ここで、画像濃度制御とは、濃度センサ１１０で中間転写ベルト９上に形成された濃度検知用パッチの濃度を検知し、実際に検知された濃度が目標濃度になるように、画像形成条件を変更する制御のことである。画像形成条件の変更としては、例えば、プロセス部６３１の現像バイアス値の変更や、入力された画像データの階調を変換（補正）する階調補正テーブルの算出（設定）等が挙げられる。
【００３５】
図９は、濃度センサ１１０の構成を示す模式図である。濃度センサ１１０は、発光素子１１０ａ、受光素子１１０ｂ、１１０ｃを有している。受光素子１１０ｂは、受光角度が発光素子１１０ａの中間転写ベルト９に対する照射角度と同じになる位置に配設され、中間転写ベルト９からの反射光の正反射成分及び乱反射成分を受光する。一方、受光素子１１０ｃは、受光角度が発光素子１１０ａの中間転写ベルト９に対する照射角度と異なる位置に配設され、中間転写ベルト９からの反射光の乱反射成分のみを受光する。そして、受光素子１１０ｂ、１１０ｃによる受光結果は、濃度センサ１１０の制御回路（不図示）により、受光した検知量に応じたアナログ信号に変換され、ＣＰＵ６００のＡ／Ｄポートへ入力される。２つの受光素子１１０ｂ、１１０ｃで受光した中間転写ベルト９自体（トナー像が形成されていない箇所）からの反射光や、中間転写ベルト９上に形成されたパッチ画像からの反射光の測定結果に基づいて、ＣＰＵ６００は演算処理を行い、画像濃度を算出する。
【００３６】
なお、プロセスカートリッジ７０を画像形成装置本体に装着した際に、本体現像カップリング９１とトナー供給ローラ３４のオルダムカップリング２０とが正常に係合していない場合、トナー供給ローラ３４は駆動されず、回転しない。その結果、中間転写ベルト９にパッチ画像を形成しようとしても、感光ドラム１上に形成された静電潜像に現像ローラ２５からトナーが供給されないので、該当のプロセスカートリッジ７０のトナーの色のトナー像が形成されない。そのため、濃度センサ１１０は、該当のプロセスカートリッジ７０のトナーの色を使ったパッチ画像を検知することができず、ＣＰＵ６００は、該当のプロセスカートリッジ７０の本体現像カップリング９１が画像形成装置本体と正常に係合していないと判断する。
【００３７】
［プロセスカートリッジのカップリングの嵌合状態の検知］
図１０は、プロセスカートリッジ７０の画像形成装置本体との装着状態（カップリングの嵌合状態）を検知する制御シーケンスを示すフローチャートである。図１０に示す処理は、プロセスカートリッジ７０が画像形成装置本体に装着されたときに起動され、ＣＰＵ６００により実行される。なお、ここでは、装着されたプロセスカートリッジ７０には画像形成が可能な量のトナーが収容されているものとする。
【００３８】
ステップ（以下、Ｓという）１０１では、ＣＰＵ６００は、感光ドラム嵌合不良検知部６０４により、プロセスカートリッジ７０のドラムカップリング１６が本体ドラムカップリング９０と正常に嵌合しているかどうか確認を行う。感光ドラム嵌合不良検知部６０４は、感光ドラム１を駆動する画像形成装置本体側のモータを駆動して感光ドラム１を駆動させ、画像形成装置本体側の本体ドラムカップリング９０におけるモータのトルク量で嵌合状態を確認する。感光ドラム嵌合不良検知部６０４は、モータのトルク量を、画像形成装置本体側のモータを駆動したときのモータに流れる電流量を測定する測定手段である測定部（不図示）により測定された電流量に基づいて取得する。プロセスカートリッジ７０のドラムカップリング１６が本体ドラムカップリング９０と正常に嵌合している場合には、モータの電流量は正常範囲内となり、正常に嵌合していない場合には、モータの電流量は正常範囲から外れることになる。
【００３９】
Ｓ１０２では、ＣＰＵ６００は、感光ドラム嵌合不良検知部６０４により検知されたモータのトルク量に基づいて、ドラムカップリングが正常に嵌合しているかどうか判断する（「ドラムカップリング正常？」）。ＣＰＵ６００は、感光ドラム嵌合不良検知部６０４により検知されたモータに流れる電流量が正常範囲内の場合には、ドラムカップリング１６と本体ドラムカップリング９０との嵌合状態は正常であると判断し、処理をＳ１０４に進める。一方、ＣＰＵ６００は、感光ドラム嵌合不良検知部６０４により検知されたモータの電流量が正常範囲から外れている場合には、ドラムカップリング１６と本体ドラムカップリング９０とが嵌合しておらず、異常であると判断する。そして、ＣＰＵ６００は、処理をＳ１０３に進める。Ｓ１０３では、ＣＰＵ６００は、操作部６７０の表示部にプロセスカートリッジ７０のドラムカップリング１６の嵌合状態が異常であることを表示して、ドラムカップリング嵌合不良を報知し、処理を終了する。
【００４０】
Ｓ１０４では、ＣＰＵ６００は、濃度センサ１１０により、パッチ画像が形成されていない中間転写ベルト９表面の検知を行い、濃度センサ１１０の動作確認を行う。ここでは、濃度センサ１１０は、ＣＰＵ６００からの指示により、発光素子１１０ａからパッチ画像が形成されていない中間転写ベルト９に対して、次のような条件で、光量検知を行う。すなわち、濃度センサ１１０は、発光素子１１０ａからビーム光を出射しない状態で、受光素子１１０ｂ、１１０ｃにより中間転写ベルト９からの反射光の光量を検知する。Ｓ１０５では、ＣＰＵ６００は、発光素子１１０ａからビーム光を出射しない状態で、受光素子１１０ｂ、１１０ｃによる光量検知を行ったときに濃度センサ１１０に流れる電流である暗電流の検知結果に基づいて、濃度センサ１１０が正常かどうか判断する。ＣＰＵ６００は、暗電流の値が規定範囲内の場合には、濃度センサ１１０は正常であると判断し、処理をＳ１０７に進める。一方、ＣＰＵ６００は、濃度センサ１１０における反射光の暗電流の値が規定範囲を外れている場合には、濃度センサ１１０は異常であると判断し、処理をＳ１０６に進める。Ｓ１０６では、ＣＰＵ６００は、操作部６７０の表示部に濃度センサ１１０が異常であることを表示して、濃度センサ１１０の異常状態を報知し、処理を終了する。
【００４１】
Ｓ１０７では、ＣＰＵ６００は、キャリブレーション部６０３により、濃度検知用パッチ画像を形成させる。キャリブレーション部６０３は、コントローラ６５０の記憶部６５３に予め格納されている濃度検知用パッチ画像を形成するための画像データを用いて、各プロセスカートリッジ７０の感光ドラム１上に画像データに応じたトナー像を形成させる。そして、キャリブレーション部６０３は、各プロセスカートリッジ７０の感光ドラム１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト９に転写させる。このように、キャリブレーション部６０３は、中間転写ベルト９上に濃度検知用パッチ画像を形成し、濃度センサ１１０でパッチ画像を読み取ることで、色ずれの補正や画質を一定に保つための処理を行う。Ｓ１０８では、ＣＰＵ６００は、濃度センサ１１０により、Ｓ１０７の処理で中間転写ベルト９に形成された濃度検知用パッチ画像の検知を行う。
【００４２】
Ｓ１０９では、ＣＰＵ６００は、濃度センサ１１０の検知結果に基づいて、該当のプロセスカートリッジ７０のトナーの色で形成されたパッチ画像が中間転写ベルト９上に形成されているかどうか（パッチ画像を検知？）判断する。ＣＰＵ６００は、該当のプロセスカートリッジ７０のトナーの色で形成されたパッチ画像が形成されていない場合には、現像カップリングの嵌合不良と判断し、処理をＳ１１０に進める。一方、ＣＰＵ６００は、該当のプロセスカートリッジ７０のトナーの色で形成されたパッチ画像が形成されている場合には、現像カップリングの嵌合は正常と判断し、処理を終了する。Ｓ１１０では、ＣＰＵ６００は、操作部６７０の表示部に、本体現像カップリング９１とトナー供給ローラ３４のオルダムカップリング２０との嵌合状態が異常であることを表示して、現像カップリングの嵌合不良を報知し、処理を終了する。
【００４３】
上述したように、本実施例では、濃度検知用パッチ画像によるトナーパッチ検知を行い、装着されたプロセスカートリッジ７０と、画像形成装置本体側のモータの駆動部との結合部における嵌合不良の検知方法について説明した。これにより、プロセスカートリッジ７０における現像カップリングの嵌合不良検知が可能となる。なお、現像カップリングの嵌合不良を検知する方法は、濃度検知用パッチ画像の検知に限定されるものではなく、検知画像が濃度センサ１１０により検知可能であればよいため、例えば、通常の画像形成されたトナー像を用いてよい。
【００４４】
以上説明したように、本実施例によれば、新たなセンサを設けることなく、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着した際に、カップリングが画像形成装置本体と正常に嵌合していることを検知することができる。
【実施例２】
【００４５】
実施例１では、濃度センサによるパッチ画像の検知を行い、プロセスカートリッジの現カップリングの嵌合不良を検知する方法について説明した。実施例２では、トナー残量センサを利用してプロセスカートリッジの現像カップリングの嵌合不良を検知する手法について説明する。なお、本実施例での画像形成装置は実施例１と同様であり、同じ構成には同じ符号を用いることで、ここでの説明を省略する。
【００４６】
［トナー残量センサの構成］
図１１は、本実施例の光透過式によるトナー量検知手段であるトナー残量センサ８０の構成を説明する模式図である。本実施例のトナー残量を検知する方法は、トナー収容部３１ｃの内部にビーム光を通過させて、トナーの残量を検知する方法である。実施例１の図３に示すように、トナー収容部３１ｃには、トナー収容部３１ｃ内に収容されたトナー量を検知するため、トナー残量センサ８０が設けられている。図１１に示すように、トナー残量センサ８０は、ビーム光を出射する発光部３００と、トナー収容部３１ｃ内を通過したビーム光を受光する受光部３０２とを有する。また、トナー収容部３１ｃの壁には、発光部３００からのビーム光をトナー収容部３１ｃへと導くための光透過窓３０３と、ビーム光を受光部３０２へと導くための光透過窓３０４が設けられている。図３において、トナー残量センサ８０として示しているトナー収容部３１ｃの内部に侵入している部分が光透過窓３０３であり、光透過窓３０３に対向する光透過窓３０４は、光透過窓３０３に隠れて不図示となっている。なお、本実施例では、発光部３００にはＬＥＤ、受光部３０２にはフォトトランジスタ（ＰＴＲ）を用いている。
【００４７】
現像ユニット４のトナー収容部３１ｃ内にトナーがない場合（トナーの残量が一定値以下の場合）には、発光部３００から出射されたビーム光は、光透過窓３０３からトナー収容部３１ｃ内部に進入する。そして、トナー収容部３１ｃ内部に進入したビーム光は、トナー収容部３１ｃを通過して、光透過窓３０４を介して受光部３０２へと導かれる。一方、例えば、トナー収容部３１ｃに光透過窓３０３、３０４が隠れるほどトナーが十分ある場合には、光透過窓３０３と光透過窓３０４との間の光路がトナーにより埋もれてしまう。これにより、発光部３００から出射されたビーム光は遮光され、受光部３０２に届かないことになる。
【００４８】
トナー残量センサ８０がトナー残量検知を行っているときには、トナー搬送部材３６も回転し、トナー搬送部材３６によりトナー収容部３１ｃのトナーが汲み上げられて、現像室３１ｂへと搬送される。そのため、トナー収容部３１ｃにトナーがない場合でも、トナー搬送部材３６が光透過窓３０３と光透過窓３０４との間の光路を通過するため、透過光は発光部３００から出射されたビーム光は遮られる（遮光される）期間（遮光時間）がある。その結果、受光部３０２は、発光部３００からビーム光を受光可能な受光期間と、発光部３００からビーム光が遮光され、ビーム光を受光できない遮光期間とを、交互に繰り返すことになる。
【００４９】
例えば、トナー収容部３１ｃにトナーがある程度残っている場合には、トナー搬送部材３６により搬送されるトナーにより、光透過窓３０３と光透過窓３０４との間の光路を遮られるため、トナーがない場合に比べ遮光期間が長くなる。このように、遮光期間は、トナー収容部３１ｃ内部のトナーの量に応じて変化する。したがって、トナー搬送部材３６が１回転する周期における遮光期間の比率を計測することにより、トナー収容部３１ｃ内部のトナーの量（トナー残量）を検知することができる。なお、トナー搬送部材３６が１回転する周期における遮光期間ではなく、トナー搬送部材３６が１回転する周期における受光期間を用いても、トナー残量の検知を行うことができる。
【００５０】
［プロセスカートリッジのカップリングの嵌合状態の検知］
本実施例の光透過式によるトナー残量検知は、実施例１において現像カップリングの嵌合不良と判断した場合の妥当性を向上させるための検知方法である。例えば、プロセスカートリッジ７０を縦置きで保管すると、保管状況によっては、プロセスカートリッジ７０内部のトナーが一方に片寄った状態で保持されてしまう場合がある。このような状態で、キャリブレーション部６０３により濃度検知用パッチ画像の形成が行われても、トナーが供給されないため、トナー像が形成されず、パッチ画像が濃度センサ１１０で検知できない可能性がある。そこで、パッチ画像が濃度センサ１１０で検知できない場合には、更にトナー残量検知を行い、プロセスカートリッジ７０内部のトナー量を確認する。これにより、トナーが一方に寄っていることが原因か、現像カップリングの嵌合不良が原因かの切り分けを行うことができる。
【００５１】
図１２は、プロセスカートリッジ７０の画像形成装置本体との装着状態（カップリングの嵌合状態）を検知する制御シーケンスを示すフローチャートである。図１２に示す処理は、プロセスカートリッジ７０が画像形成装置本体に装着されたときに起動され、ＣＰＵ６００により実行される。なお、ここでは、装着されたプロセスカートリッジ７０には画像形成が可能な量のトナーが収容されているものとする。
【００５２】
Ｓ２０１〜Ｓ２０８までの処理は、実施例１の図１０のＳ１０１〜Ｓ１０８までの処理と同様であり、ここでの説明は省略する。Ｓ２０９では、ＣＰＵ６００は、濃度センサ１１０の検知結果に基づいて、該当のプロセスカートリッジ７０のトナーの色で形成されたパッチ画像が中間転写ベルト９上に形成されているかどうか（パッチ画像を検知？）判断する。ＣＰＵ６００は、該当のプロセスカートリッジ７０のトナーの色で形成されたパッチ画像が形成されていない場合には、処理をＳ２１０に進める。一方、ＣＰＵ６００は、該当のプロセスカートリッジ７０のトナーの色で形成されたパッチ画像が形成されている場合には、現像カップリングの嵌合は正常と判断し、処理を終了する。
【００５３】
Ｓ２１０では、ＣＰＵ６００は、トナー残量センサ８０によるトナー残量の検知を行う。上述したように、トナー残量センサ８０がトナー残量検知を行うときには、トナー搬送部材３６も回転する。そのため、プロセスカートリッジ７０のトナー収容部３１ｃ内部のトナーが一方に片寄った状態で保持されていても、トナー搬送部材３６が回転することで、トナーが攪拌されて均され、トナー収容部３１ｃ内のトナーが現像室３１ｂへと供給される。したがって、トナー残量センサ８０によるトナー残量検知を所定時間実施することにより、トナー収容部３１ｃ内に収容されたトナー量を検知することができる。以下に示す表１は、プロセスカートリッジ７０のトナー収容部３１ｃに収容されたトナー残量をトナー残量センサ８０により測定した場合の、トナー残量に対する測定値のばらつき範囲を示した表である。表１は、トナー収容部３１ｃに収容可能なトナー量１００％に対して、例えばトナー残量が１５％を超える場合には、トナー残量センサ８０によるトナー残量の測定値のばらつき範囲は１０％未満であることを示している。また、例えばトナー残量が５％〜１５％の場合には、トナー残量センサ８０によるトナー残量の測定値のばらつき範囲は５％未満であることを示している。例えば、トナー残量が２０％の場合には、トナー残量センサ８０によるトナー残量の測定値は、１８％（＝２０％×（１００％−１０％））〜２２％（＝２０％×（１００％＋１０％））となる。また、トナー残量が５％の場合には、４．７５％（＝５％×（１００％−５％））〜５．２５％（＝５％×（１００％＋５％））となる。本実施例では、装着されたプロセスカートリッジ７０には画像形成が可能な量のトナー（例えばトナー残量が５％以上）が収容されているものとしている。そのため、トナー残量センサ８０によるトナー残量検知を行い、検知されたトナー残量が閾値である数％（例えば４％未満）ということであれば、トナー搬送部材３６によるトナー収容部３１ｃ内のトナーの攪拌が行われていないことになる。すなわち、装着されたプロセスカートリッジ７０と、画像形成装置本体側のモータの駆動部との結合部における嵌合状態が異常であることがわかる。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
Ｓ２１１では、ＣＰＵ６００は、トナー残量センサ８０により検知されたトナー残量が閾値以下に減少しているかどうかに基づいて、現像カップリングの嵌合状態を判断する。ＣＰＵ６００は、トナー残量が閾値以下に減少している場合には、現像カップリングの嵌合不良と判断し、処理をＳ２１２に進める。一方、ＣＰＵ６００は、トナー残量が閾値より大きい場合には、現像カップリングの嵌合は正常と判断し、処理を終了する。Ｓ２１２では、ＣＰＵ６００は、操作部６７０の表示部に、本体現像カップリング９１とトナー供給ローラ３４のオルダムカップリング２０との嵌合状態が異常であることを表示して、現像カップリングの嵌合不良を報知し、処理を終了する。
【００５６】
本実施例では、濃度検知用パッチ画像によるトナーパッチ検知を行い、トナーパッチが検知されなかった場合には、トナー残量検知を行い、検知されたトナー残量が閾値以下の場合には、現像カップリングの嵌合不良を検知する方法について説明した。この方法により、プロセスカートリッジ７０のトナー収容部３１ｃにトナーが片寄り、トナーがうまく供給されないような場合の現像カップリングの嵌合不良の誤検知を防止することができる。なお、トナー残量を検知する方法は光透過式に限定されるものではなく、例えば、静電式のトナー残量検知方法でもよい。
【００５７】
以上説明したように、本実施例によれば、新たなセンサを設けることなく、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着した際に、カップリングが画像形成装置本体と正常に嵌合していることを検知することができる。
【実施例３】
【００５８】
実施例２では、濃度検知用パッチ画像によるトナーパッチ検知を行い、トナーパッチが検知されなかった場合には、トナー残量検知を行って、現像カップリングの嵌合不良を検知する方法について説明した。実施例３では、トナー残量検知を行い、検知されたトナー残量が閾値以下の場合には、濃度検知用パッチ画像によるトナーパッチ検知を行い、現像カップリングの嵌合不良を検知する方法について説明する。なお、本実施例での画像形成装置は実施例１、２と同様であり、同じ構成には同じ符号を用いることで、ここでの説明を省略する。
【００５９】
［プロセスカートリッジのカップリングの嵌合状態の検知］
本実施例の検知方法は、光透過式によるトナー残量検知を行い、検知されたトナー残量が閾値以下の場合には、濃度検知用パッチ画像によるトナーパッチ検知を行い、トナーパッチが検知できない場合には、現像カップリングの嵌合不良を検知する方法である。例えば、同一のプロセスカートリッジ７０が挿抜された際は、キャリブレーション部６０３によるトナーパッチ検知を行わない場合がある。このような場合でも、現像カップリングの嵌合不良は発生しうる。そのため、光透過式によるトナー残量検知を先に行うことで、濃度検知用パッチ画像によるトナーパッチ検知を行わない場合に対しても有効な検知方法となる。印刷時にはトナー残量検知は適宜行われており、検知されたトナー残量がトナー残量センサ８０のばらつき範囲を超えて著しく（閾値以下に）減少した場合は、キャリブレーション部６０３によるトナーパッチ検知を行う。これにより、嵌合不良を検知することが可能である。
【００６０】
図１３は、プロセスカートリッジ７０の画像形成装置本体との装着状態（カップリングの嵌合状態）を検知する制御シーケンスを示すフローチャートである。図１３に示す処理は、プロセスカートリッジ７０が画像形成装置本体に装着されたときに起動され、ＣＰＵ６００により実行される。なお、ここでは、装着されたプロセスカートリッジ７０には画像形成が可能な量のトナーが収容されているものとする。
【００６１】
Ｓ３０１〜Ｓ３０６の処理は、実施例１の図１０のＳ１０１〜Ｓ１０６までの処理、実施例２の図１２のＳ２０１〜Ｓ２０６までの処理と同様であり、ここでの説明は省略する。Ｓ３０７では、ＣＰＵ６００は、トナー残量センサ８０によるトナー残量の検知を行う。Ｓ３０８では、ＣＰＵ６００は、トナー残量センサ８０により検知されたトナー残量が閾値以下に減少しているかどうかに基づいて、現像カップリングの嵌合状態を判断する。ＣＰＵ６００は、トナー残量が閾値以下に減少している場合には、現像カップリングの嵌合不良の可能性があると判断し、濃度センサによる検知を行うため、処理をＳ３０９に進める。一方、ＣＰＵ６００は、トナー残量が閾値より大きい場合には、現像カップリングの嵌合は正常と判断し、処理を終了する。Ｓ３０９〜Ｓ３１２の処理は、実施例１の図１０のＳ１０７〜Ｓ１１０までの処理、実施例２の図１２のＳ２０７〜Ｓ２０９、Ｓ２１２の処理と同様であり、ここでの説明は省略する。
【００６２】
上述したように、本実施例では、トナー残量検知を行い、検知されたトナー残量が閾値以下の場合にはトナーパッチ検知を行い、トナーパッチが検知できない場合には、現像カップリングの嵌合不良を検知する方法について説明した。本実施例の方法により、プロセスカートリッジ７０の現像駆動入力部の嵌合不良検知が可能となる。更に、トナーパッチ検知を行う前にトナー残量検知を行うことにより、プロセスカートリッジ７０の現像カップリングの嵌合状態が正常であることをより早く検知することができ、パッチ画像を形成しないため、トナーを節約することができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施例によれば、新たなセンサを設けることなく、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着した際に、カップリングが画像形成装置本体と正常に嵌合していることを検知することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１        感光ドラム
４        現像ユニット
２０      オルダムカップリング
２５      現像ローラ
７０      プロセスカートリッジ
９１      本体現像カップリング
１１０    濃度センサ
６００    ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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