(57)【要約】【課題】  供給部材が現像剤担持体に当接したまま放置され、供給部材の表面の変形有部分と変形無部分との間で、現像剤残量の検出結果のバラツキを抑制する装置を提供する。【解決手段】  コントローラ５０が、現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２が共に回転状態にあるときに検出装置４０９が現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２の間の静電容量について先の検出をし、検出装置４０９が先の検出をした現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２の間の静電容量の最小値に基づいて、現像ローラ４０１に対向させる供給ローラ４０２の周方向の停止位置４０２ａを決定して現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２を停止させるように制御し、現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２が共に停止状態にあるときに検出装置４０９が現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２の間の静電容量について後の検出をし、検出装置４０９が検出した後の検出の結果に基づいて、トナーＴの残量を検出するように制御する画像形成装置１を構成した。【選択図】 図６
2014006334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、
前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量を検出する検出手段と、
前記像担持体及び前記現像剤担持体を当接又は離間させる接離機構と、
前記現像剤担持体及び前記供給部材の回転及び停止を制御すると共に、前記現像剤担持体及び前記供給部材が共に回転状態にあるときに前記検出手段が前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量について先の検出をし、前記検出手段が先の検出をした前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量の最小値に基づいて、前記現像剤担持体に対向させる前記供給部材の周方向の停止位置を決定して前記現像剤担持体及び前記供給部材を停止させるように制御し、前記現像剤担持体及び前記供給部材が共に停止状態にあるときに前記検出手段が前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量について後の検出をし、前記検出手段が検出した後の検出の結果に基づいて、現像剤の残量を検出するように制御するコントローラと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記コントローラは、先の検出及び後の検出をするときに、前記像担持体及び前記現像剤担持体を互いに離間状態にするように制御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】
前記コントローラは、先の検出をするときに、前記像担持体及び前記現像剤担持体を互いに当接状態にし、後の検出をするときに、前記像担持体及び前記現像剤担持体を互いに離間状態にするように制御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】
前記検出手段は、先の検出をするときに、前記供給部材が周方向に少なくとも１周以上回転する間の前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量を検出し、
前記コントローラは、前記供給部材が周方向に少なくとも１周以上回転する間に検出した静電容量から、前記現像剤担持体と前記供給部材との間で静電容量が最小となるような前記供給部材の周方向の停止位置を導出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記供給部材に少なくとも交流電圧を印加する印加手段を備え、
前記検出手段は、前記印加手段が前記供給部材に交流電圧を印加した後に、前記現像剤担持体に誘起される交流電流量を検出することで前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項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、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関するものである。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録シートに画像を形成するものであり、例えば電子写真複写機、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）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像装置の内部の現像剤の残量を検出する構成を記した特許文献として、特許文献１に記載の発明が開示されている。特許文献１には、現像ローラにトナーを供給する供給ローラに交番電界を印加し、現像ローラに励起される電圧を検出することで、現像ローラと供給ローラの間の静電容量を検出し、現像装置の内部の現像剤の残量を検出する構成が開示されている。
【０００３】
そして、感光体ドラムと現像ローラを離間させた状態で、かつ、現像ローラ及び供給ローラの駆動を停止させた状態で、トナー残量の検出を行っている。この理由は、まず、感光体ドラムと現像ローラを離間させることで、カブリ及び不快な打撃音を抑制するためである。又、現像ローラ及び供給ローラの回転を停止させることで、現像ローラへのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取り行為が中断され、供給ローラに含まれるトナー量がトナー残量の検出の最中に一定となり、正確なトナー残量の検出結果を得ることができるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の発明では、以下の課題がある。特許文献１に記載の構成では、供給ローラはスポンジ部材で構成されており、画像形成装置の未使用時にも、現像ローラと供給ローラは圧接したままである。よって長期間に画像形成装置が使用されなかった場合には、現像ローラと供給ローラの圧接していた位置に沿って（長手軸方向）、供給ローラが変形してしまうことがある。供給ローラのスポンジ部の変形により、現像ローラと、供給ローラの導電性支持体の距離がわずかながら変化してしまう。同時に、トナー残量の検出を行う際に用いる静電容量は、両者間の距離に非常に大きく依存するという特性を持つ。
【０００６】
また、トナー残量の検出は、先ほど述べたように現像ローラ及び供給ローラの回転を停止させた状態で行う。そのため現像ローラと供給ローラの接触部において、供給ローラの変形している部分で回転を停止した場合と変形していない部分で回転を停止した場合とで、静電容量に大きな違いが出てしまう。
【０００７】
したがって供給ローラが変形している部分で停止するか変形していない部分で停止するかによって、現像装置内のトナー残量がほとんど変化していないにも関わらず、異なるトナー残量の検出結果になってしまうことになる。このように異なるトナー残量の検出結果を得た場合、トナー残量の検出精度の低下となってしまい、ユーザに的確に「トナー無し」等の警告表示、及びプロセスカートリッジの最適な交換時期を知らせることができなくなってしまうことがある。
【０００８】
本発明は、供給部材が現像剤担持体に当接した状態で長期間に放置されることで、供給部材の表面で変形している部分と変形していない部分とに現像剤の残量の検出結果のバラツキが生じることを抑制することができる画像形成装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体の表面の静電像を現像剤で現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材と、前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量を検出する検出手段と、前記像担持体及び前記現像剤担持体を当接又は離間させる接離機構と、前記現像剤担持体及び前記供給部材の回転及び停止を制御すると共に、前記現像剤担持体及び前記供給部材が共に回転状態にあるときに前記検出手段が前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量について先の検出をし、前記検出手段が先の検出をした前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量の最小値に基づいて、前記現像剤担持体に対向させる前記供給部材の周方向の停止位置を決定して前記現像剤担持体及び前記供給部材を停止させるように制御し、前記現像剤担持体及び前記供給部材が共に停止状態にあるときに前記検出手段が前記現像剤担持体及び前記供給部材の間の静電容量について後の検出をし、前記検出手段が検出した後の検出の結果に基づいて、現像剤の残量を検出するように制御するコントローラと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、供給部材が現像剤担持体に当接した状態で長期間放置されることによって、供給部材の表面で変形している部分と変形していない部分との間で、現像剤の残量の検出の結果のバラツキが生じることが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【図２】プロセスカートリッジの概略構成を示す断面図等である。
【図３】現像装置のトナー残量、及び、検出装置によって検出した検出電圧の関係を示すグラフである。
【図４】現像ローラと供給ローラを圧接させて長期間放置した後の、供給ローラの周方向での変形量を測定した結果を示すグラフ等である。
【図５】画像形成装置による現像動作終了後の、検出装置による検出結果の推移を示すグラフである。
【図６】コントローラの制御工程を示すフローチャートである。
【図７】実施例２の画像形成装置による現像動作終了後の、検出装置による検出結果の推移を示すフローチャートである。
【図８】コントローラの制御工程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、この発明を実施するための形態を実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置等は、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から、特に特定的な記載が無い限りは、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。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１の構成を示す断面図である。画像形成装置１は、電子写真画像形成プロセスを利用した画像形成装置である。図１に示されるように、画像形成装置１は画像形成装置本体（以下、単に『装置本体』という）１Ａを有し、この装置本体１Ａの内部には、画像を形成する画像形成部６０が設けられる。画像形成部６０は、プロセスカートリッジＰ、『転写装置』である転写ローラ５００等を含む。プロセスカートリッジＰは装置本体１Ａに着脱自在な構成となっている。以下に詳述する。
【００１４】
画像形成装置１は、感光体ドラム１００に対して帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの一連の画像形成プロセスを実行して記録材９００に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。ここで、上記一連の画像形成プロセスを実行する画像形成装置１は、感光体ドラム１００の周面に、順に、帯電ローラ２００、露光装置３００、現像装置４００、転写ローラ５００、クリーニング装置６００を備える。また、画像形成装置１は、プロセスカートリッジＰの下側の面に対向して、カム７００を備える。その他、画像形成装置１は、装置本体１Ａの内部機器の駆動を制御するコントローラ５０、制御結果を表示する表示部５１、定着装置８００を備える。
【００１５】
『像担持体』である感光体ドラム１００は、矢印Ｒ方向に回転し画像形成を行う。感光体ドラム１００には、導電性のアルミシリンダ上に下引き層、キャリア発生層、キャリア輸送層を順次形成した感光体ドラムを用いた。
【００１６】
『帯電手段』である帯電ローラ２００は、感光体ドラム１００の表面を一様に帯電する装置である。帯電ローラ２００は、感光体ドラム１００に接触し、感光体ドラム１００に従動回転して画像形成を行う。帯電ローラ２００は、所定の帯電バイアスが印加され、感光体ドラム１００を一様に帯電する。
【００１７】
『露光手段』である露光装置３００は、帯電された感光体ドラム１００を画像データに応じて露光を行い、静電像を形成する装置である。露光装置３００は、画像信号に応じて変調されたレーザー光をスキャン出力する。帯電ローラ２００によって一様に帯電した感光体ドラム１００に、露光装置３００からレーザー光が照射されると静電像が形成される。
【００１８】
『現像手段』である現像装置４００は、感光体ドラム１００の表面に形成された静電像に対し、『現像剤担持体』である現像ローラ４０１を接触させることで静電像を『現像剤』であるトナーＴで現像（可視像化）する。現像装置４００は、現像容器４０４内に内包される現像ローラ４０１、供給ローラ４０２、現像ブレード４０３及びトナーＴから構成される。
【００１９】
現像ローラ４０１は、所定のタイミングで感光体ドラム１００に接触し、感光体ドラム１００と順方向に所定の周速比をもって回転して現像動作を行う。現像ローラ４０１は、導電性支持体の周囲にシリコンゴム等を基層とし、アクリル・ウレタン系ゴムを表面にコートした構成となっており、トナーＴを担持及び搬送する。現像ローラ４０１には所定の現像バイアスが印加され、静電像はトナーＴによって現像される。トナーＴには、非磁性１成分トナーを用いた。
【００２０】
『供給部材』である供給ローラ４０２は、現像ローラ４０１にトナーＴを供給するローラである。供給ローラ４０２は、現像ローラ４０１に接触し、現像ローラ４０１とカウンター方向に所定の周速比をもって回転している。供給ローラ４０２は、導電性支持体の周囲にウレタンスポンジ等の弾性部材を施した構成であり、現像ローラ４０１にトナーＴを供給する。
【００２１】
コントローラ５０は、現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２等の回転及び停止を制御する。特に、コントローラ５０は、後述する検出装置４０９（図２（ａ）参照）の検出結果に応じて、現像ローラ４０１に対する供給ローラ４０２の周方向の停止位置を制御することもできる。
【００２２】
現像ブレード４０３は、導電性の支持体に弾性ブレードを用いた構成であり、現像ローラ４０１に所定の押圧力で接触し、現像ローラ４０１上のトナーＴの層厚を規制する。
【００２３】
『接離機構』は、現像容器４０４及びカム７００を含む。側面視で楕円状のカム７００が回転中心７００ａを中心に回転しつつ現像容器４０４が揺動中心４０５を中心に回転してカム７００の短軸端部７００ｂが現像容器４０４に当接する。そうすると、感光体ドラム１００と現像ローラ４０１と当接する。カム７００が回転中心７００ａを中心に回転しつつ現像容器４０４が揺動中心４０５を中心に回転してカム７００の長軸Ｙ（一方の長軸端部７００ｃと他方の長軸端部７００ｃとを結んだ軸）（図２（ａ）参照）が水平方向に向けられた状態でカム７００が現像容器４０４に当接する。そうすると、感光体ドラム１００と現像ローラ４０１とが離間する。
【００２４】
転写ローラ５００は、感光体ドラム１００上に形成された現像剤像を記録材９００に転写する装置である。定着装置８００は、記録材９００上にトナー像を定着する装置である。クリーニング装置６００は、転写後の感光体ドラム１００の表面上をクリーニングする装置である。
【００２５】
さらに画像形成装置１は、現像ローラ４０１と感光体ドラム１００が離間状態で、かつ現像ローラ４０１と供給ローラ４０２が回転状態及び回転停止状態で、検出装置４０９（図２（ａ）参照）によりトナー残量の検出を行うことができる。また、現像ローラ４０１と感光体ドラム１００が当接状態で、かつ、感光体ドラム１００、現像ローラ４０１、及び、供給ローラ４０２が回転状態でも、検出装置４０９によりトナー残量の検出を行うことができる。これに加えて、検出装置４０９の検出結果に応じて、コントローラ５０により、現像ローラ４０１に対する供給ローラ４０２の周方向の停止位置を制御することができる。
【００２６】
ここでは、特に、検出装置４０９及びコントローラ５０について、以下のことが言える。『検出手段』である検出装置４０９（図２（ａ）参照）は、現像容器４０４の内部において、現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２の間の静電容量を検出する装置である。検出装置４０９は、現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２が共に回転状態にあるときに現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２の間の静電容量について先の検出をする。検出装置４０９は、現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２が共に停止状態にあるときに現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２の間の静電容量について後の検出をする。ここでは、先に検知する方を先の検知といい、後に検知する方を後の検知といい、区別する。
【００２７】
また、コントローラ５０は、検出装置４０９が先の検出をした現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の間の静電容量の最小値に基づいて、現像ローラ４０１に対向させる供給ローラ４０２の周方向の停止位置を決定するように制御する。そして、コントローラ５０は、そのように停止位置が決定した状態で、現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２を停止させるように制御する。また、コントローラ５０は、検出装置４０９が検出した後の検出の結果に基づいて、トナーＴの残量を検出するように制御する。実施例１では、コントローラ５０は、先の検出及び後の検出をするときに、感光体ドラム１００及び現像ローラ４０１を互いに離間状態にするように制御する。
【００２８】
その他の構成を説明する。紙等の記録材９００は、給送ローラ７０１によって感光体ドラム１００での静電像の形成と同期して、転写ローラ５００に供給、及び搬送される。転写ローラ５００には所定の転写バイアスが印加され、感光体ドラム１００上のトナー像が記録材９００上に転写される。
【００２９】
トナー像を転写された記録材９００は、定着装置８００に搬送され、永久定着された後、装置本体１Ａの外部に排出される。感光体ドラム１００上に残留した転写残トナーは、弾性ブレードからなるクリーニングブレード６０１を用いたクリーニング装置６００によって除去され、クリーニング容器６０２内に貯留される。
【００３０】
画像形成装置１を構成する部材は、画像形成装置１を繰り返し使用することによって消耗する。特に消耗頻度の高い消耗部材として感光体ドラム１００、トナーがある。ここでの画像形成装置１は、画像形成装置１に消耗した部材を容易に着脱、交換可能とするためのプロセスカートリッジの構成をとる。
【００３１】
ここでは、感光体ドラム１００、帯電ローラ２００、クリーニング装置６００、トナーＴ、現像装置４００を一体化してプロセスカートリッジＰを構成した。プロセスカートリッジＰは更に、揺動中心４０５、不揮発性の記憶手段であるメモリ４０６を備えている。メモリ４０６には、検出装置４０９（図２（ａ）参照）の検出電圧とトナー残量の関係、そして「トナー残量少」の警告、及び「トナー無し」の警告を判断するための閾値が格納されている。
【００３２】
メモリ４０６に格納された情報は、装置本体１Ａを制御するＣＰＵなどで構成されたコントローラ５０において、検出装置４０９によるトナー残量の検出結果と比較して、トナー残量に関する警告を表示するかどうかの判断に用いられる。
【００３３】
図２（ａ）は、プロセスカートリッジＰの概略構成を示す断面図である。ここではプロセスカートリッジＰが当接状態のときを示している。現像装置４００は、揺動中心４０５を中心に回動可能となっている。現像装置４００の当接・離間動作は、画像形成装置がもつ『接離部材』であるカム７００が回転することにより行われる。感光体ドラム１００と現像装置４００が画像形成装置１に正しく装着され、且つ、カム７００が当接位置にあるとき、現像装置４００は当接位置をとり、現像ローラ４０１と感光体ドラム１００が接触する当接状態となる。逆にカム７００が離間位置にあるとき、現像装置４００は離間位置をとり、現像ローラ４０１と感光体ドラム１００が離間する離間状態となる。図２（ａ）及び図１中の状態は、前述の当接状態にあると言える。
【００３４】
なお、前述の当接状態が、カム７００の短軸端部７００ｂ（一方の短軸端部７００ｂと他方の短軸端部７００ｂとを結んだ軸）が現像容器４０４に当たる状態である。前述の離間状態が、カム７００の長軸Ｙが水平方向を向いている状態である。
【００３５】
ここでは、カム７００を用いて現像装置４００を移動可能な構成としたが、当接位置、離間位置を移動可能な構成はこの限りではなく、別の構成をとっても良い。また、感光体ドラム１００を移動可能な構成としてもよい。またプロセスカートリッジＰは、当接状態及び離間状態のどちらの状態においても、コントローラ５０により、現像装置４００の回転及び停止（回転の停止のこと、以下同じ）が可能である。
【００３６】
また図２（ａ）には、プロセスカートリッジＰの当接状態、及び離間状態の概略図に加えて、感光体ドラム１００、及び現像装置４００の電気接続の概略も示している。プロセスカートリッジＰが装置本体１Ａに正しく装着されている時、感光体ドラム１００はアースに接続される。帯電ローラ２００は所定の帯電バイアスを印加する印加装置２０１（帯電バイアス印加装置）に接続される。また現像ローラ４０１は、画像形成用の現像バイアスとして所定の直流バイアスを印加する印加装置４０８（現像バイアス印加装置）が接続されている。
【００３７】
現像装置４００が、当接位置・離間位置で、停止中・回転中、の如何に関わらず、供給ローラ４０２には印加装置４０７（静電容量の検出用バイアス印加装置）が接続されている。『印加手段』である印加装置４０７は、供給ローラ４０２に少なくとも交流電圧を印加する検出用バイアスを印加する。それにより、現像装置４００が当接位置・離間位置、停止中・回転中のいずれの状態においても、供給ローラ４０２には任意に検出用バイアスを印加することができる。また、ここでは、プロセスカートリッジＰを構成した場合について説明したが、トナーＴのみを装置本体１Ａに容易に着脱、交換可能とするトナーカートリッジの構成としても良い。
【００３８】
検出装置４０９は、印加装置４０７が供給ローラ４０２に少なくとも交流電圧を含む所定の検出用バイアスを印加した後に、現像ローラ４０１に誘起される交流電流量を検出することで現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２の間の静電容量を検出する。ここでは、所定の基準電圧Ｖ０を、検出した交流電流量に応じて電圧降下した電圧を検出電圧とし、装置本体１Ａのコントローラ５０に出力する回路を用いた。即ち、検出装置４０９は、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間の静電容量がより大きければ、現像ローラ４０１に誘起される交流電流量も大きくなり、結果、検出電圧はより小さい値を示すことになる。
【００３９】
なお、検出装置４０９は、先の検出をするときに、供給ローラ４０２が周方向に少なくとも１周以上回転する間の現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２の間の静電容量を検出する。また、コントローラ５０は、そのように供給ローラ４０２が少なくとも１周以上回転する間に検出した静電容量から、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間で静電容量が最小となるような供給ローラ４０２の周方向の停止位置４０２ａ（静電容量最小位置）を導出する。例えば、図２（ｂ）のように、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２が当接しているときに静電容量が最小となる場合には、そのときに供給ローラ４０２が現像ローラ４０１と対向して当接する位置が、供給ローラ４０２の周方向の停止位置４０２ａとなる。
【００４０】
この検出装置４０９でトナー残量を検出する。現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間にトナーＴがより多く存在すると、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間の静電容量はより大きくなる。その結果、検出電圧はより小さい値を示す。反対に、画像形成動作によってトナーＴが消費され、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間のトナー量が少なくなると、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の間の静電容量は小さくなる。その結果、検出電圧はより大きい値を示す。よって、供給ローラ４０２に少なくとも交流成分を含む検出用バイアスを印加装置４０７により印加し、現像ローラ４０１に誘起された交流電流量に応じた電圧を検出装置４０９で検出してトナー残量の検出が可能となる。尚、ここでは、静電容量と検出電圧との関係は、回路の構成上で、そのようになっている。
【００４１】
トナー残量の検出は、現像装置４００が当接状態、離間状態のどちらであっても（現像ローラ４０１と感光体ドラム１００とが当接していても離間していても）基本的には可能である。しかしながら、検出装置４０９によって検出する検出電圧は、当接状態と離間状態とで異なる。これは、当接状態では離間状態に比べ、現像ローラ４０１が感光体ドラム１００と当接（接触）することによって、感光体ドラム１００が持つ静電容量の一部が現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間の静電容量に影響を与えてしまうためである。よって、トナー残量の検出をより正確に行うためには、当接状態、或いは離間状態のどちらか一方のみで行うのが良い。さらに好ましくは、離間状態で行うことが望ましい。
【００４２】
またトナー残量の検出は、現像ローラ４０１が回転状態、停止状態のどちらであっても基本的には可能である。現像ローラ４０１が回転中には、供給ローラ４０２による現像ローラ４０１へのトナー供給及び未現像トナーの剥ぎ取り行為が行われており、停止中にはこれらの行為が行われていない。回転状態では、これらの行為により、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の周囲のトナーが流動している。そのため停止中と比較して、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の周囲のトナーの密度が低くなっている。そのため回転中にトナー残量の検出を行うと、これら周囲のトナーの影響によって、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の間の静電容量の絶対値が小さくなるため、見かけ上トナーが少ないと検出してしまう。
【００４３】
逆に停止状態では、周囲のトナーは動いておらず、供給ローラ４０２に含まれるトナー量も一定となるため、これら周囲のトナー流動による影響はほとんど受けない。よってトナー残量の検出をより正確に行うためには、回転を停止した状態で行うのが良い。なお、回転状態でトナー残量の検出をする場合であっても、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の間の静電容量の絶対値の大きさが変わるだけなので、供給ローラ４０２の周方向の相対的な静電容量の変化を検出するために、回転状態でトナー残量の検出を行うことは、特に問題ない。
【００４４】
図３は、現像装置４００のトナー残量、及び、検出装置４０９によって検出した検出電圧の関係を示すグラフである。実線が、離間位置で検出したトナー残量に対する検出装置４０９が検出した検出電圧ＶＸである。一点鎖線が、当接位置で検出したトナー残量に対する検出装置４０９が検出した検出電圧ＶＹである。検出用バイアスとしては、周波数５０ｋＨｚ、振幅２００Ｖの正弦波の交流電圧を印加した。トナー残量は、プロセスカートリッジＰが新品であるときのトナー残量を１００％とし、トナーＴを消費し、ベタ画像が出力できなくなったときのトナー残量を０％とした。Ｖ０は基準電圧である。基準電圧Ｖ０は、検出装置４０９の内部で仮に設定される電圧に相当する。
【００４５】
図３に示すように、離間位置で検出した検出電圧ＶＸ、当接位置で検出した検出電圧ＶＹとも、トナー残量が少なくなるにつれて上昇する。これはトナーＴが消費されることによって、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間の静電容量が減少するためである。また、当接位置で検出した検出電圧ＶＹは、離間位置で検出した検出電圧ＶＸよりも高い。これは、当接状態では離間状態に比べ、感光体ドラム１００の影響により、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間で検出される静電容量が見かけ上小さくなるためである。
【００４６】
当接位置もしくは離間位置で検出した検出装置４０９の検出電圧は、トナー残量と相関がある。よって、あらかじめメモリ４０６に検出装置４０９の検出電圧とトナー残量の関係を記憶させておけば、検出装置４０９の検出電圧からプロセスカートリッジＰのトナー残量を検出することができる。ここでは、プロセスカートリッジＰがもつメモリ４０６に検出装置４０９の検出電圧とトナー残量の関係を記憶させたが、別の記憶手段に記憶させておいても構わない。
【００４７】
ここで、図３のグラフに関して図２を参照しつつ説明を補足する。説明を分かり易くするため、ＶＹが８Ｖ、ＶＸが５Ｖ、Ｖ０が１０Ｖとして以下に説明するが、実際にこの数値で実験したわけではない。例えば、感光体ドラム１００と現像ローラ４０１とが当接した状態で、検出装置４０９が検出電圧ＶＹ（８Ｖ）を検出したとする。このときに、検出電圧ＶＹ（８Ｖ）と基準電圧Ｖ０（１０Ｖ）との差の絶対値（２Ｖ）は、供給ローラ４０２、現像ローラ４０１、検出装置４０９の間を流れる電流を電圧に換算した電圧を意味することになる。なお、この検出電圧ＶＹと基準電圧Ｖ０との差の絶対値は、図３中でＶＹのグラフとＶ０の線との差分の絶対値を意味する。
【００４８】
また、今度は、例えば、感光体ドラム１００と現像ローラ４０１とが離間した状態で、検出装置４０９が検出電圧ＶＸ（５Ｖ）を検出したとする。このときに、検出電圧ＶＸ（５Ｖ）と基準電圧Ｖ０（１０Ｖ）との差の絶対値（５Ｖ）は、供給ローラ４０２、現像ローラ４０１、検出装置４０９の間を流れる電流を電圧に換算した電圧を意味することになる。なお、検出電圧ＶＸと基準電圧Ｖ０との差の絶対値は、図３中でＶＸのグラフとＶ０の線との差分の絶対値を意味する。
【００４９】
図３に示されるように、検出装置４０９が検出する当接状態での検出電圧ＶＹ（８Ｖ）が離間状態での検出電圧ＶＸ（５Ｖ）よりも大きくなるのに対して、「検出電圧ＶＹと基準電圧Ｖ０との差の絶対値（２Ｖ）」は、「検出電圧ＶＸと基準電圧Ｖ０との差の絶対値（５Ｖ）」よりも小さくなる。これは、当接状態の場合には感光体ドラム１００に流れる電流として取られてしまうが、離間状態の場合には感光体ドラム１００に電流がいかないからである。
【００５０】
図４（ａ）は、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２を圧接させて長期間放置した後の、供給ローラ４０２の周方向での変形量を測定した結果を示すグラフである。図４（ａ）のＮで示す部分が、供給ローラ４０２が変形している部分（変形部）（変形部分）である。
【００５１】
ここでは、現像ローラ４０１との長期の圧接放置（４０℃／９５％Ｒｈ、３０日間放置）により変形させた供給ローラ４０２を用いた。ここで変形部（ここでは、凹む変形による）は、供給ローラ４０２上の周方向に約４ｍｍの幅をもって形成されており、その変形量△は、△＝１５０μｍ程度である。変形量△の定義式は、以下の式に従った。また変形量△の測定には、東京光電子工業（株）製のレーザー測長機ＬＭＧ１５０２ＬＤを用いた。
【００５２】
（数１）変形量△＝（非圧接部最大ローラ外径ｒ１）−（圧接部最小ローラ外径ｒ２）
【００５３】
図４（ｂ）に、図４（ａ）で示した供給ローラ４０２を用いて、実施例１の画像形成装置により、現像装置４００が離間位置でかつ回転させながら、検出装置４０９によって検出した検出電圧ＶＸｒを示す。検出用バイアスとしては、周波数５０ｋＨｚ、振幅２００Vの正弦波の交流電圧を印加した。ここでは、プロセスカートリッジＰのトナー残量が５０％である場合を用いた。Ｖ０は基準電圧、ＶＸ５０は、現像装置４００が離間状態かつ停止状態のトナー残量が５０％の検出電圧である。Ｎで示す部分が、供給ローラ４０２の変形部である。
【００５４】
図４（ａ）及び図４（ｂ）から、供給ローラ４０２の変形部では、供給ローラ４０２の変形形状に沿って、検出電圧の値も大きく変化していることが分かる。これは、供給ローラ４０２のスポンジ部の変形により、供給ローラ４０２の導電性支持体が現像ローラ４０１に近づくため、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の距離が短くなるためである。両者の間の距離が短くなれば、静電容量は大きくなり、検出電圧の値は小さくなる。よってトナー残量が多いと検出することになる。
【００５５】
つまり供給ローラ４０２の変形部でトナー残量の検出を行うと、本来ならばトナー残量が少ないと検出しなければならないにも関わらず、見かけ上トナー残量が多いと検出してしまうことが起こりうる。そうすると、ユーザに最適なプロセスカートリッジＰの交換時期を表示することができなくなるだけでなく、ベタ画像のかすれ等の画像不良をも引き起こすことになる。
【００５６】
またこの図４（ｂ）からは、供給ローラ４０２が回転中の検出電圧ＶＸｒは、回転停止状態の検出電圧ＶＸ５０よりも、検出電圧の絶対値が大きい値、つまり静電容量が小さい値を示す結果となっていることもわかる。トナー残量が５０％でトナー残量の検出を行っているにも関わらず、（回転状態の検出電圧ＶＸｒ）＝（停止状態の検出電圧ＶＸ５０）とならないのは、先ほど述べたように現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の周囲のトナーの影響によるものである。供給ローラ４０２が回転中の検出電圧ＶＸｒは、このように静電容量（検出電圧）の絶対値の大きさは供給ローラ４０２が停止中の検出電圧ＶＸ５０と異なり、供給ローラ４０２の周方向の相対的な静電容量（検出電圧）の変化が検出される。
【００５７】
なお、供給ローラ４０２が停止中の検出電圧ＶＸ５０は、供給ローラ４０２が停止中であるがゆえに、供給ローラ４０２の周方向の特定位置が現像ローラ４０１を向いた状態で停止しているので、供給ローラ４０２の周方向では一定値となる（図４（ｂ）参照）。
【００５８】
続いて、検出装置４０９とコントローラ５０を用いて、現像ローラ４０１を回転させながらトナー残量の検出を行い、その検出結果に応じて、現像ローラ４０１の停止位置を制御する「回転時のトナー残量の検出シーケンス」について説明する。
【００５９】
図５は、画像形成装置１による現像動作終了後の、検出装置４０９による検出結果の推移を示すグラフである。ここではトナー残量が５０％のプロセスカートリッジＰを用いて、トナーＴを現像動作中に消費させない構成とした。また印加装置４０７による検出用バイアスとしては、周波数５０ｋＨｚ、振幅２００Ｖの正弦波の交流電圧を印加した。
【００６０】
まず現像動作中には、検出用バイアスが印加されていないため、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間の静電容量は検出されず、基準電圧Ｖ０と略等しい値を示している（Ｆ１１）。
【００６１】
現像動作終了後、現像ローラ４０１を回転させたまま（Ｆ１２）、カム７００を駆動させ、現像ローラ４０１を離間位置とする（Ｆ１３）。現像ローラ４０１が離間位置に到達すると、現像ローラ４０１を回転させたままの状態で、印加装置４０７により供給ローラ４０２に検出用バイアスを印加する（Ｆ１４）。すると検出装置４０９の検出値は、供給ローラ４０２の周方向の変形量に沿った検出結果を示す（Ｆ１５）。
【００６２】
ここで供給ローラ４０２の周方向の検出装置４０９による検出電圧の変化を読み取るために、供給ローラ４０２に検出用バイアスを印加してから、少なくとも供給ローラ４０２を１周以上回転させる。それにより、検出電圧の最大値ＶＸｒｍａｘを検出する。ここでは周方向での検出電圧の最大値ＶＸｒｍａｘを確実に検出するため、検出用バイアスを印加してから、供給ローラ４０２を３周回転させ、３回転中での検出電圧の最大値をＶＸｒｍａｘとした。また検出電圧の最大値を検出する理由としては、検出電圧の最大値＝検出静電容量の最小値＝検出トナー残量の最小値、となるためである。
【００６３】
つまり、供給ローラ４０２の周方向で見かけ上トナー残量が最も少なくなる検出電圧の値を採用することで、実際にはトナー残量が少ないにも関わらず、誤ってトナー残量が多いと判断してしまうことを防止することができる。それにより、トナーの使い過ぎによるベタ画像のかすれ等を防止することができる。
【００６４】
またここでは検出用バイアスを印加してから供給ローラ４０２を３周回転させたが、少なくとも１周以上であれば問題ない。複数周回転させることで、回転不足による検出ミスを防止でき、確実に検出電圧の最大値を検出することができる。さらに複数周回転させ、周回数毎の最大値を平均した値を検出値とすることも可能である。逆に多く回転させすぎると、この「回転時のトナー残量の検出シーケンス」に要する時間をいたずらに長くしてしまうだけである。
【００６５】
検出電圧の最大値ＶＸｒｍａｘを確定させたら、検出用バイアスをオフにする（Ｆ１６）。それとともに、供給ローラ４０２のＶＸｒｍａｘの位置が現像ローラ４０１との圧接位置となるように、コントローラ５０により、現像装置４００の停止制御を行って現像装置４００を停止させる（Ｆ１７）。現像装置４００を停止させた後は、回転時の現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の周囲の流動するトナーの影響を完全に排除するため、これら周囲のトナーが落ち着くのを待つ。その後、印加装置４０７により再び検出用バイアスを印加して（Ｆ１８）、離間状態かつ停止状態での最終的なトナー残量の検出を行って（Ｆ１９）、トナー残量を確定する。
【００６６】
このように、ここでは、供給ローラ４０２を回転させた状態でトナー残量の検出を行って検出電圧の最大値を検出し、その最大値の位置が現像ローラ４０１との対向部となるように供給ローラ４０２の駆動を停止させる「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行する。その後、最終的なトナー残量の検出を行うことで、供給ローラ４０２の変形部の影響を受けることなく、より正確なトナー残量の検出を行うことができる。
【００６７】
図６は、コントローラ５０の制御工程を示すフローチャートである。これは、プロセスカートリッジＰのトナー残量の検出結果を、ユーザに表示するフローチャートである。まず、画像形成装置１がプリントリクエストを受け取ると、感光体ドラム１００を回転させ、画像形成動作を始める（Ｓ１１）。プリントジョブの画像信号に合わせて、コントローラ５０により現像装置４００に駆動が与えられるとともに、カム７００により現像装置４００を当接位置に移動させる（Ｓ１２）。続いて静電像を形成し、現像動作を行う（Ｓ１３）。最後のプリントジョブの現像動作が終了すると、現像装置４００の駆動は与えられたまま、カム７００により、現像装置４００は離間位置に移動させる（Ｓ１４）。
【００６８】
離間位置に移動したら、印加装置４０７により検出用バイアスを印加し、検出電圧の最大値ＶＸｒｍａｘを決定する（Ｓ１５）。最大値ＶＸｒｍａｘを決定したら、検出用バイアスをオフにするとともに、供給ローラ４０２のＶＸｒｍａｘの位置が現像ローラ４０１との圧接位置となるように、コントローラ５０により現像装置４００の停止制御を行う（Ｓ１６）。現像装置４００を停止させたら、所定のタイミングで再び供給ローラ４０２に検出用バイアスを印加する。その検出用バイアスにより、最終的なトナー残量の検出を行って、トナー残量を確定する（Ｓ１７）。トナー残量の検出が終了したら、感光体ドラム１００を停止させ、画像形成動作を終了させる（Ｓ１８）。
【００６９】
画像形成動作が終了した後、コントローラ５０において、すべての駆動を停止させた後の最終的なトナー残量の検出結果と、メモリ４０６内に記憶されている予め決められた「トナー残量少」及び「トナー無し」を判断する閾値とを比較する（Ｓ１９）。「トナー残量少」の閾値に到達していれば、「トナー残量少」の警告を、「トナー無し」の閾値に到達していれば、「トナー無し」の警告を、表示する（Ｓ２０）。表示は、装置本体１Ａの外部に設けられた表示部５１や、装置本体に接続されたコンピュータ等（不図示）に表示してもよい。また、これらの閾値に到達していない場合には、プリントレディとなり、装置本体１Ａは次のプリントリクエストに備える。
【００７０】
ここで、「トナー残量少」の警告をユーザに知らしめる場合を示したが、「トナー残量少」の警告を行うことで、ユーザに対してプロセスカートリッジＰの寿命が間近であることを知らしめることが可能となる。そのためユーザは、前もってプロセスカートリッジＰの交換に備えることができる。加えてここでは「トナー残量少」と「トナー無し」の二つの閾値を用いた場合を示したが、さらに複数の閾値を設けることで、複数の警告表示を行うことも可能である。例えば新品でプロセスカートリッジＰに収容されているトナー量を１００％として、現在使用中のトナー残量を段階的に％で表示しても良い。
【００７１】
実際に、本発明の効果を調べるため、本実施例１の画像形成装置を複数台用いて、本実施例１の「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行した場合と、実行しなかった場合とで、プロセスカートリッジＰの「トナー無し」表示タイミングの比較を行った。
【００７２】
「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行した場合には、Ａ４サイズの原稿を１００００枚印刷した段階で、「トナー無し」の警告が表示されると共に、良好な画像を得ることが出来た。一方、「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行しなかった場合は、１０００枚程「トナー無し」警告の表示タイミングが遅くなった。加えてこの場合には、プロセスカートリッジＰ内のトナー残量が少ないことによるベタ画像のかすれ等の画像不良も発生した。
【００７３】
以上のとおり、最終的なトナー残量の検出を行う前に、供給ローラ４０２を回転させながらトナー残量の検出を行う「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行する。このことで、供給ローラ４０２の長期間放置による変形している部分と変形していない部分での、トナー残量の検出結果のバラツキを抑制することができる。それにより、トナー残量の検出精度をさらに高めることができ、最適なトナー残量、及びプロセスカートリッジもしくはトナーカートリッジの交換時期、をユーザに知らしめることが可能となる。
【実施例２】
【００７４】
実施例２の構成の説明にあたって、実施例２の画像形成装置のシーケンスのうち実施例１の画像形成装置のシーケンスと同一の構成及び効果に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例２においても、実施例１と同様の画像形成装置に適用することができるため、画像形成装置の説明は省略する。実施例２の画像形成装置のシーケンスは、実施例１の画像形成装置のシーケンスに対して以下の点が特徴的である。実施例１では、現像装置４００が離間位置にあるときは「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行した例を示したが、実施例２では、現像装置４００が当接位置にあるときは「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行する場合について説明する。
【００７５】
特に、実施例２では、コントローラ５０は、先の検出をするときに、感光体ドラム１００及び現像ローラ４０１を互いに当接状態にし、後の検出をするときに、感光体ドラム１００及び現像ローラ４０１を互いに離間状態にするように制御する。こうした点に特徴がある。
【００７６】
実施例２でも、感光体ドラム１００、帯電ローラ２００、クリーニング装置６００、トナーＴ、現像装置４００を一体化してプロセスカートリッジＰを構成している。プロセスカートリッジＰは更に、揺動中心４０５、不揮発性の記憶手段であるメモリ４０６を備えている。
【００７７】
また、実施例２では、印加装置４０７による静電容量の検出用バイアスとして、周波数５０ｋＨｚ、振幅４００Vの正弦波の交流電圧を印加した。実施例１でも述べたが、現像ローラ４０１が当接位置においては、検出装置４０９の検出電圧ＶＹは、離間位置で検出した検出電圧ＶＸよりも検出電圧が高い。これは、当接状態では離間状態に比べ、感光体ドラム１００の影響により、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間で検出される静電容量が見かけ上小さくなるためである。
【００７８】
また、実施例１でも述べたように、現像装置４００が回転状態でトナー残量の検出を行うと、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の周囲のトナー流動による影響のため、静電容量の絶対値が小さくなる。当接位置で静電容量の絶対値が小さくなり、さらに回転状態で静電容量の絶対値が小さくなると、検出装置４０９において、検出電圧が正確に検出できなくなる可能性がある。
【００７９】
そのため、実施例２では、現像ローラ４０１が当接位置で「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行する際に検出される検出電圧ＶＹと基準電圧Ｖ０の差分の絶対値と、実施例１の離間位置での検出電圧ＶＸと基準電圧Ｖ０の差分の絶対値が、絶対値で同程度の検出電圧となるように検出用バイアスを変更する。つまり、現像ローラ４０１が当接しているときの検出電圧ＶＹと基準電圧Ｖ０の差分の絶対値は、現像ローラ４０１が離間しているときの検出電圧ＶＸと基準電圧Ｖ０の差分の絶対値よりも小さいので、離間しているときと同程度の大きさになるように印加装置４０８で現像ローラ２０に大きな出力をかけるのである。そうすることで「回転時のトナー残量の検出シーケンス」において、確実に検出電圧を出力することができるようになる。実施例１で前述した表現をするならば、供給ローラ４０２、現像ローラ４０１、検出装置４０９の間に流れる電流を、実施例２のような当接の場合も、実施例１のような離間の場合と同程度の大きさにするのである。
【００８０】
さらに、実施例２では、感光体ドラム１００と現像ローラ４０１が当接状態の時に、静電容量検出用バイアスとして交流バイアスを印加しているが、背景技術で述べたような、カブリ及び不快な打撃音の発生はなかった。これは実施例２では、供給ローラ４０２に交流バイアスを印加しており、現像ローラ４０１には交流バイアスを印加していないために、カブリが抑制できていたためである。また供給ローラ４０２のスポンジ部が吸音材となって、不快な打撃音の発生を抑えることができたためである。
【００８１】
続いて、検出装置４０９とコントローラ５０を用いて、現像ローラ４０１を当接している状態で回転させながらトナー残量の検出を行い、その検出結果に応じて、現像装置４００の停止位置を制御する「回転時のトナー残量の検出シーケンス」について説明する。
【００８２】
図７は、実施例２の画像形成装置による現像動作終了後の、検出装置４０９による検出結果の推移を示すグラフである。ここではトナー残量が５０％のプロセスカートリッジＰを用いて、トナーＴを画像形成動作中に消費させない構成とした。また印加装置４０７による検出用バイアスとしては、周波数５０ｋＨｚ、振幅４００Ｖの正弦波の交流電圧を印加した。
【００８３】
まず現像動作中には、検出用バイアスが印加されていないため、現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間の静電容量は検出されず、基準電圧Ｖ０と略等しい値を示している（Ｆ３１）。
【００８４】
現像動作終了後、カム７００により現像ローラ４０１を離間位置に移動させる前に、現像ローラ４０１を回転させたまま（Ｆ３２）、印加装置４０７により、検出用バイアスを印加する（Ｆ３３）。すると検出装置４０９の検出値は、供給ローラ４０２の周方向の変形量に沿った検出結果を示す（Ｆ３４）。
【００８５】
ここで供給ローラ４０２の周方向の検出装置４０９による検出電圧の変化を読み取るために、検出用バイアスを印加してから、少なくとも供給ローラ４０２を１周以上回転させる。それにより、検出電圧の最大値ＶＹｒｍａｘを検出する。ここでは周方向での検出電圧の最大値ＶＹｒｍａｘを確実に検出するため、検出用バイアスを印加してから、供給ローラ４０２を３周回転させた。また検出電圧の最大値を検出する理由は、実施例１で述べたとおりである。
【００８６】
検出電圧の最大値ＶＹｒｍａｘを確定させたら、検出用バイアスをオフする（Ｆ３５）。それとともに、供給ローラ４０２のＶＹｒｍａｘの位置が現像ローラ４０１との圧接位置となるように、コントローラ５０により、現像装置４００の停止制御を行って現像装置４００を停止させる（Ｆ３６）。現像装置４００を停止させたら、カム７００により、現像ローラ４０１を離間位置に移動させる（Ｆ３７）。現像装置４００を停止し、離間位置に移動させた後は、回転時の現像ローラ４０１と供給ローラ４０２の周囲の流動するトナーの影響を完全に排除するため、これら周囲のトナーが落ち着くのを待つ。その後、印加装置４０７により再び検出用バイアスを印加して（Ｆ３８）、離間状態かつ停止状態での最終的なトナー残量の検出を行って（Ｆ３９）、トナー残量を確定する。
【００８７】
このように実施例２でも供給ローラ４０２を回転させた状態でトナー残量の検出を行って検出電圧の最大値を検出し、その最大値の位置が現像ローラ４０１との対向部となるように供給ローラ４０２の駆動を停止させる「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行する。その後、最終的なトナー残量の検出を行うことで、供給ローラ４０２の変形部の影響を受けることなく、より正確なトナー残量の検出を行うことができる。
【００８８】
図８は、コントローラ５０の制御工程を示すフローチャートである。まず画像形成装置がプリントリクエストを受け取ると、感光体ドラム１００を回転させ、画像形成動作を始める（Ｓ３１）。プリントジョブの画像信号に合わせて、コントローラ５０により現像装置４００に駆動が与えられるとともに、カム７００により現像装置４００を当接位置に移動させる（Ｓ３２）。続いて静電像を形成し、現像動作を行う（Ｓ３３）。
【００８９】
最後のプリントジョブの現像動作が終了すると、現像装置４００の駆動は与えられたまま、印加装置４０７により検出用バイアスを印加し、検出電圧の最大値ＶＹｒｍａｘを決定する（Ｓ３４）。最大値ＶＹｒｍａｘを決定したら、検出用バイアスをオフにするとともに、供給ローラ４０２のＶＹｒｍａｘの位置が現像ローラ４０１との圧接位置となるように、コントローラ５０により現像装置４００の停止制御を行う（Ｓ３５）。その後、カム７００により、現像装置４００を離間位置に移動させる（Ｓ３６）。離間位置に移動したら、所定のタイミングで再び供給ローラ４０２に検出用バイアスを印加する。その検出用バイアスにより、最終的なトナー残量の検出を行って、トナー残量を確定する（Ｓ３７）。トナー残量の検出が終了したら、感光体ドラム１００を停止させ、画像形成動作を終了させる（Ｓ３８）。
【００９０】
画像形成動作が終了した後、コントローラ５０において、すべての駆動を停止させた後の最終的なトナー残量の検出結果と、メモリ４０６内に記憶されている予め決められた「トナー残量少」及び「トナー無し」を判断する閾値とを比較する（Ｓ３９）。「トナー残量少」の閾値に到達していれば、「トナー残量少」の警告を、「トナー無し」の閾値に到達していれば、「トナー無し」の警告を、ユーザに表示する（Ｓ４０）。ユーザへの表示は、装置本体外部に設けられた表示部５１や、装置本体１Ａに接続されたコンピュータ等（不図示）に表示してもよい。また、これらの閾値に到達していない場合には、プリントレディとなり、装置本体は次のプリントリクエストに備える。
【００９１】
実際に、本発明の効果を調べるため、本実施例２の画像形成装置を複数台用いて、本実施例２の「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行した場合と、実行しなかった場合とで、プロセスカートリッジＰの「トナー無し」表示タイミングの比較を行った。
【００９２】
「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行した場合には、Ａ４サイズの原稿を１００００枚印刷した段階で、「トナー無し」の警告が表示されると共に、良好な画像を得ることが出来た。一方、「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行しなかった場合は、１０００枚程「トナー無し」警告の表示タイミングが遅くなった。加えてこの場合には、プロセスカートリッジＰ内のトナー残量が少ないことによるベタ画像のかすれ等の画像不良も発生した。
【００９３】
以上のとおり、最終的なトナー残量の検出を行う前に、供給ローラ４０２を回転させながらトナー残量の検出を行う「回転時のトナー残量の検出シーケンス」を実行する。このことで、供給ローラ４０２の長期間放置による変形部と変形していない部分での、トナー残量の検出結果のバラツキを抑制することができる。それにより、トナー残量の検出の精度をさらに高めることができ、最適なトナー残量、及びプロセスカートリッジもしくはトナーカートリッジの交換時期、をユーザに知らしめることが可能となる。
【００９４】
本発明によれば、後の検出をしてトナーＴの残量を検出する前に、先の検出をして現像ローラ４０１に対する供給ローラ４０２の周方向の停止位置を決定して現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２を停止させる。現像ローラ４０１と供給ローラ４０２との間の静電容量が最小となる場合には、現像ローラ４０１と、これに対向する供給ローラ４０２の周方向の停止位置４０２ａとの間には、トナーＴの残量が最も少ない。こうした供給ローラ４０２の周方向の位置が現像ローラ４０１に対向している状態で、トナーＴの残量が少ないことをより確実に検知し、過ってトナーＴが多いと判断されることがないようにする。
【００９５】
その結果、供給ローラ４０２が現像ローラ４０１に当接した状態で長期間放置されることによって、供給ローラ４０２の表面で変形している部分と変形していない部分との間で、トナーＴの残量の検出の結果のバラツキが抑制される。こうしたことから、トナーＴの残量の精度が更に高まり、最適なトナーＴの残量、及び、プロセスカートリッジ又はトナーカートリッジの交換時期を、ユーザに知らしめることができる。
【符号の説明】
【００９６】
１        画像形成装置
５０      コントローラ
１００    感光体ドラム（像担持体）
４０１    現像ローラ  （現像剤担持体）
４０２    供給ローラ  （供給部材）
４０９    検出装置    （検出手段）
４０４    現像容器    （接離機構）
７００    カム        （接離機構）
Ｔ        トナー（現像剤）
【図１】
2014006334.tif 000003
【図２】
2014006334.tif 000004
【図３】
2014006334.tif 000005
【図４】
2014006334.tif 000006
【図５】
2014006334.tif 000007
【図６】
2014006334.tif 000008
【図７】
2014006334.tif 000009
【図８】
2014006334.tif 000010