(57)【要約】【課題】  本来の画像形成動作に必要なセンサを利用して、画像形成装置本体に装着される現像装置の新旧を正確に判断することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体ドラム１又は中間転写ベルト５１に形成される現像剤像の画像濃度を検知可能なパッチ検センサ５７と、パッチ検センサ５７に１回目の画像濃度を検知させ、第１スクリュー４３ｄ、第２スクリュー４３ｅ及び現像スリーブ４１を所定時間で空回転させ、パッチ検センサ５７に２回目の画像濃度を検知させ、１回目の画像濃度の検知結果及び２回目の画像濃度の検知結果に基づいて、現像装置４が新しいか古いか判断するコントローラ６０と、を備え、コントローラ６０は、パッチ検センサ５７の検知結果から、１回目の画像が無いと判断し、かつ、２回目の画像が有りと判断すると、現像装置４が新しいと判断する画像形成装置１００を構成した。【選択図】  図３
2011095366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体に現像剤を現像する現像装置と、
前記像担持体に形成された現像剤像が転写される中間転写体と、
前記現像装置に設けられ、前記像担持体に対向して前記像担持体に供給する現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像装置に設けられ、現像剤を撹拌しつつ搬送して前記現像剤担持体に現像剤を供給する撹拌搬送部材と、
前記像担持体又は前記中間転写体に形成される現像剤像の画像濃度を検知可能な画像濃度検知手段と、
前記画像濃度検知手段に１回目の画像濃度を検知させ、前記現像剤担持体及び前記撹拌搬送部材を所定時間で空回転させ、前記画像濃度検知手段に２回目の画像濃度を検知させ、前記１回目の画像濃度の検知結果及び前記２回目の画像濃度の検知結果に基づいて、前記現像装置が新しいか古いか判断するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記画像濃度検知手段の検知結果から、１回目の画像が無いと判断し、かつ、２回目の画像が有りと判断すると、前記現像装置が新しいと判断す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、前記現像装置が新しいと判断した場合には、所定の初期化動作を行う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】
前記現像装置に設けられ、現像剤の濃度を検知する現像剤濃度検知手段を備え、
前記現像剤濃度検知手段は、前記現像装置が画像形成装置本体に設置された後、かつ、前記画像濃度検知手段が１回目の画像濃度を検知する以前に、１回目の現像剤濃度を検知し、
前記コントローラは、前記現像剤濃度検知手段の１回目の現像剤濃度の検知結果に基づいて現像剤が有ると判断し、かつ、前記画像濃度検知手段の１回目の画像濃度の検知結果に基づいて画像が無いと判断した場合には、前記現像装置に異常があると判断することを特徴とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤濃度検知手段は、前記現像剤担持体が現像剤を担持した後、かつ、前記画像濃度検知手段が２回目の画像濃度を検知する以前に、２回目の現像剤濃度を検知し、
前記コントローラは、前記現像剤濃度検知手段の２回目の現像剤濃度の検知結果に基づいて現像剤が無いと判断した場合には、前記現像装置に異常があると判断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】
前記コントローラに接続される警告手段を備え、
前記コントローラは、前記現像装置に異常があると判断した場合には前記警告手段を駆動してユーザに対して警告することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤濃度検知手段は、現像剤中のキャリアの透磁率を検知する透磁率センサであることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤濃度検知手段は、前記現像装置の内部に透過性の検知窓を備え、前記検知窓の裏面側に配置した発光部及び受光部によって前記検知窓の表面側にある２成分現像剤の反射光から現像剤の濃度を検知することを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置本体に形成される開口を開閉する開閉部材と、
前記画像形成装置本体の電源がＯＦＦからＯＮへと切り替えられる切替動作を検知する切替検知手段、又は、前記開閉部材が開状態から閉状態へと移行する移行動作を検知する開閉移行検知手段の少なくともいずれか１つと、を備え、
前記コントローラは、前記切替検知手段による切替動作の検知、又は、前記開閉移行検知手段による移行動作の検知に基づいて、前記現像装置が新しいか古いかの判断を開始することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
現像剤が収容されると共に前記撹拌搬送部材を有する現像剤収容室と、
前記現像剤担持体の少なくとも一部の部位を内包する現像室と、
前記現像剤収容室及び前記現像室を区画する区画壁に形成された貫通口を閉塞することで前記現像剤収容室をシール可能なシール部材を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
現像剤を収容すると共に前記撹拌搬送部材を有する現像剤収容室と、
前記現像剤担持体の少なくとも一部の部位を内包する現像室と、
前記現像剤収容室に区画され、前記撹拌搬送部材が配置される撹拌搬送室と、
前記現像剤収容室に又は前記現像剤収容室から前記現像室の一部に跨ってに区画され、前記撹拌搬送室に隣接して配置されて現像剤を収容する現像剤補給室と、
前記撹拌搬送室及び前記現像剤補給室の間の貫通口を閉塞して前記現像剤補給室をシール可能なシール部材と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記シール部材による初期現像剤の封止を開封する封止開封手段を備え、
前記コントローラは、前記画像濃度検知手段の１回目の画像濃度の検知結果に基づいて画像が無いと判断すると、前記封止開封手段を駆動して前記シール部材を開封し、所定の初期化動作を行うことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像装置、前記像担持体、前記像担持体を帯電する帯電装置、前記像担持体をクリーニングするクリーニング装置は、カートリッジに含められ、
前記コントローラは、前記現像装置が新しいか古いかを判断することで、前記カートリッジが新しいか古いかを判断することを特徴とする請求項１乃至請求項１１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、像担持体に現像剤を現像する現像装置、及び、像担持体又は中間転写体に形成される現像剤像の画像濃度を検知可能な画像濃度検知手段を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の現像装置を有するカラー画像形成装置では、各々のカラーの現像装置又は現像剤収納容器で消耗度合いが異なる場合がある。そのために、各々のカラーの現像装置又は現像剤収納容器をカートリッジ化した現像カートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とし、個別に交換可能とした構成が従来知られている。現像剤が寿命を超えて画像不良等が発生した場合には、ユーザが現像カートリッジを個別に新品と交換することによって、画像形成装置は再び画像を形成することができる。
【０００３】
また、現像カートリッジの交換で、ユーザが誤って使用済みの現像カートリッジを画像形成装置本体に装着してしまわないように、装着時に現像カートリッジが新品か否かを判別する方法が従来知られている。
【０００４】
例えば、サービスマンが現像カートリッジの交換時に新品の現像カートリッジを設置して直接初期化動作をする方法がある。また、ＩＣタグやヒューズなどのプリント基板をカートリッジに組み込んで、画像形成装置本体に設置された読取部でＩＣタグの情報を読み取る方法がある。さらに、ヒューズに接触する端子を設置して、定格以上の電流を流すことでヒューズを切断することで新旧を判断する方法がある。
【０００５】
また、ＩＣタグやヒューズを利用しない現像装置の内部に収容される現像剤の有無を検知する発明として、特許文献１及び２に記載の発明が開示されている。特許文献１には、「現像剤の撹拌速度変更前のトナー濃度センサの出力値」と、「現像剤の撹拌速度変更後のトナー濃度センサの出力値」との変化量に基づいて、現像剤の有無を判断する発明が開示されている。特許文献２には、「記録材担持体上に形成される画像の有無を検知する像検知手段」と「トナーの有無を検知するトナー有無検知手段」とによって、現像カートリッジの有無を判断する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０６１４号公報
【特許文献２】特開２００６−１５４５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ＩＣタグやヒューズ基板等が現像カートリッジに設けられると、製造コストの上昇、設置スペースの確保の必要性、組立工程における負荷の増大等が問題となる。
【０００８】
特許文献１に記載の発明では、現像剤の有無は判断できるが、旧品の現像カートリッジと、新品の現像カートリッジとを判別することができない。これは、以下の理由による。コントローラは、トナー濃度センサの検出結果に基づいて、変更された撹拌速度の速度差に基づいてトナー濃度センサの出力値の変化量を算出する。そして、コントローラは、その変化量が所定の値以上か未満かを判断し、現像剤がどの程度あるかといった有無を判断する。つまり、コントローラは、新品の現像カートリッジの内部の現像剤でも、旧品の現像カートリッジの内部の現像剤でも、現像剤が有るか否かしか判断しない。したがって、コントローラは、現像カートリッジの内部に現像剤があると判断する場合でも、その現像カートリッジが新品であるか否かまでは判断することができない。
【０００９】
特許文献２に記載の発明では、同様に、現像剤の有無は判断できるが、旧品の現像カートリッジと、新品の現像カートリッジとを判別することができない。これは、以下の理由による。コントローラは、トナー残量検知センサの検出結果、及び、パッチ検知センサの検出結果に基づいて、現像カートリッジが装置本体に装着されているか否かを判断する。つまり、コントローラは、新品の現像カートリッジの内部の現像剤でも、旧品の現像カートリッジの内部の現像剤でも、現像剤が有るか否かしか判断しない。したがって、コントローラは、現像カートリッジが装着されていると判断する場合でも、その現像カートリッジが新品であるか否かまでは判断することができない。
【００１０】
これらのように、現像カートリッジが新品であるか旧品であるかを判断できないということは、例えば、以下の問題が残る。現像カートリッジの内部の現像剤は経時的に劣化していくが、コントローラが、「現像剤の劣化」例えば現像剤中のトナー量（Ｔ／Ｄ比）の変化に伴って、現像コントラストや転写バイアス等を調節することが望まれる。ところが、現像剤が新品であるか旧品であるかが判断できないと、新品の現像剤の制御条件で旧品の現像剤を現像してしまい、又は、旧品の現像剤の制御条件で新品の現像剤を現像してしまう。その結果、画質等に悪影響が生じる虞がある。
【００１１】
本発明は、上記実情から、画像濃度検知センサやトナー濃度検知センサなど、本来の画像形成動作に必要なセンサを利用して、画像形成装置本体に装着される現像装置の新旧を正確に判断することができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に現像剤を現像する現像装置と、前記像担持体に形成された現像剤像が転写される中間転写体と、前記現像装置に設けられ、前記像担持体に対向して前記像担持体に供給する現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像装置に設けられ、現像剤を撹拌しつつ搬送して前記現像剤担持体に現像剤を供給する撹拌搬送部材と、前記像担持体又は前記中間転写体に形成される現像剤像の画像濃度を検知可能な画像濃度検知手段と、前記画像濃度検知手段に１回目の画像濃度を検知させ、前記現像剤担持体及び前記撹拌搬送部材を所定時間で空回転させ、前記画像濃度検知手段に２回目の画像濃度を検知させ、前記１回目の画像濃度の検知結果及び前記２回目の画像濃度の検知結果に基づいて、前記現像装置が新しいか古いか判断するコントローラと、を備え、前記コントローラは、前記画像濃度検知手段の検知結果から、１回目の画像が無いと判断し、かつ、２回目の画像が有りと判断すると、前記現像装置が新しいと判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画像濃度検知手段のような既存のセンサが利用されて、画像形成装置本体に装着される現像装置の新旧（新しいか古いか）が正確に判断される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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】画像形成部及び中間転写ベルトの構成を示す拡大断面図等である。
【図３】コントローラの新旧検知制御工程を示すフローチャートである。
【図４】画像形成部の主要機器の駆動タイミングを示すグラフである。
【図５】実施例２に係る画像形成装置が備える現像装置の構成を示す断面図である。
【図６】図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】実施例２に係る画像形成装置が備えるコントローラの新旧検知制御工程を示すフローチャートである。
【図８】実施例３に係る画像形成装置が備えるコントローラの新旧検知制御工程を示すフローチャートである。
【図９】実施例４に係る画像形成装置が備える自動開封機構の構成を示す斜視図等である。
【図１０】コントローラの新旧検知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】
【００１５】
以下、図面を参照し、本発明の好適な実施例を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、それらの相対位置等は、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から、特に特定的な記載が無い限りは、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。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置１００の構成を示す断面図である。画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを利用した両面印刷機能を有する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１００は画像形成装置本体（以下、単に『装置本体』という）１００Ａを有し、この装置本体１００Ａの内部には、シートに画像を形成する画像形成部５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ５０が設けられる。画像形成部５０Ｙ〜５０Ｋは、『像担持体』である感光体ドラム１、『転写装置』である１次転写ローラ８等を含む。
【００１７】
少なくとも感光体ドラム１については、カートリッジＰに含まれ、カートリッジＰとして装置本体１００Ａに組み込まれる構成となっている。このカートリッジＰは、その他、１次帯電装置２、クリーニング装置７、現像剤等の消耗品の交換、メンテナンスの簡便性を図る目的で、感光体ドラム１に作用するプロセス手段としての現像装置４、初期現像剤収納容器が一体化されたカートリッジである。これらのカートリッジは装置本体１００Ａに対して着脱可能とされる。こうしたカートリッジ方式によれば、画像形成装置１００のメンテナンスを、サービスマンだけでなくユーザ自身でも行えるので、格段に操作性が向上する。
【００１８】
画像形成装置１００は、装置本体１００Ａに接続された原稿読取装置又は装置本体１００Ａに通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等のホスト機器からの画像情報に従う。そして、画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色フルカラー画像を、電子写真方式を利用して記録材Ｓ（記録用紙、プラスチックシート、布等）に形成することができる。
【００１９】
画像形成装置１００は、４連タンデム式の画像形成装置１００である。画像形成装置１００は、複数の像形成手段として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する第１画像形成部５０Ｙ、第２画像形成部５０Ｍ、第３画像形成部５０Ｃ、第４画像形成部５０Ｋを有する。そして、『転写手段』である転写装置５が備える中間転写ベルト５１が図示矢印方向に移動して各画像形成部５０Ｙ〜５０Ｋを通過する間に、中間転写ベルト５１上に各画像形成部５０Ｙ〜５０Ｋで形成された各色の画像が重ねられる。そして、この中間転写ベルト５１上で重ね合わされた多重トナー像を記録材Ｓに転写することで記録画像が得られる。
【００２０】
各画像形成ステーションＳＴＹ、ＳＴＭ、ＳＴＣ、ＳＴＫの構成は、現像色が異なる以外は実質的に同一とされる。そのために、以下、特に区別を要しない場合は、何れかの画像形成ステーションに属する要素であることを示すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略し、総括的に説明する。画像形成ステーションＳＴは、『像担持体』としてのドラム状の感光体ドラム１を有する。感光体ドラム１の外周には、『帯電手段』としての１次帯電装置２、『露光手段』としての露光装置３（本実施例ではレーザー露光光学系）が設けられている。また、感光体ドラム１の外周には、感光体ドラム１に現像剤を現像する『現像手段』としての現像装置４、感光体ドラム１に形成された現像剤像が転写される『中間転写体』である中間転写ベルト５１が設けられている。また、感光体ドラム１の外周には、『クリーニング手段』としてのクリーニング装置７が設けられている。中間転写ベルト５１は、『中間転写体』としての中間転写ベルト５１を有する。中間転写ベルト５１は複数のローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに掛け回されて、図示矢印方向に回転（周回移動）する。また、中間転写ベルト５１を介して各感光体ドラム１に対向する位置には１次転写ローラ８が配置されている。また、中間転写ベルト５１が掛け回されたローラ５ａ〜５ｄのうち１つのローラ５ｄに対向する位置に２次転写ローラ１０が設けられている。
【００２１】
画像形成時には、先ず、１次帯電装置２によって、回転する感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる。次いで、帯電した感光体ドラム１の表面を、露光装置３により画像情報信号に応じて走査露光することによって、感光体ドラム１上に静電像を形成する。感光体ドラム１に形成された静電像は、現像装置４を用いて現像剤のトナーによりトナー像として顕像化する。感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５１と感光体ドラム１とが当接する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１において、１次転写ローラ８に印加される１次転写バイアスの作用によって中間転写ベルト５１上に転写（１次転写）される。例えば、４色フルカラー画像の形成時には、第１画像形成部５０Ｙから順次に、各感光体ドラム１から中間転写ベルト５１上にトナー像が転写され、中間転写ベルト５１上に４色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。
【００２２】
一方、『記録材収容部』としてのカセット９に収容されている記録材Ｓが、ピックアップローラ１１、搬送ローラ１２及びレジストローラ１３等の記録材搬送部材で、搬送されてくる。記録材Ｓは、中間転写ベルト５１と２次転写ローラ１０とが当接する２次転写部（ニップ部）Ｎ２に、中間転写ベルト５１上のトナー像と同期がとられて搬送されてくる。そして、中間転写ベルト５１上の多重トナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ１０に印加される２次転写バイアスの作用により、記録材Ｓ上に転写される。
【００２３】
その後、中間転写ベルト５１から分離された記録材Ｓは定着装置６へと搬送される。記録材Ｓ上に転写されたトナー像は、定着装置６によって加熱、加圧されることによって溶融混合されると共に、記録材Ｓ上に定着される。その後、記録材Ｓは装置本体１００Ａの外部へ排出される。
【００２４】
１次転写工程後に感光体ドラム１上に残留したトナー等の付着物は、クリーニング装置７によって回収される。これにより、感光体ドラム１は、次の画像形成工程に備える。また、２次転写工程後に中間転写ベルト５１上に残留したトナー等の付着物は、中間転写体クリーナ５６によって除去される。
【００２５】
装置本体１００Ａには開口１００Ｂが形成されており、この開口１００Ｂには開口１００Ｂを開閉する『開閉部材』であるドア６２が設けられている。また、画像形成装置１００には、装置本体１００Ａの電源がＯＦＦからＯＮへと切り替えられる切替動作を検知する『切替検知手段』である切替検知センサ６３が設けられている。加えて、画像形成装置１００には、ドア６２が開状態から閉状態へと移行する移行動作を検知する『開閉移行検知手段』である開閉移行検知センサ６４が設けられている。この切替検知センサ６３及び開閉移行検知センサ６４は少なくともいずれか１つが設けられていれば、実施例１のコントローラ６０のシーケンス開始に問題ない。コントローラ６０は、切替検知センサ６３による切替動作の検知、又は、開閉移行検知センサ６４による移行動作の検知に基づいて、現像装置４が新しいか古いかの判断を開始するようになっている。その他、コントローラ６０は、装置本体１００Ａの内部の画像形成部５０Ｙ〜５０Ｋその他の各機器の駆動を制御する。
【００２６】
なお、コントローラ６０は、後述するが、パッチ検センサ５７（図２（ａ）参照）に１回目の画像濃度を検知させる。次に、コントローラ６０は、現像スリーブ４１及び第２スクリュー４３ｅを所定時間で空回転させる（図２（ａ）参照）。次に、コントローラ６０は、パッチ検センサ５７に２回目の画像濃度を検知させる。その結果、コントローラ６０は、１回目の画像濃度の検知結果及び２回目の画像濃度の検知結果に基づいて、現像装置４が新しいか古いか判断するようになっている。特に、コントローラ６０は、パッチ検センサ５７の検知結果から、１回目の画像が無いと判断し、かつ、２回目の画像が有りと判断すると、現像装置４が新しいと判断するようになっている。コントローラ６０は、現像装置４が新しいと判断した場合には、所定の初期化動作を行う。
【００２７】
なお、本実施例の画像形成装置１００は、例えばブラック単色の画像など、所望の単色又は４色のうちいくつかの色用の画像形成部を用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することも可能である。
【００２８】
図２（ａ）は、画像形成部５０Ｙ〜ＰＫ及び転写装置５の構成を示す一部拡大断面図である。図２（ａ）に示されるように、感光体ドラム１に形成される現像剤像の画像濃度を検知可能な『画像濃度検知手段』であるパッチ検センサ５７が配置されている。中間転写ベルト５１に形成される現像剤像の画像濃度を検知可能な『画像濃度検知手段』であるパッチ検センサ５８が配置されている。これらのパッチ検センサ５７及びパッチ検センサ５８の少なくともいずれか一方が『画像濃度検知手段』として使用されれば良い。なお、パッチ検センサで現像スリーブ４１に担持される現像剤像の画像濃度を検知する手法も理論的には有り得る。ただ、実施例１では、感光体ドラム１に対するパッチ検センサ５７を『画像濃度検知手段』として用いる場合に関して以下に詳述する。
【００２９】
次に、現像剤の濃度や、階調制御を行うときに使用する『画像濃度検知手段』であるパッチ検センサ５７及びパッチ検センサ５８について説明する。パッチ検センサ５７は、感光体ドラム１と現像装置４との対向部よりも感光体ドラム１の回転方向下流側であって、感光体ドラム１と１次転写ローラ８との対向部よりも回転方向上流側に、感光体ドラム１に対向するように配置されている。また、パッチ検センサ５８が、中間転写ベルト５１に対向するように、各感光体ドラム１と中間転写ベルト５１が接触している１次転写部Ｎ１の下流かつ２次転写部Ｎ２の上流に配置しても良い。
【００３０】
このパッチ検センサ５７やパッチ検センサ５８は、ＬＥＤ発光部と受光部からなる。発光部から直接受光した数値と、感光体ドラム１の面若しくは中間転写ベルト５１上に、あるタイミングで２０ｍｍ角程度のハーフトーンを現像したパッチ画像に対し、透明板を介して得られる反射光の数値とにより、所定の演算を行う。そして、現像装置４の内部のトナー濃度を検知している。
【００３１】
そして、反射光の方が明るい場合にはトナー濃度が低く、反射光の方が暗い場合にはトナー濃度が高いと検知される。さらに、トナー濃度が低いと検知されると、ある一定の濃度になるまでトナーを補給し、トナー濃度が高いと検知されると、ある一定の濃度になるまでトナー補給を停止する。このようにして、トナーの濃度を一定に保っている。
【００３２】
図２（ｂ）は、現像装置４の構成を示す断面図である。図２（ｂ）に示されるように、現像装置４は、非磁性トナーと磁性キャリアから成る２成分現像剤を収容する現像容器４０を有する。現像装置４の現像容器４０の開口には、感光体ドラム１に対向して感光体ドラム１に供給する現像剤を担持する『現像剤担持体』である現像スリーブ４１が設けられている。また、この現像スリーブ４１の内部には、固定して配置された『磁界発生手段』としてのマグネットロール４７（磁石）が固定配置されている。現像スリーブ４１は、マグネットロール４７の周囲で回転するようになっている。また、現像容器４０には、現像スリーブ４１の表面に現像剤の薄層を形成する『現像剤量規制部材』としての規制ブレード４２が設けられている。
【００３３】
現像装置４に設けられる現像容器４０の内部は、垂直方向に延在する隔壁４０ｃによって、『現像剤搬送経路』である現像室４０ａと『現像剤搬送経路』である撹拌室４０ｂとに区画されている。現像室４０ａには、現像剤を撹拌しつつ搬送して現像スリーブ４１に現像剤を供給する『撹拌搬送部材』である『第１撹拌搬送部材』としての第１スクリュー４３ｄが配置されている。また、現像室４０ａには、『現像剤担持体』である現像スリーブ４１の少なくとも一部の部位が内包されている。撹拌室４０ｂには、現像剤を撹拌しつつ搬送して現像スリーブ４１に現像剤を供給する『撹拌搬送部材』である『第２撹拌搬送部材』としての第２スクリュー４３ｅが配置されている。また、『現像剤収容室』である撹拌室４０ｂには、前述のように現像剤が収容される。そして、第１スクリュー４３ｄ及び第２スクリュー４３ｅが現像容器４０の内部の現像剤を撹拌しつつ搬送する。これにより、現像剤は現像容器４０の内部で循環する。
【００３４】
第１スクリュー４３ｄ及び第２スクリュー４３ｅによって撹拌されながら搬送されて、摩擦帯電によりキャリアの表面にトナーが付着した状態にある２成分現像剤は、マグネットが発生する磁界によって現像スリーブ４１の表面に引き付けられ担持される。そして、現像剤は、現像スリーブ４１の回転により規制ブレード４２を通過して、現像スリーブ４１の表面に薄層コートされて感光体ドラム１との対向部まで搬送される。該対向部では、マグネットロール４７が発生する磁界によって現像剤は鎖状の磁気穂を形成する。この磁気穂は、感光体ドラム１に近接若しくは接触し、現像スリーブ４１に印加される現像バイアスによりトナーのみが感光体ドラム１の表面に形成された静電像に転移し、感光体ドラム１の表面に静電像に応じたトナー像が形成される。
【００３５】
図２（ｃ）は、現像装置４の構成を示し、現像剤が充填されていないときに、図２（ｂ）のＡ−Ａ線の方向から見た断面図である。図２（ｃ）に示されるように、隔壁４０ｃの長手方向両端部（図２（ｃ）中左側及び右側）には、現像室４０ａと撹拌室４０ｂとの間での現像剤の通過を許す『現像剤搬送経路』である連絡部４０ｆ、４０ｇが設けられている。
【００３６】
『第１撹拌搬送部材』である第１スクリュー４３ｄ、『第２撹拌搬送部材』である第２スクリュー４３ｅは、いずれもスクリュー状の部材である。つまり、第１、第２スクリュー４３ｄ、４３ｅは、それぞれ、磁性体の軸（回転軸）４３ｄ−１、４３ｅ−１の周りに、搬送部としての螺旋形状の羽根４３ｄ−２、４３ｅ−２を設けて形成されている。第２スクリュー４３ｅには、羽根４３ｅ−２に加えて、軸４３ｅ−１からその半径方向に突出し、現像剤の搬送方向に所定の幅を有するリブ４３ｅ−３をも有している。リブ４３ｅ−３は、軸４３ｅ−１の回転に伴って現像剤を撹拌する。第１スクリュー４３ｄは、現像室４０ａの内部の現像剤を撹拌しながら搬送する。また、第２スクリュー４３ｅは、自動トナー補給制御（ＡＴＲ：Ａｕｔｏ  Ｔｏｎｅｒ  Ｒｅｐｌｅｎｉｓｈｅｒ）のもとで、トナー濃度を均一化する。すなわち、現像剤補給装置によって補給部において供給された現像剤と、既に撹拌室４０ｂの内部にある現像剤とを撹拌しながら搬送してトナー濃度を均一化する。
【００３７】
第１スクリュー４３ｄ、第２スクリュー４３ｅは、現像スリーブ４１の回転軸線方向（現像幅方向）に沿ってほぼ平行に配置されている。そして、第１スクリュー４３ｄ及び第２スクリュー４３ｅとは、現像スリーブ４１の回転軸線方向に沿って互いに逆方向に現像剤を搬送する。こうして、現像剤は、第１スクリュー４３ｄ及び第２スクリュー４３ｅによって、『受け渡し部』である連絡部４０ｆ、４０ｇを介して現像容器４０の内部を循環させられる。つまり、第１スクリュー４３ｄ及び第２スクリュー４３ｅの搬送力により、現像工程でトナーが消費されてトナー濃度の低下した現像室４０ａの内部の現像剤が、一方の連絡部４０ｆ（図２（ｃ）の紙面左側）を介して撹拌室４０ｂの内部へ移動する。また、トナーが補給されて撹拌された撹拌室４０ｂの内部の現像剤が他方の連絡部４０ｇ（図２（ｃ）の紙面右側）を介して現像室４０ａへ移動する。
【００３８】
現像装置４の現像室４０ａは、感光体ドラム１に対面した現像領域に相当する位置が開口しており、この現像容器４０の開口部に、一部露出するようにして現像スリーブ４１が回転可能に配置されている。現像スリーブ４１は非磁性材料で構成され、現像動作時には図示矢印方向に回転する。そして、現像スリーブ４１の内部には、磁界発生手段として周方向に沿って複数の磁極を有するマグネットロール４７が固定されている。
【００３９】
現像剤は、現像容器４０内の現像室４０ａと撹拌室４０ｂの内部で、第１スクリュー４３ｄ、第２スクリュー４３ｅによって循環搬送されており、現像室４０ａから第１スクリュー４３ｄによって現像スリーブ４１に供給される。現像スリーブ４１に供給された現像剤は、マグネットロール４７の発生する磁界により現像スリーブ４１上に所定の量が担持され剤溜まりを形成する。現像スリーブ４１上の２成分現像剤は、現像スリーブ４１が回転することによって、剤溜まりを通過して規制ブレード４２によって層厚が規制されると共に、感光体ドラム１と対向する現像領域へと搬送される。現像領域で、現像スリーブ４１上の現像剤は穂立ちして磁気穂を形成する。磁気穂を感光体ドラム１に接触させて、現像剤のトナーを感光体ドラム１に供給することで、感光体ドラム１上の静電像をトナー像として現像する。また、現像効率、即ち、潜像へのトナーの付与率を向上させるために、通常、現像スリーブ４１には電圧印加手段としての現像バイアス電源から、直流電圧と交流電圧を重畳した現像バイアス電圧が印加される。感光体ドラム１にトナーを供給した後の現像スリーブ４１上の現像剤は、現像スリーブ４１が更に回転することによって現像室４０ａに戻って第１スクリュー４３ｄ、第２スクリュー４３ｅによる現像剤循環の内に戻る。
【００４０】
現像装置４であるカートリッジＰは、感光体ドラム１、１次帯電装置２、クリーニング装置７とが一体になったドラムカートリッジと離間可能に画像形成装置１００の内部に設置され、それぞれを別々に取り出しが可能な構成となっている。また、現像装置４には、現像スリーブ４１と感光体ドラム１との間に所定の距離を設定して固定するためのスペーサ部材４６が備えられており、所定の当接圧でスペーサ部材４６を感光体ドラム１の両端に備えられた位置決め部材４８に突き当てる構成である。装置本体１００Ａの現像カートリッジ設置部には、画像形成装置１００に設置した現像カートリッジをドラムカートリッジ方向に加圧する加圧レバーが備えられており、レバーを回転させることで所定の当接圧を加える。カートリッジＰを取り外すためには、カートリッジＰとドラムカートリッジ間にかけられている圧力を、加圧レバーを解除方向に回転させてから、それぞれのカートリッジＰを装置本体１００Ａに設けられたガイド部材に沿って引き出して交換する構成となっている。
【００４１】
図２（ｄ）は、現像装置４の構成を示し、トナーが充填されているときに、図２（ｂ）のＡ−Ａ線の方向から見た断面図である。図２（ｄ）は、初期現像剤のシールの構成を示している。図２（ｄ）に示されるように、現像装置４の撹拌室４０ｂは、初期現像剤を収容する『初期現像剤収容部』として機能する。撹拌室４０ｂ及び現像室４０ａを区画する『区画壁』である隔壁４０ｃには『貫通口』である連絡部４０ｆ、４０ｇ（図２（ｃ）参照）が形成されている。すなわち、隔壁４０ｃの端部６１と、現像容器４０の壁面６５とで、連絡部４０ｆ、４０ｇが形成されている。この連絡部４０ｆ、４０ｇにはシール部材４５ｂが貼付されている。シール部材４５ｂは、連絡部４０ｆ、４０ｇを閉塞することで撹拌室４０ｂをシール可能となっている。シール部材４５ｂが外されると、この連絡部４０ｆ、４０ｇを通じて、現像剤が第２スクリュー４３ｅから第１スクリュー４３ｄへと供給され、また、現像剤が第１スクリュー４３ｄから第２スクリュー４３ｅへと返還されていく。
【００４２】
図３は、コントローラ６０の新旧検知制御工程を示すフローチャートである。図３に示されるように、コントローラ６０は、判断シーケンスを開始する（ステップ１、以下「ステップ」を「Ｓ」と記載する。Ｓ１）。コントローラ６０は、１回目のパッチ画像を形成させてパッチ検センサ５７に読み込ませ、パッチ検センサ５７の１回目のパッチ画像検知結果に基づいて、画像が有るか、画像が無いかを判断する（Ｓ２）。コントローラ６０は、画像が有ると判断した場合には、通常のシーケンスに基づいて画像形成を開始する（Ｓ４）。また、この場合には、カートリッジＰが「耐久品」であり、古いものであることが認識される。コントローラ６０は、画像が無いと判断した場合には、第２スクリュー４３ｅ、第１スクリュー４３ｄ、現像スリーブ４１を「所定時間」すなわち５秒間程度で空回転させる（Ｓ３）。この空回転によって、現像容器４０の内部の現像剤は、現像スリーブ４１に担持され、感光体ドラム１へと現像されていく。
【００４３】
コントローラ６０は、空回転をした後に、２回目のパッチ画像を形成してパッチ検センサ５７に読み込ませ、パッチ検センサ５７の２回目のパッチ画像検知結果に基づいて、画像が有るか、画像が無いかを判断する（Ｓ５）。コントローラ６０は、画像が有ると判断した場合には、カートリッジＰが新品であると判断して（Ｓ６）、所定の初期化動作（イニシャライズ動作）をする（Ｓ７）。この『初期化動作』では、コントローラ６０は、以下の制御を行う。すなわち、コントローラ６０は、カートリッジＰＹ〜ＰＫにおいて、現像スリーブ４１、第１スクリュー４３ｄ、第２スクリュー４３ｅを２分程度で空回転させる。それから、コントローラ６０は、カートリッジＰＹ〜ＰＫの枚数カウントをクリアする。そして、コントローラ６０は、現像バイアスを高圧に設定し、また、レーザパワーを所定の強度に設定する。また、コントローラ６０は、画像が無いと判断した場合、モニタパネル２００に、「トナーの濃度が薄い」「コートが不良」等の各個別表示、「トナー濃度薄又はコート不良と検知されるからセンサ異常」等の想定される全ての問題の表示で警告する（Ｓ８）。これらの何れかを警告する方法で、主にサービスマンが現像装置の交換やチェックを促すことができる。
【００４４】
図４は、画像形成部５０Ｙ〜５０Ｋの主要機器の駆動タイミングを示すグラフである。画像形成動作を行うことでカートリッジＰＹ〜ＰＫが寿命に達したとき、装置本体１００Ａの電源をＯＦＦにしてから、画像形成装置１００のドア６２を開き、カートリッジＰＹ〜ＰＫを新品と交換して、加圧レバーによってセットする。
【００４５】
カートリッジＰＹ〜ＰＫは『初期現像剤収容器』に相当する撹拌室４０ｂに初期現像剤を備えており、現像室４０ａと撹拌室４０ｂとの連絡部のシール部材４５ｂによって封止されている。封止された初期現像剤は、画像形成装置１００のドア６２を開いた状態でカートリッジＰの外側から手動でシール部材４５ｂを引き抜くことでカートリッジＰの内部に充填される。このとき、初期現像剤は、現像剤搬送経路４３の中の現像スリーブ４１から隔壁４３ｃを挟んだ撹拌室４０ｂに充填され、現像室４０ａ及び現像スリーブ４１には現像剤が供給されない。ユーザが、カートリッジＰを画像形成装置１００の内部にセットした後に、画像形成装置１００のドア６２を閉じて電源をＯＮする。画像形成装置１００の電源がＯＮになると、コントローラ６０は、新旧判断シーケンスを開始する（図３のＳ１参照）。
【００４６】
コントローラ６０は、画像形成装置１００の電源がＯＮとなった後に所定時間が経過すると、感光体ドラム１及び中間転写ベルト５１が回転し始める。コントローラ６０は、感光体ドラム１が回転を開始してから所定時間が経過すると、１回目の帯電バイアスを２６０ｍｓｅｃで印加させる。コントローラ６０は、１回目の帯電バイアスの印加開始から２６０ｍｓｅｃが経過すると、現像装置４の駆動を開始させると共に、１回目の現像バイアスを１４０ｍｓｅｃで印加させる。これによって、感光体ドラム１には、１回目のパッチ画像が形成される（図３のＳ２参照）。
【００４７】
そして、コントローラ６０は、第２スクリュー４３ｅ、第１スクリュー４３ｄ、現像スリーブ４１を５秒間程度で空回転させる（図３のＳ３参照）。これは、カートリッジＰが新品である場合、カートリッジＰが装置本体１００Ａに設置直後には、現像スリーブ４１に現像剤が担持されていないので、１回目のパッチ画像が感光体ドラム１に形成されず、パッチ検センサ５７が画像濃度を検知できないためである。そして、この空回転によって、撹拌室４０ｂの内部に充填された初期現像剤が移動して現像スリーブ４１に担時される。
【００４８】
コントローラ６０は、パッチ検センサ５７の１回目のパッチ画像の検知結果に基づいて画像が有ると判断すると、通常のシーケンスを処理する（図３のＳ４参照）。これは、カートリッジＰが旧品である場合には、１回目のパッチ画像が感光体ドラム１に形成され、パッチ検センサ５７が画像濃度を検知できるためである。コントローラ６０は、カートリッジＰが旧品であると判断した場合には、装置本体１００Ａの内部に記憶されているカウンタと照合して、カートリッジＰが寿命を超えたものか、又は、カートリッジＰが継続使用できるものかを判断する。コントローラ６０は、カートリッジＰが寿命を越えたものと判断した場合には、ユーザに対してカートリッジＰの交換を促すためにモニタパネル２００等に表示する。また、コントローラ６０は、カートリッジＰが継続使用できるものと判断した場合には、通常シーケンスにて処理する。
【００４９】
コントローラ６０は、現像バイアスの１回目の印加終了から５秒間が経過する前に、２回目の帯電バイアスを２６０ｍｓｅｃで印加させる。コントローラ６０は、２回目の帯電バイアスの印加開始から２６０ｍｓｅｃが経過すると、２回目の現像バイアスを１４０ｍｓｅｃで印加させる。これによって、感光体ドラム１には、２回目のパッチ画像が形成される（図３のＳ５参照）。すなわち、コントローラ６０は、２回目のパッチ画像を形成すると、２次転写部Ｎ２の直前に設置されているパッチ検センサ５８によって画像濃度を検知する。
【００５０】
コントローラ６０は、２回目のパッチ画像が有ると判断して、現像装置４が新品であると判断（図３のＳ６参照）すると、所定の初期化動作をする（図３のＳ７参照）。すなわち、新品の現像剤に最適な現像コントラストや転写バイアスを選択して調節するのである。
【００５１】
コントローラ６０は、２回目のパッチ画像を形成して、パッチ検センサ５７で所定のレベルの画像濃度を検出しないで画像がないと判断する場合がある。この場合には、コントローラ６０は、現像剤無し、トナー無し、コート不良等の何れかである旨を報じるエラーメッセージをモニタパネル２００（パネルでも良い）に表示する（図３のＳ８参照）。
【００５２】
前述の新旧検知手段によって、画像形成装置１００にカートリッジＰをセットすると、新旧判断シーケンスによって、カートリッジＰの新旧判断がなされ、良好に画像形成動作が行われた。以上より、本発明によれば、電子写真方式の画像形成プロセスにて用いられる現像装置４のより低コストで効率的な新旧検知方法と、現像装置４の新旧検知手段を備える画像形成装置１００を提供することができる。
【００５３】
次に、コントローラ６０の初期化動作に関して述べる。コントローラ６０は、前述のようにカートリッジＰが新品と判断した場合には、以下の初期化動作を行う。まず、画像形成装置１００の電源をオンすると、定着装置６はヒートアップを開始する。このヒートアップをしている間に、図２（ａ）に示されるように、画像形成ユニット群は矢印の方向に回転を開始する。そして、カートリッジＰに収容された現像剤の帯電量を高めるべく、現像装置４を所定時間動作（ここでは、２分間）させる。
【００５４】
カートリッジＰを所定時間動作させた後、予め決められた作業条件（感光体ドラム帯電電圧と現像バイアス電圧、転写電圧、階調補正テーブル）により、複数の異なる露光量（低濃度と中間濃度）で形成したトナーテストパターンを感光体ドラム１上に形成する。そして、出力値（最適帯電電圧と最適現像バイアス電圧、最適転写電圧、最適階調補正テーブル）の推定を行う。出力値を決定したら、パッチ検センサ５７によって作像したパッチ画像の濃度を読み込み、トナー濃度へ換算してパッチ検センサ５７の基準濃度として記憶して、トナー補給量にフィードバックする。また、カートリッジＰを新品と判断することで、装置本体１００Ａの内部の記憶装置に保存されているか画像形成枚数を保存している耐久枚数カウンタを０（ゼロ）に書き換える。
【００５５】
実施例１の画像形成装置１００によれば、新品のカートリッジＰの場合に、１回目の画像濃度の検知のときには第２スクリュー４３ｅが駆動しても未だ現像剤が現像スリーブ４１に到達していないことから、コントローラ６０は現像剤が無いと判断する。また、２回目の画像濃度の検知のときには第２スクリュー４３ｅが駆動して現像剤が現像スリーブ４１に到達していることから、コントローラ６０は現像剤が有ると判断する。したがって、第２スクリュー４３ｅ、第１スクリュー４３ｄ、現像スリーブ４１の所定時間の空回転によって初めて現像スリーブ４１に現像剤が到達することから、コントローラ６０はこのような現像装置４を旧品（古いもの）ではなく新品（新しいもの）と判断する。その結果、パッチ検センサ５７のような既存のセンサが利用されて、『画像形成装置本体』である装置本体１００Ａに装着される現像装置４の新旧（新しいか古いか）が正確に判断される。なお、これによって、低コスト化、省スペース化が実現される。
【実施例２】
【００５６】
図５（ａ）、（ｂ）は、実施例２に係る画像形成装置が備える現像装置２４の構成を示す断面図である。図５（ａ）は、シール部材２４５ｂが開封される前の現像装置２４の構成を示す断面図である。図５（ｂ）は、シール部材２４５ｂが開封された後の現像装置２４の構成を示す断面図である。図６は、図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。実施例２の現像装置２４の構成のうち実施例１の現像装置４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の現像装置２４が実施例１の現像装置４と異なる点は、現像装置２４が、磁性キャリアと非磁性トナーの混合比率による見かけの透磁率を検知して電気信号に変換する『現像剤濃度検知手段』であるインダクタンスセンサ４４を備える点である。実施例２では、実施例１で示したパッチ検センサ５７に加えて、インダクタンスセンサ４４を用いて新旧検知シーケンスを行った。
【００５７】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、現像装置２４は、現像剤を収容すると共に『撹拌搬送部材』である『第２撹拌搬送部材』としての第２スクリュー４３ｅを有する撹拌室４０ｂを備える。また、現像装置２４は、『現像剤担持体』である現像スリーブ４１の少なくとも一部の部位を内包する現像室４０ａを備える。そして、撹拌室４０ｂの内部には、第２スクリュー４３ｅが配置される『撹拌搬送室』である撹拌室１４０ｂが区画されている。加えて、図５（ａ）〜図６に示されるように、撹拌室４０ｂから現像室４０ａの一部に跨って、撹拌室１４０ｂの上方に隣接して配置されて現像剤を収容する現像剤補給室２４５が区画されている。したがって、実施例２の『撹拌室』は、実施例１の撹拌室４０ｂに比べて狭い撹拌室１４０ｂとなっている。実施例２の『現像室』は、実施例１の現像室４０ａに比べて狭い現像室１４０ａとなっている。撹拌室１４０ｂ及び現像剤補給室２４５の間には『貫通口』に相当する補給口２４０があり、補給口２４０にはシール部材２４５ｂが貼付されており、このシール部材２４５ｂによって補給口２４０を閉塞して現像剤補給室２４５をシール可能なようになっている。なお、撹拌室４０ｂには、第２スクリュー４３ｅが配置される『撹拌搬送室』である撹拌室１４０ｂと、撹拌室１４０ｂに隣接して配置されて現像剤を収容する現像剤補給室２４５と、を備えるといった構成であっても良い。
【００５８】
また、現像装置４の現像容器４０には、現像剤の濃度を検知する『現像剤濃度検知手段』であるインダクタンスセンサ４４が設けられている。後述するが、インダクタンスセンサ４４は、現像装置４が装置本体１００Ａに設置された後、かつ、パッチ検センサ５７が１回目の『画像濃度』すなわちパッチ画像濃度を検知する以前に、１回目の『現像剤濃度』すなわちトナー濃度を検知する場合がある。
【００５９】
また、後述するが、コントローラ６０は、インダクタンスセンサ４４の１回目の『現像剤濃度』すなわちトナー濃度の検知結果に基づいて現像剤が有ると判断する場合がある。加えて、コントローラ６０は、パッチ検センサ５７の１回目のパッチ画像濃度の検知結果に基づいて画像が無いと判断する場合がある。この両方の判断をした場合には、コントローラ６０は、現像装置４に異常があると判断する。
【００６０】
さらに、後述するが、『警告手段』であるモニタパネル２００（図１参照）はコントローラ６０に接続されており、コントローラ６０は、現像装置４に異常があると判断した場合にはモニタパネル２００を駆動してユーザに対して警告するようになっている。
【００６１】
『現像剤濃度検知手段』であるインダクタンスセンサ４４は、現像剤中のキャリアの透磁率を検知する透磁率センサである。このインダクタンスセンサ４４からの出力信号によって現像容器４０の内部にある現像剤の実際のトナー濃度が検知され、基準値との比較によりトナーを補給するようにされている。インダクタンスセンサ４４は、撹拌室１４０ｂの最も下流側に配置されている。初期現像剤は、現像剤搬送経路４３中の現像スリーブ４１から離れた位置に充填され、かつ、現像スリーブ４１は現像剤を担持しない。さらに、インダクタンスセンサ４４の位置に対しても初期現像剤が充填されないように、初期現像剤は図５（ａ）及び図５（ｂ）の様に配置された。なお、『現像剤濃度検知手段』としては、インダクタンスセンサ４４に代替して、以下のような光学式センサであっても良い。すなわち、現像装置４の内部に透過性の検知窓を備え、検知窓の裏面側に配置した発光部及び受光部によって検知窓の表面側にある現像剤に対して発光して２成分現像剤から受光した反射光から現像剤の濃度を検知するような光学式センサであっても良い。
【００６２】
図７は、コントローラ６０の新旧検知制御工程を示すフローチャートである。ユーザがカートリッジＰを新品に交換又は旧品のままの状態で、装置本体１００Ａの電源をＯＮにすると、コントローラ６０は判断シーケンスを開始する（Ｓ２１）。コントローラ６０は、インダクタンスセンサ４４の信号を読んで撹拌室１４０ｂの内部で１回目のトナー濃度を検知して、インダクタンスセンサ４４の検知結果に基づいて１回目の現像剤の有無を判断する（Ｓ２２）。
【００６３】
コントローラ６０は、１回目の現像剤の有無を判断した結果（Ｓ２２）、現像剤が無いと判断した場合には、実施例１と同様のタイミングで１回目のパッチ画像を形成して読み込んで１回目のパッチ画像の有無を判断する（Ｓ２３）。コントローラ６０は、１回目の現像剤の有無を判断した結果（Ｓ２２）、現像剤が有ると判断した場合にも、後述するが実施例１と同様のタイミングでパッチ画像を形成して読み込んで１回目のパッチ画像の有無を判断する（Ｓ１２１）。
【００６４】
コントローラ６０は、１回目のパッチ画像の有無を判断した結果（Ｓ２３）、画像が無いと判断する場合がある。この場合には、コントローラ６０は、現像装置４すなわち第２スクリュー４３ｅ、第１スクリュー４３ｄ、現像スリーブ４１を５秒間程度で空回転させる（Ｓ２４）。反対に、コントローラ６０は、１回目のパッチ画像の有無を判断した結果（Ｓ２３）、画像が有ると判断した場合には、モニタパネル２００に警告を表示する（Ｓ２５）。なお、この警告に替えて、現像剤が偏っていたと判断して空回転してから通常シーケンスで画像形成させても良い（図８のＳ３４〜Ｓ３７参照）。
【００６５】
コントローラ６０は、空回転した後に（Ｓ２４）、２回目のパッチ画像を形成して２回目のパッチ画像の有無を判断する（Ｓ２６）。コントローラ６０は、２回目のパッチ画像が有ると判断した場合には、カートリッジＰを「新品」と判断し（Ｓ２７）、所定の初期化動作を行う（Ｓ２８）。この『初期化動作』では、コントローラ６０は、以下の制御を行う。すなわち、コントローラ６０は、カートリッジＰＹ〜ＰＫにおいて、現像スリーブ４１、第１スクリュー４３ｄ、第２スクリュー４３ｅを２分程度で空回転させる。それから、コントローラ６０は、カートリッジＰＹ〜ＰＫの枚数カウントをクリアする。そして、コントローラ６０は、現像バイアスを高圧に設定し、また、レーザパワーを所定の強度に設定する。コントローラ６０は、２回目のパッチ画像が無いと判断した場合、モニタパネル２００に、「トナーの濃度が薄い」「コートが不良」「全面画像無し」等の各個別表示で警告する（Ｓ２９）。または、コントローラ６０は、「トナー濃度薄、コート不良又は全面画像無しと検知されるからセンサ異常」等の想定される全ての問題の表示で警告する（Ｓ２９）。これらの何れかを警告する方法で、主にサービスマンが現像装置の交換やチェックを促すことができる。
【００６６】
前述した最初のインダクタンスセンサ４４とパッチ検センサ５７の検知タイミングはインダクタンスセンサ４４の検知が先であるとしたが、同時に検知する制御であっても良い。
【００６７】
コントローラ６０は、１回目のトナー濃度の検知で現像剤が有ると判断した場合に（Ｓ２２）、１回目のパッチ画像を形成する（Ｓ１２１）。コントローラ６０は、１回目のパッチ画像を形成した結果（Ｓ１２１）、画像が有ると判断した場合には、通常シーケンスで画像形成させる（Ｓ１２２）。コントローラ６０は、１回目のパッチ画像を形成した結果（Ｓ１２１）、画像が無いと判断した場合には、モニタパネル２００に、「トナーの濃度が薄い」「コートが不良」等の警告を表示させる（Ｓ１２３）。
【００６８】
上記の新旧検知手段によって、画像形成装置に現像カートリッジをセットすると、新旧判断シーケンスによって、現像カートリッジの新旧判断が為され、良好に画像形成動作が行われた。そして、現像剤を偏らせた旧品などを使用した場合にも、良好な判断が為され、通常シーケンスにて画像形成動作が行われた。また、現像スリーブ４１上に現像剤がコートされないようにした現像カートリッジを使用した場合にも、画像形成装置のモニタパネル２００に警告が表示され、現像カートリッジ異常についても良好に判断することができた。以上より、本実施例に示す発明によって、現像カートリッジの新旧をより詳細に判断することができ、精度の良い新旧判断手段を提供することができた。
【００６９】
以上、実施例２の画像形成装置によれば、コントローラ６０は、インダクタンスセンサ４４の１回目の『現像剤濃度』すなわちトナー濃度の検知結果に基づいて現像剤が有ると判断する場合がある（Ｓ２２）。加えて、コントローラ６０は、パッチ検センサ５７の１回目の『画像濃度』すなわちパッチ画像濃度の検知結果に基づいて画像が無いと判断する場合がある（Ｓ１２１）。この両方の判断をした場合には、コントローラ６０は、現像装置４に異常があると判断する。こうした判断によって、カートリッジＰが異常か否かといった観点も併せて、カートリッジＰの新旧が判断される。
【００７０】
また、実施例２の画像形成装置によれば、コントローラ６０は、インダクタンスセンサ４４の１回目の『現像剤濃度』すなわちトナー濃度の検知結果に基づいて現像剤が無いと判断する場合がある（Ｓ２２）。加えて、コントローラ６０は、パッチ検センサ５７の１回目の『画像濃度』すなわちパッチ画像濃度の検知結果に基づいて画像が有ると判断する場合がある（Ｓ２３）。この両方の判断をした場合には、コントローラ６０は、現像装置４に異常があると判断する。こうした判断によって、カートリッジＰが異常か否かといった観点も併せて、カートリッジＰの新旧が判断される。
【実施例３】
【００７１】
図８は、実施例３に係る画像形成装置が備えるコントローラ６０の新旧検知制御工程を示すフローチャートである。実施例３のコントローラ６０の制御工程のうち実施例２のコントローラ６０の制御工程と同一の工程に関する構成に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例３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３の画像形成装置が実施例２の画像形成装置と異なる点は、以下の点である。すなわち、インダクタンスセンサ４４は、現像スリーブ４１が現像剤を担持した後、かつ、パッチ検センサ５７が２回目の画像濃度を検知する以前に、２回目の現像剤濃度すなわちトナー濃度を検知する（Ｓ３９）といった制御が追加された点である。また、コントローラ６０は、インダクタンスセンサ４４の２回目の『現像剤濃度』すなわちトナー濃度の検知結果に基づいて現像剤が無いと判断した場合には、現像装置４に異常があると判断する点である。このようなコントローラ６０の制御によって、より詳細な新旧判断が可能となる。なお、現像剤濃度検知手段にはインダクタンスセンサ４４が該当する。
【００７２】
一方、『警告手段』であるモニタパネル２００がコントローラ６０に接続される点、コントローラ６０は現像装置４に異常があると判断した場合にはモニタパネル２００を駆動してユーザに対して警告する点に関しては、実施例２の場合と同様である。インダクタンスセンサ４４は、現像剤中のキャリアの透磁率を検知する透磁率センサである点に関しては、実施例２の場合と同様である。『現像剤濃度検知手段』として、以下の光学式センサが用いられても良い点に関しても、実施例２と同様である。すなわち、現像装置４の内部に透過性の検知窓を備え、検知窓の裏面側に配置した発光部及び受光部によって検知窓の表面側にある２成分現像剤の反射光から現像剤の濃度を検知する光学式センサが用いられても良い。
【００７３】
ユーザがカートリッジＰを新品に交換又は旧品のままの状態で、装置本体１００Ａの電源をＯＮにすると、コントローラ６０は判断シーケンスを開始する（Ｓ３１）。コントローラ６０は、インダクタンスセンサ４４の信号を読んで撹拌室１４０ｂの内部で１回目のトナー濃度を検知して、インダクタンスセンサ４４の検知結果に基づいて現像剤の有無を判断する（Ｓ３２）。
【００７４】
コントローラ６０は、１回目の現像剤の有無を判断した結果（Ｓ３２）、現像剤が無いと判断した場合には、実施例１と同様のタイミングで１回目のパッチ画像を形成して読み込んで１回目のパッチ画像の有無を判断する（Ｓ３３）。コントローラ６０は、１回目の現像剤の有無を判断した結果（Ｓ３２）、現像剤が有ると判断した場合にも、後述するが実施例１と同様のタイミングでパッチ画像を形成して読み込んで１回目のパッチ画像の有無を判断する（Ｓ１２１）。
【００７５】
コントローラ６０は、１回目のパッチ画像の有無を判断した結果（Ｓ３３）、画像が無いと判断した場合がある。この場合には、コントローラ６０は、現像装置４すなわち第２スクリュー４３ｅ、第１スクリュー４３ｄ、現像スリーブ４１を５秒間程度で空回転させる（Ｓ３８）。
【００７６】
反対に、コントローラ６０は、１回目のパッチ画像の有無を判断した結果（Ｓ３３）、画像が有ると判断した場合がある。この場合には、コントローラ６０は、現像装置４を駆動して特に第２スクリュー４３ｅ、第１スクリュー４３ｄを１０秒間程度で空回転させる（Ｓ３４）。コントローラ６０は、空回転した後に（Ｓ３４）、２回目のトナー濃度を検知する（Ｓ３５）。コントローラ６０は、２回目のトナー濃度を検知した結果、現像剤が有ると判断した場合には、現像剤が偏っていたと判断して通常シーケンスで画像形成させる（Ｓ３６）。反対に、コントローラ６０は、２回目のトナー濃度を検知した結果、現像剤が無いと判断した場合には、モニタパネル２００に「現像剤の濃度が薄い」「コートが不良」等の警告を表示する（Ｓ３７）。
【００７７】
コントローラ６０は、空回転した後に（Ｓ３８）、２回目のトナー濃度検知を行う（Ｓ３９）。コントローラ６０は、２回目のトナー濃度を検知した結果（Ｓ３９）、現像剤が無いと判断する場合には、現像剤が何らかの不具合で現像容器４０の内部に充填されていないために、モニタパネル２００に現像剤が無い旨を表示する（Ｓ４０）。
【００７８】
コントローラ６０は、２回目のトナー濃度を検知した結果（Ｓ３９）、現像剤が有ると判断する場合には、２回目のパッチ画像を形成して２回目のパッチ画像の有無を判断する（Ｓ４１）。コントローラ６０は、２回目のパッチ画像があると判断した場合には、カートリッジＰを「新品」と判断し（Ｓ４２）、所定の初期化動作を行う（Ｓ４３）。この『初期化動作』では、コントローラ６０は、以下の制御を行う。すなわち、コントローラ６０は、カートリッジＰＹ〜ＰＫにおいて、現像スリーブ４１、第１スクリュー４３ｄ、第２スクリュー４３ｅを２分程度で空回転させる。それから、コントローラ６０は、カートリッジＰＹ〜ＰＫの枚数カウントをクリアする。そして、コントローラ６０は、現像バイアスを高圧に設定し、また、レーザパワーを所定の強度に設定する。コントローラ６０は、２回目のパッチ画像が無いと判断した場合、モニタパネル２００に、「トナーが無い」「トナーの濃度が薄い」「コートが不良」等の各個別表示で警告する（Ｓ４４）。または、コントローラ６０は、「トナー無し、トナー濃度薄又はコート不良と検知されるからセンサ異常」等の想定される全ての問題の表示で警告する（Ｓ４４）。これらの何れかを警告する方法で、主にサービスマンが現像装置の交換やチェックを促すことができる。
【００７９】
前述した最初のインダクタンスセンサ４４とパッチ検センサ５７の検知タイミングはインダクタンスセンサ４４の検知を先であるが、同時に検知する制御であっても良い。
【００８０】
コントローラ６０は、１回目のトナー濃度の検知で現像剤が有ると判断した場合に（Ｓ３２）１回目のパッチ画像を作成する（Ｓ１２１）。コントローラ６０は、１回目のパッチ画像を作成した結果（Ｓ１２１）、画像が無いと判断した場合には、モニタパネル２００に「トナーの濃度が薄い」「コートが不良」等の警告を表示させる（Ｓ１２３）。コントローラ６０は、１回目のパッチ画像を作成した結果（Ｓ１２１）、画像が有ると判断した場合には、通常シーケンスで画像形成させる（Ｓ１２２）。
【００８１】
上記の新旧検知手段によって、画像形成装置に現像カートリッジをセットすると、新旧判断シーケンスによって、現像カートリッジの新旧判断が為され、良好に画像形成動作が行われた。そして、現像剤を偏らせた旧品などを使用した場合にも、良好な判断が為され、通常シーケンスにて画像形成動作が行われた。また、現像スリーブ４１上に現像剤がコートされないようにした現像カートリッジを使用した場合にも、画像形成装置のモニタパネル２００に警告が表示され、実施例２と同様に現像カートリッジ異常についても良好に判断することができた。以上より、本実施例に示す発明によって、現像カートリッジの新旧をより詳細に判断することができ、より精度の良い新旧判断手段を提供することができた。
【００８２】
以上、実施例３の画像形成装置によれば、コントローラ６０は、インダクタンスセンサ４４の２回目の『現像剤濃度』すなわちトナー濃度の検知結果に基づいて現像剤が無いと判断する場合がある。この場合には、現像装置４に異常があると判断する。こうした判断によって、より詳細に、カートリッジＰが異常か否かといった観点も併せて、カートリッジＰの新旧が判断される。
【実施例４】
【００８３】
図９（ａ）は、実施例４に係る画像形成装置が備える自動開封機構４５の構成を示す斜視図である。図９（ｂ）は、自動開封機構４５の構成を示す側面図である。実施例４の画像形成装置の構成のうち自動開封機構４５以外の構成に関しては、同一の符号を用いて説明を適宜省略する。実施例４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４の画像形成装置が実施例１〜３の画像形成装置と異なる点は、以下の点である。すなわち、実施例４では、シール部材４５ｂ、２４５ｂを自動で取り除くことが可能である自動開封機構４５を備えた現像カートリッジが設けられている点である。
【００８４】
図９（ａ）に示されるように、『封止開封手段』である自動開封機構４５は、シール部材２４５ｂによる初期現像剤の封止を開封可能に構成されている。ここでは、実施例２の現像剤補給室２４５のシール部材２４５ｂを自動で取り除く場合に関して例示して詳述する。ただし、実施例１のシール部材４５ｂを自動で取り除く場合に関しても適用することができる。カートリッジの内部の『初期現像剤収容器』である現像剤補給室２４５には、現像剤供給用の『貫通口』である補給口２４０が形成されている。この補給口２４０にはシール部材２４５ｂがホットメルト等により熱溶着され、現像剤補給室２４５（図５（ａ）参照）の内部に初期現像剤が密閉されている。
【００８５】
シール部材２４５ｂは、補給口２４０（図９（ｂ）参照）の左側で折り返されて右側に向けて延びていて、この折り返し部分の先端部が巻取軸４５ｃに固定されている。
【００８６】
巻取軸４５ｃは、現像剤補給室２４５の枠体と一体に形成された巻取軸４５ｃの収納部の内部に配置され、その回転軸は開口部の短辺側に沿った方向に合わせられている。巻取軸４５ｃの一端部には、ねじれ角が右の斜歯歯車で構成された巻取ギア４５ｄが一体的に形成されている。
【００８７】
一方、巻取軸４５ｃに平行して、２段ギアで構成される第３中継ギア４５ｅが巻取軸収納部４５ａの内部に配置され、この第３中継ギア４５ｅの一方の回転軸が軸受ホルダ４５ｆの回転軸穴に回転自在に軸支されている。また、第３中継ギア４５ｅの他方の回転軸は、軸受ホルダ４５ｆに軸方向に移動自在に軸支されると共に、押圧バネにより軸受ホルダ４５ｆ方向に向けて常時付勢されている。第３中継ギア４５ｅは、２段ギアの一方のギア部がねじれ角が左の斜歯歯車で構成されて巻取ギア４５ｄと噛合可能としており、また２段ギアの他方のギア部が傘歯車で構成され、後述する第２中継ギア４５ｇに噛合可能となっている。
【００８８】
第２中継ギア４５ｇは、傘歯車で形成されていて、第３中継ギア４５ｅの回転軸と直交する方向に回転軸を有している。また、この第２中継ギア４５ｇは平行に配置された第１中継ギア４５ｈに常時噛合しており、第１中継ギア４５ｈの回転を第３中継ギア４５ｅを介して巻取ギア４５ｄに伝達し、巻取軸４５ｃを回転させることによりシール部材２４５ｂの自動開封を行う。
【００８９】
コントローラ６０は、パッチ検センサ５７の１回目の画像濃度の検知結果に基づいて画像が無いと判断すると、自動開封機構４５を駆動してシール部材２４５ｂを開封し、所定の初期化動作を行うように制御する。
【００９０】
図１０は、実施例４に係る画像形成装置が備えるコントローラ６０の新旧検知制御工程を示すフローチャートである。図１０に示されるように、コントローラ６０は、１回目のパッチ画像を形成して画像の有無を判断して、画像が無いと判断した場合には、自動開封をする（Ｓ１００）。
【００９１】
カートリッジＰのシール部材２４５ｂを外さずにカートリッジＰを装置本体１００Ａに装着していた場合には、コントローラ６０は、２回目のパッチ画像を形成して画像の有無を判断した場合に、画像が有ると判断することは有り得なくなる。そのために、コントローラ６０は、１回目のパッチ画像の形成によって画像が無いと判断すると、自動開封機構４５によってシール部材２４５ｂを巻き取って開封することになる。その他のシーケンスに関しては、実施例１で前述した図３と同様である。
【００９２】
上記のように、自動開封機構４５を備えたカートリッジＰを用いることによって、現像カートリッジの新旧をより確実に判断することができ、精度の良い新旧判断手段を提供することができた。
【００９３】
以上、実施例４の画像形成装置によれば、シール部材が外されていないカートリッジＰに関しても、正確に装置本体１００Ａに装着される現像装置４が新しいか古いかが正確に判断される。
【００９４】
なお、実施例１〜４において、現像装置４、感光体ドラム１、感光体ドラム１を帯電する１次帯電装置２、感光体ドラム１をクリーニングするクリーニング装置７は、カートリッジに含められても良い。そして、この場合に、コントローラ６０は、現像装置４が新しいか古いかを判断することで、カートリッジが新しいか古いかを判断するようにしても良い。
【００９５】
なお、実施例１〜４では、『現像剤』は、トナー及びキャリアを含む２成分現像剤であったが、これに限定されない。『現像剤』は、トナーのみの１成分現像剤であっても良い。
【００９６】
なお、実施例１〜４では、『画像濃度検知手段』は、パッチ検センサ５７である場合に関して説明したが、これに限定されない。『画像濃度検知手段』は、パッチ検センサ５８であっても良い。さらに、『画像濃度検知手段』は、１回目のパッチ画像の検知では、パッチ検センサ５７が使用され、２回目のパッチ画像の検知では、パッチ検センサ５８が使用されても良い。
【符号の説明】
【００９７】
１        感光体ドラム（像担持体）
４        現像装置
４１      現像スリーブ（現像剤担持体）
４３ｅ    第２スクリュー（第２撹拌搬送部材）（撹拌搬送部材）
５１      中間転写ベルト（中間転写体）
５７      パッチ検センサ（画像濃度検知手段）
６０      コントローラ
１００    画像形成装置
【図１】
2011095366.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011095366.tif 000005
【図４】
2011095366.tif 000006
【図５】
2011095366.tif 000007
【図６】
2011095366.tif 000008
【図７】
2011095366.tif 000009
【図８】
2011095366.tif 000010
【図９】
2011095366.tif 000011
【図１０】
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