(57)【要約】【課題】  本発明は、通電接点部の接点不良や像担持体と現像剤担持体との間で発生する異常放電の発生を判定して現像剤量の誤検知を防止し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】  現像剤容器11内に設けられ、現像スリーブ８と所定の間隔離間して配置された電極部材１と、現像バイアス電圧を現像スリーブ８に印加することによって該現像スリーブ８と、電極部材１との間に誘起される誘起電圧ＶＡを検知する誘起電圧検知回路21と、該誘起電圧検知回路21により検知した誘起電圧ＶＡに基づいて該誘起電圧検知回路21への通電経路上で接点不良が発生したか、或いは、現像スリーブ８と、感光ドラム７との間で放電が発生したかを判定するメモリ制御回路81と、を有することを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体と所定の間隔離間して配置され、現像剤を担持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現像手段と、
前記像担持体上の静電潜像に前記現像手段から現像剤を供給して可視像化するために前記現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、
前記現像手段の現像剤容器内に設けられ、前記現像剤担持体と所定の間隔離間して配置された電極部材と、
前記現像バイアス印加手段により前記現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加することによって前記現像剤担持体と、前記電極部材との間に誘起される誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段と、
前記誘起電圧検知手段により検知される誘起電圧に基づいて、前記誘起電圧検知手段への通電経路上で接点不良が発生したか、或いは、前記現像剤担持体と、前記像担持体との間で放電が発生したかを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体と、前記電極部材との間に存在する現像剤量が増減することにより変動する静電容量を検知する第一の静電容量検知手段と、
前記現像剤容器内の現像剤の有無判定を行うために、前記現像剤担持体と、前記電極部材との間に存在する現像剤量が所定の現像剤量のときの静電容量に対応する基準静電容量を有する基準コンデンサを具備する第二の静電容量検知手段と、
を備えた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】
前記判定手段は、前記第一の静電容量検知手段により検知した静電容量と、前記第二の静電容量検知手段により検知した静電容量とが、それぞれの正常変動幅を超えた値に対応する前記誘起電圧に基づいて判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記判定手段は、
前記第二の静電容量検知手段により検知した静電容量が正常変動幅を超えて大きくなった場合に前記現像剤担持体と、前記現像バイアス印加手段との間の通電経路上で通電接点部が変形したものと判定し、
前記第二の静電容量検知手段により検知した静電容量が正常変動幅を超えて小さくなった場合に前記像担持体と、前記現像剤担持体との間で異常放電したものと判定することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判定手段は、
前記第一の静電容量検知手段により検知した静電容量が正常変動幅を超えて大きくなった場合に前記電極部材と、前記第一の静電容量検知手段との間の通電経路上で通電接点部が変形したものと判定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判定手段により前記通電経路上で通電接点部が変形したものと判定した場合に画像形成装置の本体に着脱可能に設けられた前記現像手段の着脱操作または該現像手段の再加圧操作を促すエラー警告を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記判定手段により前記通電経路上で通電接点部が変形したものと判定した場合に所定回数の画像形成動作を実行させる制御手段を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記現像バイアス印加手段は、交流成分と直流成分とを重畳した現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加し、
前記判定手段により前記像担持体と、前記現像剤担持体との間で異常放電したものと判定した場合に前記現像バイアス印加手段は前記現像バイアス電圧の交流成分の電圧値を減少させることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体と所定の間隔離間して配置され、現像剤を担持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現像手段と、
前記像担持体上の静電潜像に前記現像手段から現像剤を供給して可視像化するために前記現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、
前記現像手段の現像剤容器内に設けられ、前記現像剤担持体と所定の間隔離間して配置された電極部材と、
前記現像バイアス印加手段により前記現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加することによって前記現像剤担持体と、前記電極部材との間に誘起される誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段と、
前記誘起電圧検知手段により検知した誘起電圧に基づいて前記現像剤容器内の現像剤量を検知する現像剤量検知手段と、
前記誘起電圧検知手段により検知した誘起電圧の検知結果を記憶する記憶手段と、
前記誘起電圧検知手段により検知される誘起電圧と、前記記憶手段に記憶された前回の誘起電圧とを比較した差電圧が所定値になり、且つその変化の正負方向に基づいて、前記現像剤量検知手段の通電経路上で接点不良が発生したか、或いは、前記現像剤担持体と、前記像担持体との間で異常放電が発生したかを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像剤量検知手段は、前記現像剤担持体と、前記電極部材との間に存在する現像剤量が増減することにより変動する静電容量を検知する第一の静電容量検知手段と、
前記現像剤容器内の現像剤の有無判定を行うために、前記現像剤担持体と、前記電極部材との間に存在する現像剤量が所定の現像剤量のときの静電容量に対応する基準静電容量を有する基準コンデンサを具備する第二の静電容量検知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記所定値は、前記第一の静電容量検知手段により検知した静電容量と、前記第二の静電容量検知手段により検知した静電容量とが、それぞれの正常変動幅を超えた値に対応することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、
前記第二の静電容量検知手段により検知した静電容量が正常変動幅を超えて大きくなり、且つ正方向に変動した場合に前記現像剤担持体と、前記現像バイアス印加手段との間の通電経路上で通電接点部が変形したものと判定し、
前記第二の静電容量検知手段により検知した静電容量が正常変動幅を超えて大きくなり、且つ負方向に変動した場合に前記像担持体と、前記現像剤担持体との間で異常放電したものと判定することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記判定手段は、
前記第一の静電容量検知手段により検知した静電容量が正常変動幅を超えて大きくなり、且つ正方向に変動した場合に前記現像剤担持体と、前記現像バイアス印加手段との間の通電経路上で通電接点部が変形したものと判定し、
前記第一の静電容量検知手段により検知した静電容量が正常変動幅を超えて大きくなり、且つ負方向に変動した場合に前記像担持体と、前記現像剤担持体との間で異常放電したものと判定することを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記判定手段により前記通電経路上で通電接点部が変形したものと判定した場合に画像形成装置の本体に着脱可能に設けられた前記現像手段の着脱操作または該現像手段の再加圧操作を促すエラー警告を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項９〜１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記判定手段により前記通電経路上で通電接点部が変形したものと判定した場合に所定回数の画像形成動作を実行させる制御手段を有することを特徴とする請求項９〜１４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記現像バイアス印加手段は、交流成分と直流成分とを重畳した現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加し、
前記判定手段により前記像担持体と、前記現像剤担持体との間で異常放電したものと判定した場合に前記現像バイアス印加手段は前記現像バイアス電圧の交流成分の電圧値を減少させることを特徴とする請求項９〜１５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、電子写真複写装置、静電記録装置、レーザビームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、現像装置による現像動作を繰り返して行う毎に現像剤が消費され、現像剤が不足すると、画像濃度低下や画像欠落等の不良が生じる。このため、現像剤不足が生じないように、現像装置内の現像剤量の有無を監視する必要がある。
【０００３】
現像剤の有無検知装置の代表的なものとして、例えば、特許文献１に記載されたように、現像装置内に電極部材を設けたものがある。そして、該電極部材と現像スリーブとの間に存在する現像剤量が変化することに伴う静電容量の変化を検知して現像装置内の現像剤の有無を検知する。
【０００４】
この方式によれば、構成が簡単で比較的安価であることから、現像装置が装着された小型の画像形成装置に多く用いられている。
【０００５】
例えば、図３に示すように、現像装置10の現像剤容器内で現像スリーブ８の回転軸に対して平行に配置された棒状の電極部材１を設けている。現像スリーブ８と電極部材１との間に存在するトナー量の変化に伴って現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡが変化する。
【０００６】
そして、現像バイアス電源23により交流成分と直流成分が重畳された現像バイアス電圧を現像スリーブ８に印加した際に電極部材１に誘起される誘起電圧の変化を検知してトナー量を検知する。
【０００７】
一方、現像バイアス電源23により交流成分と直流成分が重畳された現像バイアス電圧は基準コンデンサ70にも印加される。基準コンデンサ70は、現像スリーブ８と電極部材１との間にトナーが存在しない場合の該現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡと同等の基準静電容量ＣＲを有する。
【０００８】
トナーの有無判定の基準となる基準静電容量ＣＲの基準コンデンサ70に誘起された誘起電圧が基準電圧検知回路22により検知され、該基準電圧検知回路22から基準電圧ＶＲが出力される。
【０００９】
また、現像バイアス電源23により現像バイアス電圧を現像スリーブ８に印加した際に該現像スリーブ８と電極部材１との間に存在するトナー量に応じた静電容量ＣＡにより電極部材１に誘起された誘起電圧が誘起電圧検知回路21により検知される。そして、該誘起電圧検知回路21から誘起電圧ＶＡが出力される。
【００１０】
そして、基準電圧検知回路22から出力される基準電圧ＶＲと、誘起電圧検知回路21から出力される誘起電圧ＶＡとがエンジンコントローラ50内でアナログ／デジタル変換後、比較される。これにより、該エンジンコントローラ50内に設けられたＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）により現像剤容器内のトナーの有無を判定する。そして、トナー無しと判定した場合はユーザに現像剤容器の交換を告知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０９−１９００６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図３に示す現像バイアス電源23から現像スリーブ８に至る通電経路上の通電接点部120，122と、電極部材１から誘起電圧検知回路21に至る通電経路上の通電接点部121，123には、通電用板バネが複数設けられている。
【００１３】
例えば、図１に示す帯電ローラ13、感光ドラム７、クリーニングユニット６、現像装置10等を一体的に構成したカートリッジタイプだと、トナーが無くなった時点で寿命となり、カートリッジ毎交換する。カートリッジの出し入れによって各通電接点部121，123に設けられる通電用板バネが変形することがあった。
【００１４】
また、各通電接点部120〜123をステンレス（ＳＵＳ）板等の通電用板バネで通電する構成の場合、組立時に通電用板バネを変形させてしまう場合があった。
【００１５】
各通電接点部120〜123の通電用板バネが変形すると、各通電接点部120〜123の電極間に微小空隙が生じることが有り、図13に示すように、生じた浮遊静電容量ＣＦ１，ＣＦ２により誘起電圧ＶＡや基準電圧ＶＲが変動することがあった。
【００１６】
図13は図３に示す通電接点部120，121において通電用板バネの変形により該通電接点部120，121の電極間に微小空隙が生じて浮遊静電容量ＣＦ１，ＣＦ２が発生した場合の模式図である。
【００１７】
図13に示す通電接点部120，121の接点不良による浮遊静電容量ＣＦ１，ＣＦ２が現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡや基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに影響を与える。これによって、誘起電圧ＶＡや基準電圧ＶＲが変動し、現像剤容器11内にトナーが有るにも関わらずトナー無し等の誤検知を起こすことがあった。
【００１８】
また、画像形成装置100が気圧の低い高地環境で使用された場合、インピーダンスの低下により放電し易くなることから、現像スリーブ８と感光ドラム７との間で異常放電が起こることがあり、異常放電による画像不良を引き起こす場合があった。
【００１９】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、通電接点部の接点不良や像担持体と現像剤担持体との間で発生する異常放電の発生を判定して現像剤量の誤検知を防止し得る画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体と所定の間隔離間して配置され、現像剤を担持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現像手段と、前記像担持体上の静電潜像に前記現像手段から現像剤を供給して可視像化するために前記現像剤担持体に現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、前記現像手段の現像剤容器内に設けられ、前記現像剤担持体と所定の間隔離間して配置された電極部材と、前記現像バイアス印加手段により前記現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加することによって前記現像剤担持体と、前記電極部材との間に誘起される誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段と、前記誘起電圧検知手段により検知される誘起電圧に基づいて、前記誘起電圧検知手段への通電経路上で接点不良が発生したか、或いは、前記現像剤担持体と、前記像担持体との間で放電が発生したかを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
上記構成によれば、誘起電圧検知手段により検知される誘起電圧に基づいて、判定手段が誘起電圧検知手段への通電経路上で接点不良が発生したか、或いは、現像剤担持体と、像担持体との間で放電が発生したかを判定する。これにより、誘起電圧検知手段により検知した誘起電圧に基づいて誤検知を防止出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面説明図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の現像剤量検知手段の構成を示す模式回路図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の現像剤量検知手段の構成を示す詳細回路図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置における現像剤容器内のトナー残量と、誘起電圧及び基準電圧との推移を示す図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置における現像バイアス電圧の印加タイミングを示す図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の第１実施形態における基準電圧の正常変動幅の上下限の閾値を説明する図である。
【図８】第１実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。
【図９】本発明に係る画像形成装置の第２実施形態における誘起電圧の正常変動幅の上限の閾値を説明する図である。
【図１０】第２実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。
【図１１】（ａ）は本発明に係る画像形成装置の第３実施形態における基準電圧の前回との差電圧の正常変動幅の上下限の閾値を説明する図、（ｂ）は第３実施形態における誘起電圧の前回との差電圧の正常変動幅の上限の閾値を説明する図である。
【図１２】第３実施形態の制御動作を説明するフローチャートである。
【図１３】通電接点部の一部が接点不良になった際に発生する浮遊静電容量により現像剤量検知手段が誤検知する様子を説明する模式回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図により本発明に係る画像形成装置の一実施形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２４】
先ず、図１〜図８を用いて本発明に係る画像形成装置の第１実施形態の構成について説明する。図１に示す電子写真画像形成装置は、電子写真式の複写機として構成される。そして、電子写真画像形成プロセスによって、例えば、記録シート、ＯＨＴ（OverHead Transparency）シート（ＯＨＰ（OverHead Projector）に使用される透明なシート）、布等の記録材２に画像を形成する。
【００２５】
静電潜像が形成される像担持体となる感光ドラム７は、その表面が帯電手段である帯電ローラ13によって帯電される。次いで、レーザダイオード、ポリゴンミラー、レンズ等を有する光学手段となるレーザスキャナ14から画像情報に応じたレーザ光14ａを該感光ドラム７の表面に照射する。これによって、該感光ドラム７の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段となる現像装置10によって現像剤となるトナーＴが供給されてトナー像として現像されて可視像化される。
【００２６】
現像装置10は、現像剤を収容する現像剤容器11、感光ドラム７と所定の間隔離間して配置され、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体としての現像スリーブ８、現像スリーブ８に現像剤を搬送して供給する供給部材10ｂ等を備えている。
【００２７】
現像スリーブ８を回転することによって現像剤容器11内の現像剤が該現像スリーブ８の表面に担持される。そして、該現像スリーブ８の表面に担持された現像剤が現像剤規制部材としての現像ブレード９により摩擦帯電電荷が付与されると共に所定厚の現像剤層とされ、感光ドラム７の表面に対向する位置まで搬送される。
【００２８】
現像スリーブ８は、図３に示すように、感光ドラム７の表面上（像担持体上）の静電潜像に現像装置10から現像剤を供給して可視像化する。このために現像スリーブ８には、現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加する現像バイアス印加手段となる現像バイアス電源23が接続されている。
【００２９】
現像バイアス電源23は、交流成分となる交流(ＡＣ)電圧と、直流成分となる直流(ＤＣ)電圧とを重畳した現像バイアス電圧Ｖｐｐを現像スリーブ８に印加する。これにより、現像スリーブ８の表面に担持された現像剤は感光ドラム７の表面上の静電潜像へと転移され、該感光ドラム７の表面上にトナー像を形成する。
【００３０】
一方、図１に示す給送カセット３に収容した記録材２を給送ローラ３ａと図示しない分離手段との協働により一枚ずつ分離給送し、搬送ローラ等の搬送手段を経由して記録材２がレジストローラ３ｂに到達する。そして、感光ドラム７の表面上にトナー像を形成する画像形成動作と同期してレジストローラ３ｂにより記録材２を感光ドラム７と転写手段となる転写ローラ４とのニップ部からなる転写位置へと搬送する。そして、図２に示す高圧電源30に設けられる転写バイアス電源から転写ローラ４に転写バイアス電圧を印加することによって、感光ドラム７の表面上のトナー像を記録材２に転写する。
【００３１】
トナー像が転写された記録材２は定着手段となる定着装置５へと搬送される。定着装置５は、図示しないヒータを内蔵した定着ローラ５ａ及び加圧ローラ５ｂを備えており、該定着ローラ５ａと加圧ローラ５ｂとのニップ部を通過する記録材２に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を記録材２上に定着する。
【００３２】
転写ローラ４によってトナー像を記録材２に転写した後の感光ドラム７の表面は、クリーニング手段となるクリーニングユニット６のクリーニングブレード６ａによって感光ドラム７の表面上に残留した現像剤を掻き取って除去する。その後、次の画像形成プロセスに供される。
【００３３】
クリーニングユニット６は、感光ドラム７の表面に当接して設けられた弾性を有するクリーニングブレード６ａによって該感光ドラム７の表面上に残留した現像剤を掻き落として廃現像剤容器６ｂに収容する。
【００３４】
現像剤としては、負帯電性を有する磁性一成分トナーが用いられる。磁性一成分トナーの成分の一例としては、結着樹脂としてスチレンｎ−ブチルアクリレート共重合体を１００重量部に、磁性体粒子を１００重量部を混練する。
【００３５】
更に、モノアゾ系鉄錯体の負荷電制御剤を２重量部、ワックスとして低分子量ポリプロピレンの３重量部を混練する。これらを１４０℃に加熱された２軸エクストルーダーで溶融混練する。更に、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、その粗粉砕物をジェットミルで微粉砕する。更に、得られた微粉砕物を風力分級して、重量平均粒径が６．０μｍの分級粉を得る。
【００３６】
更に、重量平均粒径が６．０μｍの分級品に疎水性シリカ微粉体の１．０重量部をヘンシェルミキサーで混合し、現像剤を得る。そして、重量平均粒径が３．５μｍ〜８．０μｍの範囲（主に重量平均粒径が７μｍ程度）の現像剤が用いられる。
【００３７】
ここで、重量平均粒径について説明する。測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％のＮａＣｌ水溶液を調整する。測定方法としては、上述の電解液水溶液が１００ｍｌ〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤を０．１ｍｌ〜０．５ｍｌ程度加え、更に、測定試料を２ｍｌ〜２０ｍｌ程度加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で分散処理を行い、上述のコールターカウンターにより、１００μｍのアパーチャーを用いて、個数を基準として粒度分布を測定する。これにより、重量平均粒径が求められる。
【００３８】
次に、図２を用いて本実施形態の画像形成装置100の制御系の構成について説明する。図２において、制御手段となるエンジンコントローラ50は、画像形成装置100の画像形成動作制御を行う。エンジンコントローラ50の内部には図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算装置）が設けられている。
【００３９】
画像形成装置100の一連の画像形成動作は、ＣＰＵの内部に予め記憶されたプログラムに従って行われる。図２に示す高圧電源30は、図３に示す現像バイアス電源23を含む。更に、図１に示す帯電手段となる帯電ローラ13に供給する直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアス電圧を生成する。更に、現像スリーブ８に供給する直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアス電圧Ｖｐｐを生成する。更に、転写手段となる転写ローラ４に供給する直流電圧からなる転写バイアス電圧、定着手段となる定着装置５に供給する直流電圧からなる定着バイアス電圧をそれぞれ生成する。
【００４０】
また、画像形成装置100内に設けられたモータ、ソレノイド等を含む駆動部18、画像形成装置100内部の所定位置に設けられた各種センサ17及び画像形成装置100の外部の温湿度を検知する温湿度センサ80を有する。
【００４１】
更に、画像形成装置100の状態を表示する表示手段となる表示部19、現像装置10の現像剤容器11内（現像剤容器内）に設けられ、現像スリーブ８と所定の間隔離間して配置された現像剤量検知部材となる電極部材１を有する。
【００４２】
更に、現像バイアス電源23により現像バイアス電圧Ｖｐｐを現像スリーブ８に印加することによって該現像スリーブ８と、電極部材１との間に誘起される誘起電圧を検知する誘起電圧検知手段となる誘起電圧検知回路21を有する。
【００４３】
更に、誘起電圧検知回路21により検知した誘起電圧ＶＡと、基準コンデンサ70に誘起した誘起電圧を基準電圧検知回路22により検知した基準電圧ＶＲとに基づいて現像剤容器11内の現像剤量を検知する。誘起電圧検知回路21及び基準電圧検知回路22は現像剤量検知手段を構成する。更に、制御手段となるエンジンコントローラ50を有する。更に、高圧電源30が設けられた現像剤量検知回路110がエンジンコントローラ50に接続されている。更に、誘起電圧検知回路21により検知した誘起電圧ＶＡの検知結果を記憶する記憶手段となるメモリ15の制御を行う判定手段となるメモリ制御回路81がエンジンコントローラ50に接続されている。
【００４４】
図３に示す誘起電圧検知回路21により検知される現像スリーブ８と電極部材１との間に誘起される誘起電圧ＶＡが所定値になる。そのときに、判定手段となるメモリ制御回路81は、図３に示す現像剤量検知手段となる現像剤量検知回路110の通電経路上の通電接点部120〜123で通電用板バネ等に変形が生じて接点不良が発生したとを判定する。或いは、現像スリーブ８と感光ドラム７との間で異常放電が発生したと判定する。
【００４５】
ここで、図２に示すメモリ15について説明する。メモリ15は、内部に不揮発性の記憶素子を内蔵しており、データの書き込み及びデータ読み出しを行うことができる。メモリ15には、感光ドラム７、帯電ローラ13、現像装置10、クリーニングユニット６を一体的に構成し、画像形成装置100に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジに関する各種情報等が記憶される。
【００４６】
本実施形態では、メモリ15には、図７に示すように、基準電圧検知回路22により検知される基準電圧ＶＲの正常変動幅Ｗ１の上下限の閾値Ａ，Ｂが記憶されている。また、メモリ15には、現像剤容器11内の残トナー量と、基準電圧ＶＲと誘起電圧ＶＡとの電圧差に対応する差電圧Ｖδの平均値との関係テーブルが記憶されている。
【００４７】
次に、図３及び図４を用いて本実施形態の画像形成装置100の現像剤量検知手段となる現像剤量検知回路110の構成について説明する。本実施形態では、感光ドラム７に対向して所定の間隔離間（約３００μｍ）をもって現像スリーブ８が配置されている。感光ドラム７と現像スリーブ８との間には絶縁体としての空気が介在されるため静電容量ＣＳＤが存在している。
【００４８】
現像装置10には、現像スリーブ８と、該現像スリーブ８の表面に担持されるトナー層厚を規制する現像ブレード９が設けられている。現像剤容器11内で現像スリーブ８に対して所定の間隔離間して電極部材１が配置されている。電極部材１は、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄、リン青銅、アルミニウム、導電性樹脂等の導電性材料により現像スリーブ８の長手方向の長さとほぼ等しい長さを有して棒状に作製される。そして、現像スリーブ８の回転軸に平行に配置される。
【００４９】
電極部材１は導電性部材であれば同等の作用を得られるが、本実施形態では、現像剤容器11内における現像剤の循環に影響がないように、非磁性ステンレス（ＳＵＳ）材等の非磁性金属材料を用いた。現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡは、現像剤容器11内で現像スリーブ８と電極部材１との間に存在するトナー量に応じて増減する。
【００５０】
現像剤量検知回路110は、現像バイアス電源23を有し、該現像バイアス電源23と現像スリーブ８との間の通電経路は、通電接点部120，122を介して通電される。通電接点部120，122は弾性を持つ、例えば、板バネ形状のステンレス（ＳＵＳ）等の導電性部材で構成される。そして、現像剤量検知回路110の回路基盤端子と、画像形成装置100本体の通電経路端子とが通電接点部122により接続される。
【００５１】
同様に、画像形成装置100本体の通電経路端子と、現像装置10の通電経路端子とが通電接点部120により接続される。現像バイアス電源23からは交流成分と直流成分とが重畳された現像バイアス電圧Ｖｐｐが通電接点部120，122を介して現像スリーブ８に印加される。
【００５２】
また、現像スリーブ８と電極部材１との間には現像剤容器11内に存在する絶縁体としての空気と、現像剤が介在されるため現像剤量に応じて変化する静電容量ＣＡが存在している。また、現像剤量検知回路110には、現像剤容器11内にトナー無しとなった際の現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡと等しい基準静電容量ＣＲを持つ基準コンデンサ70が設けられている。
【００５３】
図３に示すように、現像バイアス電源23から交流成分と直流成分とが重畳された現像バイアス電圧Ｖｐｐが現像スリーブ８と基準コンデンサ70とに印加される。
【００５４】
現像バイアス電源23から基準コンデンサ70に印加された現像バイアス電圧Ｖｐｐは、基準電圧検知回路22で直流信号に変換される。そして、基準電圧ＶＲとして、エンジンコントローラ50内のＣＰＵに設けられたアナログ／デジタル変換端子に入力されてデジタルデータに変換される。
【００５５】
また、現像バイアス電源23から現像スリーブ８に現像バイアス電圧Ｖｐｐが印加されると、該現像スリーブ８と電極部材１との間に存在するトナー量に応じた静電容量ＣＡを介して電極部材１に現像バイアス電圧Ｖｐｐに対応した誘起電圧が誘起される。
【００５６】
電極部材１に誘起された誘起電圧は、誘起電圧検知回路21で直流信号に変換され、誘起電圧ＶＡとして、エンジンコントローラ50内のＣＰＵに設けられたアナログ／デジタル変換端子に入力されてデジタルデータに変換される。
【００５７】
そして、エンジンコントローラ50内のＣＰＵにより以下の数１式が実行されて、基準電圧ＶＲと誘起電圧ＶＡとの電圧差に対応する差電圧Ｖδが算出される。
【００５８】
［数１］
Ｖδ＝ＶＡ−ＶＲ
【００５９】
図４は、現像剤量検知手段であって静電容量検知手段となる現像剤量検知回路110の回路構成を示す。図３に示すように、現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡは等価的にコンデンサを構成している。現像バイアス電源23は、現像スリーブ８と、基準コンデンサ70とに対して矩形波状の交流成分と直流成分とを重畳した現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加している。
【００６０】
現像バイアス電源23から印加される現像バイアス電圧Ｖｐｐは、立ち上がりと立ち下がりとを有する矩形波により構成されている。そして、図４に示す現像スリーブ８と、電極部材１との間の静電容量ＣＡと、抵抗62，63、可変抵抗61により端子ａ１において微分波形として検知される。
【００６１】
ダイオード64は負出力のクランプダイオードである。端子ａ１における微分波形は、抵抗62，63、可変抵抗61で分圧され、オペアンプ65、ダイオード66、コンデンサ68とディスチャージ用抵抗67とから成るピークホールド回路によりピーク検知され、誘起電圧ＶＡとして直流信号に変換される。このとき、可変抵抗61は、前記ピークホールド回路からの出力が所望の値になるように調整されている。ディスチャージ用抵抗67はコンデンサ68の電荷をディスチャージするための抵抗である。
【００６２】
現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡは、現像剤容器11内で現像スリーブ８と電極部材１との間に存在するトナー量に依存する。つまり、２つの導体（電気を良く通す物資）となる現像スリーブ８と電極部材１との間に誘電体（絶縁体）からなるトナーが存在する場合には、該現像スリーブ８と電極部材１との間の誘電率が高くなる。このため、現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡは大きくなる。
【００６３】
従って、現像剤容器11内のトナーの減少と共に現像スリーブ８と電極部材１との間の誘電率が小さくなり、静電容量ＣＡも小さくなる。このため、前記ピークホールド回路により検知される電圧も小さくなる。
【００６４】
前述した図４に示す現像剤量検知回路110の上段に記載した誘起電圧検知回路21が、現像スリーブ８と、電極部材１との間に存在する現像剤量が増減することにより変動する静電容量ＣＡを検知する第一の静電容量検知手段を構成する。
【００６５】
一方、現像バイアス電源23から印加される現像バイアス電圧Ｖｐｐは、現像スリーブ８へ供給される。更に、現像剤容器11内（現像剤容器内）の現像剤の有無判定を行う。そのために、現像スリーブ８と、電極部材１との間に存在する現像剤量が所定の現像剤量（現像剤無し）のときの静電容量ＣＡ０に対応する基準静電容量ＣＲを有する基準コンデンサ70にも供給される。そして、図４に示す基準コンデンサ70と、抵抗72，73、可変抵抗71により端子ｒ１において微分波形として検知される。
【００６６】
ダイオード74は負出力のクランプダイオードである。端子ｒ１における微分波形は、抵抗72，73、可変抵抗71で分圧され、オペアンプ75、ダイオード76、コンデンサ78とディスチャージ用抵抗77とから成るピークホールド回路によりピーク検知され、基準電圧ＶＲとして直流信号に変換される。このとき、可変抵抗71は、前記ピークホールド回路からの出力が所望の値になるように調整されている。ディスチャージ用抵抗77はコンデンサ78の電荷をディスチャージするための抵抗である。
【００６７】
図４に示す現像剤量検知回路110の下段に記載した基準電圧検知回路22と基準コンデンサ70とが第二の静電容量検知手段を構成する。第二の静電容量検知手段は、現像剤容器11内の現像剤の有無判定を行う。そのために、現像スリーブ８と、電極部材１との間に存在する現像剤量が所定の現像剤量（現像剤無し）のときの静電容量ＣＡ０に対応する基準静電容量ＣＲを有する基準コンデンサ70を具備する。
【００６８】
図４に示す現像剤量検知回路110により、それぞれ直流信号に変換された誘起電圧ＶＡと、基準電圧ＶＲとは、それぞれの端子ａ２，ｒ２に出力される。現像剤量検知回路110の端子ａ２，ｒ２に直流信号として出力された誘起電圧ＶＡと、基準電圧ＶＲとは、図３に示すエンジンコントローラ50内に設けられたＣＰＵのアナログ／デジタル変換端子に入力される。
【００６９】
これにより、現像剤容器11内のトナー残量に応じて電極部材１に誘起された誘起電圧は図４に示す現像剤量検知回路110と図３に示すエンジンコントローラ50とによりデジタルデータに変換され、現像剤容器11内のトナー残量判定の演算処理を行う。
【００７０】
尚、本実施形態では、図４に示す現像剤量検知回路110の構成から、現像剤容器11内のトナー量が減少し、現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡが減少すると、該電極部材１に誘起される誘起電圧が減少する。尚、電極部材１に誘起される誘起電圧のデータの増減関係はこれに限定されるものではない。
【００７１】
図４に示す電極部材１に誘起される誘起電圧ＶＡ（アンテナ電圧）や基準電圧ＶＲの値は、静電容量ＣＡの値によって変わる。その変化量は図４に示すような回路構成によって変わってしまう。ここで、コンデンサにかかる電圧をＶin、誘起電圧ＶＡ（アンテナ電圧）／基準電圧ＶＲをＶout、抵抗器の抵抗をＲ、静電容量ＣＡをＣで表わすと以下の微分回路の数７式で示す関係となる。
【００７２】
［数７］
Ｖout＝−ＲＣ×（ｄＶin）／ｄｔ
【００７３】
実際は、前記Ｖinは、交流成分であるため図４の電気回路で示すようにダイオードで整流したり、フィルタ回路を設ける必要がある。基準電圧値は図４に示す電気回路に依存するものである。
【００７４】
図５は現像剤容器11内のトナー量と、エンジンコントローラ50によりデジタルデータに変換された基準電圧ＶＲと誘起電圧ＶＡとの推移を示す図である。図５において、横軸は現像剤容器11内のトナー量を示し、縦軸は、エンジンコントローラ50によりデジタルデータに変換された基準電圧ＶＲと誘起電圧ＶＡとを示す。
【００７５】
図５に示すように、基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する基準電圧ＶＲは現像剤容器11内のトナー量が変動しても殆んど変化せず略一定の電圧値を維持する。現像剤容器11内のトナーを介在した現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する誘起電圧ＶＡは現像剤容器11内のトナー量の減少に応じて電圧値が低下する。
【００７６】
本実施形態では、図５のＰ点で示すように、現像剤容器11内のトナーを介在した現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する誘起電圧ＶＡが、基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する基準電圧ＶＲまで下がる。そのとき、現像剤容器11内のトナーが無くなったと判定する。
【００７７】
次に図６を用いて現像バイアス電圧Ｖｐｐの印加タイミングについて説明する。図６に示すタイミングチャートは、帯電ローラ13、現像スリーブ８及び転写ローラ４の配置角度による印加タイミングのずれ分を省略し、記録材２の搬送タイミングを基準にしたタイミングチャートの模式図である。記録材が搬送されるタイミングに合わせて、図６に示すように、帯電ローラ13に印加する帯電バイアス電圧を印加する。更に、現像スリーブ８に印加する交流成分からなる現像バイアスＡＣ（交流）電圧と、直流成分からなる現像バイアスＤＣ（直流）電圧とを重畳した現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加する。
【００７８】
図６に示す現像バイアスＡＣ（交流）電圧は、記録材２に画像形成している間は印加する。画像形成時以外は現像バイアスＡＣ（交流）電圧を印加しない。即ち、先行する記録材２と後続する記録材２との間（紙間）では現像バイアスＡＣ（交流）電圧を印加しない。
【００７９】
これは、先行する記録材２と後続する記録材２との間（紙間）における余分なトナー現像を抑えるためである。このとき、図６に示すように、現像バイアスＤＣ（直流）電圧は、画像形成時と紙間時とで電圧を変更し、紙間中のトナー現像を抑制する設定としている。
【００８０】
帯電ローラ13に印加する帯電バイアス電圧は、直流電圧として、−６１０Ｖを印加し、感光ドラム７の表面上を−６００Ｖに帯電している。現像バイアスＡＣ（交流）電圧は、ピークトゥピーク電圧で１６００Ｖを印加し、現像バイアスＤＣ（直流）電圧は画像形成時で−４００Ｖを印加し、紙間時は−５００Ｖを印加している。
【００８１】
次に現像剤容器11内のトナー残量の検知タイミングについて説明する。画像形成装置100の画像形成動作を実行するソフトプログラムが一周するのに２ｍｓｅｃ〜３ｍｓｅｃを要する。そして、２ｍｓｅｃ〜３ｍｓｅｃ毎に現像スリーブ８と基準コンデンサ70に現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加した状態における基準電圧ＶＲと、誘起電圧ＶＡの各デジタルデータを検知する。
【００８２】
サンプリング数は２００データ分を採取し、２００データ分の各々に対して、前記数１式により差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）を求める。そして、図５のＰ点以降で示すように、差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）が０以下になるのが２００データ分中で７０％（１４０データ）以上のとき、現像剤容器11内にトナーが無いものと判定するように設定している。
【００８３】
次に図７を用いて現像剤量検知手段となる現像剤量検知回路110の通電経路上の通電接点部120，122で接点不良が発生したか否かを判定する構成について説明する。或いは、現像スリーブ８と、感光ドラム７との間で異常放電が発生したか否かを判定する構成について説明する。図７はこれらの異常状態を判定する基準電圧ＶＲの閾値Ａ，Ｂを示す。
【００８４】
本実施形態では、誘起電圧検知回路21により検知される電極部材１に誘起される誘起電圧ＶＡが所定値になる。その所定値は、第一の静電容量検知手段を兼ねる該誘起電圧検知回路21により検知した静電容量ＣＡと、第二の静電容量検知手段を兼ねる基準電圧検知回路22により検知した基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲとを考慮する。そして、静電容量ＣＡと、基準静電容量ＣＲとが、予め設定されたそれぞれの正常変動幅を超えた値に対応して図７に示す閾値Ａ，Ｂが設定される。
【００８５】
＜接点不良の判定＞
図３に示す通電接点部120，122の何れかにおいて、通電用板バネの変形等による接点不良が生じると、微小な空隙が生じて、図13に示す浮遊静電容量ＣＦ１が生じる。図13は通電接点部120の接点不良により浮遊静電容量ＣＦ１が生じた場合の一例である。
【００８６】
また、現像剤容器11内の現像剤残量を検知する際に用いる基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する基準電圧ＶＲは、基準コンデンサ70の本来の基準静電容量ＣＲだけではない。図３に示す感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤの影響も受ける。
【００８７】
このため、基準コンデンサ70の実質的な合成静電容量ＣＲ´は、基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲと、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤとを用いて以下の数２式により求められる。
【００８８】
［数２］
１／ＣＲ´＝（１／ＣＲ）＋（１／ＣＳＤ）
【００８９】
また、図13に示す浮遊静電容量ＣＦ１が生じると、基準コンデンサ70の実質的な合成静電容量ＣＲ´は、以下の通りである。基準コンデンサ70の本来の基準静電容量ＣＲを考慮する。更に、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤを考慮する。更に、現像剤量検知回路110の通電経路上の通電接点部120，122の接点不良により生じる浮遊静電容量ＣＦ１とを用いて以下の数３式により求められる。
【００９０】
［数３］
１／ＣＲ´＝（１／ＣＲ）＋（１／ＣＳＤ）＋（１／ＣＦ１）
【００９１】
このことから、基準コンデンサ70の実質的な合成静電容量ＣＲ´は、現像剤容器11内のトナー残量を検知するための基準コンデンサ70の本来の基準静電容量ＣＲよりも小さくなる。
【００９２】
その結果、現像バイアス電源23から印加される現像バイアス電圧Ｖｐｐによって、基準コンデンサ70の実質的な合成静電容量ＣＲ´が充電される時間が短くなる。このため、図４に示す本実施形態の現像剤量検知回路110の構成上、図７のαで示す異常時の基準電圧ＶＲ１´は、正常時の基準電圧ＶＲよりも大きく出力される。
【００９３】
現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形して接点不良を起こす。その場合の異常判定基準となる図７に示す基準電圧ＶＲの閾値Ａの設定としては、現像装置10の公差や環境変動による静電容量変動分を予め実験によって求めておく。そして、その正常変動幅Ｗ１の上限値を閾値Ａとしてメモリ15に記憶しておく。
【００９４】
そして、図７のαで示すように閾値Ａを上回る異常時の基準電圧ＶＲ１´が検知される。そのとき、判定手段となるメモリ制御回路81により現像バイアス電源23と現像スリーブ８との間の通電経路上の通電接点部120，122の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こしたと判定する。
【００９５】
即ち、現像剤量検知回路110の基準電圧検知回路22により検知した静電容量ＣＲ´に対応する基準電圧ＶＲ１´が図７に示す正常変動幅Ｗ１の上限の閾値Ａを超えて大きくなる。その場合に現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形したものと判定する。
【００９６】
＜異常放電の判定＞
次に、図７を用いて、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が生じた場合の判定について説明する。本実施形態では、感光ドラム７と現像スリーブ８との離間距離を３００μｍに設定し、現像バイアス電圧Ｖｐｐを１６００Ｖに設定している。
【００９７】
通常の大気圧中で画像形成装置100を使用した場合には、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電は発生しない。しかし、気圧が低い高地環境で画像形成装置100が使用されると、感光ドラム７や現像スリーブ８のインピーダンスが低下して該感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電し易くなる。
【００９８】
感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が持続された場合、該感光ドラム７と現像スリーブ８との間は、電圧−電流特性がオームの法則が成立する一次式の特性であるオーミック特性を示すと見なされる。
【００９９】
このため、該感光ドラム７と現像スリーブ８との間はアーク放電現象により等価的に導体で接続されたと見なすことが出来る。このため、前記数３式における静電容量ＣＳＤを省略出来、浮遊静電容量ＣＦ１も無いものと見なせば、前記数３式から、実質的な合成静電容量ＣＲ´は、基準コンデンサ70の本来の基準静電容量ＣＲを用いて以下の数４式により求められる。
【０１００】
［数４］
１／ＣＲ´＝１／ＣＲ
【０１０１】
前記数４式から感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が持続された場合の実質的な合成静電容量ＣＲ′は、正常時の基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲよりも大きくなる。
【０１０２】
その結果、現像バイアス電源23により印加される現像バイアス電圧Ｖｐｐによって、合成静電容量ＣＲ′が充電される時間が長くなる。このため、図４に示す本実施形態の現像剤量検知回路110の構成上、図７のβで示す異常時の基準電圧ＶＲ２´は、正常時の基準電圧ＶＲよりも小さく出力される。
【０１０３】
そのため、図７に示すように、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が持続される場合の異常時の基準電圧ＶＲ２´の異常判定基準となる閾値Ｂの設定は以下の通りである。現像装置10の公差や環境変動による静電容量変動分と、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が持続したときの静電容量変動分とを予め実験によって求めておく。そして、その正常変動幅Ｗ１の下限値を閾値Ｂとしてメモリ15に記憶しておく。
【０１０４】
そして、図７のβで示すように閾値Ｂを下回った異常時の基準電圧ＶＲ２´が検知されたとき、判定手段となるメモリ制御回路81により感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電を起こしていると判定する。
【０１０５】
即ち、現像剤量検知回路110の基準電圧検知回路22により検知した静電容量ＣＲ´に対応する基準電圧ＶＲ２´が正常変動幅Ｗ１を超えて下限の閾値Ｂよりも小さくなった場合に感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電したものと判定する。
【０１０６】
次に図８を用いてエンジンコントローラ50による本実施形態の制御動作について説明する。先ず、図８のステップＳ101において、メモリ15に記憶された基準電圧ＶＲ、誘起電圧ＶＡ、差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）及び差電圧Ｖδの平均値の各値をリセットし、スタンバイ状態となる。
【０１０７】
その後、ステップＳ102において、Ｃｏｐｙ／Ｐｒｉｎｔボタンがユーザによって押下される。すると、ステップＳ103において、感光ドラム７、現像装置10及び定着装置５等の駆動を開始する。
【０１０８】
そして、ステップＳ104において、記録材２の搬送タイミングに従って、帯電バイアス電圧を帯電ローラ13に印加する。更に、現像バイアス電圧Ｖｐｐを現像スリーブ８及び基準コンデンサ70に印加し、その他の各種バイアス電圧を適宜印加して画像形成動作を開始する。
【０１０９】
次に、ステップＳ105〜Ｓ107において、現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加中の２ｍｓｅｃ〜３ｍｓｅｃ毎に、基準電圧ＶＲ、誘起電圧ＶＡ、差電圧Ｖδ、差電圧Ｖδの平均値の計測及び計算を開始する。
【０１１０】
次に、ステップＳ108において、基準電圧ＶＲが、現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形して接点不良を起こした場合の異常判定基準となる閾値Ａを超えたか否かを判断する。ステップＳ108において、基準電圧ＶＲが閾値Ａを超えた場合には、ステップＳ117に進む。そして、ステップＳ117において、メモリ制御回路81により、図３に示す通電接点部120，122の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こしたと判定する。
【０１１１】
図３に示す通電接点部120，122の接点不良は、カートリッジの再着脱操作や現像加圧レバーの再操作により改善出来る見込みが有る。このため、ステップＳ117に示すように、画像形成装置100の表示部19に「カートリッジを再着脱してください／現像加圧レバーを再操作してください」等のメッセージを表示させる。そして、ユーザに図３に示す通電接点部120，122の接点不良の改善操作を促す。
【０１１２】
即ち、ステップＳ117において、メモリ制御回路81により、図３に示す現像バイアス電源23と現像スリーブ８との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネ等が変形して接点不良が生じたものと判定する。その場合には、画像形成装置100本体（画像形成装置の本体）に着脱可能に設けられた現像装置10の着脱操作または該現像装置10の現像加圧レバーによる再加圧操作を促すエラー警告を表示部19に表示する。
【０１１３】
前記ステップＳ108において、基準電圧ＶＲが閾値Ａを超えない場合には、ステップＳ109に進む。そして、ステップＳ109において、基準電圧ＶＲ、誘起電圧ＶＡ、差電圧Ｖδを２００データ分、計測及び計算したか否かを判断する。そして、２００データ分の計測及び計算を実施した場合には、ステップＳ110に進む。２００データ分の計測及び計算を実施するまでは前記ステップＳ105〜ステップＳ109を繰り返す。
【０１１４】
ステップＳ110において、基準電圧ＶＲが、現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形して接点不良を起こす。その場合の異常判定基準となる閾値Ａを２００データ分中で７０％以上の比率で上回ったか否かを判断する。ステップＳ110において、基準電圧ＶＲが閾値Ａを２００データ分中で７０％以上の比率で上回った場合はステップＳ118に進んで通電接点部120，122の接点不良であると判定する。そして、メモリ15に格納されている差電圧Ｖδの平均値を参照する。
【０１１５】
ここで、図７のαに示すように、閾値Ａを大幅に上回る異常時の基準電圧ＶＲ１´が検知されたとき、通常であれば、異常時の基準電圧ＶＲ１´が図５に示す誘起電圧ＶＡを所定のデータ数（例えば２００データ分）の７０％以上の比率で上回っている。
【０１１６】
このため、図５のＰ点よりも右側の状態となり、現像剤容器11内にトナー無しの判定となり、画像形成動作を停止させる制御を行なっていた。しかし、本実施形態では、ステップＳ119において、予めメモリ15に格納されている関係テーブルの差電圧Ｖδの平均値から現像剤容器11内の残トナー量を推定する。そして、その残トナー量を所定の画像率で使用されるトナー量で除して記録材２の枚数に換算し、所定枚数まで画像形成動作を継続可能とする。
【０１１７】
即ち、メモリ制御回路81により、現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形して接点不良を起こしたものと判定する。その場合に、エンジンコントローラ50は画像形成装置100を制御して所定回数の画像形成動作を実行させる。その間にエラーメッセージや印刷可能枚数等を表示部19に表示する等してサービスマンによる修理を促す。
【０１１８】
前記ステップＳ110において、基準電圧ＶＲが閾値Ａを２００データ分中で７０％以上の比率で上回っていない場合はステップＳ111に進む。
【０１１９】
ステップＳ111において、基準電圧ＶＲが感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が持続された場合の異常判定基準となる閾値Ｂを２００データ分中で７０％以上の比率で下回ったか否かを判断する。前記ステップＳ111において、基準電圧ＶＲが閾値Ｂを２００データ分中で７０％以上の比率で下回った場合はステップＳ116に進む。そして、ステップＳ116において、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が発生したと判定する。
【０１２０】
ここで、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の異常放電の停止は以下のように判定できる。例えば、画像形成動作制御とは別の制御シーケンスにより現像バイアス電源23から現像スリーブ８及び基準コンデンサ70に現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加しつつ所定の電圧値（例えば、−１００Ｖ）づつ減少させる。そして、基準電圧ＶＲが上昇した時点で現像バイアス電圧Ｖｐｐの減少を終了させ、メモリ15に履歴を記憶させる。
【０１２１】
即ち、本実施形態では、メモリ制御回路81により感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電したものと判定した場合に、現像バイアス電源23は現像バイアス電圧Ｖｐｐの交流成分である現像バイアスＡＣ（交流）電圧値を減少させる。
【０１２２】
通常、現像バイアスＡＣ（交流）電圧を下げると基準電圧ＶＲも低下する。しかし、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で発生している異常放電が停止すると、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤを合成静電容量ＣＲ´として加えることになる。このとき、基準電圧ＶＲは減少しながらも上昇するポイントがある。このため、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の異常放電の停止が判別できる。
【０１２３】
また、現像バイアスＡＣ（交流）電圧が下がると、基準電圧ＶＲだけでなく、電極部材１に誘起される誘起電圧も一律に下がる。このため、誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）を用いて現像剤容器11内のトナー残量を検知する限り、誤検知することは無い。
【０１２４】
前記ステップＳ111において、基準電圧ＶＲが閾値Ｂを下回る比率が２００データ分中で７０％未満の場合、ステップＳ112に進んでトナー有り無しの判定を行う。ステップＳ112では、誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの差電圧Ｖδ≦０となる比率が２００データ分中で７０％以上であるか否かを判断する。そして、差電圧Ｖδ≦０となる比率が２００データ分中で７０％以上であればステップＳ115に進んで現像剤容器11内にトナー無しと判定し、画像形成動作を中止させる。
【０１２５】
前記ステップＳ112において、差電圧Ｖδ≦０となる比率が２００データ分中で７０％未満の場合は、ステップＳ113に進む。現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形して接点不良を起こす。
【０１２６】
その場合の異常判定基準となる閾値Ａを超えた基準電圧ＶＲのデータと、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が持続された場合の異常判定基準となる閾値Ｂを下回った基準電圧ＶＲのデータとを２００データ分から除く。そして、これらのデータを除いた上で誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）の平均値を求めてメモリ15に記憶して格納する。その後、ステップＳ114に進んで、現像剤容器11内にトナー有りと判定する。
【０１２７】
上記構成によれば、現像剤容器11内に収容された現像剤の残量の誤検知を防止することが出来る。また、図８のステップＳ118、Ｓ119に示すように、メモリ制御回路81により現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形して接点不良を起こしたと判定する。その場合も画像形成装置100により所定の枚数が印刷出来る。
【０１２８】
このため、ユーザが画像形成装置100の修理を依頼してからサービスマンによる修理が完了するまでに要する期間中も印刷が可能となる。
【０１２９】
また、画像形成装置100が高地等の気圧の低い場所で使用される際に、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が発生した場合も、基準電圧ＶＲや誘起電圧ＶＡによって検知出来、現像バイアス電圧Ｖｐｐを下げる等により印刷することが可能となる。更に、現像バイアス電源23の回路に、別途、異常放電による電流変化を検知する回路や電流増幅回路を必要とせず異常放電の検知が可能となる。
【実施例２】
【０１３０】
次に、図９及び図10を用いて本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の構成について説明する。尚、前記第１実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【０１３１】
図９を用いて、図３に示す電極部材１と、第一の静電容量検知手段を兼ねる誘起電圧検知回路21との間の通電経路上で通電接点部121，123の通電用板バネが変形して接点不良となった場合の異常状態を判定する。その場合の誘起電圧ＶＡの閾値Ｄの設定方法について説明する。
【０１３２】
図３に示す電極部材１と、誘起電圧検知回路21との間の通電接点部121，123の何れかにおいて通電用板バネの変形等による接点不良が生じると、微小な空隙が生じて、図13に示す浮遊静電容量ＣＦ２が生じる。図13は通電接点部121の接点不良により浮遊静電容量ＣＦ２が生じた場合の一例である。
【０１３３】
現像剤量検知手段となる現像剤量検知回路110において、現像剤容器11内に収容された現像剤の残量に対応する誘起電圧ＶＡは以下の通りである。即ち、図３に示す感光ドラム７と現像スリーブ８との間に形成される本来の静電容量ＣＡだけでなく、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤの影響も受ける。
【０１３４】
このため、図13に示す現像スリーブ８と、誘起電圧検知回路21との間の通電経路上に形成される実質的な合成静電容量ＣＡ´は、以下の通りである。即ち、現像スリーブ８と、電極部材１との間の本来の静電容量ＣＡと、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤとを用いて以下の数５式により求められる。
【０１３５】
［数５］
１／ＣＡ′＝（１／ＣＡ）＋（１／ＣＳＤ）
【０１３６】
更に、図13に示す浮遊静電容量ＣＦ２が生じると、図13に示す現像スリーブ８と、誘起電圧検知回路21との間の通電経路上に形成される実質的な合成静電容量ＣＡ´は以下の通りである。
【０１３７】
即ち、現像スリーブ８と電極部材１との間の本来の静電容量ＣＡと、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤとを用いる。更に、図13に示す電極部材１と誘起電圧検知回路21との間の通電経路上の通電接点部121，123の接点不良により生じる浮遊静電容量ＣＦ２とを用いて以下の数６式により求められる。
【０１３８】
［数６］
１／ＣＡ′＝（１／ＣＡ）＋（１／ＣＳＤ）＋（１／ＣＦ２）
【０１３９】
これにより、図13に示す現像スリーブ８と、誘起電圧検知回路21との間の通電経路上に形成される実質的な合成静電容量ＣＡ´は、現像スリーブ８と、電極部材１との間の本来の静電容量ＣＡよりも小さくなる。
【０１４０】
その結果、現像バイアス電源23により現像スリーブ８に印加される現像バイアス電圧によって、該現像スリーブ８と、誘起電圧検知回路21との間の通電経路上に形成される実質的な合成静電容量ＣＡ´が充電される時間が短くなる。
【０１４１】
このため、図４に示す本実施形態の現像剤量検知回路110の構成上、図９のγで示す異常時の誘起電圧ＶＡ１´は、正常時の誘起電圧ＶＡよりも大きく出力される。
【０１４２】
電極部材１と誘起電圧検知回路21との間の通電経路上で通電接点部121，123の通電用板バネが変形して接点不良を起こす。その場合、図９に示すように、現像剤容器11内のトナー残量を検知するための現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する誘起電圧ＶＡの異常判定基準となる閾値Ｄの設定は以下の通りである。現像装置10の公差や環境変動による静電容量変動分を予め実験によって求めておく。そして、その正常変動幅Ｗ２の上限値を閾値Ｄとしてメモリ15に記憶しておく。
【０１４３】
第一の静電容量検知手段を兼ねる誘起電圧検知回路21により検知した現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する誘起電圧ＶＡ１´が図９に示す正常変動幅Ｗ２の上限値からなる閾値Ｄを超えて大きくなる。その場合、メモリ制御回路81は、図３に示す電極部材１と誘起電圧検知回路21との間の通電経路上で通電接点部121，123の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こしたものと判定する。
【０１４４】
図10はエンジンコントローラ50による第２実施形態の動作を説明するフローチャートである。先ず、図10に示すステップＳ201において、メモリ15に記憶された現像剤容器11内のトナー残量を検知するための基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する基準電圧ＶＲの値をリセットする。更に、現像剤容器11内のトナー残量を検知するための現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する誘起電圧ＶＡの値をリセットする。更に、該誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）の値をリセットする。
【０１４５】
スタンバイ状態となった後、ステップＳ202において、Ｃｏｐｙ／Ｐｒｉｎｔボタンがユーザによって押下されると、ステップＳ203において、感光ドラム７、現像装置10、定着装置５等の駆動を開始する。
【０１４６】
そして、ステップＳ204において、記録材２の搬送タイミングに従って、帯電ローラ13に印加する帯電バイアス電圧を印加する。更に、現像バイアス電源23により現像スリーブ８及び基準コンデンサ70に印加する現像バイアス電圧Ｖｐｐ等の各種バイアス電圧を印加し、画像形成動作を開始する。
【０１４７】
次に、ステップＳ205〜Ｓ207において、現像バイアス電源23により現像スリーブ８及び基準コンデンサ70に現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加する。そして、印加中の２ｍｓｅｃ〜３ｍｓｅｃ毎に基準電圧ＶＲ、誘起電圧ＶＡ、差電圧Ｖδ、該差電圧Ｖδの平均値の計測及び計算を開始する。
【０１４８】
次に、ステップＳ208において、基準電圧ＶＲが図７のαで示す基準電圧ＶＲ１´のように、現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形して接点不良を起こす。その場合、異常判定基準となる閾値Ａを超える場合がある。
【０１４９】
或いは、電極部材１と誘起電圧検知回路21との間の通電経路上で通電接点部121，123の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こす。その場合、基準電圧ＶＲが図９のγで示す誘起電圧ＶＡ１´のように、異常判定基準となる閾値Ｄを上回る場合がある。それらの場合は、ステップＳ217に進んで、メモリ制御回路81により図３に示す通電接点部120〜123の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こしたと判定する。
【０１５０】
図３に示す通電接点部120〜123の接点不良は改善出来る見込みが有るため、前記ステップＳ208において、基準電圧ＶＲが閾値Ａを超えたか、或いは誘起電圧ＶＡが閾値Ｄを超えた場合にはステップＳ217に進む。そして、ステップＳ217において、「カートリッジを再着脱してください／現像加圧レバーを再操作してください」等のメッセージを表示部19に表示して改善操作を促し、前記ステップＳ208に戻る。
【０１５１】
前記ステップＳ208において、基準電圧ＶＲが閾値Ａを超えず、且つ誘起電圧ＶＡが閾値Ｄを超えていない場合にはステップＳ209に進む。そして、ステップＳ209において、基準電圧ＶＲ、誘起電圧ＶＡ、差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）を２００データ分計測及び計算したか否かを判断し、２００データ分計測及び計算した場合には、ステップＳ210に進む。尚、前記ステップＳ209において、基準電圧ＶＲ、誘起電圧ＶＡ、差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）を２００データ分計測及び計算するまでは前記ステップＳ205〜Ｓ209を繰り返す。
【０１５２】
ステップＳ210において、基準電圧ＶＲが閾値Ａを超える比率が２００データ分中で７０％以上の場合がある。或いは、誘起電圧ＶＡが閾値Ｄを上回る比率が２００データ分中で７０％以上の場合がある。それらの何れかの場合は、ステップＳ218に進んで、図３に示す通電接点部120〜123の接点不良が発生したと判定する。そして、メモリ15に記憶されている差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）の平均値を参照する。メモリ15には予め作成された現像剤容器11内の残トナー量と、差電圧Ｖδの平均値との関係テーブルが記憶されている。
【０１５３】
そして、予めメモリ15に記憶されている現像剤容器11内の残トナー量と、差電圧Ｖδの平均値との関係テーブルを用いて、差電圧Ｖδの平均値から現像剤容器11内の残トナー量を推定する。そして、ステップＳ219において、その残トナー量を所定の画像率で使用されるトナー量で除して記録材２の枚数に換算し、所定枚数まで画像形成動作を継続可能とする。その間にエラーメッセージや印刷可能枚数を表示する等してサービスマンによる修理を促す。
【０１５４】
前記ステップＳ210において、基準電圧ＶＲが閾値Ａを超える比率が２００データ分中で７０％に満たない場合で且つ誘起電圧ＶＡが閾値Ｄを上回る比率が２００データ分中で７０％に満たない場合はステップＳ211に進む。
【０１５５】
前記ステップＳ211において、現像剤容器11内のトナー残量を検知するための基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する基準電圧ＶＲが図７のβで示す基準電圧ＶＲ２´のように、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が持続される。その場合の異常判定基準となる閾値Ｂを下回った比率が２００データ分中で７０％以上か否かを判断する。
【０１５６】
そして、基準電圧ＶＲが閾値Ｂを下回った比率が２００データ分中で７０％以上の場合はステップＳ216へ進んで、図３に示す感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が発生したと判定する。
【０１５７】
感光ドラム７と現像スリーブ８との間の異常放電の停止は以下のように判定できる。例えば、画像形成動作制御とは別の制御シーケンスにより現像バイアス電源23から現像スリーブ８及び基準コンデンサ70に現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加しつつ所定の電圧値（例えば、−１００Ｖ）づつ減少させる。そして、基準電圧ＶＲが上昇した時点で現像バイアス電圧Ｖｐｐの減少を終了させ、メモリ15に履歴を記憶させる。
【０１５８】
通常、現像バイアスＡＣ（交流）電圧を下げると基準電圧ＶＲも低下する。しかし、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で発生している異常放電が停止すると、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤを合成静電容量ＣＲ´として加えることになる。このとき、基準電圧ＶＲは減少しながらも上昇するポイントがある。このため、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の異常放電の停止が判別できる。
【０１５９】
また、現像バイアスＡＣ（交流）電圧が下がると、基準電圧ＶＲだけでなく、電極部材１に誘起される誘起電圧も一律に下がる。このため、誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）を用いて現像剤容器11内のトナー残量を検知する限り、誤検知することは無い。
【０１６０】
前記ステップＳ211において、基準電圧ＶＲが閾値Ｂを下回る比率が２００データ分中で７０％未満の場合、ステップＳ212に進んでトナー有り無しの判定を行う。
【０１６１】
前記ステップＳ212では、誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの差電圧Ｖδ≦０となる比率が２００データ分中で７０％以上であるか否かを判断する。そして、差電圧Ｖδ≦０となる比率が２００データ分中で７０％以上であればステップＳ215に進んで現像剤容器11内にトナー無しと判定し、画像形成動作を中止させる。
【０１６２】
前記ステップＳ212において、差電圧Ｖδ≦０となる比率が２００データ分中で７０％未満の場合は、ステップＳ213に進む。現像スリーブ８と現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形して接点不良を起こす。
【０１６３】
その場合の異常判定基準となる閾値Ａを超えた基準電圧ＶＲのデータを、２００データ分中から除く。更に、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が持続された場合の異常判定基準となる閾値Ｂを下回った基準電圧ＶＲのデータを、２００データ分中から除く。
【０１６４】
更に、電極部材１と誘起電圧検知回路21との間の通電経路上で通電接点部121，123の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こした場合の異常判定基準となる閾値Ｄを超えた誘起電圧ＶＡのデータを２００データ分中から除く。
【０１６５】
これらの各データを２００データ分中から除いて、誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）の平均値を求めてメモリ15に記憶して格納する。その後、ステップＳ214に進んで、現像剤容器11内にトナー有りと判定する。他の構成は前記第１実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【実施例３】
【０１６６】
次に、図11及び図12を用いて本発明に係る画像形成装置の第３実施形態の構成について説明する。尚、前記各実施形態と同様に構成したものは同一の符号を付して説明を省略する。
【０１６７】
前記各実施形態では、図７のαで示すように閾値Ａを上回る異常時の基準電圧ＶＲ１´が検知される。そのとき、判定手段となるメモリ制御回路81により現像バイアス電源23と現像スリーブ８との間の通電経路上の通電接点部120，122の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こしたと判定する。
【０１６８】
また、図７のβで示すように閾値Ｂを下回った異常時の基準電圧ＶＲ２´が検知される。そのとき、判定手段となるメモリ制御回路81により感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電を起こしていると判定する。
【０１６９】
また、図９のγで示すように閾値Ｄを上回る異常時の誘起電圧ＶＡ１´が検知される。そのとき、判定手段となるメモリ制御回路81により電極部材１と誘起電圧検知回路21との間の通電経路上の通電接点部121，123の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こしたと判定する。
【０１７０】
本実施形態では、複数回検知される各誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの内、該誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとのそれぞれの前回との変化の差分を検知して異常状態が発生したと判定する。
【０１７１】
図11（ａ）は現像剤容器11内のトナー残量を検知するための図３に示す基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する基準電圧ＶＲが複数回検知される際の前回との変化の差分を検知して異常状態と判定する場合の閾値ΔＶ１，ΔＶ２の一例を示す。
【０１７２】
図11（ａ）のαで示すように閾値Ａを上回る異常時の基準電圧ＶＲ１´と、基準コンデンサ70の本来の基準静電容量ＣＲに対応する正常時の基準電圧ＶＲとの差電圧からなる閾値ΔＶ１は以下の通りである。即ち、図３に示す現像バイアス電源23と現像スリーブ８との間の通電経路上の通電接点部120，122の何れかにおいて通電用板バネが変形して接点不良を起こす。そのときの基準電圧ＶＲ１´の正常時の基準電圧ＶＲに対する変化分が閾値ΔＶ１である。
【０１７３】
また、図11（ａ）のβで示すように閾値Ｂを下回る異常時の基準電圧ＶＲ２´と、基準コンデンサ70の本来の基準静電容量ＣＲに対応する正常時の基準電圧ＶＲとの差電圧からなる閾値ΔＶ２は以下の通りである。即ち、図３に示す感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が発生したときの基準電圧ＶＲ２´の正常時の基準電圧ＶＲに対する変化分が閾値ΔＶ２である。
【０１７４】
図11（ｂ）は図３に示す現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する誘起電圧ＶＡが複数回検知される際の前回との変化の差分を検知して異常状態と判定する場合の閾値ΔＶ３，ΔＶ４の一例を示す。
【０１７５】
図12は本実施形態の動作を説明するフローチャートである。図12のステップＳ301において、ｎ回目に検知した図３の基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する基準電圧ＶＲｎの値をリセットする。更に、ｎ回目に検知した現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する誘起電圧ＶＡｎの値をリセットする。
【０１７６】
更に、ｎ回目に検知した基準電圧ＶＲｎと、ｎ回目に検知した誘起電圧ＶＡｎとの差電圧Ｖδｎ（＝ＶＡｎ−ＶＲｎ）の値をリセットする。更に、前回（ｎ−１回目）に検知した基準電圧ＶＲ（ｎ−１）と、今回（ｎ回目）に検知した基準電圧ＶＲｎとを比較した差電圧からなる基準電圧変化分ＶＲδｎの値をリセットする。更に、前回（ｎ−１回目）に検知した誘起電圧ＶＡ（ｎ−１）と、今回（ｎ回目）に検知した誘起電圧ＶＡｎとを比較した差電圧からなる誘起電圧変化分ＶＡδｎの値をリセットする。
【０１７７】
ここで、電圧変化分は、静電容量の変化のことである。従って、事前に接点不良時の変化分や、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で起きる放電時の変化分を求めておき、それを閾値とする。
【０１７８】
そして、スタンバイ状態となった後、ステップＳ302において、Ｃｏｐｙ／Ｐｒｉｎｔボタンがユーザによって押下されると、ステップＳ303において、感光ドラム７、現像装置10、定着装置５等の駆動を開始する。そして、ステップＳ304において、記録材２の搬送タイミングに従って、帯電バイアス電圧や現像バイアス電圧Ｖｐｐ等の各種バイアス電圧を印加して画像形成動作を開始する。
【０１７９】
次に、ステップＳ305〜Ｓ309において、現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加する。その印加中で２ｍｓｅｃ〜３ｍｓｅｃ毎に基準電圧ＶＲｎ、誘起電圧ＶＡｎ、差電圧Ｖδｎ（＝ＶＡｎ−ＶＲｎ）、基準電圧変化分ＶＲδｎ、誘起電圧変化分ＶＡδｎ、差電圧Ｖδｎの平均値の計測及び計算を開始する。
【０１８０】
次に、ステップＳ310において、図11（ａ）に示す基準電圧変化分ＶＲδｎが閾値ΔＶ１を超えるか、或いは、図11（ｂ）に示す誘起電圧変化分ＶＡδｎが閾値ΔＶ３を超えるかを判断する。
【０１８１】
前記ステップＳ310において、図11（ａ）に示す基準電圧変化分ＶＲδｎが閾値ΔＶ１を超える場合がある。或いは、図11（ｂ）に示す誘起電圧変化分ＶＡδｎが閾値ΔＶ３を超える場合がある。それらの場合には、メモリ制御回路81により図３に示す通電経路上で通電接点部120〜123の何れかで通電用板バネが変形して接点不良を起こしたと判定する。
【０１８２】
図３に示す現像バイアス電源23と現像スリーブ８との間の通電経路上の通電接点部120，122の通電用板バネの変形等による接点不良は改善出来る見込みが有る。更に、電極部材１と誘起電圧検知回路21との間の通電経路上の通電接点部121，123の通電用板バネの変形等による接点不良は改善出来る見込みが有る。
【０１８３】
このため前記ステップＳ310において、図11（ａ）に示す基準電圧変化分ＶＲδｎが閾値ΔＶ１を超えるか、或いは、図11（ｂ）に示す誘起電圧変化分ＶＡδｎが閾値ΔＶ３を超えた場合にはステップＳ317に進む。そして、ステップＳ317において、「カートリッジを再着脱してください／現像加圧レバーを再操作してください」等のメッセージを表示部19に表示して通電経路上の接点不良の改善操作を促したり、エラーメッセージ等を表示する。
【０１８４】
そして、ステップＳ318において、メモリ15に記憶されている差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）の平均値を参照する。メモリ15には予め作成された現像剤容器11内の残トナー量と、差電圧Ｖδの平均値との関係テーブルが記憶されている。
【０１８５】
そして、予めメモリ15に記憶されている現像剤容器11内の残トナー量と、差電圧Ｖδの平均値との関係テーブルを用いて、前回の差電圧Ｖδｎ（＝ＶＡｎ−ＶＲｎ）の検知結果から現像剤容器11内の残トナー量を推定する。
【０１８６】
そして、その残トナー量を所定の画像率で使用されるトナー量で除して記録材２の枚数に換算し、所定枚数まで画像形成動作を継続可能とする。その間にエラーメッセージや印刷可能枚数を表示する等してサービスマンによる修理を促す。
【０１８７】
前記ステップＳ310において、図11（ａ）に示す基準電圧変化分ＶＲδｎが閾値ΔＶ１を超えず、且つ図11（ｂ）に示す誘起電圧変化分ＶＡδｎが閾値ΔＶ３を超えない場合にはステップＳ311に進む。そして、ステップＳ311において、図11（ａ）に示す基準電圧変化分ＶＲδｎが閾値ΔＶ２を超えるか、或いは、図11（ｂ）に示す誘起電圧変化分ＶＡδｎが閾値ΔＶ４を超えるかを判断する。
【０１８８】
前記ステップＳ311において、図11（ａ）に示す基準電圧変化分ＶＲδｎが閾値ΔＶ２を超えるか、或いは、図11（ｂ）に示す誘起電圧変化分ＶＡδｎが閾値ΔＶ４を超えた場合にはステップＳ316に進む。そして、ステップＳ316において、図３に示す感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電が発生したと判定する。
【０１８９】
感光ドラム７と現像スリーブ８との間の異常放電の停止は前述と同様に判定できる。例えば、画像形成動作制御とは別の制御シーケンスにより現像バイアス電源23から現像スリーブ８及び基準コンデンサ70に現像バイアス電圧Ｖｐｐを印加しつつ所定の電圧値（例えば、−１００Ｖ）づつ減少させる。そして、基準電圧ＶＲが上昇した時点で現像バイアス電圧Ｖｐｐの減少を終了させ、メモリ15に履歴を記憶させる。
【０１９０】
通常、現像バイアスＡＣ（交流）電圧を下げると基準電圧ＶＲも低下する。しかし、感光ドラム７と現像スリーブ８との間で発生している異常放電が停止すると、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の静電容量ＣＳＤを合成静電容量ＣＲ´として加えることになる。このとき、基準電圧ＶＲは減少しながらも上昇するポイントがある。このため、感光ドラム７と現像スリーブ８との間の異常放電の停止が判別できる。
【０１９１】
また、現像バイアスＡＣ（交流）電圧が下がると、基準電圧ＶＲだけでなく、電極部材１に誘起される誘起電圧も一律に下がる。このため、誘起電圧ＶＡと基準電圧ＶＲとの差電圧Ｖδ（＝ＶＡ−ＶＲ）を用いて現像剤容器11内のトナー残量を検知する限り、誤検知することは無い。
【０１９２】
前記ステップＳ311において、図11（ａ）に示す基準電圧変化分ＶＲδｎが閾値ΔＶ２を超えず、且つ図11（ｂ）に示す誘起電圧変化分ＶＡδｎが閾値ΔＶ４を超えない場合には、ステップＳ312に進む。そして、ステップＳ312において、差電圧Ｖδｎの計測及び計算が２００データ分実行されたか否かを判断する。前記ステップＳ312において、差電圧Ｖδｎの計測及び計算が２００データ分未満の場合は前記ステップＳ302に戻る。
【０１９３】
前記ステップＳ312において、差電圧Ｖδｎの計測及び計算を２００データ分実行した場合は、ステップＳ313に進んで２００データ分中で差電圧Ｖδｎ≦０となった比率が７０％以上であるか否かを判断する。そして、ステップＳ313において、２００データ分中で差電圧Ｖδｎ≦０となった比率が７０％以上の場合はステップＳ319に進んでトナー無しと判定し、以降の画像形成動作を中止する。
【０１９４】
前記ステップＳ313において、２００データ分中で差電圧Ｖδｎ≦０となった比率が７０％未満の場合がある。その場合には、ステップＳ314に進んで、２００データ分中の差電圧Ｖδの平均値を求めてメモリに15に格納し、ステップＳ315においてトナー有りと判定する。
【０１９５】
本実施形態では、図11（ｂ）に示すように、誘起電圧検知回路21により検知される誘起電圧ＶＡと、メモリ15に記憶された前回の誘起電圧ＶＡとを比較した差電圧が所定値となる図11（ｂ）に示す閾値ΔＶ３、ΔＶ４になる。更に、その変化の正負方向に基づいて現像剤量検知回路110の通電経路上で接点不良が発生したか、或いは、現像スリーブ８と感光ドラム７との間で異常放電が発生したかをメモリ制御回路81により判定する。
【０１９６】
メモリ制御回路81は、図３に示す基準電圧検知回路22により検知した基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する図11（ａ）に示す基準電圧ＶＲが正常変動幅の上限の閾値Ａを超えて正方向に大きくなる。更に、図11（ａ）のαで示すように前回の基準電圧ＶＲから正方向に変動した場合に、図３に示す現像スリーブ８と、現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形したものと判定する。
【０１９７】
また、メモリ制御回路81は、図３に示す基準電圧検知回路22により検知した基準コンデンサ70の基準静電容量ＣＲに対応する図11（ａ）に示す基準電圧ＶＲが正常変動幅の下限の閾値Ｂを超えて負方向に大きくなる。更に、図11（ａ）のβで示すように前回の基準電圧ＶＲから負方向に変動した場合に、図３に示す感光ドラム７と、現像スリーブ８との間で異常放電したものと判定する。
【０１９８】
また、メモリ制御回路81は、図３に示す誘起電圧検知回路21により検知した現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する図11（ｂ）に示す誘起電圧ＶＡが正常変動幅の上限の閾値Ｄを超えて正方向に大きくなる。更に、図11（ｂ）のγで示すように前回の誘起電圧ＶＡから正方向に変動した場合に、図３に示す現像スリーブ８と、現像バイアス電源23との間の通電経路上で通電接点部120，122の通電用板バネが変形したものと判定する。
【０１９９】
また、メモリ制御回路81は、図３に示す誘起電圧検知回路21により検知した現像スリーブ８と電極部材１との間の静電容量ＣＡに対応する図11（ｂ）に示す誘起電圧ＶＡが正常変動幅の下限の閾値Ｅを超えて負方向に大きくなる。更に、図11（ｂ）のεで示すように前回の誘起電圧ＶＡから負方向に変動した場合に、図３に示す感光ドラム７と現像スリーブ８との間で異常放電したものと判定する。他の構成は前記各実施形態と同様に構成され、同様の効果を得ることが出来る。
【符号の説明】
【０２００】
１    …電極部材(現像剤量検知手段)
７    …感光ドラム（像担持体）
８    …現像スリーブ（現像剤担持体）
11    …現像剤容器
21    …誘起電圧検知回路(誘起電圧検知手段；現像剤量検知手段；第一の静電容量検知手段)
81    …メモリ制御回路(判定手段)
110   …現像剤量検知回路(現像剤量検知手段；第一、第二の静電容量検知手段)
【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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