(57)【要約】【課題】現像剤残量の検知と、画像形成に関する異常の検出とを、効率よく正確に行うこと。【解決手段】レーザビームプリンタであって、未使用時のトナーと現像剤担持体２との接触を遮断するためのトナーシール６と、トナーシール６の取付位置よりも現像剤担持体２に近い側に配設された第１電極部材４１と、トナーシール６の取付位置よりも現像剤担持体２から遠い側に配設された第２電極部材４２と、を備えたプロセスカートリッジＣを装着可能である。そして、第１電極部材４１に生じた静電容量と、第２電極部材４２に生じた静電容量とに基づいて、カートリッジＣのプリンタ本体に正確に接触しているか否か、トナーシールが除去されているか否か、トナーが容器内で偏在しているか否かを判定する。【選択図】  図１
2004151368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセスカートリッジを装着し、プロセスカートリッジ内の現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジは、
現像剤を収納する現像容器と、
前記現像容器内の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像容器内部に除去可能に取り付けられた、未使用時の前記現像剤と前記現像剤担持体との接触を遮断するためのシール部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体に近い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第１電極部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体から遠い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第２電極部材と、
を備え、
前記画像形成装置は、
前記現像剤担持体に所定電圧を印加する印加手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第１電極部材に生じた静電容量を検出する第１検出手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第２電極部材に生じた静電容量を検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段での検出値と前記第２検出手段での検出値に応じて、現像剤の残量、及びプロセスカートリッジに関する異常の有無を判定する判定手段と、
備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤の残量及びプロセスカートリッジの異常を検知する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、着脱可能なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置では、プロセスカートリッジ内の現像剤の残量を検知可能なものもすでに知られている。
【０００３】
例えば、ピエゾ素子やフォトカプラによって、複数のトナー残量レベルを検出する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、板金状の電極間の静電容量を測定することによりトナーの量を逐次に検出する方法も知られている（特許文献２参照）。さらに、画像形成装置内またはプロセスカートリッジ内に配設された板金状の電極部材と、トナーを感光体上の現像部へと搬送する現像剤担持体の間の静電容量を測定することにより、トナーの量を逐次に検出する方法も提案されている（特許文献３参照）。
【０００４】
また、上記のような静電容量を測定することによりトナー量を検出するトナー残量検知手段に加え、現像剤担持体近傍にトナー有無検知手段を設けることで、プロセスカートリッジに関するより詳細な情報が得られる方法も提案されている（特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−１７６９６２号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７２０６０号公報
【特許文献３】
特開２０００−２０６７７４号公報
【特許文献４】
特開２０００−２７５９５０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像形成装置による現像剤の残量検知には、プロセスカートリッジの装着の異常があった場合に対応しきれないという問題があった。
【０００７】
例えば、プロセスカートリッジが本体に対して所定の位置に正確に装着されていない場合には、画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの破損や故障につながる場合がある。また、プロセスカートリッジと本体の電気接点が汚れている場合などには、正確な信号の送受信が行われず、本体側で、正確に現像剤の残量を検知できず、プロセスカートリッジの交換時期の判断を誤ることもあった。
【０００８】
さらに、出荷時のプロセスカートリッジには、現像剤担持体と現像剤の接触を遮断するためのシール部材が設けられており、最初のカートリッジ装着時に、ユーザがシール部材を外すことを求めているが、誤って、シール部材が着いたままカートリッジを装着してしまうと、やはり、画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの破損や故障につながる可能性が高い。例えば、トナー容器内にトナーを撹拌及び搬送する撹拌部材を有している場合、トナーシールが除去されていない状態で駆動がかかると、トナー容器内の撹拌部材のトルクが増大し、トナーシール又は撹拌部材が破損する場合もある。更に、現像剤担持体にトナーが全く供給されていない状態で、プリント動作を行うことで、現像部では不要な摺擦が起こり、現像剤担持体にキズを与えてしまう場合もある。
【０００９】
また、例えば、高温高湿環境下において、プロセスカートリッジ内のトナーの流動性が低下して、プロセスカートリッジ内でトナーの偏在が発生した場合、トナー容器内にはトナーは十分残っているが、現像を行う現像剤担持体にはトナーが供給されていないという状況が生じた場合、そうした状況で画像形成装置がプリント信号を受けるとプリント動作を行ってしまい、画像不良が発生する。
【００１０】
そして、上記のような異常を検知するために、トナー残量検知手段に加え、それぞれ異常検知手段を設けるとすると、装置の複雑化及びコスト面での不具合を生じてしまう。
【００１１】
本願発明は上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、現像剤残量の検知と、画像形成に関する異常の検出とを、効率よく正確に行うことにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明は、
プロセスカートリッジを装着し、プロセスカートリッジ内の現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジは、
現像剤を収納する現像容器と、
前記現像容器内の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像容器内部に除去可能に取り付けられた、未使用時の前記現像剤と前記現像剤担持体との接触を遮断するためのシール部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体に近い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第１電極部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体から遠い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第２電極部材と、
を備え、
前記画像形成装置は、
前記現像剤担持体に所定電圧を印加する印加手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第１電極部材に生じた静電容量を検出する第１検出手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第２電極部材に生じた静電容量を検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段での検出値と前記第２検出手段での検出値に応じて、現像剤の残量、及びプロセスカートリッジに関する異常の有無を判定する判定手段と、
備えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この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。なお、ここで画像形成装置としては、例えば、電子写真方式を用いた、電子写真複写機、電子写真プリンタ（たとえば、ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。又、画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジとは、帯電手段としての帯電ローラ、現像ユニット及びクリーニング手段としてのクリーニングブレードの少なくとも一つ或いは全部と、電子写真感光体等の像担持体とを一体的に構成し、画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。
【００１４】
以下、現像剤残量検知システム、画像形成装置、及び、プロセスカートリッジを図面に則して更に詳しく説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明に係る画像形成装置としては、静電記録方式のものにも適用できるが、電子写真方式の画像形成装置に対して特に有効である。そこで、本発明に係る画像形成装置の第１実施形態として、レーザビームプリンタについて説明する。
【００１６】
＜概要＞
図２に示すように、本実施の形態としてのレーザビームプリンタ１４は、プロセスカーリッジＣを装着し、プロセスカートリッジＣ内の現像剤（トナー）を用いて画像形成を行う。
【００１７】
そして、プロセスカートリッジＣは、図１に示すように、トナーを収納する現像容器４と、現像容器４内のトナーを、感光体１に担持搬送する現像剤担持体としての現像ローラ２と、現像容器４の内部に除去可能に取り付けられた、未使用時のトナーと現像剤担持体２との接触を遮断するためのシール部材としてのトナーシール６と、現像容器４内部においてトナーシール６の取付位置よりも現像剤担持体２に近い側に、現像剤担持体２と対向して配設された第１電極部材４１と、現像容器４内部においてトナーシール６の取付位置よりも現像剤担持体２から遠い側に、現像剤担持体２と対向して配設された第２電極部材４２と、を備えている。
【００１８】
レーザビームプリンタ１４は、また、現像剤担持体２に所定電圧を印加する印加手段としての現像バイアス電源３２と、現像剤担持体２に印加された所定電圧によって第１電極部材４１に生じた静電容量を検出する第１検出手段としての検知回路３０と、現像剤担持体２に印加された所定電圧によって第２電極部材４２に生じた静電容量を検出する第２検出手段としての検知回路３１と、を備えている。
【００１９】
また、図３に示すように、レーザビームプリンタ１４は、ＣＰＵ等の演算制御部３３を有しており、この演算制御部３３は、検知回路３０での検出値と検知回路３１での検出値に応じて、トナーの残量、及びプロセスカートリッジに関する異常の有無を判定する判定手段として機能する。言い換えれば、演算制御部３３は、レーザビームプリンタ１４を制御する制御方法を実現するものであって、その制御方法は、検知回路３０での検出値と検知回路３１での検出値に応じて、トナーの残量、及びプロセスカートリッジに関する異常の有無を判定するものである。この制御方法は、演算制御部３３が所定の制御プログラムを実行することによって実現できるものである。従って、その制御プログラムは、コンピュータやＣＰＵなどに、検知回路３０での検出値と検知回路３１での検出値に応じて、トナーの残量、及びプロセスカートリッジに関する異常の有無を判定する機能を実現させるものである。また、このような制御プログラムはコンピュータ読取り可能な記憶媒体に格納することが可能である。
【００２０】
演算制御部３３は、検知回路３０での検出値と検知回路３１での検出値に応じて、プロセスカートリッジＣがレーザビームプリンタ１４に対して正常に装着されているか否かを判定する。特に、演算制御部３３は、検知回路３０または検知回路３１での検出値が、トナー容器４内にトナーが無い場合の検出値よりも低い場合に、プロセスカートリッジＣがレーザビームプリンタ１４に対して正常に装着されていないと判定する。
【００２１】
演算制御部３３は、また、検知回路３０での検出値と検知回路３１での検出値に応じて、プロセスカートリッジＣ内にトナーが偏在しているか否かを判定する。特に、演算制御部３３は、検知回路３０での検出値が、画質低下を引き起こす量のトナーしかトナー容器４内に残存していない場合の値であって、検知回路３１での検出値が、画質低下を引き起こさない量のトナーがトナー容器４内に残存している場合の値であるときに、プロセスカートリッジＣ内にトナーが偏在していると判定する。
【００２２】
演算制御部３３は、また、プロセスカートリッジＣのトナーシール６が除去されているか否かを判定する。特に、演算制御部３３は、検知回路３０での検出値が、トナー容器４内にトナーが無い場合の値であって、検知回路３１での検出値が、画質低下を引き起こさない量のトナーがトナー容器４内に残存している場合の値であるときに、プロセスカートリッジＣのトナーシール６が除去されていないと判定する。
【００２３】
また、レーザビームプリンタ１４は、図３に示すように、表示部３５を有し、この表示部３５は、演算制御部３３が、プロセスカートリッジＣの異常を判定した場合に、その異常を報知する。
【００２４】
なお、演算制御部３３は、レーザビームプリンタ１４の電源起動時、及び、プロセスカートリッジＣの装着を契機に行われるイニシャル駆動の開始前に、プロセスカートリッジＣの異常を判定する。
【００２５】
また、上記所定電圧は、レーザビームプリンタ１４の画像形成時に印加される現像バイアスと同一の電圧である。
【００２６】
＜具体的構成＞
図２に示すように、ホストコンピュータ、ネットワーク等から画像情報を受け取り、それを記録紙上に画像出力するレーザビームプリンタ１４であり、プロセスカートリッジＣは、画像形成装置本体１４に設けられた装着手段としての装着部１５に対して所定の要領で挿入装着され、又、装置本体１４から抜き外しできるようにされている。
【００２７】
本実施の形態のレーザビームプリンタ１４には、図１に示されるプロセスカートリッジＣが設けられている。図１で示すように、プロセスカートリッジＣは、像担持体である電子写真感光体（感光体）１と、感光体１を均一に帯電するための帯電ローラ７と、感光体１に非接触で対向配置された現像ユニット４０として、現像剤担持体としての現像ローラ２及びトナー規制部材５と連結しているトナーＴの収納部であるトナー容器４と、未使用時に現像ローラとトナーの接触を遮断しているトナーシール６と、クリーニングブレード８と、クリーニングブレード８により感光体１から除去された廃トナーを収容する廃トナー容器９とが一体的に構成されている。
【００２８】
図２に示すように、レーザプリンタ１４において、プロセスカートリッジＣの装着位置の上方には、画像情報に対応してレーザ光１０を照射する露光手段であるレーザスキャナー１１が、またその下方には感光体１に対向する転写ローラ１２が配設されている。
【００２９】
上記構成において、感光体１が帯電ローラ７によって均一に帯電され、その表面をレーザスキャナー１１から照射されるレーザ光１０によって走査露光なされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。感光体１表面の静電潜像は、現像ユニット４０の現像ローラ２に印加される現像バイアス等の作用によって、トナー容器４内のトナーＴが付着されて現像像（トナー像）として可視化される。現像バイアスは、直流と交流の重畳電圧である。
【００３０】
尚、本実施の形態においては、トナーとして、絶縁性磁性一成分トナーを用いることとするが、現像剤の種類に関しては、これに限るものではない。感光体１上のトナー像は、転写ローラ１２で記録媒体である記録紙へ転写される。記録紙は、定着手段１３を通って表面に画像が定着され、本体外部へ排出される。
【００３１】
プロセスカートリッジＣには、トナー容器４内に図１に示したように、トナー残量検知システムの電極部材としての、プレートアンテナ（以下ＰＡと略記する）４１とＰＡ４２の２枚の板金が、現像ローラ２に対向するように固定配設されている。現像ローラ２には、直流と交流の重畳電圧（以下、「残検バイアス」と称す。）が印加され、その際ＰＡ４１及びＰＡ４２に誘起される電流量を測定することによって、現像ローラ２とＰＡ４１間及び現像ローラ２とＰＡ４２間の静電容量を測定することができる。
【００３２】
それぞれの静電容量を測定する場合、画像形成時に現像ローラ２に印加される現像バイアスを残検バイアスとして用いることがコスト面でも望ましく、「トナーなし」状態になる直前の状態を精度良く検出することができる。また、現像ローラ２とＰＡ４１間及び現像ローラ２とＰＡ４２間の２カ所でトナー残量を検知することで、プロセスカートリッジ内のトナー残量を、未使用状態から消費されてなくなるまで広範囲に精度良く逐次検出できる。
【００３３】
ここで、図３は本実施の形態のトナー残量検知システムの回路構成を示したブロック図である。
【００３４】
現像ローラ２に入力される残検バイアスは、プリンタ本体に設けられた現像バイアス電源３２から、検知回路５３を介して印加される。また、ＰＡ４１及びＰＡ４２に誘起された静電容量に対応した電流は、それぞれ検知回路５１及び検知回路５２を介して、それぞれプリンタ本体側の検知回路３０及び検知回路３１に伝達される。検知回路３０及び検知回路３１で検出された静電容量の結果に対して、演算制御部３３は所定の演算処理を行うことによって、プロセスカートリッジ内のトナー残量を決定する。トナー残量検知の結果は記憶部３４で記憶され、表示部３５によって、例えば１００分率表示に換算してプリンタ本体に表示される。
【００３５】
本実施の形態の現像剤量検知システムは、以上に説明した現像ローラ２、ＰＡ４１、ＰＡ４２、検知回路５１、検知回路５２、検知回路５３、現像バイアス電源３２、検知回路３０、検知回路３１、演算制御部３３、記憶部３４、及び表示部３５により構成される。
【００３６】
本実施の形態は、検知回路３０及び検知回路３１の検出結果に応じて異常を検知する判定手段を演算制御部に設けたことを特徴とする。
【００３７】
上記判定手段においては以下の内容の異常検知が行われる。
【００３８】
（Ａ）プロセスカートリッジが正常に装着されていない…※警告１
（Ｂ）トナーシールが除去されていない…※警告２
（Ｃ）プロセスカートリッジ内のトナーが偏っている…※警告３
尚、それぞれの判定は、予め電極対間でのトナー量と静電容量との対応づけを行った、以下に示したような所定のテーブルに従って行われる。
【００３９】
【表１】
2004151368.tif 000003
【００４０】
即ち、現像バイアスが現像ローラに印加された時、検知回路３０及び検知回路３１で検出された静電容量をそれぞれＣ１（ｐＦ）及びＣ２（ｐＦ）とすると、
（Ａ）Ｃ１及びＣ２のいずれか若しくは両方が０．５ｐＦまたはそれに近い値（つまり、トナー容器４内にトナーが無い場合の検出値１．０ｐＦよりも低い値）である場合、検知回路５１及び検知回路５２及び検知回路５３のいずれか若しくはすべてがプリンタ本体に正確に接触してないと判定し、警告１を発する。
【００４１】
（Ｂ）Ｃ１＝１．０ｐＦ、且つ１．５ｐＦ＜Ｃ２≦４．５ｐＦであるときに、トナーシールが除去されていないと判定し、警告２を発する。つまり、検知回路３０での検出値Ｃ１が、トナー容器４内にトナーが無い場合の値１．０ｐＦまたはほぼそれに等しい値であって、検知回路３１での検出値Ｃ２が、画質低下を引き起こさない量のトナーがトナー容器４内に残存している場合の値（例えば、３．５ｐＦなど）であるときに、トナーシールが除去されていないと判定する。
【００４２】
（Ｃ）Ｃ１≦２．５ｐＦ、且つ３．０ｐＦ＜Ｃ２≦４．５ｐＦであるとき、トナーが容器内で偏在しており、現像ローラに供給されていないと判定し、警告３を発する。つまり、検知回路３０での検出値Ｃ１が、画質低下を引き起こす量のトナーしかトナー容器４内に残存していない場合の値（例えば、２．０ｐＦなど）であって、検知回路３１での検出値Ｃ２が、画質低下を引き起こさない量のトナーがトナー容器４内に残存している場合の値（例えば、４．０ｐＦ）である時、トナーが偏在していると判定する。
【００４３】
本実施の形態においては、プリンタのイニシャル駆動中に、上記異常検知を行うことを特徴とする。
【００４４】
ここで、本実施の形態における、異常を判定する方法を図４のフローチャートを用いて、説明する。
【００４５】
まず、プリンタ電源がＯＮされ（ステップＳ１０１）、ドアオープン等のエラーが確認されなかった場合、プリンタのイニシャル駆動が開始され（ステップ１０２）、現像バイアス電源３２から現像ローラ２に対して現像バイアスが印加される。このとき、ＰＡ４１及びＰＡ４２からの出力された電流値に基づいて検知回路３０及び検知回路３１は現像ローラとＰＡ４１間の静電容量Ｃ１（ｐＦ）、及び現像ローラとＰＡ４２間の静電容量Ｃ２（ｐＦ）を検出し、検出されたＣ１及びＣ２の値を演算制御部３３内の判定手段によって比較することで、カートリッジの異常検知が行われる。
【００４６】
まず、プロセスカートリッジの異常装着検知を行う（ステップＳ１０３）。正常に装着されている場合はステップＳ１０５に進み、異常を検知した場合は、イニシャル駆動を停止し、警告１を表示部３５によって表示する（ステップＳ１０４）。
【００４７】
次に、トナーシール除去検知を行う（ステップＳ１０５）。トナーシールが除去されている場合はステップＳ１０７に進み、トナーシールが除去されていないと検知した場合は、イニシャル駆動を停止し、警告２を表示部３５によって表示する（ステップＳ１０６）。
【００４８】
次に、カートリッジ内のトナー偏在検知を行う（ステップＳ１０７）。トナーが偏っていて画像不良のおそれがあると判定すると、イニシャル駆動を停止し、警告３を表示部によって表示し（ステップＳ１０８）、トナーが偏っていないと判断した場合は、イニシャル駆動が終了し（ステップＳ１０９）、トナー残量検知システムによって検知されたトナー残量を表示部によって表示して（ステップ１１０）、プリント待機状態になる（ステップ１１１）。
【００４９】
上記の異常検知動作はプリンタ電源ＯＮ時、及びプリンタドア開閉時に、イニシャル駆動を伴って行われる。異常を検知した場合、即座にイニシャル駆動を停止し、表示部及びネットワークを通じて使用者に報知することで、画像不良や装置の破損及び故障を未然に防ぐことができる。また、使用者は異常の内容を正確に把握することができるので、速やかに対応することができ、プリント作業を効率よく行うことができる。
【００５０】
これにより、装置の複雑化及びコスト面での不具合を生じることなく、現像容器内のトナー残量を逐次に精度よく検出でき、且つ画像形成に関する異常を検知することができる。
【００５１】
その結果、使用者はプロセスカートリッジ内の正確なトナー量を随時知ることができるので、プロセスカートリッジの交換時期（購入時期）を的確に把握し、トナーを無駄に捨てるような資源の無駄使いを防ぎ、且つ画像不良によるプリント紙の無駄を防ぐ効果がある。
【００５２】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００５３】
＜概要＞
本実施形態に係るレーザビームプリンタ１４は、トナー容器４内のトナーを撹拌するための撹拌手段としての攪拌部材３を備えたプロセスカートリッジＣを着脱可能であり、演算制御部３３は、プロセスカートリッジＣの装着後、攪拌部材３を駆動する前に、プロセスカートリッジＣのトナーシール６が除去されているか否かを判定する。
【００５４】
＜具体的構成＞
本実施の形態は図６に示したように、トナー容器内にトナーを現像ローラに搬送するための撹拌部材３を設けたこと以外は第１実施形態のプロセスカートリッジＣと同様の構成である。撹拌部材３は、撹拌軸に厚み１００μｍのマイラーシートを貼付した構成であり、トナー容器内から現像ローラ側にトナーを効率的に搬送することができる。
【００５５】
本実施の形態では、第１実施形態と同様の異常検知をイニシャル駆動の前後に行うことを特徴とする。
【００５６】
本実施の形態においては、イニシャル駆動前にプロセスカートリッジの異常装着検知及びトナーシール除去検知を行い、異常を検知した場合はイニシャル駆動を行わないように設定した。また、トナー偏在検知をイニシャル駆動後に行うように設定した。
【００５７】
トナー容器内に撹拌部材を設けることで、効率よく現像ローラにトナーを供給することができるが、プロセスカートリッジのトルクは増すため、プロセスカートリッジが正常に装着されていない状態でイニシャル駆動を行った場合、トルクの更なる増大によって部品が破損する恐れがある。
【００５８】
また、トナーシールが除去されていない状態でイニシャル駆動を行った場合、トナー容器内は密閉された状態で撹拌部材が駆動されるので、トルクの増大による撹拌部材の破損や、撹拌によるトナーの圧力でトナーシールが破損するといった恐れがある。
【００５９】
更に、撹拌部材によってトナー容器内のトナーは循環しているため、駆動中に検出されるトナー残量の結果にばらつきが生じる。そのため、トナー偏在検知の誤検知が生じる場合があり、不要な警告を発し、プリント作業の効率化を妨げる恐れがある。
【００６０】
本実施の形態においては、イニシャル駆動前後に上記異常検知を行うことで、プロセスカートリッジの破損及び故障を防止でき、精度良く異常検知を行うことができる。
【００６１】
ここで、本実施の形態における、異常を判定する方法を図５のフローチャートを用いて、説明する。
【００６２】
まず、プリンタ電源がＯＮされ（ステップＳ２０１）、ドアオープン等のエラーが確認されなかった場合、現像バイアス電源３２から現像ローラ２に対して現像バイアスが印加される。このとき、ＰＡ４１及びＰＡ４２からの出力された電流値に基づいて検知回路３０及び検知回路３１は現像ローラとＰＡ４１間の静電容量Ｃ１（ｐＦ）、及び現像ローラとＰＡ４２間の静電容量Ｃ２（ｐＦ）を検出し、検出されたＣ１及びＣ２の値を演算制御部３３内の判定手段によって比較することで、カートリッジの異常検知が行われる。
【００６３】
まず、プロセスカートリッジ異常装着検知が行われる（ステップＳ２０２）。正常に装着されている場合はステップＳ２０４に進み、異常を検知した場合は警告１を表示部３５によって表示する（ステップＳ２０３）。
【００６４】
次に、トナーシール除去検知を行う（ステップＳ２０４）。トナーシールが除去されている場合は現像バイアスがＯＦＦされ、イニシャル駆動が開始され（ステップＳ２０６）、トナーシールが除去されていないと検知した場合は警告２を表示部３５によって表示する（ステップＳ２０５）。所定の時間イニシャル駆動が行われるとイニシャル駆動は終了する（ステップＳ２０７）。
【００６５】
次に、トナー偏在検知を行う（ステップＳ２０８）。トナーが偏っていて画像不良のおそれがあると判定すると、警告３を表示部によって表示し（ステップ２０９）、トナーが偏っていないと判断した場合は、トナー残量検知システムによって検知されたトナー残量を表示部によって表示して（ステップＳ２１０）、プリント待機状態になる（ステップ２１１）。
【００６６】
本実施の形態においては、イニシャル駆動前後に、異常検知を行うことで、プロセスカートリッジの破損及び故障を防止でき、精度良く異常検知を行うことができる。また、イニシャル駆動前に異常が検知された場合、不要な駆動を省略でき、電力の無駄を省くことができる。
【００６７】
（他の実施形態）
以上、本発明の第１、第２実施形態において、プロセスカートリッジは、現像ユニット及び感光ドラム等の潜像担持体以外に、帯電ローラ、クリーニングブレードを備えたものを用いたが、帯電ローラかクリーニングブレードのいずれかを備えたもの、或いは帯電ローラとクリーニングブレードを備えないものにおいても、本発明は適用できる。
【００６８】
また、画像形成装置は図１に示された構成に限るものではなく、現像ユニットや像担持体等のプロセス手段をプロセスカートリッジ化せず、それぞれが独立して設けられているものに関してもこの発明は適用できる。
【００６９】
また、上記実施形態は、レーザプリンタについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真方式を用いた画像形成装置全てに適用可能である。例えば、電子写真方式を用いた、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【００７０】
なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータが該供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。その場合、プログラムの機能を有していれば、形態は、プログラムである必要はない。
【００７１】
従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明のクレームでは、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。
【００７２】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００７３】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。
【００７４】
その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、該ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明のクレームに含まれるものである。
【００７５】
また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。
【００７６】
また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。
【００７７】
さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行ない、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。
【００７８】
本発明の実施態様の例を以下に列挙する。
【００７９】
［実施態様１］
プロセスカートリッジを装着し、プロセスカートリッジ内の現像剤を用いて画像形成を行う画像形成装置であって、
前記プロセスカートリッジは、
現像剤を収納する現像容器と、
前記現像容器内の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像容器内部に除去可能に取り付けられた、未使用時の前記現像剤と前記現像剤担持体との接触を遮断するためのシール部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体に近い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第１電極部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体から遠い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第２電極部材と、
を備え、
前記画像形成装置は、
前記現像剤担持体に所定電圧を印加する印加手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第１電極部材に生じた静電容量を検出する第１検出手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第２電極部材に生じた静電容量を検出する第２検出手段と、
前記第１検出手段での検出値と前記第２検出手段での検出値に応じて、現像剤の残量、及び前記プロセスカートリッジに関する異常の有無を判定する判定手段と、
を備えることをことを特徴とする画像形成装置。
【００８０】
［実施態様２］
前記判定手段は、前記第１検出手段での検出値と前記第２検出手段での検出値に応じて、前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に対して正常に装着されているか否かを判定することを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００８１】
［実施態様３］
前記判定手段は、
前記第１検出手段または前記第２検出手段での検出値が、前記現像容器内に現像剤が無い場合の検出値よりも低い場合に、
前記プロセスカートリッジが前記画像形成装置に対して正常に装着されていないと判定することを特徴とする実施態様２に記載の画像形成装置。
【００８２】
［実施態様４］
前記判定手段は、前記第１検出手段での検出値と前記第２検出手段での検出値に応じて、前記プロセスカートリッジ内に現像剤が偏在しているか否かを判定することを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００８３】
［実施態様５］
前記判定手段は、
前記第１検出手段での検出値が、画質低下を引き起こす量の現像剤しか前記現像容器内に残存していない場合の値であって、
前記第２検出手段での検出値が、画質低下を引き起こさない量の現像剤が前記現像容器内に残存している場合の値であるときに、
前記プロセスカートリッジ内に現像剤が偏在していると判定することを特徴とする実施態様４に記載の画像形成装置。
【００８４】
［実施態様６］
前記判定手段は、前記プロセスカートリッジの前記シール部材が除去されているか否かを判定することを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００８５】
［実施態様７］
前記判定手段は、
前記第１検出手段での検出値が、前記現像容器内に現像剤が無い場合の値であって、
前記第２検出手段での検出値が、画質低下を引き起こさない量の現像剤が前記現像容器内に残存している場合の値であるときに、
前記プロセスカートリッジの前記シール部材が除去されていないと判定することを特徴とする実施態様６に記載の画像形成装置。
【００８６】
［実施態様８］
前記判定手段が、前記異常を判定した場合に、前記異常を報知する報知手段を更に有することを特徴とする実施態様１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８７】
［実施態様９］
前記判定手段は、前記画像形成装置の電源起動時、及び、プロセスカートリッジの装着を契機に行われるイニシャル駆動の開始前に前記異常を判定することを特徴とする実施態様１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８８】
［実施態様１０］
前記所定電圧は、画像形成装置の画像形成時に印加される現像バイアスと同一の電圧であることを特徴とする実施態様１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
【００８９】
［実施態様１１］
前記前記現像容器内の現像剤を撹拌するための撹拌手段を更に備え、
前記判定手段は、
前記プロセスカートリッジの装着後、前記攪拌手段を駆動する前に、前記プロセスカートリッジの前記シール部材が除去されているか否かを判定することを特徴とする実施態様１〜１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【００９０】
［実施態様１２］
実施態様１に記載の画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
前記現像容器と、前記現像剤担持体と、前記シール部材と、前記第１電極部材と、前記第２電極部材と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【００９１】
［実施態様１３］
現像剤を収納する現像容器と、
前記現像容器内の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像容器内部に除去可能に取り付けられた、未使用時の前記現像剤と前記現像剤担持体との接触を遮断するためのシール部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体に近い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第１電極部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体から遠い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第２電極部材と、
を備えるプロセスカートリッジを装着可能な装着手段と、
前記プロセスカートリッジ内の現像剤を用いて画像形成を行う画像形成手段と、
前記現像剤担持体に所定電圧を印加する印加手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第１電極部材に生じた静電容量を検出する第１検出手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第２電極部材に生じた静電容量を検出する第２検出手段と、
を有する画像形成装置の制御方法であって、
前記第１検出手段での検出値と前記第２検出手段での検出値に応じて、現像剤の残量、及びプロセスカートリッジに関する異常の有無を判定することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【００９２】
［実施態様１４］
現像剤を収納する現像容器と、
前記現像容器内の現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
前記現像容器内部に除去可能に取り付けられた、未使用時の前記現像剤と前記現像剤担持体との接触を遮断するためのシール部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体に近い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第１電極部材と、
前記現像容器内部において前記シール部材の取付位置よりも前記現像剤担持体から遠い側に、前記現像剤担持体と対向して配設された第２電極部材と、
を備えるプロセスカートリッジを装着可能な装着手段と、
前記プロセスカートリッジ内の現像剤を用いて画像形成を行う画像形成手段と、
前記現像剤担持体に所定電圧を印加する印加手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第１電極部材に生じた静電容量を検出する第１検出手段と、
前記現像剤担持体に印加された前記所定電圧によって前記第２電極部材に生じた静電容量を検出する第２検出手段と、
を有する画像形成装置の制御プログラムであって、
前記第１検出手段での検出値と前記第２検出手段での検出値に応じて、現像剤の残量、及びプロセスカートリッジに関する異常の有無を判定することを特徴とする画像形成装置の制御プログラム。
【００９３】
［実施態様１５］
実施態様１４に記載の制御プログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記憶媒体。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、現像剤残量の検知と、画像形成に関する異常の検出とを、効率よく正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る現像剤量検出システムを示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る現像剤量検出システムの検出回路を示す回路図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る異常検知処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態２に係る異常検知処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る現像剤量検出システムを示す概略構成図である。
【符号の説明】
１                    感光体
２                    現像ローラ
３                    撹拌部材
４                    トナー容器
７                    帯電ローラ
８                    クリーニングブレード
１２                  転写ローラ
１４                  レーザビームプリンタ
１５                  装着部
３２                  現像バイアス電源
３３                  演算制御部
３４                  記憶部
３５                  表示部
３６                  検出回路
４０                  現像ユニット
４１、４２            ＰＡ（プレートアンテナ）
Ｃ                    プロセスカートリッジ
Ｔ                    トナー
【図１】
2004151368.tif 000004
【図２】
2004151368.tif 000005
【図３】
2004151368.tif 000006
【図４】
2004151368.tif 000007
【図５】
2004151368.tif 000008
【図６】
2004151368.tif 000009