(57)【要約】【課題】現像装置４００の寿命を確実に判定することができ、画像品位の維持とトナーの機内飛散による部品や装置の故障を防止、更にはジャム処理や現像装置の交換の際に使用者の手を汚す恐れが軽減できる、寿命判定シーケンスを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤を収納する現像装置４００と、像担持体１００と、像担持体上の現像剤像濃度を検出する濃度検出手段３０１を有し、記録媒体９００に画像を形成する画像形成装置において、前記濃度検出手段３０１にて潜像が形成されていない部分の現像剤像濃度を検出し、検出値に応じて現像装置寿命を判断する現像装置寿命判断シーケンスを有することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図１
2007240607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収納する現像装置と、像担持体と、像担持体上の現像剤像濃度を検出する濃度検出手段を有し、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
前記濃度検出手段にて潜像が形成されていない部分の現像剤像濃度を検出し、検出値に応じて現像装置寿命を判断する現像装置寿命判断シーケンスを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置寿命判断シーケンスは、潜像が形成されていない部分の現像剤像濃度の検出値が少なくとも第１と第２の２つの所定濃度値以上のときに現像装置寿命を判断し、現像剤像濃度の検出値が前記第１の所定値以上で前記第２の所定値未満のとき現像装置寿命予告と判断し、現像剤像濃度の検出値が前記第１の所定値を超えて前記第２の所定値に達したとき現像装置寿命警告と判断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】
前記像担持体が、静電潜像担持体、中間転写体、転写材搬送部材のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像装置寿命判断シーケンスの結果に基づき前記現像装置の寿命を表示する表示装置を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成条件と同条件に設定された現像条件下で前記現像装置寿命判断シーケンスを行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体が中間転写体であり、画像形成条件と同条件に設定された現像条件下及び転写条件下で前記現像装置寿命判断シーケンスを行うことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像装置は画像形成装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジである、あるいは少なくとも潜像担持体と前記現像装置は画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして一体化されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体上の現像剤像濃度を検出する濃度検出手段を有し、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に対して着脱可能であり、少なくとも現像剤を収納する現像装置と潜像像し担持体を備えたプロセスカートリッジにおいて、
前記濃度検出手段にて潜像が形成されていない部分の像担持体上現像剤像濃度を検出し、検出値に応じて前記画像形成装置が備える寿命判断シーケンスによってプロセスカートリッジ寿命が判断されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を内包した現像装置の寿命を判断する機能を有する画像形成装置に関するものであある。
【０００２】
更には、現像カートリッツジ、または現像装置を内包するプロセスカートリッジを着脱可能に装着する画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関するものである。
【０００３】
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媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、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。
【０００４】
現像カートリッツジとは、現像装置をカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。また、プロセスカートリッジとは、少なくとも潜像担持体（像担持体）と現像装置とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
【背景技術】
【０００５】
従来、電子写真画像形成装置では、レーザー、ＬＥＤ或いはランプなどの画像情報に対応した光を潜像担持体（像担持体）としてのドラム状の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）に照射する。これによって、ドラムに静電潜像を形成する。そして、この静電潜像を現像剤（以下、トナーと記す）を内包した現像装置により現像する。さらに、ドラムに形成された現像像を記録媒体へ転写する。これによって、記録媒体に画像を形成している。
【０００６】
そして、ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像剤担持体（現像部材）及びトナーを収容するトナー収容部をカートリッジ枠体にて一体にまとめてカートリッジ化する。このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とする現像カートリッジ方式が採用されている。あるいは、少なくともドラム及びドラムに作用する現像装置（プロセス手段）を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。
【０００７】
このような現像カートリッジ方式あるいはプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンに頼らず使用者自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。
【０００８】
そこで、現像カートリッジ方式あるいはプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。
【０００９】
このような現像カートリッジあるいはプロセスカートリッジは、現像材を用いて記録媒体に画像を形成するために、電子写真画像形成装置に用いられるものである。そこで、画像を形成するに従って現像剤を消費する。そして、現像カートリッジあるいはプロセスカートリッジを購入した使用者にとって満足できる品質の画像を形成することができなくなる程度まで現像剤が消費された際に、現像カートリッジあるいはプロセスカートリッジとしての商品価値を喪失する。すなわち、現像カートリッジあるいはプロセスカートリッジは寿命をむかえたものとなる。
【００１０】
そこで、トナー容器内に収納されているトナーの残量を測定するためのトナー残量検出装置が設けられている。トナー残量検出装置には、さまざまな方式があるが、より安価で簡単な構成のものとして、特許文献１に記載のような、光透過式トナー残量検知がある。
【００１１】
光透過式トナー残量検知とは、トナー容器内に検知光を通過させ、その検知光の通過時間によってトナー容器内に収納されているトナーの残量を検出する方式である。すなわちトナーが大量にあるときにはトナーによって検知光は遮られ、トナーが消費された状態の場合は、検知光が通過し始めその検知時間は長くなる現象を利用し、検知時間に応じてトナー容器内に収納されているトナーの残量を検出するものである。
【００１２】
そして、トナー容器内を通過する検知光の通過時間と、トナー容器内のトナー残量を対応させたトナー残量検知シーケンスを作る。これにより、検知光のトナー容器内の通過時間に対応してトナー容器内のトナー残量をリアルタイムで使用者に告知するトナー残量の逐次検知が可能となる。
【００１３】
また、特許文献２には、現像装置の寿命予告もしくは寿命到達を報知する報知手段を有する画像形成装置が記載されている。これは、現像剤残量検知手段により検出される現像剤残量が所定値以下となってから、計数手段により現像剤担持体の動作時間がカウントされた動作時間が所定の閾値を超えたときに、現像装置の寿命予告もしくは寿命到達を報知するものである。または、プロセスカートリッジによって、カートリッジ内の現像剤残量が少なくなった状態におけるトラブルを防止することが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−２４１５００号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
現像装置内のトナー残量が少ない状態である現像装置寿命終了直前における現象として、トナーが非画像部に付着する所謂「かぶり」が発生する。
【００１５】
現像装置内のトナー残量を検知して寿命予告もしくは寿命到達を報知する方式の場合、トナー残量の検出精度が各種の原因で不安定な状態下では、その効果を十分に発揮し得ない可能性がある。すなわち、上記の方式にて現像装置の寿命予告もしくは寿命到達が報知される前に「かぶり」が発生する可能性がある。かぶりが発生することは、現像装置は使用者にとって満足できる品質の画像を形成することができなくなっていて、既に寿命を迎えている状態にあることである。
【００１６】
「かぶり」はトナー消費量の少ない、印字比率の低い画像を主にプリントする使用者が使用する画像形成装置において顕著に発生している。特に、ビジネスユースのカラープリンタでは、強調したい部分にのみ色を付けたり、グラフ上の幾つかのデータを識別するために色を付ける等の使われ方が大半を占めている。すなわち、ブラック（Ｋ）トナーに対してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の印字比率が極端に低くなる様な使われ方をしている場合が多い。
【００１７】
このように低印字比率の画像がプリントされ続けた場合に、カートリッジの使用終了直前に問題が起こり易い原因は、トナー残量が少ない状態においてトナーの劣化が促進され易いためである。即ち、現像装置内のトナーが少なく、且つ現像剤担持体にコートされているトナーが殆ど消費されない状態では、入れ替わるトナーの絶対量が少ないことと相俟って、結果的には同じトナーが現像剤担持体上に長期間存在することになる。そのため、現像剤担持体上にコートされているトナーは、規制部材などとの摺擦を繰り返し受けることになり、劣化が促進されることになる。特に、１成分非磁性トナーを用いた接触現像方式の場合には、トナー供給ローラや感光体との摺擦も加わることになり、トナー劣化が急激に促進される。
【００１８】
これにより、規制部材や現像剤担持体にトナーが融着し、現像ローラ上のコートが不均一となることでカブリの原因となる。特に、非磁性トナーを用いた系の場合には、トナーの被帯電付与能も低下することで現像剤担持体に保持させることが困難となり、いっそうかぶりが悪化する。
【００１９】
代表的な例として、図２２に、低印字比率の画像がプリントされ続けた場合の画像形成枚数と記録媒体である転写材上のかぶり濃度の推移を示す。トナー残量が少ない状態で、繰り返し現像剤担持体が使用され続けると急激にかぶりが増加することが読み取れる。
【００２０】
従って「かぶり」は単純に画像品位を損なう現象に留まらず、出力されたプリントサンプルの裏汚れとして現れたりする。また、トナーが機内に飛散し部品にトナーが付着することにより装置の故障を誘発する原因となったりする。また、ジャム処理やカートリッジの交換の際に使用者の手を汚してしまうことにもなる。
【００２１】
そこで、本発明は、上記不具合を発生させることなく、確実に現像装置の寿命を検出することを可能にした画像形成装置およびプロセスカートリッジ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】
【００２２】
上記の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、現像剤を収納する現像装置と、像担持体と、像担持体上の現像剤像濃度を検出する濃度検出手段を有し、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、前記濃度検出手段にて潜像が形成されていない部分の現像剤像濃度を検出し、検出値に応じて現像装置寿命を判断する現像装置寿命判断シーケンスを有することを特徴とする。
【００２３】
また、上記の目的を達成するための本発明に係るプロセスカートリッジの代表的な構成は、像担持体上の現像剤像濃度を検出する濃度検出手段を有し、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に対して着脱可能であり、少なくとも現像剤を収納する現像装置と潜像像し担持体を備えたプロセスカートリッジにおいて、前記濃度検出手段にて潜像が形成されていない部分の像担持体上現像剤像濃度を検出し、検出値に応じて前記画像形成装置が備える寿命判断シーケンスによってプロセスカートリッジ寿命が判断されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
潜像が形成されていない部分に付着した現像剤像、いわゆる「かぶり」を検出し、その検出値に応じて現像装置寿命を判断することにより確実に現像装置の寿命を確実に判定することができる。そして、画像品位の維持と現像剤の機内飛散による部品や装置の故障を防止、更にはジャム処理や現像装置の交換の際に使用者の手を汚す恐れが軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施例を図面に則して詳しく説明する。実施例に記載されている構成部品の、寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、この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べきものであり、この発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００２６】
（１）画像形成部
図１は本実施例１における画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は電子写真レーザープリンタである。１００は像担持体（静電潜像担持体）として電子写真感光体である。本実施例１において、該感光体１００は、直径Φ３０の回転ドラム型（以下、ドラムと記す）であり、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。ドラム１００は帯電装置２００により表面が一様に負極性に帯電される。その帯電面に対して露光装置３００によりレーザー露光がなされる。これによりドラム面に画像情報に対応する静電潜像が形成される。その静電潜像に現像装置４００により負極性に帯電したトナーが適用される。これにより、静電潜像が反転現像されてトナー像として可視像化される。そのトナー像が給紙カセット７００から給紙された記録メディア（記録媒体・記録材：以下、転写材と記す）９００に対して転写装置５００により転写される。トナー像の転写を受けた転写材９００がドラム面から分離されて定着装置８００へ導入され、トナー像が転写材の面に永久固着像として定着される。転写材分離後のドラム面はクリーニング装置６００により転写残トナーなどの残留付着物が除去されて清掃され、繰り返して画像形成に供される。
【００２７】
帯電装置２００は、Φ６の芯金と、その上に形成した、厚さ約３ｍｍのウレタンゴムからなる導電性弾性層と、更にその上に形成した、厚さ数μｍのウレタンゴムにカーボンブラックを分散させた高抵抗層などから構成される帯電ローラ２０１を有する。また、その帯電ローラ２０１を両端部にて回転自在に支持する導電性の支持部材（不図示）と、その支持部材を加圧して帯電ローラ２０１をドラム面に対して押し付けるばね部材（不図示）が有る。また、そのばね部材及び支持部材を介して帯電ローラ２０１に電圧を印加する帯電バイアス電源２０２が有る。
【００２８】
帯電ローラ２０１は、ドラム面に接触してドラムの回転と共に従動回転するように設置されている。そして、帯電バイアス電源２０２により、ドラム１００と帯電ローラ２０１と間に約−１０００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、ドラム面が暗電位ＶＤ−５００Ｖに帯電される。
【００２９】
ドラム１００は帯電装置２００によってその表面が上記の暗電位ＶＤに帯電された後、露光装置３００により画像情報に対応する露光を受ける。これにより、露光されたドラム面部分の電位（明電位）ＶＬが−１００Ｖとなり、暗電位ＶＤと明電位ＶＬの静電コントラストにより、ドラム面に静電潜像が形成される。
【００３０】
現像装置４００は、仕切り部４０５によって現像剤であるトナーを貯留するホッパー部４０６と、現像室４０７に区画されている。ホッパー部４０６には撹拌装置４０４が配置され、この撹拌装置４０４の動作により、ホッパー部４０６から現像室４０７にトナーが送り込まれる。本実施例１においては、トナーとして一成分現像剤を用いた。
【００３１】
現像室４０７には、ドラム面の静電潜像をトナー現像する現像ローラ（現像剤担持体）４０１と、現像ローラ４０１にトナーを供給する供給ローラ４０２と、現像ローラ４０１のトナー層厚を規制する金属製の現像ブレード４０３が配置されている。本実施例において、現像ローラ４０１は、Φ１６のウレタンゴムを基層とし、アクリル・ウレタン系ゴムを表面にコートした二層構成のローラである。供給ローラ４０２は、Φ１６のウレタンスポンジからなるローラである。
【００３２】
上記の撹拌装置４０４、現像ローラ４０１及び供給ローラ４０２は、外部から駆動が掛けられる構成になっており、現像プロセス実行中は、常に回転してトナーをドラム面に供給する。
【００３３】
現像ローラ４０１は、ドラム面に所定の間隙を有して現像を行うように設置されており、本実施例においては３００μｍの間隙を持って配されている。現像ローラ４０１には現像バイアス電源４０８により所定の現像バイアスが印加される。これにより、ドラム面に形成された静電潜像がトナーにより反転現像されて可視像化される。本実施例１においては、ドラム１００と現像ローラ４０１の間に、約１７００Ｖｐｐ、２０００Ｈｚの交流電圧に、約−３００Ｖの直流電圧を重畳した電圧を印加している。
【００３４】
転写装置５００は、Φ１２のＥＰＤＭスポンジからなる転写ローラ５０１と、転写ローラ５０１に電圧を印加する転写バイアス電源５０２を有している。転写ローラ５０１は、ドラム面に当接して、転写部Ｔを形成している。転写バイアス電源５０２は画像形成時には定電圧制御される。
【００３５】
給紙カセット７００内に収納された転写材９００は、給紙ローラ７０１によってドラム面のトナー像の形成と同期してレジストローラ７０２まで供給される。そして、その転写材９００は、レジストローラ７０２によってドラム面に形成されたトナー像の先端と同期して、転写ローラ５０１とドラム１００の間の転写部Ｔに給紙され、転写部Ｔを挟持搬送されていく。この間において、転写バイアス電源５０２から転写ローラ５０１に対して約＋２０００Ｖの直流電圧が印加される。これにより、ドラム面のトナー像が順次に転写材９００上に転写される。
【００３６】
転写部Ｔを出た転写材はドラム面から分離されて定着装置８００に搬送される。転写材９００に転写されたトナー像は、この定着装置８００による熱と圧力で転写材面に永久固着記録画像として定着される。
【００３７】
一方、記録材分離後のドラム面の転写残トナーは、ポリウレタンゴムからなるクリーニングブレード６０１を有するクリーニング装置６００によりドラム面から取り除かれ、廃トナー容器６０２に収容される。その後、ドラム面は次の画像形成に備えるため、再び帯電装置２００により帯電が行われる。
【００３８】
図２は本実施例の画像形成装置のシステムブロック図である。６１は画像形成装置全体のシステム制御を行うエンジンコントローラ（以下、コントローラと記す）である。コントローラ６１は、パーソナルコンピュータ・イメージリーダ・相手方ファクシミリ等のホスト装置６０から入力するプリント信号に基づいて画像形成動作を実行する。コントローラ６１の内部には、中央演算処理装置（ＣＰＵ：不図示）が設けてあり、画像形成装置の一連のシステム処理は中央演算処理装置の内部に予め記憶されたプログラムに従って行われる。
【００３９】
コントローラ６１は、高圧電源６２、センサ群６３、表示部６４、駆動部６６等を制御する。
【００４０】
高圧電源６２は、帯電ローラ２０１に直流電圧を印加する帯電バイアス電源２０２、現像ローラ４０１に交流電圧に直流電圧が重畳された電圧を印加する現像バイアス電源４０８、転写ローラ５０１に直流電圧を印加する転写バイアス電源５０２等から構成される。
【００４１】
センサ群６３は、後述するトナー像検出センサ３０１を含む。
【００４２】
駆動部６６は、露光装置３００やドラム１００、現像装置４００等を駆動するための駆動装置を含む。
【００４３】
図３はコントローラ６１が実行する画像形成装置の動作行程図である。
【００４４】
ａ）前多回転動作
前多回転動作は、画像形成装置のメイン電源スイッチＳＷが投入されたときに実行する装置始動時動作である。メインモータＭを起動させてドラム１００を回転駆動させ、所定のプロセス機器について所定の始動動作を実行させる。
【００４５】
ｂ）待機（スタンバイ）
待機は、所定の前多回転動作が終了したら、メインモータＭを停止させて、ホスト装置６０からコントローラ６１へのプリント信号（画像信号：画像形成実行要求）の入力待ち状態時である。
【００４６】
ｃ）前回転動作
前回転動作は、ホスト装置６０からコントローラ６１へプリント信号が入力されたときに実行する画像形成前動作である。メインモータＭを駆動させてドラム１００を回転駆動させ、所定のプロセス機器について所定の画像形成前動作を実行させる。この前回転動作は前多回転動作中にプリント信号が入力したときには前多回転動作に引き続いて実行される。
【００４７】
ｄ）画像形成動作
ホスト装置６０からコントローラ６１へ入力した画像情報に対応する画像を転写材９００に形成する作像動作である。所定の前回転動作の終了に引き続いて実行される。また、連続画像形成モードの場合は１枚の転写材に対する画像形成動作が所定の設定画像形成枚数分繰り返して実行される。
【００４８】
ｅ）紙間
連続画像形成モードにおいて、一の転写材の後端部が転写部Ｔを通過した後、次の転写材の先端部が転写部Ｔに到達するまでの間の、転写部Ｔにおける転写材の非通紙状態時である。
【００４９】
ｆ）後回転動作
設定された１枚または複数枚の転写材に対する画像形成動作の終了後に実行させる後動作である。画像形成動作の終了後もメインモータＭの駆動を所定の時間継続させ、所定のプロセス機器に所定の終了動作を実行させる。
【００５０】
ｇ）待機
所定の後回転動作が終了したら、メインモータＭを停止させて、ホスト装置６０からコントローラ６１への次のプリント信号の入力待ちをしている状態時である。次のプリント信号が入力すると、再び上記の前回転動作、画像形成動作、後回転動作の動作サイクルが実行される。
【００５１】
（２）現像装置４００の寿命判断シーケンス
本実施例１の画像形成装置においては、少なくとも現像装置４００は画像形成装置本体に対して着脱可能な現像カートリッジとしてある。
【００５２】
前述したように、このような現像カートリッジは、画像形成装置の画像形成動作の繰り返しに従って、カートリッジ内に予め収容させてある現像剤（トナー）が消費されて減少していく。そして、現像カートリッジを購入した使用者にとって満足できる品質の画像を形成できなくなる程度まで現像剤が消費された際に、現像カートリッジとしての商品価値を喪失する。すなわち、現像カートリッジ（現像装置）４００は、寿命を迎えたものとなる。
【００５３】
本実施例１の画像形成装置は、以下に説明する寿命判断シーケンスにより現像装置４００の寿命を判断させている。そして、寿命が近くなった、あるいは寿命を迎えたと判断されたら、使用者に現像装置の交換を促すようにしている。
【００５４】
本実施例の画像形成装置は、像担持体であるドラム１００上のトナー像濃度を検出するトナー像検出センサ（濃度検出手段）３０１を有する。そして、このセンサ３０１にてドラム１００上の潜像が形成されていない部分のかぶりトナー濃度を検出し、検出値に応じて現像装置４００の寿命を判断する寿命判断シーケンスを有している。
【００５５】
上記のセンサ３０１は、現像装置４００よりもドラム回転方向下流側で、転写装置５００よりもドラム回転方向上流側に、ドラム面に対向させて配置してある。図４に本実施例１において用いたセンサ３０１の模式図を示す。
【００５６】
センサ３０１は発光素子３０１ａと受光素子３０１ｂとを有し、ドラム１００の表面に対向させて配置してある。発光素子３０１ａはドラム面のトナー像３１０に対して赤外光を照射する。センサ３０１ではドラム面の法線に対して照射角αと対象となる方向に反射される光を受光素子３０１ｂによって検知する。センサ３０１は、図１中奥行き方向で、現像ローラ４０１にてドラム面の静電潜像に対して反転現像を行い可視像化が可能なドラム面領域部分にドラム面に対向させて配置してある。
【００５７】
ドラム１００上のかぶりトナー濃度とセンサ３０１の検出値の相関を図５に示す。図示のごとく、センサ３０１の検出値は、かぶりトナー濃度とほぼ線形の関係である。したがって、センサ３０１にてドラム面のかぶりトナー濃度は測定可能である。
【００５８】
このセンサ３０１で検出されるドラム面のかぶりトナー濃度に関する電気的情報がコントローラ６１に入力する。コントローラ６１は、その入力する検出値に応じて現像装置４００の寿命を判断する寿命判断シーケンスを有している。
【００５９】
センサ３０１を、転写装置５００や定着装置８００の転写材搬送方向下流側に配置することで、転写材９００上のかぶりトナー濃度を測定することが可能となる。しかし、転写材９００の種類によって色や表面性が異なるためかぶりトナー濃度の検出精度は不安定になってしまう。従って、センサ３０１はこれら不安定要素が無い像担持体であるドラム１００上のかぶりトナー濃度を測定するように配置されることが好ましい。
【００６０】
センサ３０１にてドラム１００上のかぶりトナー濃度を検出する際は、実際の画像形成と同条件である必要がある。そのためには、ドラム１００や、現像装置４００を構成する現像ローラ４０１・供給ローラ４０２・撹拌装置４０４等は画像形成時と同条件で駆動する。さらには、帯電バイアス電源２０２や現像バイアス電源４０８からの印加電圧も画像形成時と同条件とする。
【００６１】
図６、図８、図９は、それぞれ、コントローラ６１が実行する、現像装置４００の寿命判断シーケンスのフローチャート図である。
【００６２】
図６のシーケンスは、画像形成装置の前回転動作時に実行される。図８のシーケンスは、連続して画像形成を行っているときの紙間時に実行される。図９のシーケンスは、後回転動作時に実行される。
【００６３】
（２−１）前回転動作時
先ず、図６の、前回転動作時に実行される寿命判断シーケンスを説明する。
【００６４】
待機状態にある画像形成装置のコントローラ６１が、ホスト装置６０からプリント実行要求を受けると（ステップＳ１）、コントローラ６１は現像装置４００の寿命判断シーケンスを実行する（Ｓ２）。
【００６５】
駆動部６６が露光装置３００による露光をＯＦＦ状態に保持し（Ｓ３）、続いてドラム１００、現像装置４００の駆動動作を開始する（Ｓ４）。
【００６６】
ドラム１００と現像装置４００が画像形成中と同じ状態で定常駆動された後に、高圧電源６２は、帯電バイアス電源２０２、現像バイアス電源４０８、転写バイアス電源５０２を動作させて、各装置に画像形成中と同じ電圧を印加する（Ｓ５）。
【００６７】
このようにすることで、ドラム面に、潜像形成部である画像形成領域の非画像部と等価な電位状態を、潜像が形成されていない部分にも得ることが可能となり、その部分に現像装置４００が現像作用する。
【００６８】
現像装置４００の寿命が近い、あるいは寿命を迎えていると、ドラム面に生じるかぶりトナーの濃度が高くなる。そこで、潜像が形成されていない部分に画像形成領域の非画像部と等価な電位状態となったドラム１００上のかぶりトナー濃度をセンサ３０１により検出する。すなわち、センサ３０１の発光素子３０１ａを点灯し（Ｓ６）、受光素子３０１ｂにて受光した反射光をコントローラ６１にて処理してセンサ検出値Ａを得る。
【００６９】
得られたセンサ検出値Ａは、図５のようなセンサ検出値とかぶりトナー濃度との相関から、かぶりトナー濃度情報に変換可能である。コントローラ６１は、センサ検出値とかぶりトナー濃度の対応関係を予め備えている。更に、ドラム上のかぶりトナー濃度は、図７のグラフ（ｂ）に示すよう、転写材上のかぶり濃度と相関するため、転写材上のかぶり濃度の許容値Ｃ０の時、ドラム１００上でのかぶりトナー濃度は図７の（ｂ）中のＢ０に相当する。従って、かぶりトナー濃度がＢ０に達したとき、すなわち図５と同様内容の図７のグラフ（ａ）におけるセンサ３０１の検出値がＡ０に達したとき、かぶりが許容値に達して、現像装置４００が寿命を迎えたものと判断できる。
【００７０】
従って、コントローラ６１は、ステップＳ７において、センサ３０１の検出値が所定値Ａ０以上の場合は、かぶり濃度が許容値に達して、現像装置４００が寿命を迎えたものと判断し、センサ３０１の発光素子３０１ａを消灯する（Ｓ８）。また、高圧電源６２は各高圧電源からの電圧印加を停止し（Ｓ９）、駆動部６６はドラム１００、現像装置４００等の駆動を停止する（Ｓ１０）。そして、コントローラ６１は、表示部６４に「現像装置寿命到達」などの現像装置４００が寿命に達した旨の表示を行い（Ｓ１１）、現像装置４００の寿命判断シーケンスを終了する（Ｓ１２）。
【００７１】
使用者は、寿命に到達した現像装置４００を画像形成装置本体から取り外して、現像装置を交換する。交換する現像装置は、新品のもの、もしくは、新品ではないが、寿命が未到達で使用可能な現像装置である。
【００７２】
また、ステップＳ７において、センサ３０１の検出値が所定値Ａ０未満の場合は、コントローラ６１は、現像装置４００の寿命は未到達と判断する。そして、コントローラ６１は、センサ３０１の発光素子３０１ａを消灯した後（Ｓ１３）、駆動部６６は露光装置３００による露光を可能として潜像形成に備え（Ｓ１４）、画像形成動作を開始する（Ｓ１５）。
【００７３】
（２−２）紙間時
次に、図８の、連続して画像形成を行っているときの紙間時に実行される寿命判断シーケンスを説明する。
【００７４】
コントローラ６１は、画像形成動作中（Ｓ１６）に、引き続き画像形成要求があるかを判断し（Ｓ１７）、要求がある場合、紙間時において、現像装置４００の寿命を判断する寿命判断シーケンスを実行する。
【００７５】
コントローラ６１は、先ず、駆動部６６を制御して、露光装置３００の露光をＯＦＦさせ（Ｓ１８）、潜像が形成されていない紙間部分に対応するドラム面部分を画像形成領域の非画像部と等価な電位状態を形成する。そのドラム面部分に現像装置４００が現像作用する。センサ３０１の発光素子３０１ａを点灯して（Ｓ１９）、ドラム面部分のかぶりトナー濃度を検出する（Ｓ２０）。
【００７６】
コントローラ６１は、現像ローラ４０１、供給ローラ４０２、撹拌装置４０４等を、画像形成時と同条件で駆動する。さらには、帯電バイアス電源２０２や現像バイアス電源４０８からの印加電圧も画像形成時と同条件に制御する。
【００７７】
従って、コントローラ６１は、ステップＳ２０において、センサ３０１の検出値が所定値Ａ０以上の場合は、かぶり濃度が許容値に達して、現像装置４００が寿命を迎えたものと判断する。そして、コントローラ６１は、前述した図６のステップＳ８〜Ｓ１２を経て以後の画像形成動作並びに寿命判断シーケンスを終了する
使用者は、寿命に到達した現像装置４００を画像形成装置本体から取り外して、現像装置を交換する。
【００７８】
また、コントローラ６１は、ステップＳ２０において、センサ３０１の検出値が所定値Ａ０未満の場合は、現像装置４００が寿命に未到達として判断する。そして、センサ３０１の発光素子３０１ａを消灯した後（Ｓ２１）、駆動部６６が露光装置３００による露光を可能として潜像形成に備え（Ｓ２２）、以降の画像形成が実行される（Ｓ２３）。
【００７９】
（２−３）後回転動作時
次に、図９の、後回転動作時に実行される寿命判断シーケンスを説明する。
【００８０】
図８のステップＳ１６・Ｓ１７において、コントローラ６１が、画像形成動作中に次の画像形成要求があるかを判断し、要求が無い場合の画像形成動作終了に引き続く後回転動作で現像装置４００の寿命判断シーケンスを実行する。
【００８１】
ステップＳ１６・Ｓ１７において、継続して画像形成の要求が無いと判断したコントローラ６１は、図９のシーケンスを実行する。すなわち、駆動部６６が露光装置３００の露光をＯＦＦにし（Ｓ２４）、ドラム面の、潜像が形成されていない部分に画像形成領域の非画像部と等価な電位状態を形成する。その感光ドラ表面部分に現像装置４００が現像作用する。センサ３０１の発光素子３０１ａを点灯して（Ｓ２５）、ドラム表面部分のかぶりトナー濃度を検出する。
【００８２】
現像ローラ４０１、供給ローラ４０２、撹拌装置４０４等は画像形成時と同条件で駆動する。さらには、帯電バイアス電源２０２や現像バイアス電源４０８からの印加電圧も画像形成時と同条件とする。
【００８３】
コントローラ６１は、ステップＳ２６において、センサ３０１の検出値が所定値Ａ０以上の場合、ドラム上のトナーかぶり濃度が許容値に達して、現像装置４００が寿命を迎えたものと判断する。そして、コントローラ６１は、前述した図６のステップＳ８〜Ｓ１２を経て寿命判断シーケンスを終了する。
【００８４】
使用者は、寿命に到達した現像装置４００を画像形成装置本体から取り外して、現像装置を交換する。
【００８５】
コントローラ６１は、ステップＳ２６において、センサ３０１の検出値が所定値Ａ０未満の場合は、現像装置４００が寿命に未到達として判断し、センサ３０１の発光素子３０１ａを消灯する（Ｓ２７）。
【００８６】
また、コントローラ６１は、高圧電源６２を制御して、各高圧電源からの電圧印加を停止しする（Ｓ２８）。また、コントローラ６１は、駆動部６６を制御して、ドラム１００、現像装置４００等の駆動を停止し（Ｓ２９）、寿命判断シーケンスを終了する（Ｓ３０）。
【００８７】
そして、画像形成装置は、ホスト装置６０からコントローラ６１に次のプリント実行要求（プリント信号）が入力されるまで、待機状態に移行する。
【００８８】
上記説明した、本実施例１の寿命判断シーケンスを備えた画像形成装置によって、ドラム１００の潜像が形成されていない面部分に付着したトナー像、いわゆる「かぶり濃度」を検出する。そして、その検出値に応じて、現像装置４００の寿命を判断することにより確実に現像装置寿命を判定することができる。
【００８９】
そして、画像品位の維持とトナーの機内飛散による部品や装置の故障を防止、更にはジャム処理や現像装置の交換の際に使用者の手を汚す恐れが軽減される。
【００９０】
また、本実施例１では、寿命判断シーケンスを画像形成装置の、「前回転動作時」、「紙間時」、「後回転動作時」、の全ての動作時において実施する内容で説明した。しかし、上記の全ての動作時において、寿命判断シーケンスを実施する必要は無く、何れか１つの動作時、例えば「紙間時」のみで寿命判断シーケンスを実施する、というように実施タイミングを適宜変えても良い。また、何れか２つの動作時の組み合わせで、寿命判断シーケンスを実施する、というように実施タイミングを適宜変えても良い。
【００９１】
また、本実施例１では、「現像装置寿命到達」などの現像装置４００が寿命に達した旨を表示した後、直ちに画像形成動作を終了し、寿命判断シーケンスを終える内容で説明した。しかし、現像装置４００の寿命到達検知後から所定枚数の画像形成動作を可能とした後に、画像形成動作を終了させるシーケンスを用いても良い。
【００９２】
更には、現像装置４００が使用される室温や湿度等の設置環境によっては、現像装置４００の使用状態とかぶりトナー濃度の対応は多少異なる場合も考えられる。そこで、そのような場合も考慮して、環境センサＳＴ（図２）を具備させて、装置の設置環境情報をコントローラ６１に入力する。そして、環境センサＳＴから入力する装置設置環境情報に応じて、現像装置４００の寿命を判断する前記の所定値Ａ０をコントローラ６１により適宜に補正する制御をさせるようにしても良い。
【００９３】
本実施例１では、反転現像方式におけるかぶりトナー濃度の検出方法を説明したが、正規現像方式においても適用可能である。
【実施例２】
【００９４】
（１）画像形成部
図１０は本実施例２における画像形成装置の模式図である。この画像形成装置は、１ドラム−中間転写ベルト方式のフルカラー電子写真プリンタである。
【００９５】
この画像形成装置は、第１の像担持体としての１つの、ドラム型の電子写真感光体（ドラム）１８を備えている。このドラム１８は、直径３２ｍｍに形成され、その表層材質にアリレート樹脂が含有されている。ドラム１８は矢印Ｒ３の反時計方向に所定の速度で回転駆動され、帯電ローラ１９によって表面が一様に帯電される。
【００９６】
帯電ローラ１９の芯金には、画像形成装置本体に備えられた電源２０３から芯金に接触させた摺動電極を介して、ＡＣバイアスとＤＣバイアスを重畳した振動電圧が印加される。これにより、ドラム１８の周面は接触帯電処理される。本実施例２ではＡＣバイアスとして１５００Ｖｐｐ、１２００Ｈｚ、ＤＣバイアスとして−５００Ｖを重畳した振動電圧を印加し、ドラム１８上の表面電位を、暗電位（ＶＤ）−５００Ｖに帯電させる。
【００９７】
次いで、このドラム１８の帯電処理面に対して、レーザースキャナ２０から発せられるレーザー光によって走査露光がなされ、目的の画像情報の静電潜像が形成される。ドラム面の露光された部分の電位は、明電位（ＶＬ）−１００Ｖとなる。
【００９８】
その静電潜像が、回転式現像ユニット２１の４つの現像装置２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの内の何れかによって、ネガトナー（一成分現像剤）を用いて、トナー像として反転現像される。
【００９９】
回転式現像ユニット２１は、回転自在に支持されたロータリー２１Ｒと、このロータリー２１Ｒにそれぞれ着脱可能に搭載させた、現像カートリッジとして、４つの現像装置（現像器）２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを有する。
【０１００】
現像装置２１ａは、現像剤としてイエロートナー（Ｙ）を収容させたＹ色現像装置である。現像装置２１ｂは、マゼンタトナー（Ｍ）を収容させたＭ色現像装置である。現像装置２１ｃは、シアントナー（Ｃ）を収容させたＣ色現像装置である。現像装置２１ｄは、ブラックトナー（Ｋ）を収容させたせてたＫ色現像装置である。
【０１０１】
ロータリー２１Ｒが回転制御されて、ドラム１８に形成された静電潜像に対応する色のトナーが収容されている現像装置２１（ａ〜ｄ）が、ドラム１８に対向した現像位置へと移動される。これにより、ドラム面の静電潜像がその現像装置によってトナー像として反転現像される。
【０１０２】
各現像装置２１（ａ〜ｄ）は収容させているトナーの色が異なる以外は同様の構造である。図１１は現像装置２１（ａ〜ｄ）の拡大横断面模式図である。各現像装置２１（ａ〜ｄ）は、トナーを貯留するホッパー部５、撹拌装置７、現像剤担持体としての現像ローラ３、供給ローラ４、金属製の現像ブレード６等を有する。撹拌装置７はホッパー部５内のトナーを攪拌して現像ローラ３がある現像室へトナーを送り込む。供給ローラ４はΦ１６のウレタンスポンジからなり、現像ローラ３にトナーを供給する。現像ローラ３は例えばソリッドゴム上にトナーへの帯電付与性を考慮して樹脂コーティングを施したローラであり、ドラム１８の静電潜像を現像する。より具体的には、現像ローラ３は、Φ１６のウレタンゴムを基層とし、アクリル・ウレタン系ゴムを表面にコートした二層構成ローラである。現像ブレード６は現像ローラ３のトナー層厚を規制する。
【０１０３】
撹拌装置７、現像ローラ３及び供給ローラ４は、外部から駆動が掛けられる構成になっており、現像装置の現像プロセス実行中は、常に回転してトナーをドラム１８に供給する。現像ローラ３上のトナーは、現像ローラ３の回転で、回転するドラム１８と対向した現像部へと搬送される。現像部では、現像ローラ３はドラム１８にトナー層を介して接触状態であり、電源４０９から約−３００ＶのＤＣバイアスが印加され、ドラム１８上に形成されている静電潜像が反転現像されて、トナー像として可視像化される。
【０１０４】
２３は第２の像担持体としてのフレキシブルな中間転写ベルト（中間転写体：以下、ベルトと略記する）である。このベルト２３は、駆動ローラ２３ａ、従動ローラ２３ｂ及び二次転写対向ローラ２３ｃの三本のローラにより支持されており、適当なテンションが維持されるようになっている。また、ベルト２３は、駆動ローラ２３ａを駆動させることにより、ドラム１８に対して互いの表面が速度差を持って移動する。
【０１０５】
ベルト２３としては、例えば、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアリレート等の何れかを主材料としたものが好適である。また、例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）等の何れかを主材料としたものが好適である。また、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＦＥＰ）等の何れかを主材料としたものが好適である。また、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＰＥＴＦＥ）等の何れかを主材料としたものが好適である。
【０１０６】
ベルト２３の裏面からドラム１８に対向する様に配設された一次転写ローラ２２に対し、一次転写バイアス電源５０３より正極のＤＣバイアスが印加される。これによって、一次転写部Ｔ１において、トナー像がドラム１８の表面からベルト２３の表面へと一次転写される。
【０１０７】
一次転写時にドラム１８上に残ったトナーは、再び帯電される前に、弾性ブレードを板金に取付けた部材、即ちクリーニングブレードを備えたクリーニング装置２４によって掻き落とされ、該装置内に蓄積される。
【０１０８】
その後、やはり、ベルト２３の裏面より当接配置された二次転写対向ローラ２３ｃに対向し、ベルト２３の表面に当接配置された二次転写ローラ２５に二次転写バイアス電源５０４より正極のＤＣバイアス印加が行われる。
【０１０９】
そして、露光による静電潜像の作像に合わせて給紙カセットやマルチフィーダー（不図示）から給紙された転写材Ｐが、ベルト２３と二次転写ローラ２５の当接部である二次転写部Ｔ２間を通過する。これにより、ベルト２３上に担持されたトナー像は、転写材Ｐの表面に二次転写される。
【０１１０】
転写材Ｐは続いて定着装置２６に搬送され、転写材Ｐ上に定着画像が完成する。
【０１１１】
カラー画像形成の手順を説明すると、ドラム１８は矢印Ｒ３方向に回転されており、その周面が帯電ローラ１９によって一様に帯電される。
【０１１２】
その後、レーザースキャナ２０により、ドラム１８上に順次に、カラー画像の色分解像パターンに対応する静電潜像が形成される。これらの潜像は、現像装置２１（ａ〜ｄ）内に充填されている各色のトナー、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）にそれぞれ対応した静電潜像である。
【０１１３】
まず、１色目のＹ色現像装置２３ａがドラム１８に対向するように移動されて、ドラム面に形成された静電潜像がＹ色現像される。
【０１１４】
続いて、ドラム１８上に形成されたイエローのトナー像は、一次転写部Ｔ１においてベルト２３上に一次転写される。また、ドラム１８上の残留トナーはクリーニング装置２４で清掃される。
【０１１５】
その後、２色目のＭ色現像装置２３ｂがドラム１８に対向するように移動されて、ドラム面に形成された静電潜像がＭ色現像される。そして、そのマゼンタのトナー像は、一次転写部Ｔ２において、既に１色目のイエローのトナー像が転写されているベルト２３上に重ねて転写される。
【０１１６】
これらの動作を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する４回行うことにより、ベルト２３上に４色のトナー像を重畳転写させて形成する。この際、良好な転写性を得るために一次転写ローラ２２に印加するバイアス電圧を適宜可変してもよい。本実施例２においては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する一次転写バイアスとして、夫々１７００Ｖ、１７５０Ｖ、１７５０Ｖ、１８００Ｖに設定した。
【０１１７】
その後、ベルト２３上に４層に重ねられたトナー像は、二次転写部Ｔ２において転写材Ｐに一括転写され、その後、定着装置２６によって転写材面に融解固着される。
【０１１８】
二次転写ローラ２５は転写材Ｐが二次転写部Ｔ２を通過する際はベルト２３に転写材Ｐを介して当接状態となり、それ以外ではベルト２３から離間状態となる動作を行う。そして二次転写ローラ２５には、ベルト２３上に積層されたトナー像を転写材Ｐに一括転写する際に、二次転写バイアス電源５０４より２０００Ｖの電圧が印加される。
【０１１９】
また、前述二次転写部２５における一括転写の後、ベルト２３上に残留するトナーは、所定のタイミングでベルト２３に当接・離間する様に構成された中間転写ベルト用クリーニング装置２７により、次画像の形成が行なわれるまでに除去される。
【０１２０】
図１２は本実施例２の画像形成装置のシステムブロック図である。７１は画像形成装置全体のシステム制御を行うコントローラであり、ホスト装置７０から入力するプリント信号に基づいて画像形成動作を実行する。コントローラ７１の内部には、中央演算処理装置（ＣＰＵ：不図示）が設けてあり、画像形成装置の一連のシステム処理は中央演算処理装置の内部に予め記憶されたプログラムに従って行われる。
【０１２１】
コントローラ７１は、高圧電源７２、センサ群７３、表示部７４、駆動部７６等を制御する。
【０１２２】
高圧電源７２は、帯電ローラ１９に交流電圧に直流電圧が重畳された電圧を印加する帯電バイアス電源２０３、現像ローラ３に直流電圧を印加する現像バイアス電源４０９を有する。また、高圧電源７２は、一次転写ローラ２２に直流電圧を印加する一次転写バイアス電源５０３、二次転写手段である二次転写ローラ２５に直流電圧を印加する二次転写バイアス電源５０４を有する。
【０１２３】
装置内には、トナー像検出センサ３０１を含むセンサ群７３が配置され、又、装置の状態を表示する表示部７４が設けられている。
【０１２４】
また、露光装置２０、ドラム１８、回転式現像ユニット２１、駆動ローラ２３ａ、二次転写ローラ２５や中間転写ベルト用クリーニング装置２７の接離機構等を駆動するための駆動装置を含む駆動部７６を備えている。
【０１２５】
本実施例２の画像形成装置において、コントローラ７１が実行する画像形成装置の動作行程は、前述の実施例１の画像形成装置で説明した、図３の動作行程と同様であるので、再度の説明は省略する。
【０１２６】
（２）現像装置２１（ａ〜ｄ）の寿命判断シーケンス
本実施例２の画像形成装置は、以下に説明する寿命判断シーケンスにより、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色の各現像装置２１（ａ〜ｄ）の寿命を判断させる。
【０１２７】
すなわち、本実施例２の画像形成装置は、第２の像担持体である中間転写ベルト２３上のトナー像濃度を検出するトナー像検出センサ（濃度検出手段）３０１を有する。そして、このセンサ３０１にてベルト２３上の潜像が形成されていない部分のかぶりトナー濃度を検出し、検出値に応じて現像装置２１（ａ〜ｄ）の寿命を判断する寿命判断シーケンスを有している。
【０１２８】
トナー像検出センサ３０１は、図４で説明したセンサ３０１が適用可能である。本実施例２においては、ベルト２３上のトナー像に対して赤外光を照射し、かぶりトナー濃度を検出する構成を採用している。センサ３０１は、図１０に示すように、ベルト２３の表面近傍に配され、かつ駆動ローラ２３ａと対向する位置に配置してある。この配置により、センサ３０１とベルト２３の表面の距離が安定し検出精度の向上が見込まれる。
【０１２９】
図１３、図１５は、それぞれ、コントローラ７１が実行する、現像装置２１（ａ〜ｄ）の寿命判断シーケンスのフローチャート図である。
【０１３０】
図１３のシーケンスは、画像形成装置の前回転動作時に実行される。図１５のシーケンスは、連続して画像形成を行っているときの紙間時に実行される。
【０１３１】
（２−１）前回転動作時
先ず、図１３の、前回転動作時に実行される寿命判断シーケンスを説明する。
【０１３２】
待機状態にある画像形成装置のコントローラ７１が、画像形成装置に接続されたコンピュータ等のホスト装置７０からプリント実行要求を受ける（ステップＳ１）。そうすると、コントローラ７１は現像装置２１（ａ〜ｄ）の寿命を判断する寿命判断シーケンスに移行する（Ｓ２）。
【０１３３】
中間転写ベルト２３上のかぶりトナー濃度を検出するため、センサ３０１の発光素子３０１ａを点灯させる（Ｓ３）。
【０１３４】
次に、駆動部７６が露光装置２０による露光をＯＦＦ状態に保持し（Ｓ４）、続いてドラム１８、駆動ローラ２３ａの駆動動作を開始する（Ｓ５）。このとき駆動部７６は中間転写ベルト用クリーニング装置２７をベルト２３に当接状態としておく方が好ましい。
【０１３５】
ドラム１８、駆動ローラ２３ａが画像形成中と同じ状態で定常駆動されると、駆動部７６は、回転式現像ユニット２１を駆動して、第１色目であるＹ色現像装置２１ａを現像位置まで位置移動させる。
【０１３６】
そして、画像形成時と同じ動作となるようＹ色現像装置２１ａの駆動を開始する。高圧電源７２は、帯電バイアス電源２０３、現像バイアス電源４０９、一次転写バイアス電源５０３を動作させ、イエロー色の画像形成中と同じ電圧が印加される（Ｓ６）。
【０１３７】
Ｙ色現像装置２１ａを所定時間駆動させた後に、駆動部７６は第２色目であるＭ色現像装置２１ｂを現像位置まで位置移動する。高圧電源６２はマゼンタ色の画像形成中と同じ電圧を印加する（Ｓ７）。
【０１３８】
このような動作を、引き続きＣ色現像装置２１ｃについて（Ｓ８）、Ｋ色現像装置２１ｄについて（Ｓ９）実施する。
【０１３９】
これにより、各色について、潜像が形成されていない部分に画像形成領域の非画像部と等価な電位状態となった各色のかぶりをベルト２３上に転移させることができる。
【０１４０】
ベルト２３上のかぶりトナー濃度を検出するため、センサ３０１の受光素子３０１ｂにて受光した反射光をコントローラ７１にて処理し、センサ検出値Ａを得る（Ｓ１０）。
【０１４１】
コントローラ７１はセンサ検出値とかぶりトナー濃度の対応関係を予め備えており、センサ検出値からベルト２３上のかぶりトナー濃度に変換可能である。図１４にセンサ３０１の検出結果の一例を示す。
【０１４２】
上記したステップＳ６〜Ｓ９の動作によってベルト２３上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各々のかぶりトナーが順に転移している。図１４の例では、ベルト２３上のかぶりトナー濃度が、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順で多い状態を示している。かぶりトナーは現像装置の使用とともに増加する性質を持つため、かぶりトナー濃度がわずかに増加した段階を現像装置の寿命が間近にある可能性があることを予測することができる。
【０１４３】
従って、図１４において、センサ３０１の検出結果に対し、現像装置の寿命が間近にある状態のかぶりトナー濃度に対応するセンサ検出値を現像装置寿命予告閾値Ａ１とする。また、現像装置が寿命に達し、かぶりが許容値を超える可能性がある状態のかぶりトナー濃度に対応するセンサ検出値を現像装置寿命警告閾値Ａ２とする。そして、その閾値Ａ１と閾値Ａ２をコントローラ７１に準備することで、現像装置の寿命到達の予告が可能となる。その結果を表示装置等の表示部６４に表示することで、使用者に現像装置交換のための準備期間を提供することが可能となる。
【０１４４】
従って、センサ３０１の検出値が閾値Ａ１以上となった色の現像装置がある場合（Ｓ１１）、表示部６４に該当色の現像装置寿命予告などの現像装置が寿命間近になった旨の表示を行う（Ｓ１２）。
【０１４５】
更に、センサ３０１の検出値が閾値Ａ２以上となった色の現像装置がある場合（Ｓ１３）、かぶりが許容値に達して現像装置寿命を迎えたものと判断し、センサ３０１の発光素子３０１ａを消灯する（Ｓ１４）。高圧電源７２は各高圧電源からの電圧印加を停止し（Ｓ１５）、駆動部７６はドラム１８、駆動ローラ２３ａ、現像装置２１等の駆動を停止する（Ｓ１６）。そして、表示部７４に該当色の現像装置寿命警告などの現像装置が寿命に達した旨の表示を行い（Ｓ１７）、コントローラ７１は現像装置の寿命判断シーケンスを終了する（Ｓ１８）。
【０１４６】
使用者は、寿命に到達した色の現像装置２１をロータリー２１Ｒから取り外して、現像装置を交換する。
【０１４７】
全ての色の現像装置２１（ａ〜ｄ）において、センサ３０１の検出値が閾値Ａ２未満の場合（Ｓ１３）、表示部７４に該当色の現像装置寿命予告などの表示を行ったまま（Ｓ１２）、駆動部７６が露光装置２０による露光を可能とし潜像形成に備える（Ｓ１８）。そして、画像形成が実行される（Ｓ１９）。
【０１４８】
センサ３０１の検出値が閾値Ａ１未満の場合（Ｓ１１）は、現像装置が装置寿命予告段階に未到達として判断し、駆動部７６が露光装置２０による露光を可能とし潜像形成に備え（Ｓ１８）、画像形成が実行される（Ｓ１９）。
【０１４９】
駆動部７６で中間転写ベルト用クリーニング装置２７をベルト２３に少なくともベルト２３を１周分当接状態した後に、中間転写ベルト用クリーニング装置２７を離間状態としステップ１９に移行しても良い。
【０１５０】
（２−２）紙間時
次に、図１５の、連続して画像形成を行っているときの紙間時に実行される寿命判断シーケンスを説明する。
【０１５１】
本実施例２の画像形成装置においては、ベルト２３上に各色トナー像を積層しカラー画像を形成するため、紙間に相当するベルト２３上に各色のかぶりトナーが積層する。
【０１５２】
従って、コントローラ７１は、Ｙ色画像形成動作を行った後に紙間に相当するベルト２３上のＹ色かぶりトナー濃度をトナー像検出センサ３０１から検出値Ａ（ｙ）として得る（Ｓ２０）。
【０１５３】
ここで、検出値Ａ（ｙ）が閾値Ａ１以上かを判断し（Ｓ２１）、検出値Ａ（ｙ）が閾値Ａ１以上の場合は、表示部７４にＹ色現像装置２１ａの寿命予告を表示する（Ｓ２２）。
【０１５４】
引き続き、検出値Ａ（ｙ）が閾値Ａ２以上かを判断し（Ｓ２３）、検出値Ａ（ｙ）が閾値Ａ２以上の場合は、表示部７４にＹ色現像装置２１ａの寿命警告を表示する（Ｓ２４）。
【０１５５】
継続して、Ｍ色画像形成動作を行った後に紙間に相当するベルト２３上のＹ色とＭ色のかぶりトナー濃度としてセンサ３０１から検出値Ａ（ｙ＋ｍ）を得る。コントローラ７１にて検出値Ａ（ｙ＋ｍ）と検出値Ａ（ｙ）の差分算出することで、Ｍ色のかぶりトナー濃度としての検出値Ａ（ｍ）を得ることができる（Ｓ２５）。
【０１５６】
Ｙ色と同様に、検出値Ａ（ｍ）を閾値Ａ１（Ｓ２６）や閾値Ａ２（Ｓ２３）と比較し、結果に応じて表示部７４に判定結果を表示する。
【０１５７】
同様にして、Ｃ色画像形成動作に続き、Ｃ色のかぶりトナー濃度としての検出値Ａ（ｃ）を得（Ｓ２７）、検出値Ａ（ｃ）を閾値Ａ１（Ｓ２８）や閾値Ａ２（Ｓ２３）と比較する。
【０１５８】
更に、Ｋ色画像形成動作に続き、Ｋ色のかぶりトナー濃度としての検出値Ａ（ｋ）を得（Ｓ２９）、閾値Ａ１（Ｓ３０）や閾値Ａ２（Ｓ２３）と比較する。Ｋ色のかぶりトナー濃度としての検出値Ａ（ｋ）を各閾値と比較判断する。
【０１５９】
そして、個々の現像装置について寿命警告表示の有無を判断し（Ｓ３１）、有りの場合は、センサ３０１の発光素子３０１ａを消灯し（Ｓ１４）、以降のステップに移行し、コントローラ６１は現像装置の寿命判断シーケンスを終了する（Ｓ１８）。
【０１６０】
この際すでに表示部７４に寿命警告の旨が表示されているので、ステップ１７は省略してもよい。個々の現像装置ついて寿命警告表示が無い場合は（Ｓ３１）、継続したプリント実行要求の有無を判断し（Ｓ３２）、有りの場合はＹ色画像形成動作（Ｓ２０）へ、無しの場合は寿命判断シーケンスを終了する（Ｓ３３）。
【０１６１】
記述は省略したけれども、後回転動作時においても、たとえば前記の前回転動作時の場合に準じた寿命判断シーケンスを実行させることができる。
【０１６２】
上記説明した、本実施例２の寿命判断シーケンスを備えたカラー画像形成装置によって、潜像が形成されていない部分に付着したトナー像、いわゆる「かぶり」を検出する。そして、その検出値に応じて現像装置の寿命を判断することにより、現像装置の寿命を確実に判定することができる。
【０１６３】
そして、画像品位の維持と、トナーの機内飛散による部品や装置の故障を防止、更にはジャム処理や現像装置の交換の際に使用者の手を汚す恐れが軽減される。
【０１６４】
更には、潜像が形成されていない部分のトナー像濃度の検出値が少なくとも２つの閾値以上を備え現像装置寿命を判断することで、使用者に対し現像装置の交換予告が可能となり、使用者に現像装置交換のための準備期間を提供することが可能となる。
【０１６５】
特に、複数の現像装置を有するカラー画像形成装置においては、現像装置交換の煩わしさを軽減するためにも準備期間を提供することは効果的である。
【０１６６】
本実施例では、トナー像濃度の検出値を２つの閾値Ａ１、Ａ２にて説明したが、それ以上の閾値を設定してもよい
プリント実行要求（Ｓ１）得たときに、表示部７４に寿命予告等の表示が既に表示されているかの判断を実施してもよい。その場合は、図１３のステップ１８から動作を開始してもよく、図１５に示す画像形成中において寿命判定を実施すればよい。
【０１６７】
また、閾値Ａ１やＡ２は各色毎に設定されてもよい。
【０１６８】
更には、現像装置が使用される室温や湿度等の設置環境によっては、現像装置の使用状態とかぶりトナー濃度の対応は多少異なる場合もあり、その場合は装置設置環境に応じて閾値Ａ１やＡ２を適宜設定しても良い。
【０１６９】
また、現像装置の寿命判断シーケンスは、「前回転動作時」、「紙間時」、「後回転動作時」の全てにおいて実施してもよいし、何れか１つにおいて実施してもよいし、何れか２つの組み合わせにおいて実施してもよい。
【０１７０】
本実施例２では、反転現像方式におけるかぶりトナー濃度の検出方法を説明したが、正規現像方式においても適用可能である。
【実施例３】
【０１７１】
（１）画像形成部
図１６は本実施例３における画像形成装置の模式図である。この画像形成装置は、４ドラム方式のフルカラー電子写真プリンタである。
【０１７２】
この画像形成装置は、垂直方向に並設した４個のプロセスカートリッジ装着部（不図示）を有する。そして、その各装着部に装着されたプロセスカートリッジ７（ａ〜ｄ）は、それぞれ、第１の像担持体としての１個の電子写真感光ドラム１（ａ〜ｄ）を備えている。各ドラム１（ａ〜ｄ）は、駆動手段によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。
【０１７３】
各ドラム１（ａ〜ｄ）の周囲には、ドラム回転方向に従って順に、ドラム面を均一に帯電する帯電手段２（ａ〜ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射してドラム面に静電潜像を形成するスキャナユニット３（ａ〜ｄ）が配置されている。また、ドラム面の静電潜像を現像剤であるトナーを用いて現像し、可視像、即ち、トナー像を形成する現像装置４（ａ〜ｄ）が配置されている。また、ドラム１上のトナー像を転写材（記録媒体）Ｓに転写させる静電転写手段１２（ａ〜ｄ）、転写後のドラム面に残ったトナーを除去するクリーニング手段６（ａ〜ｄ）が配置されている。
【０１７４】
ドラム１（ａ〜ｄ）、帯電手段２（ａ〜ｄ）、現像装置４（ａ〜ｄ）、クリーニング手段６（ａ〜ｄ）は一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ７（ａ〜ｄ）を構成している。
【０１７５】
ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布したもので外周面が９４．２ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動されている。
【０１７６】
帯電手段２は、実施例１で説明したものと同様であるので、再度の説明は省略する。本実施例３ではドラム１と帯電手段２との間に約−１０００Ｖの直流電圧を印加して、ドラム１上の表面電位を、暗電位（ＶＤ）−５００Ｖに帯電させる。
【０１７７】
スキャナユニット３は、ドラム１の略水平方向に配置されている。そして、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって回転されるポリゴンミラー９（ａ〜ｄ）に照射される。ミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０（ａ〜ｄ）を介して帯電済みのドラム面を選択的に露光する。これによって、画像信号に応じた静電潜像を形成する。
【０１７８】
現像装置４（ａ〜ｄ）は、それぞれ、実施例１並びに実施例２と同様に、トナーを貯留するホッパー部、撹拌装置、現像ローラ４０（ａ〜ｄ）、供給ローラ、現像ブレード等が配置される構成を用いており、再度の説明は省略する。本実施例３では、現像ローラ４０（ａ〜ｄ）に約−３００ＶのＤＣバイアスが印加され、各ドラム１上に形成されている潜像に対して、それぞれの色毎に反転現像することで可視像化が行われる。
【０１７９】
プロセスカートリッジ７ａは、イエロートナー像を形成するカートリッジであり、現像装置４ａにはイエロー色のトナーを収納してある。
【０１８０】
プロセスカートリッジ７ｂは、マゼンタトナー像を形成するカートリッジであり、現像装置４ｂにはマゼンタ色のトナーを収納してある。
【０１８１】
プロセスカートリッジ７ｃは、シアントナー像を形成するカートリッジであり、現像装置４ｃにはシアン色のトナーを収納してある。
【０１８２】
プロセスカートリッジ７ｄは、ブラックトナー像を形成するカートリッジであり、現像装置４ｄにはブラック色のトナーを収納してある。
【０１８３】
また、各プロセスカートリッジ７（ａ〜ｄ）において、現像ローラ４０（ａ〜ｄ）は不図示の揺動機構により現像装置４（ａ〜ｄ）とともに揺動される構成とした。そして、画像情報入力待機状態では、現像ローラ４０をドラム１と離間した状態とし、現像プロセスを行うに当たり各色毎に独立して現像装置４を揺動し現像ローラ４０をドラム１に当接させる構成とした。
【０１８４】
本実施例の以下の説明において、現像ローラ４０の回転駆動を開始する場合は、現像ローラ４０が回転した後、現像ローラ４０をドラム１に当接させた状態としている。また、現像ローラ４０の回転駆動を停止した場合は、現像ローラ４０が回転停止した後、ドラム１と現像ローラ４０が離間した状態としている。
【０１８５】
５は転写材搬送ユニットであり、全てのドラム１（ａ〜ｄ）に対向し、接するように循環移動する静電転写ベルト１１（転写材搬送部材：第２の像担持体）が配設されている。すなわち、転写ベルト１１は、駆動ローラ１３、従動ローラ１４ａ、１４ｂ、テンションローラ１５の４本のローラにより掛け渡され、矢印の時計方向に回動する。転写ベルト１１は１０１１〜１０１４Ω・ｃｍの体積固有抵抗を有する、厚さ約１５０μｍのフィルム状部材である。
【０１８６】
３０は給紙カセットであり、揺動可能な中底板３１上に転写材Ｓを積載してある。給紙ローラ３２が駆動されて中底板トレイ３１上の転写材Ｓが１枚分離給紙される。給紙された転写材Ｓは、レジストローラ３３により所定の制御タイミングで、転写材搬送ユニット５の下側から転写ベルト１１に給送され、電極ローラ２２で電荷が与えられて転写ベルト面に静電的に付着する。そして、転写材Ｓは、転写ベルト１１の回動により各プロセスカートリッジ７（ａ〜ｄ）の転写位置に順次に搬送されて、ドラム１（ａ〜ｄ）上のトナー画像の転写を順次に受ける。
【０１８７】
図１６・図１７のように、転写材搬送ユニット５の駆動ローラ１３の上部には、転写ベルト１１から所定の間隙に維持させてトナー像検出センサ３０２を配置してある。このセンサ３０２は、転写ベルト１１に直接転写された、画像濃度制御条件を計測するためのトナー像の濃度を検出している。
【０１８８】
転写ベルト１１の内側に当接して、４個のドラム１（ａ〜ｄ）に対向した位置に転写ローラ１２（ａ〜ｄ）が並設されている。これら転写ローラ１２から正極性の電荷が転写ベルト１１を介して転写材Ｓに印加される。本実施例３では、転写バイアスとして転写ローラ１２ａ〜１２ｃに１６００Ｖ、１２ｄに１７００Ｖの転写バイアスが印加されている。これにより、転写材Ｓにドラム１上のトナー画像が転写される。転写材Ｓは、各ドラム１（ａ〜ｄ）と転写ローラ１２（ａ〜ｄ）との間に形成される電界によって、各ドラム１のトナー画像を順次に重畳転写される。
【０１８９】
４色のトナー画像を重畳転写された転写材Ｓは、駆動ローラ１３の曲率により転写ベルト１１から曲率分離される。そして、定着部５０に搬入される。転写材Ｓは、定着部５０でトナー画像を熱定着された後、排出ローラ対５３によって、排出部５４から本体外に排出される。
【０１９０】
定着部５０は、転写材Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものである。回転する加熱ローラ５１ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ５１ｂとを有する。即ち、ドラム１上のトナー画像を転写された転写材Ｓは、定着部５０を通過する際に、定着ローラ対５１（５１ａ、５１ｂ）で搬送される。
【０１９１】
図１７はセンサ３０２の模式図である。このセンサ３０２は、図４で説明したセンサ３０１と同構成であり、発光素子３０２ａと受光素子３０２ｂとを有し、転写ベルト１１に対向させて配置されている。
【０１９２】
トナー像検出センサ３０２は、図１８に示すように、駆動ローラ１３の上部で転写ベルト１１から所定間隙に維持された状態で配置され、転写ベルト１１上に直接転写されたトナー像３２０を転写ベルト１１の移動（図中矢印Ｙ方向）によって順次検出している。トナー像検出センサ３０２は、転写ベルト１１の移動方向と直交する方向（長手方向）で画像形成可能位置であればいずれの位置にあっても構わない。
【０１９３】
ところで、カラー画像形成装置を使用する温湿度条件やドラムの使用度合い、プリント枚数などの諸条件により、印字画像のトナー量に変動が生じる。トナー量の変化は印字画像の濃淡変化となり使用者に色味変動として認識される。したがって多くのカラー画像形成装置においては、帯電電位、露光量、現像バイアスなどの画像形成条件を自動調整する画像濃度制御機構が搭載されている。従来公知の像担持体あるいは転写材担持体上に作像条件制御用に形成される、濃度検知用のトナー像を形成し、その濃度をトナー像検出センサにより検知して、検知結果に基づいて画像形成条件を制御している。このようなカラー画像形成装置の画像形成条件を制御するために準備されているトナー像検出手段として、本実施例のトナー像検出センサ３０２は、光学式センサによりトナー像の濃度を検出する手段を用いた。そして、実施例１および２で説明したように、これらのトナー像検出センサ３０２にてかぶりトナーの濃度は測定可能である。
【０１９４】
本実施例３の画像形成装置のシステム構成について、図１２のシステムブロック図を用いて説明する。画像形成装置全体のシステム制御を行うコントローラ７１の内部には、不図示の中央演算処理装置（ＣＰＵ）が設けてあり、画像形成装置の一連のシステム処理は中央演算処理装置（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。高圧電源７２は、帯電部材２に直流電圧である帯電バイアスを、現像ローラ４０に直流電圧である現像バイアスを、転写ローラ１２に直流電圧である転写バイアスを各色ごとに生成する。装置内にはトナー像検出センサ３０２を含むセンサ群７３が配置され、又、装置の状態を表示する表示部７４が設けられている。また、ドラム１、現像装置４、転写ベルト１１を駆動するための駆動部７６を備えている。
【０１９５】
（２）現像装置４（ａ〜ｄ）の寿命判断シーケンス
本実施例３の画像形成装置は、以下に説明する寿命判断シーケンスにより、各プロセスカートリッジ７（ａ〜ｄ）における現像装置４（ａ〜ｄ）の寿命を判断させる。
【０１９６】
ここで、本実施例３においては各現像装置４（ａ〜ｄ）の寿命は、該現像装置を含む各プロセスカートリッジ７（ａ〜ｄ）の寿命でもある。すなわち、本実施例３において、現像装置の寿命と、プロセスカートリッジの寿命は、同義である。
【０１９７】
本実施例３の画像形成装置は、第２の像担持体である転写ベルト１１上のトナー像濃度を検出するトナー像検出センサ（濃度検出手段）３０２を有する。そして、このセンサ３０２にて転写ベルト１１上の潜像が形成されていない部分のかぶりトナー濃度を検出し、検出値に応じて各現像装置４（ａ〜ｄ）の寿命を判断する寿命判断シーケンスを有している。
【０１９８】
図１９、図２１は、それぞれ、コントローラ７１が実行する、現像装置４（ａ〜ｄ）の寿命判断シーケンスのフローチャート図である。
【０１９９】
図１９のシーケンスは、画像形成装置の前回転動作時に実行される。図２１のシーケンスは、連続して画像形成を行っているときの紙間時に実行される。
【０２００】
（２−１）前回転動作時
先ず、図１９の、前回転動作時に実行される寿命判断シーケンスを説明する。
【０２０１】
待機状態にある画像形成装置のコントローラ７１が、画像形成装置に接続されたホスト装置７０からプリント実行要求を受けると（Ｓ１）、コントローラ７１は現像装置の寿命を判断する寿命判断シーケンスに移行する（Ｓ２）。
【０２０２】
転写ベルト１１上のかぶりトナー濃度を検出するため、トナー像検出センサ３０２の発光素子３０２ａを点灯させる（Ｓ３）。
【０２０３】
次に、駆動部７６がスキャナユニット３（ａ〜ｄ）による露光をＯＦＦ状態に保持し（Ｓ４）、続いて全てのドラム１（ａ〜ｄ）、駆動ローラ１３の駆動動作を開始する（Ｓ５）。
【０２０４】
ドラム１（ａ〜ｄ）、駆動ローラ１３が画像形成中と同じ状態で定常駆動されると、高圧電源７２は４色全ての帯電バイアス、転写バイアスを印加する（Ｓ６）。この時、印加される電圧は画像濃度制御機構により自動調整された画像形成条件と同条件である。
【０２０５】
駆動部７６は４色全ての現像装置４（ａ〜ｄ）を駆動させた後（Ｓ７）、各色の現像ローラ４０（ａ〜ｄ）に画像濃度制御機構により自動調整された画像形成条件と同条件の現像バイアスを高圧電源７２は印加する（Ｓ８）。
【０２０６】
引き続き、駆動部７６は全色の現像装置４（ａ〜ｄ）を揺動し、ドラム１（ａ〜ｄ）に対し各色の現像ローラ４０（ａ〜ｄ）を当接させる（Ｓ９）。各色について潜像が形成されていない部分に画像形成領域の非画像部と等価な電位状態となった各色のかぶりを転写ベルト１１上に転移させることができる。
【０２０７】
転写ベルト１１上のかぶりトナー濃度を検出するため、センサ３０２の受光素子３０２ｂにて受光した反射光をコントローラ７１にて処理しセンサ３０２の検出値Ａを得る。
コントローラ７１は、センサ３０２の検出値と、かぶりトナー濃度の対応関係を予め備えており、検出値Ａから転写ベルト１１上のかぶりトナー濃度に変換可能である。図２０にセンサ３０２の検出結果の一例を示す。上記した、動作によって転写ベルト１１上には画像形成順とは逆に、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、の各々のかぶりトナーが順に転移している。図２０の例においては、転写ベルト１１上のかぶりトナー濃度が、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順で多いことがわかる。
【０２０８】
実施例２で説明したように、現像装置の寿命が間近にある状態のかぶりトナー濃度に対応するセンサ検出値を現像装置寿命予告閾値Ａ１として、コントローラ７１に準備する。これにより、現像装置、すなわちその現像装置を含むプロセスカートリッジの寿命到達の予告が可能となる。そして、その結果を表示装置等の表示部７４に表示することで、使用者に現像装置、すなわちプロセスカートリッジの交換のための準備期間を提供することが可能となる。
【０２０９】
従って、センサ３０２の検出値が閾値Ａ１以上となった色がある場合（Ｓ１０）、表示部７４に該当色の現像装置を含むプロセスカートリッジについての寿命予告などの、プロセスカートリッジが寿命間近になった旨の表示を行う（Ｓ１１）。
【０２１０】
更に、センサ３０２の検出値が閾値Ａ２以上となった色の現像装置がある場合（Ｓ１２）、かぶりが許容値に達し装置寿命を迎えたものと判断し、センサ３０２の発光素子３０２ａを消灯する（Ｓ１３）。高圧電源７２は各高圧電源からの電圧印加を停止し（Ｓ１４）、駆動部７６はドラム１、駆動ローラ１３、現像ユニット４等の駆動を停止する（Ｓ１５）。そして、表示部７４に該当色の現像装置を含むプロセスカートリッジについての寿命警告などの、プロセスカートリッジが寿命に達した旨の表示を行い（Ｓ１６）、コントローラ７１は現像装置の寿命判断シーケンスを終了する（Ｓ１７）。
【０２１１】
全ての色においてセンサ３０２の検出値が閾値Ａ２未満の場合（Ｓ１２）、表示部７４に該当色の現像装置を含むプロセスカートリッジについての寿命予告などの表示を行ったまま（Ｓ１１）、駆動部７６が露光装置３による露光を可能とする。これにより、潜像形成に備え（Ｓ１８）、画像形成が実行される（Ｓ１９）。
【０２１２】
センサ３０２の検出値が閾値Ａ１未満の場合（Ｓ１０）は、現像装置が寿命予告段階に未到達として判断し、駆動部７６が露光装置２０による露光を可能とし潜像形成に備え（Ｓ１８）、画像形成が実行される（Ｓ１９）。
【０２１３】
（２−２）紙間時
次に、図２１の、連続して画像形成を行っているときの紙間時に実行される寿命判断シーケンスを説明する。
【０２１４】
本実施例３の画像形成装置においては、転写ベルト１１上に保持させた転写材Ｓに各色トナー像を積層してカラー画像を形成するため、センサ３０２の検出位置においては紙間に相当する転写ベルト１１上に各色のかぶりトナーが積層する。
【０２１５】
従って、コントローラ７１は画像形成動作（Ｓ２０）を行った後に、紙間に相当する転写ベルト１１上の４色全てのかぶりトナー濃度をトナー像検出センサ３０２から検出値Ａ（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）として得る。
【０２１６】
検出値Ａ（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）は４色のかぶりが積層した結果の値であるが、少なくとも１つの現像装置において閾値Ａ１以上である可能性を確実に抽出するため、検出値Ａ（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）を閾値Ａ１と比較する（Ｓ２１）。
【０２１７】
検出値Ａ（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）が閾値Ａ１以上の場合、現像装置の特定を行うため、所定のタイミングで画像形成を一度中断し、駆動部７６は全色の現像装置４（ａ〜ｄ）を揺動して、ドラム１（ａ〜ｄ）から各色の現像ローラ４０（ａ〜ｄ）を離間させる。その後、転写ベルト１１の清掃を行う（Ｓ２２）。本実施例では清掃方法として静電回収方法を用いた。即ち、転写ベルト１１上の付着トナーをプロセスカートリッジ７（ａ〜ｄ）のドラム１（ａ〜ｄ）に静電的に付着させて、それをクリーニング装置６（ａ〜ｄ）で回収する。
【０２１８】
転写ベルト１１の清掃後、再び駆動部７６は全色の現像装置４（ａ〜ｄ）を揺動し、ドラム１（ａ〜ｄ）に対し各色の現像ローラ４０（ａ〜ｄ）を当接させ、図１９のステップ１０に移行して、各色の現像装置の寿命判断を行う。
【０２１９】
検出値Ａ（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）を閾値Ａ１と比較し、閾値Ａ１未満であるときには（Ｓ２１）、継続したプリント実行要求の有無を判断し（Ｓ２３）、有りの場合は画像形成動作（Ｓ２０）へ、無しの場合は現像装置の寿命判断シーケンスを終了する（Ｓ２４）。
【０２２０】
上記説明した、本実施例３の寿命判断シーケンスを備えたカラー画像形成装置によって、画像形成条件を自動調整するために準備されているトナー像検出手段を兼用して、潜像が形成されていない部分に付着したトナー像、いわゆる「かぶり」を検出する。そして、潜像が形成されていない部分のトナー像濃度の検出値が少なくとも２つの閾値Ａ１・Ａ２以上を備え、現像装置寿命を判断する。これにより、使用者に対し、当該現像装置を含むプロセスカートリッジの交換予告が可能となり、使用者にロセスカートリッジ交換のための準備期間を提供することが可能となる。
【０２２１】
特に、複数のプロセスカートリッジを有するカラー画像形成装置においては、プロセスカートリッジ交換の煩わしさを軽減するためにも準備期間を提供することは効果的である。
【０２２２】
尚、本実施例３では画像形成中の紙間において、４色全てのかぶりトナー濃度を、トナー像の検出値Ａ（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）を現像装置寿命予告閾値Ａ１と比較する内容で説明した。しかし、４色全てのかぶりトナー濃度を考慮した現像装置寿命予告閾値Ａ１（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）を新たに備え、検出値Ａ（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）とその閾値Ａ１（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）で比較する方法を用いても何ら問題は無い。同様に、現像装置寿命警告閾値Ａ２（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）を準備しても良い。
【０２２３】
また、本実施例３のカラー画像形成装置は、独立して現像装置４（ａ〜ｄ）を揺動することが可能である。そのため、画像形成中の紙間において４つの現像装置４（ａ〜ｄ）のかぶりが個別に転写ベルト１１上に転移可能なように現像装置を夫々揺動させることで、各色独立したトナー像検出センサの検出値を得ることも可能である。
【０２２４】
記述は省略したけれども、後回転動作時においても、たとえば前記の前回転動作時の場合に準じた現像装置の寿命判断シーケンスを実行させることができる。
【０２２５】
閾値Ａ１やＡ２は各色毎に設定されてもよい。
【０２２６】
現像装置が使用される室温や湿度等の設置環境によっては、現像装置の使用状態とかぶりトナー濃度の対応は多少異なる場合もあり、その場合は装置設置環境に応じて閾値Ａ１、Ａ２、Ａ１（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）、Ａ２（ｙ＋ｍ＋ｃ＋ｋ）を適宜設定しても良い。
【０２２７】
現像装置の寿命判断シーケンスは、「前回転動作時」、「紙間時」、「後回転動作時」の全てにおいて実施してもよいし、何れか１つにおいて実施してもよいし、何れか２つの組み合わせにおいて実施してもよい。
【０２２８】
本実施例３では、反転現像方式におけるかぶりトナー濃度の検出方法を説明したが、正規現像方式においても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２２９】
【図１】実施例１における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】画像形成装置のシステムブロック図である。
【図３】画像形成装置の動作行程図である。
【図４】トナー像検出センサの模式図である。
【図５】かぶりトナー像検出を説明する図である。
【図６】前回転動作時における寿命判定シーケンスのフローチャート図である。
【図７】かぶりトナー像を検出した出力値を説明するグラフである。
【図８】紙間時における寿命判定シーケンスのフローチャート図である。
【図９】後回転動作時における寿命判定シーケンスのフローチャート図である。
【図１０】実施例２における画像形成装置の概略構成図である。
【図１１】現像装置の概略構成図である。
【図１２】画像形成装置のシステムブロック図である。
【図１３】前回転動作時における寿命判定シーケンスのフローチャート図である。
【図１４】かぶりトナー像を検出した出力値を説明するグラフである。
【図１５】紙間時における寿命判定シーケンスのフローチャート図である。
【図１６】実施例３における画像形成装置の概略構成図である。
【図１７】トナー像検出センサの模式図である。
【図１８】トナー像濃度の検出方法を説明する図である。
【図１９】前回転動作時における寿命判定シーケンスのフローチャート図である。
【図２０】かぶりトナー像を検出した出力値を説明するグラフである。
【図２１】紙間時における寿命判定シーケンスのフローチャート図である。
【図２２】印刷枚数に対するかぶりの推移を説明する図である。
【符号の説明】
【０２３０】
１００・・電子写真感光ドラム、２００・・帯電手段、３００・・スキャナユニット、４００・・現像装置、６００・・クリーニング手段、５００・・転写手段、３０１・・トナー像検出センサ
【図１】
2007240607.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007240607.tif 000007
【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】
2007240607.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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