JP2012194222A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な部材を新たに追加することなく、トナーシールの有無検知を確実に行うこと。
【解決手段】像担持体と、現像カートリッジ交換部と、前記現像カートリッジ交換部に着脱可能に保持され前記像担持体と当接する現像カートリッジと、現像剤収納部と、封止部材と、現像カートリッジ交換部駆動手段と、前記現像カートリッジ交換部駆動手段の駆動と停止を制御する制御手段と、前記現像カートリッジ交換部の位相を検知する現像カートリッジ交換部位相検知手段と、前記現像カートリッジ交換部駆動手段の負荷を検知する現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段を備える画像形成装置において、前記制御手段は、前記現像カートリッジ交換部位相検知手段と前記現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段の検知結果によって前記封止部材の有無を判断することを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、印刷装置、特に複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

画像形成装置の中で、２色以上のカラー画像を形成する電子写真式カラー画像形成装置には、ロータリ方式のものがある。ロータリ方式とは、単一の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）のみを備え、その上に現像剤（以下トナーと記す）の色数と同数回の作像サイクルを繰り返し、カラー画像を形成する方式である。ロータリ方式において中間転写体を用いた方式も実現されている。

ロータリ方式では、現像ロータリに各色を現像するカートリッジを装着している。カートリッジは、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像剤を収容する。ここで、カートリッジの容器は、トナーを保持するトナー容器と、現像を行う現像容器とに分けられる。そして、トナー容器と現像容器との間には、現像剤封止部材（以下トナーシールと記す）がある。このように、トナーシールがあることにより、実際の使用開始までの間に、トナー容器に収納されたトナーが現像容器へ流入しないようにしている。

トナーシールは、カートリッジを画像形成装置本体に装着して画像形成を行う際に、ユーザが取り除く必要がある。万一トナーシールが取り除かれていないカートリッジを画像形成装置本体に装着して画像形成を行うと、当該トナーの色が抜け落ちてしまう。

そこで従来、トナーシールが取り除かれていないカートリッジを画像形成装置に装着したことを検知する方法があった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１では、トナー容器と、トナー容器を密閉するトナーシールがあり、トナーシールの取り付け位置から現像ローラに近い側に電極部材（１）が設けられる。一方、トナーシールの取り付け位置から現像ローラに遠い側には電極部材（２）が設けられる。そして、電極部材（１）、電極部材（２）で検出した静電容量の差からトナーシール有無検知を行う。

特許文献２ではトナー容器と、この容器を密閉するトナーシール、トナー容器内に設けられた撹拌羽と、撹拌羽を駆動する現像モータ、現像モータの駆動負荷を測定する現像モータ駆動負荷測定手段を備える。そして、トナーシールの有無で現像モータの駆動負荷が変化することを利用しトナーシール有無検知を行っている。

特開２００４−１５１３６８ 特開２００７−３２８３０５

しかしながら、印字する画像パターンからトナー消費量を計算し、トナー残量を求める方式の場合、トナーの残量を検知することが主な目的で設けられている電極部材は不要である。また、ロータリ方式を採用する画像形成装置では、現像ロータリを回転させることによりトナーを撹拌することが可能である。このため、トナーの撹拌羽は不要である。

上記の理由からロータリ方式の画像形成装置では、従来例のようなトナーシール有無検知に電極部材や撹拌羽を備える手法は必ずしも必要ない。また、ロータリ方式には本来必要でない上述のような部材を新たに備えるとすると、コストアップの要因となる場合があった。

そこで、本発明の目的は、特別な部材を新たに追加することなく、トナーシールの有無検知を確実に行うことである。

上記目的を達成するために、本願発明の代表的な構成は、
複数色のトナー像が形成される回転可能な像担持体と、
画像形成装置の本体に設けられた回転可能な現像カートリッジ交換部と、
前記現像カートリッジ交換部に着脱可能に保持され前記像担持体と当接する現像カートリッジと、
前記現像カートリッジに設けられた現像剤を収容する現像剤収納部と、
前記現像剤収納部に収容されている前記現像剤を封止するための封止部材と、
前記現像カートリッジ交換部の駆動を行う現像カートリッジ交換部駆動手段と、
前記現像カートリッジ交換部駆動手段の駆動と停止を制御する制御手段と、
前記現像カートリッジ交換部の位相を検知する現像カートリッジ交換部位相検知手段と、
前記現像カートリッジ交換部駆動手段の負荷を検知する現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、前記現像カートリッジ交換部位相検知手段と前記現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段の検知結果によって前記封止部材の有無を判断することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、現像カートリッジ交換部の駆動負荷を測定することでトナーシール有無検知を行うことができる。これによって新規部材を設けることなくトナーシール有無検知を行うことができる。

カラー画像形成装置の全体構成の概略断面図。 ロータリモータの制御に係るブロック図。 引き抜かれていないトナーシールを有する現像カートリッジの状態を示す拡大断面図。 時間に対するロータリモータの電流値を示すグラフ。 トナーシールの有無検知手順を示すフローチャート。 現像ローラが感光体ドラムに当接する際のＦＧ信号を示すグラフ。

〔第１実施形態〕
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施の形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

（画像形成装置の構成）
まず、各部の構成について動作に従って説明する。図１は、カラー画像形成装置の全体構成の概略断面図である。

画像形成装置１００は、ドラムユニット１３を有する。ドラムユニット１３は、ドラム形状で回転可能な感光体ドラム１５（像担持体）と、クリーニング装置のクリーニング容器１４とを一体的に構成している。ドラムユニット１３は画像形成装置１００本体に対して着脱自在であり、感光体ドラム１５の寿命に合わせて容易にユニット交換が可能である。

感光体ドラム１５の周上には、クリーナブレード１６、導電ローラ１７（一次帯電手段）が配置される。感光体ドラム１５は、画像形成動作に応じて不図示のメインモータの駆動力により矢印方向に回転する。導電ローラ１７によって感光体ドラム１５を一様に帯電する。導電ローラ１７周辺を帯電部という。

帯電部により一様に帯電された感光体ドラム１５に潜像を形成するのが露光部である。露光部においては、スキャナ部３０から感光体ドラム１５へレーザ光が照射され、露光が行われる。

不図示のコントローラから画像展開された画像情報を受け取ると、スキャナ部３０のレーザダイオードは、レーザ光をポリゴンミラー３１へ照射する。ポリゴンミラー３１は、スキャナモータ３１ａにより高速回転される。そして、ポリゴンミラー３１によって反射したレーザ光が、結像レンズ３２及び反射ミラー３３を介して、一定速度で回転する感光体ドラム１５の表面を選択的に露光する。この選択的露光が前記画像情報に対応するようになされるため、感光体ドラム１５上には潜像が形成される。

感光体ドラム１５上にトナー像を形成する現像部では、露光部により感光体ドラム１５上に形成された潜像に対して、トナーを供給することにより現像を行う。現像部は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー（現像剤）を現像カートリッジ２０内に収容する。現像カートリッジ２０は、一体的な容器の内部が、トナーシール３０３（封止部材）によって遮られる。このようにトナーシール３０３によって遮られた現像カートリッジ２０は、トナー容器３０１（現像剤収納部）と現像容器３０２とに分けられる。

現像カートリッジ２０としては、イエローカートリッジ２０Ｙ、マゼンタカートリッジ２０Ｍ、シアンカートリッジ２０Ｃ、ブラックカートリッジ２０Ｂがある。これら現像カートリッジ２０は、現像ロータリ２３（現像カートリッジ交換部）にそれぞれ着脱可能に保持される。現像ロータリ２３は、不図示のロータリモータ（現像カートリッジ交換部駆動手段）により駆動され、ロータリ回転軸２２を中心として回転する。

トナー像を形成する際には、各現像カートリッジが現像ロータリ２３に保持された状態で回転移動する。現像ロータリ２３の位相は、現像ロータリＨＰセンサ３０５（現像カートリッジ交換部位相検知手段）が現像ロータリ２３に設けられた現像ロータリＨＰ被検知部材３０４を検知したタイミングを基準として、ロータリモータの駆動時間によって検知される。

そして、現像ロータリ２３の４つの現像カートリッジ２０に配設される現像ローラ２０ｓのうち、現像を行う色の現像ローラ２０ｓ（図１においてはイエロー現像ローラ２０Ｙｓ）が、現像位置に停止する。その後、センサ読取部２１が現像カートリッジ２０の使用状況を記憶する不揮発性メモリ２４ｍ（記憶手段：図１においては不揮発性メモリ２４Ｙｍ）を読み取る。そして、現像ローラ２０ｓが感光体ドラム１５に当接したことを検知してから、現像位置に停止した現像ローラ２０ｓは、感光体ドラム１５に対しトナーを塗布する。これにより、感光体ドラム１５にはトナー像が形成される。

図２はロータリモータの制御に係るブロック図である。本実施形態ではロータリモータにＰＷＭ制御で駆動されるＤＣモータを使用する。ＰＷＭ出力のＤｕｔｙは、図２に示すように、ロータリモータ制御部５０３から取得したロータリモータの速度を入力とし、ＣＰＵ５０１（制御手段）に設けられたロータリモータ出力決定部５０２がＰＩＤ制御により決定する。ＣＰＵ５０１は、現像ロータリ２３のロータリモータ等、装置内の部材の駆動や停止を制御する。

また、ＣＰＵ５０１に設けられたロータリモータ昇温予測部５０５は、ロータリモータ電流検知部５０４が検知したロータリモータの電流値とロータリモータ出力決定部５０２が決定したＰＷＭ出力のＤｕｔｙからロータリモータの発熱量を求める。これにより、ロータリモータの昇温を予測する。

ロータリモータ出力決定部５０２は、ロータリモータの過度な昇温を防ぐ。具体的には、ロータリモータ出力決定部５０２は、ロータリモータが停止したタイミングでロータリモータ昇温予測部５０５の予測したロータリモータの昇温がある一定の閾値以上かを判断する。ここで、閾値以上の場合は予め定められた時間だけロータリモータの駆動を禁止する。

カラー画像形成時には、駆動ローラ４と二次転写対向ローラ５に張架される中間転写体９に一時転写される。不図示のメインモータにより駆動される中間転写体９の１回転毎に現像ロータリ２３が１／４回転する。そして、イエローカートリッジ２０Ｙ、マゼンタカートリッジ２０Ｍ、シアンカートリッジ２０Ｃ、ブラックカートリッジ２０Ｂの順にトナー像の形成がなされる。中間転写体９が４回転してイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのトナー像を多重転写することで、複数色のトナー像が多重転写されてカラー画像となったものが中間転写体９上に形成される。

上述のように現像ロータリ２３が位置を制御され、図１においてはイエローカートリッジ２０Ｙが、感光体ドラム１５に対応した現像位置に停止している。ここで、イエローカートリッジ２０Ｙでは、トナーが塗布ローラ２０ｒ（図１では、イエロー塗布ローラ２０Ｙｒ）に送り込まれる。

そして、塗布ローラ２０ｒ及び現像ローラ２０ｓはメインモータにより駆動され、塗布ローラ２０ｒら現像ローラ２０ｓにトナーが塗布される。そして、現像ローラ２０ｓの外周に圧接されたブレード２０ｂ（図１ではイエローブレード２０Ｙｂ）によってトナーの層厚が規制される。これによって、現像ローラ２０ｓの外周にトナーが薄層塗布される。

この状態で、感光体ドラム１５と対向した現像ローラ２０ｓに現像バイアスを印加すると、感光体ドラム１５上に形成された潜像に対してトナーが供給され、現像が行われる。この結果、感光体ドラム１５上にはトナー像が形成される。

マゼンタカートリッジ２０Ｍ、シアンカートリッジ２０Ｃ、ブラックカートリッジ２０Ｂについても上記同様なメカニズムで現像動作を行う。これにより、感光体ドラム１５には各色の現像が行われる。尚、各色のカートリッジの各現像ローラ２０ｓは、画像形成装置本体に設けられた各色の現像用高圧電源と接続されており、現像位置に移動された時、各色の現像毎に順次選択的に電圧が印加される。

感光体ドラム１５と中間転写体９とが対向する一次転写部において、現像部で感光体ドラム１５上に形成されたトナー像が中間転写体９に対して多重転写される。中間転写体９は図１の矢印方向に回転している。尚、図１では一次転写部である中間転写体９がベルトであるときの構成を示しているが、ベルトに限ったものではなく、例えば中間転写ドラムや転写材担持体などを使用しても良い。

中間転写体９は４回転することで、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色のトナー像が多重転写される。こうして、中間転写体９上にカラー画像が形成される。

中間転写体９の外周の非画像領域には、各色の画像形成を開始するタイミングの基準とするための基準点であるホームポジションマーク９ｂ（ＨＰマーク）と、それを検知するための光学センサ９ａが設けられている。

クリーニング部は、感光体ドラム１５上のトナー像が中間転写体９に転写された後、感光体ドラム１５上に残ったトナーをクリーナブレード１６にてクリーニングする。クリーニングされた廃トナーはクリーニング容器１４に蓄えられる。

給送部は記録媒体２を後述の二次転写領域に給送するものである。複数枚の記録媒体２を収納したカセット１と給送ローラ３、レジストローラ８から構成される。画像形成動作時には、画像形成動作に応じて不図示の給送モータにより駆動回転される給送ローラ３が、カセット１内の記録媒体２を１枚ずつ給送する。すると、記録媒体２は、レジストローラ８に到達する。

レジストローラ８は、記録媒体２の斜行を修正する。また、レジストローラ８には記録媒体２の通過を検出するためのシャッタ１１が設けられている。また、シャッタ１１の動きを検知する先端検知センサ６が設けられている。このため、先端検知センサ６は、シャッタ１１の動きにより、記録媒体２の先端を検出することができる。そして、先端を検知してレジストローラ８にて搬送することで、画像形成動作のタイミングに合わせて記録媒体２を次工程である二次転写部に搬送することができる。

二次転写部は二次転写ローラ１０と二次転写対向ローラ５からなる。二次転写ローラ１０は、図１に示す実線の状態と破線の状態のように中間転写体９に対して当接・離間する。

中間転写体９上に各色のトナー像を多重転写する間は、中間転写体９上に形成されたトナー像を乱さぬよう、二次転写ローラ１０は実線で示す下方に位置し、中間転写体９から離間している。

中間転写体９上に各色のトナー像を多重転写が終わると、記録媒体２に画像を二次転写するタイミングに合わせて二次転写ローラ１０は破線で示す位置に不図示のカム部材により移動される。

移動した二次転写ローラ１０と二次転写対向ローラ５は、記録媒体２と中間転写体９を所定の圧力で押しつける。このとき同時に二次転写ローラ１０にはバイアスが印加され、中間転写体９上の画像は記録媒体２に二次転写される。

ここで中間転写体９と二次転写ローラ１０はそれぞれメインモータにより回転駆動されて、両者に挟まれた状態の記録媒体２は二次転写が行われる。また、同時に、次工程の定着を行うために定着部２５に搬送される。

定着部２５は、記録媒体２上の画像を熱及び圧力を加えて定着させる。定着部２５は、定着ローラ２６と加圧ローラ２７とを有している。記録媒体２は上記二次転写部から定着ローラ２６と加圧ローラ２７との間に搬送される。トナー像を有する記録媒体２は、定着ローラ２６で加熱されつつ加圧ローラ２７に加圧される。これにより、トナー像が記録媒体２に加熱定着される。

（画像形成装置の動作）
以上のように構成された画像形成装置によって、画像形成を行う一連の動作について説明する。

まず、図１に示す給送ローラ３を回転してカセット１内の記録媒体２を１枚給送し、レジストローラ８へ搬送する。そして、レジストローラ８の位置にある記録媒体２を、中間転写体９上に画像が形成されるまで待機させる。

一方、画像形成を行うために、感光体ドラム１５は、導電ローラ１７により表面を均一に帯電される。その後、スキャナ部３０により、まずイエロー画像の潜像を形成する。潜像を形成すると同時にイエローカートリッジ２０Ｙを駆動し、感光体ドラム１５上の潜像にイエロートナーの現像を行う。イエロートナーの現像においては、トナーが潜像に付着するように、感光体ドラム１５の帯電極性と同極性でほぼ同電位の電圧がトナーに印加される。

感光体ドラム１５上に形成されたトナー像を中間転写体９に一次転写するため、中間転写体９を介して感光体ドラム１５と対向する位置にある一次転写ローラ４０に電圧を印加する。電圧は不図示の電源より印加され、感光体ドラム１５上に形成されたトナー像と逆特性の電圧とする。これにより、感光体ドラム１５のトナー像は、中間転写体９上に一次転写される。

イエローのトナー像を中間転写体９へ一次転写すると、現像ロータリ２３が回転し、次に画像形成を行うマゼンタカートリッジ２０Ｍが、感光体ドラム１５に画像形成を行う現像位置に停止する。感光体ドラム１５を帯電し、露光して形成された潜像に、イエローと同様にしてマゼンタのトナー像が形成される。感光体ドラム１５に形成されたトナー像は、イエローと同様に中間転写体９に一次転写される。

次いでシアン、ブラックの潜像形成及び現像及び中間転写体９への一次転写を行い、中間転写体９の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを多重転写したカラー画像を形成する。

中間転写体９にカラー画像が形成された後、レジストローラ８で待機させておいた記録媒体２を搬送する。二次転写ローラ１０及び二次転写対向ローラ５にて記録媒体２を中間転写体９に圧接する。そして、同時に二次転写ローラ１０にトナーと逆特性のバイアスを印加することで、中間転写体９上のカラー画像を記録媒体２に転写する。

中間転写体９から記録媒体２にカラー画像を転写させた後、中間転写体９上に残留する残留トナーを現像時のトナーの帯電極性とは逆極性に帯電させる。これは帯電ローラ３９（ＩＣＬローラ）を用い、帯電ローラ３９が中間転写体９に当接することで逆極性の帯電が行われる。

残留トナーを帯電終了後、帯電ローラ３９は中間転写体９から離間される。なお、連続して画像形成を行う時は、帯電ローラ３９が中間転写体９に当接し残留トナーを帯電している間に、次の画像のイエローが感光体ドラム１５上に形成される。このとき、中間転写体９上に一次転写された画像が帯電ローラ３９による当接位置を通過する時は、帯電ローラ３９は中間転写体９から離間されている。

帯電ローラ３９により帯電された残留トナーは、感光体ドラム１５と中間転写体９が当接する一次転写部で感光体ドラム１５に静電的に転写される。そして、残留トナーは、感光体ドラム１５の回転に伴いクリーナブレード１６に当接し、感光体ドラム１５から除去される。クリーナブレード１６に除去された残留トナーは、最終的にクリーニング容器１４に回収される。この残留トナーを感光体ドラム１５に転写する動作と、次の画像の１色目であるイエローのトナー像を感光体ドラム１５から中間転写体９へ一次転写する画像形成動作とを同時に行う。

中間転写体９から記録媒体２へカラー画像の二次転写が終了した後、二次転写ローラ１０は中間転写体９から離間される。

尚、二次転写ローラ１０と中間転写体９との間に記録媒体２を狭持し搬送してカラー画像を二次転写している間に、次に形成する画像の画像形成を行う場合は、次画像のイエローのトナー像が感光体ドラム１５に形成される。感光体ドラム１５にこのイエローのトナー像が形成された後、次のマゼンタのトナー像が形成開始される前に、二次転写ローラ１０は、中間転写体９との間で記録媒体２を狭持する当接位置から離間位置へと移動する。

記録媒体２は中間転写体９から剥離された後、定着部２５へ搬送され、定着ニップ部で定着された後に排出ローラ３６を介して本体上部の排出トレイ３７上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作は終了する。

（トナーシールの有無検知方法）
次にトナーシールの有無検知の方法について説明する。図３は、引き抜かれていないトナーシールを有する現像カートリッジの状態を示す拡大断面図である。図３においては、現像ロータリ２３にトナーシール３０３が引き抜かれていない現像カートリッジ２０（イエローカートリッジ２０Ｙ）がある。一方で、その他の現像カートリッジ２０（マゼンタカートリッジ２０Ｍ、シアンカートリッジ２０Ｃ、ブラックカートリッジ２０Ｂ）は、トナーシール３０３が引き抜かれている。

イエローカートリッジ２０Ｙのトナーシール３０３が引き抜かれていない場合、現像ローラ２０Ｙｓは外周にトナーが塗布出来ない。すると、トナーシール３０３が引き抜かれた現像ローラ２０Ｍｓ、２０Ｃｓ、２０Ｂｓに比べ、現像接触部４０１（現像ニップ部）では感光体ドラム１５との摩擦が大きくなる。

図４は時間に対するロータリモータの電流値を示すグラフである。ロータリモータを一定の目標速度で駆動し、各現像カートリッジ２０が現像接触部４０１を通過するときのロータリモータの電流値は、図４のようになる。図４においては、ロータリモータを一定の速度で駆動し、各現像カートリッジ２０が現像接触部４０１を通過するときのロータリモータの電流値を比較している。

図４のように、トナーシール３０３が引き抜かれていないイエローカートリッジ２０Ｙが現像接触部４０１を通過するときの電流値は、他の現像カートリッジ２０が通過するときの電流値よりも大きくなる。これは、トナーシール３０３が引き抜かれていない現像カートリッジ２０の現像ローラ２０ｓの摩擦は、トナーシール３０３が引き抜かれている現像カートリッジ２０の現像ローラ２０ｓよりも大きいことを表す。

このように、トナーシール３０３が存在する現像カートリッジ２０、つまりトナーシール３０３が引き抜かれていない現像カートリッジ２０が通過するときには、ロータリモータの電流値が通常よりも高くなる。このため、ロータリモータの電流値を計測することで、トナーシール３０３の有無の検知ができる。

（トナーシールの有無検知手順）
次に、トナーシール３０３が引き抜かれず、現像ローラ２０ｓが感光体ドラム１５を通過することをロータリモータの電流値によって検知する処理を説明する。図５はトナーシールの有無検知手順を示すフローチャートである。本フローチャートは、カラー画像形成装置に電力が投入された後、各現像カートリッジ２０の不揮発性メモリ２４ｍ（２４Ｙｍ、２４Ｍｍ、２４Ｃｍ、２４Ｋｍ）の読み取り完了後の処理を示す。尚、図５では、カートリッジを「ＣＲＧ」と略して記載する。

図５に示すように、まず各カートリッジの不揮発性メモリ２４Ｍの読み取りが完了すると、画像形成装置はメインモータを駆動する。そして、感光体ドラム１５と中間転写体９の回転を開始すべく、メインモータ駆動を開始する（Ｓ１０１）。その後、現像ロータリ２３の回転を開始すべく、ロータリモータを駆動する（Ｓ１０２）。

次に、現像ロータリＨＰセンサ３０５が現像ロータリＨＰ被検知部材３０４を検知したタイミングと、ロータリモータの駆動時間から現像ロータリ２３の位相を逐次求める。そして、現像ローラ２０Ｙｓが現像接触部４０１から所定値Ｄ１ｍｍ手前の位置を通過するまで待つ（Ｓ１０３）。

現像ローラ２０Ｙｓが現像接触部４０１から所定値Ｄ１ｍｍ以内になった場合、不揮発性メモリ２４Ｙｍに書き込まれた内容から、イエローカートリッジ２０Ｙが新品かどうかを判断する（Ｓ１０４）。つまり、不揮発性メモリ２４Ｍに記憶されている現像カートリッジ２０の使用状態の情報を読取ることによって、ＣＰＵ５０１が新品か否かを判断する。

イエローカートリッジ２０Ｙが新品の場合、ロータリモータの電流値Ｉｒｏｔをロータリモータ電流検知部５０４から取得する（Ｓ１０５）。

ここで、Ｉｒｏｔが所定の閾値Ｔ以上の場合、トナーシール３０３が未除去であると判断し（Ｓ１０６）、トナーシール３０３未除去を検知した際の処理を実行する（Ｓ１０７）。

一方、Ｉｒｏｔが閾値Ｔ未満の場合、現像ローラ２０Ｙｓが現像接触部４０１から所定値Ｄ２ｍｍ進んだかを判断し（Ｓ１０８）、所定値Ｄ２ｍｍ以上進んでいない場合は再びロータリモータ電流値を取得する処理Ｓ１０５に戻る。

上記Ｓ１０３〜Ｓ１０８を、イエローカートリッジ２０Ｙのトナーシール有無検知の処理として説明した。これを、他のカートリッジ２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋについても同様に、トナーシールの有無検知を行う（Ｓ１０９）。

全てのカートリッジのトナーシール有無検知の処理が完了した後、ロータリモータ、メインモータを停止する（Ｓ１１０、Ｓ１１１）。

尚、上述の所定値Ｄ１、Ｄ２は現像ローラ２０ｓが感光体ドラム１５を通過するときの接触タイミングにより決定する装置固有の値である。

また、閾値Ｔは現像ローラ２０ｓにトナーが塗布された状態で感光体ドラム１５を通過するときの電流値と、現像ローラ２０ｓにトナーが塗布されていない状態で感光体ドラム１５を通過するときの電流値から求まる値である。閾値Ｔは、予め測定された結果に基づいて決定される装置固有の値である。

また、本実施形態では現像ローラ２０ｓが現像接触部４０１の所定値Ｄ１ｍｍ手前〜Ｄ２ｍｍ通過の位置にない場合にＩｒｏｔが閾値Ｔ２以上の場合は、ロータリモータの駆動負荷が予期しない状況で通常状態よりも高くなっていると判断する。

ここで、閾値Ｔ２は現像ローラ２０ｓが感光体ドラム１５と離間している状態でロータリモータが現像ロータリ２３を回転させる際の電流値から予め決定される機種固有の値である。

次に、上記Ｓ１０７で説明した、トナーシール３０３が未除去であると判断したときの処理を説明する。

本実施形態ではトナーシール３０３が未除去であると判断された場合、ユーザが当該現像カートリッジ２０を取り出すまで、プリント動作などにより当該現像カートリッジ２０が現像接触部４０１にある状態でロータリモータを停止することを禁止する。すると、当該現像カートリッジ２０の現像ローラ２０ｓにトナーがない状態で感光体ドラム１５に長時間当接することがなく、感光体ドラム１５に対して高い負荷が長時間かかることを防止し、感光体ドラム１５の劣化を防止することができる。

尚、Ｓ１０７において、トナーシール３０３未除去を検知した際の処理は、本実施形態のもののみに限るものではない。本実施形態の構成に加えてトナーシール３０３の未除去を画像形成装置の表示部に表示することで、ユーザにトナーシール３０３の未除去を知らせるように構成してもよい。

本実施形態ではロータリモータにＤＣモータを用いて、その電流値を測定することでロータリモータの負荷を検知し、これを現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段の検知結果としたが、これに限るものではない。例えば、ロータリモータの代わりにステッピングモータを用いてもよい。

また、本実施形態では閾値Ｔ、Ｔ２を装置固有の値としたが、これに限るものではない。例えば、環境によりロータリモータの負荷が変化する場合は、環境に応じて設定されてもよい。

以上、説明したように本実施形態によれば、トナーシール３０３の有無を既存の構成で、コストアップなしに検知することができる。

〔第２実施形態〕
第２実施形態を説明する。前述と同様の構成については、同一の符号を用いて説明を省略する。本実施形態は、ロータリモータの基板上に形成されたＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）パターンによってＦＧ信号が出力されるロータリモータを使用する。

図６は現像ローラ２０ｓが感光体ドラム１５に当接する際のＦＧ信号を示すグラフである。具体的には、図６（ａ）はトナーシール３０３が引き抜かれていないイエローカートリッジ２０Ｙが現像接触部通過するときのＦＧ信号である。図６（ｂ）はトナーシール３０３が引き抜かれたマゼンタカートリッジ２０Ｍ、シアンカートリッジ２０Ｃ、ブラックカートリッジ２０Ｂが現像接触部通過するときのＦＧ信号である。

本実施形態においても、図３に示すように、トナーシール３０３が引き抜かれていない現像カートリッジ２０をイエローカートリッジ２０Ｙとする。

この場合、イエローカートリッジ２０Ｙは、マゼンタカートリッジ２０Ｍ、シアンカートリッジ２０Ｃ、ブラックカートリッジ２０Ｂに比べ、イエロー現像ローラ２０Ｙｓが感光体ドラム１５に当接する際のロータリモータの駆動負荷の変動が大きくなる。すると、図６（ｂ）は図６（ａ）に比べＦＧ信号の入力間隔が大きくなる。

次に、ＦＧ信号を利用したトナーシールの有無検知の方法について説明する。

第１実施形態は、Ｓ１０６、Ｓ１０７において、ロータリモータの電流値Ｉｒｏｔを取得し、Ｉｒｏｔがある閾値Ｔ以上の場合はトナーシール３０３が未除去であると判断した。これに対して本実施形態では、Ｓ１０６、Ｓ１０７の代替として、ロータリモータ制御部５０３の出力するＦＧ信号の周期Ｐを逐次測定し、周期Ｐが所定の閾値Ｔ３以上の場合はトナーシール３０３が未除去であると判断する。つまり、現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段の検知結果として、ＦＧ信号の周期Ｐを測定した測定結果を用いる。

ここで閾値Ｔ３というのは、現像ローラ２０ｓにトナーが塗布された状態で感光体ドラム１５を通過するときのＦＧ信号と、現像ローラ２０ｓにトナーが塗布されていない状態で感光体ドラム１５を通過するときのＦＧ信号から求まる値である。閾値Ｔ３は、予め測定された結果に基づいて決定される装置固有の値である。

以上、説明したように、第２実施形態によれば、ロータリモータの電流検知手段を持たない構成においても、トナーシール３０３の有無を既存の構成で、コストアップなしに検知することができる。

１５…感光体ドラム
２３…現像ロータリ
２０…現像カートリッジ
２０ｓ…現像ローラ
２０ｍ…不揮発性メモリ
３０１…トナー容器
３０２…現像容器
３０３…トナーシール

Claims (5)

1. 複数色のトナー像が形成される回転可能な像担持体と、
   画像形成装置の本体に設けられた回転可能な現像カートリッジ交換部と、
   前記現像カートリッジ交換部に着脱可能に保持され前記像担持体と当接する現像カートリッジと、
   前記現像カートリッジに設けられた現像剤を収容する現像剤収納部と、
   前記現像剤収納部に収容されている前記現像剤を封止するための封止部材と、
   前記現像カートリッジ交換部の駆動を行う現像カートリッジ交換部駆動手段と、
   前記現像カートリッジ交換部駆動手段の駆動と停止を制御する制御手段と、
   前記現像カートリッジ交換部の位相を検知する現像カートリッジ交換部位相検知手段と、
   前記現像カートリッジ交換部駆動手段の負荷を検知する現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段を備える画像形成装置において、
   前記制御手段は、前記現像カートリッジ交換部位相検知手段と前記現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段の検知結果によって前記封止部材の有無を判断することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段は、前記現像カートリッジと前記像担持体とが当接する現像接触部よりも所定値だけ手前の位置を前記現像カートリッジが通過したとき、現像カートリッジ交換部駆動手段の電流値が所定の閾値よりも高い場合に、前記現像カートリッジ交換部の駆動負荷が通常状態より高いことを検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像カートリッジ交換部駆動負荷検知手段は、前記現像カートリッジと前記像担持体とが当接する現像接触部よりも所定値だけ手前の位置を前記現像カートリッジが通過したとき、ロータリモータの基板上に形成されたＦＧ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）パターンの周期が所定の閾値以上の場合に、前記現像カートリッジ交換部の駆動負荷が通常状態より高いことを検知することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記封止部材が有ると判断された場合に前記現像カートリッジが前記像担持体と当接した状態で前記現像カートリッジ交換部駆動手段を停止させないように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記現像カートリッジに具備された記憶手段に記憶された使用状態の情報を読取ることで、前記現像カートリッジが新品であると判断された場合に、前記封止部材の有無の判断を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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