JP2013238842A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成を用いて、画像形成装置が画像形成可能な状態か否かを検知すること。
【解決手段】
現像剤担持体３０と像担持体２０を当接させる第一の位置と、現像剤担持体３０と像担持体２０を離間させる第二の位置とを取り得る当接離間部材７１と、コンデンサを構成する部材に電圧が印加された際に、コンデンサの静電容量に関する値を検出する検出手段９５と、を備える。制御手段１０は、当接離間部材７１が第一の位置にある際に検出手段９５によって検出される第一の検出結果と、当接離間部材７１が第二の位置にある際に検出手段９５によって検知される第二の検出結果とに基づき、前記画像形成装置が画像形成の可能な状態であるか否かを検知する。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録媒体に画像を形成する電子写真方式、静電記録方式、磁気記録方式等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置を例にして説明する。電子写真方式の画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置、電子写真画像表示装置（電子黒板、電子白板、ディスプレイ装置等）等がある。

画像形成装置によって画像を形成する前に、画像形成をすることが可能な状態になっているか否かを確認することが必要になることがある。例えば、像担持体（感光ドラム）や現像剤担持体のような部材をカートリッジ化して画像形成装置の装置本体に着脱可能とした構成では、そのカートリッジが装置本体に正しく装着されているか否かを検出する制御を行う場合がある。

装置本体にカートリッジが装着されていない、或いは正しく装着されているかどうかを判断する画像形成装置として、特許文献１や特許文献２に開示されている画像形成装置がある。

特許文献１に開示されている画像形成装置は、プロセスカートリッジが有する感光ドラムに接触している転写装置から電圧を印加し、感光ドラムに流れた電流を装置本体の検出回路で検出する。これによって、プロセスカートリッジの装着状態を判断する画像形成装置である。

特許文献２に開示されている画像形成装置は、装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジが有する現像剤担持体に交流の検知電圧を印加し、プロセスカートリッジが有するアンテナ部材に流れた誘起電流を装置本体の検出回路で検出する。これによって、プロセスカートリッジの装着状態を判断する画像形成装置である。

また別の従来技術として、画像形成装置の内部において、現像装置を移動可能にする構成がある（特許文献３参照）。このような構成では、画像形成時と非画像形成時とにおいて、現像装置に設けられた現像剤担持体を像担持体に当接させる状態と、現像剤担持体を像担持体から離間させた状態とを切り替えている。そのため画像形成装置が画像形成を行う前に、現像剤担持体が正しく像担持体に当接する状態と離間する状態を取り得ることを確認することが望ましい。

特開平１１−０１５３３７号公報 特許第３４１６６６４号公報 特許第４４０２１３７号公報

本発明は上記の課題を鑑み、従来技術を更に発展させたものである。その目的とするところは、簡易な構成を用いて、画像形成装置が画像形成可能な状態か否かを検知することである。これにより安価な画像形成装置を提供するものである。

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、
記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
潜像が形成される像担持体と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、
導電性を持ち、前記現像剤担持体または前記像担持体と対をなしてコンデンサを構成する導電性部材と、
前記現像剤担持体と前記像担持体を当接させる第一の位置と、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させる第二の位置とを取り得る当接離間部材と、
前記コンデンサを構成する部材に電圧が印加された際に、前記コンデンサの静電容量に関する値を検出する検出手段と、
前記当接離間部材が第一の位置にある際に前記検出手段によって検出される第一の検出結果と、前記当接離間部材が第二の位置にある際に前記検出手段によって検知される第二の検出結果とに基づき、前記画像形成装置が画像形成の可能な状態であるか否かを検知する制御手段と、
を備えることを特徴とする。

簡易な構成を用いて、画像形成装置が画像形成可能な状態か否かを検知することができる。

実施例１に係る画像形成装置の概略図 感光ドラムカートリッジ及び現像カートリッジの概略図 感光ドラムカートリッジ及び現像カートリッジの装着要領の説明図 現像カートリッジの当接、離間状態と電気接続の概略図 トナー残量と静電容量検出手段の検出結果の関係を表す概略図 感光ドラムカートリッジ及び現像カートリッジの各種装着状態における静電容量検出結果の概略図 感光ドラムカートリッジ及び現像カートリッジの装着状態検知のシーケンス図 実施例２における現像カートリッジの当接、離間状態と電気接続の概略図 実施例３における現像カートリッジの当接、離間状態と電気接続の概略図 実施例４における現像カートリッジの当接、離間状態と電気接続の概略図 感光ドラム膜厚と静電容量検出手段の検出結果の関係を表す概略図 感光ドラムカートリッジ及び現像カートリッジの各種装着状態における静電容量検出結果の概略図 感光ドラムカートリッジ及び現像カートリッジの装着状態検知のシーケンス図 実施例５における現像カートリッジの当接、離間状態と電気接続の概略図 実施例６における現像カートリッジの当接、離間状態と電気接続の概略図 実施例７における画像形成装置の概略構成図 感光ドラムに対する現像装置の当接、離間状態と、電気接続の概略図 トナー量と静電容量検出手段の検出結果の関係を表す概略図 各種の装置状態での静電容量検出手段の検出結果の概略図 装置状態検出のフローチャート 実施例８における、感光ドラムに対する現像装置の当接、離間状態と、電気接続の概略図 実施例９におけるプロセスカートリッジの概略図 各種の装置状態での静電容量検出手段の検出結果の概略図 実施例９における装置状態検出のフローチャート

以下に図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。

［実施例１］
（１）画像形成装置例の全体的な概略説明
図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置８の概略構成図である。本実施例の画像形成装置８は、回転可能な像担持体である感光ドラム２０に対して帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの一連の画像形成プロセスを実行して転写材（記録媒体）７に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。

より詳しくは、制御部（制御手段：ＣＰＵ）１０にインターフェイス１１を介して接続されているホスト装置１２から入力する画像データ（電気的な画像情報）に対応した画像を転写材７に形成して画像形成物を出力することができる。転写材７は、普通紙、光沢紙、樹脂シート、葉書、封筒などである。

制御部１０は画像形成装置８の動作を統括的に制御する制御手段であり、ホスト装置１２や装置操作部（コントロールパネル）１３と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサなどから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。ホスト装置１２は、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリなどである。装置操作部１３は本体（メイン）電源スイッチ、各種の操作キー、表示器などが配設されている。

感光ドラム２０は矢印Ｒの時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム２０の周囲には感光ドラム回転方向に沿って画像形成プロセス手段としての、帯電部材２１、露光装置１、現像剤担持体３０、転写装置４、クリーニング装置２２が順に配されている。

本実施例において、感光ドラム２０はアルミ等の導電性のシリンダ上に下引き層、キャリア発生層、キャリア輸送層を形成したものを用いた。帯電部材２１は感光ドラム２０に接触し、感光ドラム２０に従動回転する帯電ローラを用いた。帯電部材２１は、金属から成る導電性の支持体上に半導電性の弾性部材を施した構成とした。帯電部材２１には所定の帯電電圧が印加され、感光ドラム２０を所定の極性・電位に一様に帯電する。本実施例においては、帯電部材２１により感光ドラム２０を−５００Ｖに一様に帯電させた。

帯電部材２１によって一様に帯電した感光ドラム２０の表面に対して露光装置１により画像露光がなされる。本実施例において、露光装置１はレーザー走査露光装置であり、レーザー、ポリゴンミラー、レンズ系を含む。露光装置１は画像信号（画像データ）に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力して感光ドラム２０の表面を主走査方向露光する。これにより、感光ドラム２０の表面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。

感光ドラム表面の静電潜像は回転可能な現像剤担持体３０により現像剤像（トナー像）として現像（可視像化）される。本実施例において現像剤担持体３０は感光ドラム２０に接触して感光ドラム２０の回転と順方向の所定の周速比をもって矢印の反時計方向に回転駆動される現像ローラを用いた。

現像剤担持体３０は、金属から成る導電性の支持体上に半導電性のウレタンゴムなどの弾性部材を施した構成であり、現像剤であるトナーＴを担持して搬送する。現像剤担持体３０には所定の現像電圧が印加され、静電潜像をトナーＴによって現像する。トナーＴには、非磁性一成分トナーを用いた。ここでは、非磁性一成分トナーを用いたが、二成分トナーや磁性トナーであってもよい。

現像剤担持体３０には回転可能な現像剤供給部材３１が接触して配設されている。本実施例において現像剤供給部材３１は、金属から成る導電性の支持体の表面に半導電性の発泡ウレタンなどの弾性部材を施した弾性スポンジローラである。現像剤供給部材３１は現像剤担持体３０に対して並行に配列されて現像剤担持体３０に接触し、現像剤担持体３０との接触部において現像剤担持体３０の回転方向に対してカウンター方向に所定の周速比をもって回転駆動される。これにより、回転する現像剤担持体３０の表面に対して現像剤供給部材３１からトナーＴが薄層として塗布される。

また、現像剤担持体３０には現像剤供給部材３１よりも現像剤担持体回転方向下流側において現像剤層厚規制部材３２が接触して配設されている。本実施例において現像剤層厚規制部材３２は導電性の弾性ブレードであり、現像剤担持体３０に所定の圧で接触し、現像剤供給部材３１により現像剤担持体３０に塗布されたトナーＴの層厚を規制する。本実施例においては、弾性ブレードにはＳＵＳ製の薄板上に薄いエラストマー部材を施したものを用いた。

本実施例においては、現像動作時は、現像剤担持体３０に現像電圧として−３５０Ｖの直流電圧を印加し、現像剤供給部材３１には−４００Ｖの直流電圧のみを印加した。

回転する現像剤担持体３０は現像剤供給部材３１との接触部において現像剤供給部材３１によるトナーＴの塗布を受け、更に現像剤層厚規制部材３２による塗布トナー層厚規制を受ける。また、トナーが所定の極性に摩擦帯電される。層厚規制されたトナー層が現像剤担持体３０の引き続く回転により感光ドラム２０と現像剤担持体３０との接触部である現像位置に搬送される。そして、現像剤担持体３０側のトナー層のトナーが感光ドラム２０の表面に対して静電潜像のパターンに対応して選択的に転移する。これにより静電潜像がトナー像として現像される。

静電潜像の現像に供されなかった現像剤供給部材３１上のトナーは引き続く現像剤供給部材３１の回転により現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との接触部に戻し搬送されて、現像剤供給部材３１により現像剤担持体３０上から掻き落とされる。この戻し搬送トナーの掻き落しと共に現像剤担持体３０の表面に現像剤供給部材３１にトナーＴの塗布がなされる。上記のような動作が繰り返されて感光ドラム２０面の静電潜像の現像が実行される。

転写装置４は感光ドラム２０に形成されたトナー像を転写材７に転写する装置である。本実施例においては転写装置４は導電性の支持体上に半導電性の弾性部材を施した回転可能な転写ローラであり、感光ドラム２０に並行に配列されて感光ドラム２０に接触し転写ニップ部を形成している。転写装置４は感光ドラム２０の回転に順方向で感光ドラム２０の回転周速度にほぼ対応した周速度で回転駆動される。

そして、給紙カセット９に積載されて収納されている転写材７が給紙ローラ６を含む給紙機構（不図示）の動作により所定の制御タイミングで一枚分離給送されてシートパス１４により転写ニップ部に導入されて挟持搬送される。転写材７が転写ニップ部を挟持搬送されている間、転写装置４には所定の転写電圧が印加される。これにより、感光ドラム２０側のトナー像が転写材７側に順次に静電転写される。

転写ニップ部を出た転写材７は感光ドラム２０の面から分離されてシートパス１５により定着装置５に搬送される。転写材７は定着装置５によって未定着のトナー像が固着画像として定着された後、画像形成物として装置外部の排紙トレイ１６に排出される。

また、転写材分離後の感光ドラム２０の面はクリーニング装置２２により転写残現像剤等の残留物が除去されて清浄面化され、繰り返して画像形成に供される。クリーニング装置２２は本実施例においては弾性ブレードからなるクリーニングブレードを用いたブレードクリーニング装置である。クリーニングブレードは先端エッジ部を回転する感光ドラム２０の表面にカウンターに当接させて配設してある。感光ドラム表面の残留物はクリーニングブレードにより拭掃されて除去される。

（２）感光ドラムカートリッジと現像カートリッジ
感光ドラム２０は繰り返しの使用により消耗する。そのため、感光ドラム２０は少なくとも感光ドラム２０を含む感光ドラムカートリッジ２（像担持体カートリッジ）としてユニット化されて、容易に画像形成装置８の装置本体（画像形成装置本体）８Ａの所定の装着部に対して着脱可能な構成とされる。

本実施例においては、図２の（ａ）のように、感光ドラム（第二部材）２０、帯電部材２１、クリーニング装置２２、クリーニング容器（クリーニング枠体）２３、を一体化して、感光ドラムカートリッジ（第二ユニット）２を構成している。感光ドラム２０と帯電部材２１はクリーニング容器２３に対して回転可能に軸受されて支持されている。クリーニング装置２２はクリーニング容器２３に固定して支持されている。

また、現像剤Ｔは、繰り返しの使用により消費する。そのため、トナーＴは少なくともトナーＴと現像剤担持体３０とを含む現像カートリッジ３としてユニット化されて、容易に画像形成装置８の装置本体８Ａに対して着脱可能な構成とされる。

本実施例においては、図２の（ｂ）のように、トナーＴ、現像容器（現像枠体）３６、現像剤担持体３０、現像剤供給部材（第一部材）３１、現像剤層厚規制部材３２、を一体化して、現像カートリッジ（第一ユニット）３を構成している。

現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１は現像容器３６に対して回転可能に軸受されて支持されている。現像剤層厚規制部材３２は現像容器２３に固定して支持されている。現像剤（乾式）であるトナーＴは現像容器３６に収容されている。また、現像カートリッジ３には、更に、揺動中心部（軸部）３３、現像加圧手段（弾性部材（付勢部材）である圧縮バネ）３４、記憶手段（メモリ）３５を具備させてある。

感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３は、それぞれ、装置本体８Ａ内において上下に配設されている感光ドラムカートリッジ装着部２Ａ（図３）と現像カートリッジ装着部３Ａに対して所定に装着されて使用される。感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３はそれぞれ後述する要領にて独立して装置本体８Ａの装着部２Ａ，３Ａに着脱可能である。

感光ドラムカートリッジ２は装着部２Ａに装着される。そして、装置本体８Ａ側の位置決め部（不図示）に対して装置本体８Ａ側の押圧機構（不図示）により押圧されて位置決め固定される。この感光ドラムカートリッジ２の位置決め固定状態において、感光ドラム２０は装置本体８Ａ側の転写装置４と所定の押圧力をもって当接している。また、画像形成動作時には装置本体８Ａ側の駆動出力部（不図示）から感光ドラムカートリッジ２側の駆動入力部（不図示）に動力が伝達されて感光ドラム２０の回転駆動がなされる。

また、感光ドラムカートリッジ２は装着部２Ａに正しく装着されることで、感光ドラムカートリッジ２側の電気接点ａ，ｂ（図４）が装置本体８Ａ側の電気接点ｅ，ｆに電気的に接続する。これにより、装置本体８Ａ側の帯電電圧印加手段９０から感光ドラムカートリッジ２側の帯電部材２１に対して所定の帯電電圧の印加が可能となる。本実施例では帯電電圧として直流電圧を用いたが、この限りではなく、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電電圧を用いてもよい。また、感光ドラム２０の導電性のシリンダがアースに接続される。

感光ドラムカートリッジ２が装着部２Ａにないとき、或いは装着部２Ａに正しく装着されていないときは、感光ドラムカートリッジ２側の電気接点ａ，ｂと装置本体８Ａ側の電気接点ｅ，ｆは接続されない。

現像カートリッジ３は揺動中心部３３が装置本体８Ａ側の受部（不図示）に回動可能に支持され、現像加圧手段３４が装置本体８Ａ側の力受け部７２に受け止められた状態で装置本体８Ａ内の装着部３Ａに装着される。

この装着状態において、図４にように、現像カートリッジ３側の電気接点ｃ，ｄと装置本体８Ａ側の電気接点ｇ，ｈとが電気的に接続する。これにより、装置本体８Ａ側の現像電圧印加手段９４から現像カートリッジ３側の現像剤担持体３０に対して現像電圧として所定の直流電圧の印加が可能となる。また、装置本体８Ａ側の検知用電圧印加手段９３から現像カートリッジ３側の現像剤供給部材３１に対して所定の検知用電圧の印加が可能となる。

装着部３Ａに装着されている現像カートリッジ３は装置本体８Ａ側の当接離間部材７１であるカムの回転動作により揺動中心部３３を中心に回動可能である。この回動により、現像カートリッジ３は図４の（ａ）の当接位置と（ｂ）の離間位置との２つの位置に位置移動可能（回動動作可能）である。

当接位置は、装着部２Ａに位置決めされて装着された感光ドラムカートリッジ２が有する感光ドラム２０に対して現像カートリッジ３が有する現像剤担持体３０が所定の押圧力で当接している状態となっている現像カートリッジ移動位置である。換言すると、当接位置は現像カートリッジ３の画像形成位置である。

また、離間位置は、装着部２Ａに位置決めされて装着された感光ドラムカートリッジ２が有する感光ドラム２０から現像カートリッジ３が有する現像剤担持体３０が所定に離間している状態となっている現像カートリッジ移動位置である。換言すると、離間位置は現像カートリッジ３の非画像形成位置である。

当接離間部材７１であるカムは現像カートリッジ３が装着部３Ａに装着されている状態において現像容器３６の下面側の所定の部位に対応して位置しており、大隆起部と小隆起部を有している。そして、当接離間部材７１は制御部１０で制御される駆動源Ｍ７１により、図４の（ａ）のように小隆起部が現像容器３６の下面に対応した第一回転角姿勢と、（ｂ）のように大隆起部が現像容器３６の下面に対応した第二回転角姿勢とに姿勢制御される。

装着部３Ａに装着された状態の現像カートリッジ３は現像容器３６の上面と装置本体８Ａ側の力受け部７２との間に介在している現像加圧部材３４の付勢力により揺動中心部３３を中心に回動されるモーメントが常時与えられている。その回動モーメントは、現像カートリッジ３側の現像剤担持体３０が感光ドラムカートリッジ２側の感光ドラム２０に向う方向となるように、揺動中心部３３、現像加圧部材３４、力受け部７２の相対位置が設定されている。

当接離間部材７１は小隆起部が現像容器３６の下面に対応した第一回転角姿勢において現像容器３６に対して非干渉となる。そのため、現像カートリッジ３は現像加圧部材３４による上記の回動モーメントにより現像剤担持体３０が装着部２Ａに装着されている感光ドラムカートリッジ２側の感光ドラム２０に所定の押圧力にて当接して受け止められるまで回動する。即ち、現像カートリッジ３は図４の（ａ）の当接位置に移動された状態になる。現像カートリッジ３を当接位置にする当接離間部材７１の第一回転角姿勢を、以下、当接位置（第一の位置）と記す。

現像カートリッジ３は当接位置に移動されている状態において、画像形成動作時には装置本体８Ａ側の駆動出力部（不図示）から現像カートリッジ３側の駆動入力部（不図示）に動力が伝達されて、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１が回転駆動される。

また、当接離間部材７１は大隆起部が現像容器３６の下面に対応した第二回転角姿勢において現像容器３６を現像加圧部材３４の付勢力に抗して押し上げるように作用する。即ち、現像カートリッジ３は当接離間部材７１により現像加圧部材３４から受ける力よりも大きな逆方向の力を受ける。

そのため、現像カートリッジ３は現像容器３６の上面と力受け部７２との間に現像加圧部材３４を付勢力に抗して圧縮しながら、揺動中心部３３を中心に、現像剤担持体３０が感光ドラム２０から離れる方向に回動されて、所定に離間した回動位置に保持される。即ち、現像カートリッジ３は図４の（ｂ）の離間位置に移動された状態になる。現像カートリッジ３を離間位置にする当接離間部材７１の第二回転角姿勢を、以下、離間位置（第二の位置）と記す。

装着部３Ａに装着されている現像カートリッジ３の電気接点ｃ，ｄは、それぞれ、現像カートリッジ３が当接位置に位置しているときも離間位置に位置しているときも装置本体８Ａ側の電気接点ｇ，ｈと電気的に接続状態を維持するように構成されている。現像カートリッジ３が装着部３Ａにないとき、或いは装着部３Ａに正しく装着されていないときは、現像カートリッジ３側の電気接点ｃ，ｄと装置本体８Ａ側の電気接点ｇ，ｈは接続されない。

また、現像カートリッジ３の記憶手段（メモリ）３５と制御部１０は現像カートリッジ３が当接位置に位置しているときも離間位置に位置しているときも通信手段（不図示）を介して情報の授受が可能である。

感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３がそれぞれ装着部２Ａ、３Ａに正しく装着され、且つ、当接離間部材７１が当接位置にあるとき、現像カートリッジ３は当接位置をとり、現像剤担持体３０と感光ドラム２０とが接触する当接状態となる。この当接状態にて画像形成が行われる。感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３が装着部２Ａ、３Ａに正しく装着され、且つ、当接離間部材７１が離間位置にあるとき、現像カートリッジ３は離間位置をとり、現像剤担持体３０と感光ドラム２０が非接触に離間される離間状態となる。

ここで、本実施例では、当接離間部材７１としてカムを用いて現像カートリッジ３を当接位置と離間位置とに選択的に移動可能な構成とした。しかし、現像カートリッジ３を当接位置と離間位置とに移動可能にする構成はこの限りではなく、別の構成をとっても良い。また、感光ドラムカートリッジ２を移動可能な構成としてもよい。

（３）感光ドラムカートリッジと現像カートリッジの着脱構成
次に、感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３の各装着部２Ａ、３Ａに対する着脱構成について説明する。

本実施例の画像形成装置においては、装置本体８Ａの所定の側壁側に上下２箇所部に、感光ドラムカートリッジ２を出し入れするための第一の開口部８１と、現像カートリッジ３を出し入れするための第二の開口部８２が配設されている。また、その第一と第二の開口部８１，８２をそれぞれ開閉するための第一と第二のドア８３，８４が配設されている。第一と第二のドア８３，８４は、それぞれ、下辺側のヒンジ軸部８３ａ，８４ａを中心に第一と第二の開口部８１，８２に対して開閉回動操作することができる。

第一と第二のドア８３，８４が、それぞれ、図１の実線示のようにヒンジ軸部８３ａ，８４ａを中心に装置本体８Ａの側壁面に対して閉じ回動されていることで、第一と第二の開口部８１，８２は閉鎖される。また、第一と第二のドア８３，８４が、それぞれ、図１の二点鎖線示、図３の実線示のようにヒンジ軸部８３ａ，８４ａを中心に装置本体８Ａの外側に所定の角度まで倒し回動されることで、第一と第二の開口部８１，８２は、それぞれ、大きく開放される。

ＳＷ１は第一のドア８３の開閉を検知する第一のドアスイッチであり、装置本体８Ａ側に配設されている。第一のドアスイッチＳＷ１は第一のドア８３が所定に閉じられるとオンになり、開かれるとオフになる。ＳＷ２は第二のドア８４の開閉を検知する第二のドアスイッチであり、装置本体８Ａ側に配設されている。第二のドアスイッチＳＷ２は第二のドア８４が所定に閉じられるとオンになり、開かれるとオフになる。

第一と第二のドアスイッチＳＷ１，ＳＷ２が共にオンである、即ち、第一と第二のドア８３，８４が共に閉じられていることで、画像形成装置の電源回路（不図示）は閉成される。また、第一と第二のドアスイッチＳＷ１，ＳＷ２の何れか一つあるいは２つともオフである、即ち、第一と第二のドア８３，８４の何れか一つあるいは２つとも開かれていることで、電源回路は開成される。

装着部２Ａに装着されている感光ドラムカートリッジ２の取り出しは次のようになされる。第一のドア８３を開いて第一の開口部８１を大きく開放する。第一のドア８３が開かれることで、第一のドアスイッチＳＷ１がオフになり電源回路が開成される。また、装置本体８Ａ側の押圧機構（不図示）による感光ドラムカートリッジ２の押圧が解除される。即ち、装置本体８Ａ側の位置決め部に対する感光ドラムカートリッジ２の位置決め固定が解除される。

そこで、使用者は第一の開口部８１から装置本体８Ａ内に手を入れて感光ドラムカートリッジ２を掴む。そして、感光ドラムカートリッジ２をガイド部（不図示）に沿って装着部２Ａから第一の開口部８１側にスライド移動させて第一の開口部８１から装置本体８Ａの外に取り出すことができる。

感光ドラムカートリッジ２の装着は上記と取り出しとは逆の手順となる。即ち、感光ドラムカートリッジ２を手で掴み、感光ドラム２０側を先にして第一の開口部８１から装置本体８Ａ内に挿入し、ガイド部に沿って装着部２Ａに十分に押し込んで位置させる。

そして、第一のドア８３を閉じ込む。この第一のドア８３の閉じ込み回動に連動する機構により、装置本体８Ａ側の押圧機構が押圧動作する。これにより感光ドラムカートリッジ２は装置本体８Ａ側の位置決め部に対して位置決め固定される。また、感光ドラムカートリッジ２側の電気接点ａ，ｂが装置本体８Ａ側の電気接点ｅ，ｆに電気的に接続する。そして、第一のドアスイッチＳＷ１がオンになり電源回路が閉成される。

また、装着部３Ａに装着されている現像カートリッジ３の取り出しは次のようになされる。第二のドア８４を開いて第二の開口部８２を大きく開放する。第二のドア８４が開かれることで、第二のドアスイッチＳＷ２がオフになり電源回路が開成される。また、当接離間部材７１は離間位置にあれば当接位置に転換される。

そこで、使用者は第二の開口部８２から装置本体８Ａ内に手を入れて当接位置に位置している現像カートリッジ３を掴み、現像カートリッジ２をガイド部（不図示）に沿って装着部３Ａから第一の開口部８１側にスライド移動させる。そうすると、スライド移動の初期において現像カートリッジ２の揺動中心部３３が装置本体８Ａ側の受部から外れると共に、現像加圧部材３４が装置本体８Ａ側の力受け部７２から外れる。当接離間部材７１は当接位置になっているから、現像カートリッジ３の上記の取り出し過程において現像容器３６に対して非干渉であり、現像カートリッジ取り出しの邪魔をしない。

そして、引き続き現像カートリッジ２をガイド部に沿って第一の開口部８１側にスライド移動させて第二の開口部８１から装置本体８Ａの外に取り出すことができる。

現像カートリッジ３の装着は上記の取り出しとは逆の手順となる。即ち、現像カートリッジ２を手で掴み、現像剤担持体３０側を先にして第二の開口部８２から装置本体８Ａ内に挿入し、ガイド部に沿って第二の開口部８２から装着部３Ａに十分に押し込む。

十分に押し込まれると、現像カートリッジ２の揺動中心部３３が装置本体８Ａ側の受部に係合して保持されると共に、現像加圧部材３４が装置本体８Ａ側の力受け部７２に位置して受け止められる。これにより現像カートリッジ２は当接位置に保持される。当接離間部材７１は当接位置になっているから、現像カートリッジ３の上記の挿入過程において現像容器３６に対して非干渉であり、現像カートリッジ挿入の邪魔をしない。そして、第二のドア８４を閉じ込む。第二のドアスイッチＳＷ２がオンになり電源回路が閉成される。

本実施例においては、感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３は、それぞれ独立して装置本体８Ａに着脱可能としたが、同一の開口から装着しても良く、感光ドラムカートリッジ２を装着した後に現像カートリッジ３を装着する構成としても良い。また逆に現像カートリッジ３を装着した後に感光ドラムカートリッジ２を装着する構成としても良い。

（４）現像カートリッジ３のトナー残量検知
前述したように、感光ドラムカートリッジ２が装着部２Ａに位置決めされると、感光ドラム２０は電気接点ｂ，ｆを介してアースに接続される。また、帯電部材２１は電気接点ａ，ｅを介して所定の帯電電圧を印加する装置本体８Ａ側の帯電電圧印加手段９０に接続される。本実施例では帯電電圧として直流電圧を用いたが、この限りではなく直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電電圧を用いてもよい。

また、現像カートリッジ３が装着部２Ａにおいて当接位置または離間位置にあるとき、現像剤供給部材３１には電気接点ｄ，ｈを介して装置本体８Ａ側の検知用電圧印加手段９３が接続される。検知用電圧印加手段９３は、少なくとも交流電圧を印加する交流電圧印加手段９１を含んで構成される。本実施例では、直流電圧を印加する直流電圧印加手段９２と交流電圧印加手段９１から構成される。

また、現像カートリッジ３が当接位置または離間位置にあるとき、現像剤担持体３０には電気接点ｃ，ｇを介して現像電圧として所定の直流電圧を印加する装置本体８Ａ側の現像電圧印加手段９４と静電容量検出手段９５が接続される。

なお、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が装着部２Ａ，３Ａにないとき、或いは装着部２Ａ，３Ａに正しく装着されていないときは、各々の電気接点ｂ，ｆ、ａ，ｅ、ｄ，ｈ、ｃ，ｇは接続されない。

静電容量検出手段９５は、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間に流れる電流を検知する電流検知手段である。静電容量検出手段９５は、現像剤供給部材３１に少なくとも交流成分を含む所定の検知電圧を印加した際、現像剤担持体３０に誘起される交流電流量を検出することによって、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量を検出できる。

静電容量の検出は、交流電流を印加し交流電流量を検知する構成でなくても、直流電圧を印加し直流電流量を検知する構成であってもよい。直流電圧を印加し直流電流量で検知する構成では、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１が形成するコンデンサに電位差を設け、静電容量をもつコンデンサを充電する際に極短時間で流れる電流量を検知できる構成とする必要がある。

本実施例では、現像剤担持体３０に出入りする交流電流が静電容量検出手段９５を通る構成であり、静電容量検出手段９５はこの交流電流量に応じて、電圧を降下させる回路を構成する。つまり静電容量検出手段９５を通る電流の値が大きくなるほど、静電容量検出手段９５から出力される電圧は低下する。静電容量検出手段９５は、静電容量検出手段９５から制御部１０に出力される電圧（検出電圧）が所定の基準電圧Ｖ０からどれだけ降下（低下）するのかを測定するものである。そしてこの結果から静電容量検出手段９５はコンデンサに流れる交流電流量（静電容量検出手段９５を通る電流量）を測定する。

現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量がより大きければ、現像剤担持体３０に誘起される交流電流量もより大きくなる（静電容量検出手段９５を通る電流量も大きくなる）。この結果、静電容量検出手段９５によって検出される検出電圧は基準電圧Ｖ０に対して大きく低下し、より小さい値を示す。具体的には、コンデンサの静電容量Ｃは以下の式から求められる。

Ｉａｃ＝２πｆｃｖ
ここで、Ｉａｃはコンデンサに流れる交流電流量であり、すなわち静電容量検出手段９５によって求められる電流量である。またＶとは、検知用電圧印加手段９３が現像剤供給部材３１に印加する電圧の実効電圧である。現像剤供給部材３１に印加する電圧が矩形波であって、そのピーク間電圧がＶｐｐだとすると、実効電圧ＶはＶ＝Ｖｐｐ／２となる。Ｆは検知用電圧印加手段９３が現像剤供給部材３１に印加する電圧の周波数である。

本実施例では、この静電容量検出手段９５を用いて、現像容器３６内のトナー（現像剤）Ｔの残量検知を行っている。静電容量検出手段９５は、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量に応じた検出電圧を制御部１０に出力する。現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間にトナーがより多く存在すると、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量はより大きくなる。反対に、現像動作によってトナーが消費され、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間のトナー量が少なくなると現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量は小さくなる。

よって、現像剤供給部材３１に少なくとも交流成分を含む検知用電圧を印加し、静電容量検出手段９５によって、現像剤担持体３０に誘起された交流電流量に応じた電圧を検出することによって、トナー残量検知が可能となる。トナー残量検知は、現像カートリッジ３が当接位置にあっても離間位置にあってもどちらでも可能であるが、静電容量検出手段９５によって検出する検出電圧は、現像カートリッジ３の感光ドラムカートリッジ２に対する当接状態と、離間状態とで異なる。

これは、当接状態では離間状態に比べ、感光ドラムカートリッジ２が現像剤担持体３０に当接することによって、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の見かけ上の静電容量が小さくなるからである。言い換えれば、現像カートリッジ３の当接状態では離間状態に比べ、現像剤供給部材３１に検知用電圧を印加した際、現像剤担持体３０だけでなく、感光ドラムカートリッジ２に誘起電流が流れてしまい、現像剤担持体３０に流れる交流電流量が減少するからである。

即ち、現像カートリッジ３の当接状態での静電容量検出手段９５の検出電圧は離間状態の検出電圧と比較して大きくなる。よって、トナー残量検知は、当接状態または離間状態のどちらか一方で行うことが望ましい。本実施例では現像カートリッジ３の離間状態時の非現像動作時にトナー残量検知を行う。

図５に現像容器３６内のトナー残量と静電容量検出手段９５によって検出した検出電圧との関係を示す。感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３はそれぞれ装置本体８Ａの装着部に正しく装着した。実線が当接位置（当接状態）で検出したトナー残量に対する静電容量検出手段９５の検出電圧の検出結果Ｘである。一点鎖線が離間位置（離間状態）で検出したトナー残量に対する静電容量検出手段９５の検出電圧の検出結果Ｙである。

検知用電圧としては、周波数５０ｋｈｚ、振幅０．１ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。画像形成装置８の使用環境は、温度２３℃、湿度５０％ＲＨであった。トナー残量は、現像カートリッジ３が新品であるときのトナー残量を１００％とし、トナーを消費し、ベタ画像が出力できなくなったときのトナー残量を０％とした。Ｖ０は基準電圧である。

図５に示すように、当接位置で検出した検出結果Ｘ、離間位置で検出した検出結果Ｙとも、トナー残量が少なくなるにつれ、静電容量検出手段９５の検出電圧は上昇する。これはトナーが消費されることによって、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量が減少するためである。また、当接位置で検出した検出結果Ｘは、離間位置で検出した検出結果Ｙよりも検出電圧が大きい。これは、当接状態では離間状態に比べ、感光ドラムカートリッジ２がもつ静電容量の影響によって現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量が小さくなるためである。

当接位置もしくは離間位置で検出した静電容量検出手段９５の検出電圧は、現像カートリッジ３のトナー残量と相関がある。そのため、現像カートリッジ３の記憶手段３５にあらかじめ静電容量検出手段９５の検出電圧とトナー残量の関係を記憶させておけば、静電容量検出手段９５の検出電圧から現像カートリッジのトナー残量を検知することができる。本実施例では、現像カートリッジ３がもつ記憶手段３５に静電容量検出手段９５の検出電圧とトナー残量の関係を記憶させたが別の記憶手段に記憶させておいても構わない。

なお、画像形成装置８の使用環境は温度２３℃、湿度５０％ＲＨであったが、他の使用環境であった場合でも、検出結果の大きさは多少異なるが同様の結果が得られる。

（５）感光ドラムカートリッジと現像カートリッジの装着状態の検出構成
次に、装置本体８Ａに対してそれぞれ着脱可能な感光ドラムカートリッジ２及び現像カートリッジ３がそれぞれの装着部に２Ａ，３Ａに対して正しく装着されているかどうかを判別する方法について説明する。図６は感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３とを、各々、及び両方を装置本体８Ａの装着部に装着した際の静電容量検出手段９５の検出結果である。

この実験は、ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３とを、各々、及び両方を装置本体８Ａの装着部に装着する。そして、まず、当接離間部材７１を駆動させて当接位置に転換する。そして、検知用電圧印加手段９３から現像剤供給部材３１に交流電圧を含む検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で検出電圧Ｘを検出する。検出電圧Ｘを検出後、検知用電圧印加手段９３をオフにする。

続いて、当接離間部材７１を駆動させて離間位置に転換する。そして、検知用電圧印加手段９３から現像剤供給部材３１に上記の当接位置で印加した電圧と同じ検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で検出電圧Ｙを検出する。検出電圧Ｙを検出後、検知用電圧印加手段９３をオフにする。

ここで、トナー残量５０％の現像カートリッジ３を用い、検知用電圧としては、周波数５０ｋｈｚ、振幅０．１ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。画像形成装置８の使用環境は、温度２３℃、湿度５０％ＲＨであった。

図６の（ａ）は、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が共に装着されていない場合、及び感光ドラムカートリッジ２が装着されていて、現像カートリッジ３が装着されていない場合の検出結果である。現像カートリッジ３が装着されていないため、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１間の静電容量を検出できず、当接位置での検出電圧Ｘ、離間位置での検出電圧Ｙともに基準電圧Ｖ０と略等しい値を示す。

図６の（ｂ）は、現像カートリッジ３が装着されていて、感光ドラムカートリッジ２が装着されていない場合の検出結果である。当接位置においても離間位置においても、感光ドラムカートリッジ２が装着されていないため、現像剤担持体３０は離間されている状態である。よって、当接位置での検出電圧Ｘも離間位置での検出電圧Ｙも図５のトナー残量５０％のときの検出電圧Ｙと略等しい値となる。

図６の（ｃ）は、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が共に装着されている場合の検出結果である。当接位置での検出電圧Ｘは、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が共に装着されているため、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が所定の圧をもって当接する。よって、当接位置での検出電圧Ｘは図５のトナー残量５０％のときの検出電圧Ｘと略等しい値を示す。

離間位置では、感光ドラムカートリッジ２と現像剤担持体３０が非接触に離間されているため、当接位置での静電容量と比較してみかけ上の静電容量が大きくなる。よって離間位置の検出電圧Ｙは、当接位置での検出電圧Ｘより小さい値を示す。言い換えれば、離間位置での検出電圧Ｙは、図５に示されるトナー残量５０％のときの検出電圧Ｙと略等しい値を示す。

上記実験は、トナー残量が５０％の現像カートリッジ３を用いたが、他のトナー残量である現像カートリッジを用いても同様の結果が得られる。

これらの結果から、感光ドラムカートリッジ２が有する感光ドラム２０と現像カートリッジ３が有する現像剤担持体３０とを当接離間可能な構成とする。そして、現像カートリッジ３に接続し得る静電容量検出手段９５を用い、当接位置と離間位置とで現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１によって形成されるコンデンサの静電容量を検出する。

これによって、感光ドラムカートリッジと現像カートリッジの装置本体８Ａに対する装着状態に関して少なくとも下記１）〜３）の状態が使用環境やトナー残量に依らず判別できることがわかる。

１）現像カートリッジ３（コンデンサが設けられたカートリッジ）が正しく装着されていない状態
２）現像カートリッジ３が正しく装着されていて感光ドラムカートリッジ２が正しく装着されていない状態
３）現像カートリッジ３と感光ドラムカートリッジ２が共に正しく装着されている状態
即ち、感光ドラムカートリッジと現像カートリッジの装置本体８Ａに対する装着状態に関して静電容量検出手段９５のみで、少なくとも上記１）〜３）の３つ状態が判別できる。つまり画像形成が可能であるか否かについて詳細な情報を得ることができる。画像形成が可能な状態である場合には画像形成の準備を開始する一方で、画像形成ができないと判断された場合には、画像形成装置を停止したり、ユーザーに注意を喚起したりするなど適切な対応をとることが可能となる。

図７は本実施例での、感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３の装置本体８Ａへの装着状態を判断するシーケンスチャートである。本シーケンスは制御部１０により実行される。

第一及び第二のドア８３，８４が閉じられていることで第一及び第二のドアスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンであり、且つ、本体電源スイッチがオンになった時に本シーケンスが開始される（Ｓｔｅｐ１００）。または、本体電源スイッチがオンであり、且つ、第一及び第二の８３，８４が共に閉じられることで第一及び第二のドアスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンになった時に、本シーケンスが開始される（Ｓｔｅｐ１００）。

まず、Ｓｔｅｐ１０１において、制御部１０は当接離間部材７１が離間位置に位置している状態になっている場合には当接位置に転換する。次に、Ｓｔｅｐ１０２において、検知用電圧印加手段９３をオンにして検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で当接位置での検出電圧Ｘ（第一の検出結果）を検出する。検知用電圧としては、現像動作時とは異なり、トナー残量検知時と同じ周波数５０ｋｈｚ、振幅０．１ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。しかしこの限りではなく、前述したように現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１間の静電容量を検出できる電圧であればよい。

続いて、Ｓｔｅｐ１０３において、検出電圧Ｘとあらかじめ制御部１０に記憶された閾値Ａ（第一の所定値）との比較を行う。閾値Ａは、下に示す式（１）の範囲の値であらかじめ決定しておく。ここで、Ｘｍａｘとは、使用環境や検出結果のバラツキなども考慮した、トナー残量０％〜１００％の検出電圧Ｘの最大値である。

Ｘｍａｘ＜Ａ＜Ｖ０・・・式（１）
検出電圧Ｘが閾値Ａ以上の場合、Ｓｔｅｐ１１０に進み、検知用電圧をオフにする。そして、Ｓｔｅｐ１１１にて、制御部１０は「現像カートリッジを正しく装着してください」など、現像カートリッジ３が正しく装着されていない旨を装置操作部１３の表示部に表示させ、使用者に報知する。この場合において、使用者は第二のドア８４を開いて、装着されていない現像カートリッジ３を装着する、あるいは正しく装着されていない現像カートリッジ３を正しく装着する。そして、第二のドア８４を閉じる。制御部１０は再び本シーケンスを開始する（Ｓｔｅｐ１００）。

なお、Ｓｔｅｐ１１１で制御部１０は、現像カートリッジ３に関する情報を装置操作部１３の表示部に表示させたが、画像形成装置８に接続されたホスト装置１２に表示させてもよい。つまりＳｔｅｐ１１１において制御部１０は画像形成装置８が画像形成できないことを何らかの形で使用者に報知すればよいのであって、その手段は画像形成装置８の構成や使用形態に応じて適宜選択されるものである。

Ｓｔｅｐ１０３において検出電圧Ｘが閾値Ａより小さい場合、Ｓｔｅｐ１０４に進み、検知用電圧印加手段９３をオフにした後、Ｓｔｅｐ１０５にて、当接離間部材７１を駆動させ離間位置とする。

次に、Ｓｔｅｐ１０６において、検知用電圧印加手段９３をオンにして検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で離間位置での検出電圧Ｙ（第二の検出結果）を検出する。続いて、Ｓｔｅｐ１０７において、検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）とあらかじめ制御部１０に記憶された閾値Ｂ（第二の所定値）との比較を行う。閾値Ｂは、下に示す式（２）の範囲の値であらかじめ決定しておく。ここで、（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎとは、使用環境や検出結果のバラツキなども考慮した、トナー残量０％〜１００％の検出電圧Ｘと検出電圧Ｙの差の最小値である。

０＜Ｂ＜（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎ・・・式（２）
検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）が閾値Ｂ以下の場合、Ｓｔｅｐ１１２に進み、検知用電圧印加手段９３をオフにする。そして、Ｓｔｅｐ１１３にて、「感光ドラムカートリッジを正しく装着してください」など、感光ドラムカートリッジ２が正しく装着されていない旨を装置操作部１３の表示部に表示し、使用者に報知する。

使用者はこの報知により第一のドア８３を開いて、装着されていない感光ドラムカートリッジ２を装着する、あるいは正しく装着されていない感光ドラムカートリッジ２を正しく装着する。そして、第一のドア８３を閉じる。制御部１０は再び本シーケンスを開始する（Ｓｔｅｐ１００）。

Ｓｔｅｐ１０７において、検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）が閾値Ｂより大きい場合、Ｓｔｅｐ１０８に進み、検知用電圧印加手段９３をオフにした後、Ｓｔｅｐ１０９に進み当接離間部材７１を駆動し当接位置とする。

そして、Ｓｔｅｐ１１４にて、プリントジョブを待つスタンバイ状態となる。スタンバイ状態にてプリントジョブを受信すると、プリントスタートし、画像形成を行う。

このように、現像カートリッジ３の装着状態を判断した後に、感光ドラムカートリッジ２の装着状態を判断するシーケンスが好ましい。なぜなら、現像カートリッジ３は当接時の検出電圧Ｘのみで装着状態が確認でき、現像カートリッジ３が正しく装着されていないが故に画像形成が実行できないことを早く使用者に報知できるからである。

検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの比較は、差（Ｘ−Ｙ）を用いたが、比やその他のパラメータであっても比較ができれば構わない。例えばＳｔｅｐ１０７において、検出電圧Ｘと検出電圧Ｙの比をとり、Ｘ／Ｙが所定の閾値Ｃよりも大きくなるときに感光ドラムカートリッジ２が装着されていると判断するような制御でもよい。

以上説明したように、本実施例においては、静電容量検出手段９５のみで、少なくとも
１）現像カートリッジ３が正しく装着されていない状態と、
２）現像カートリッジ３が正しく装着されていて感光ドラムカートリッジ２が正しく装着されていない状態と、
３）現像カートリッジ３と感光ドラムカートリッジ２が共に正しく装着されている状態と、
が判別できる。

上記の本実施例１の画像形成装置８をまとめると次のとおりである。現像カートリッジ（第一ユニット）３と感光ドラムカートリッジ（第二ユニット）２とが装着可能な画像形成装置８である。現像カートリッジ３に保持され、現像剤を担持する現像剤担持体３０を有する。現像カートリッジ３に保持され、導電性を持ち、現像剤担持体３０と対をなしてコンデンサを構成する現像材供給部材（第一部材：導電性部材）３１を有する。感光ドラムカートリッジ２に保持され、現像剤担持体３０に接触可能に設けられた感光ドラム（第二部材）２０を有する。

現像剤担持体３０に供給するための現像剤Ｔを収容する現像容器３６を備え、前記コンデンサは現像容器３６の内部に配置されている。現像剤担持体３０と現像材供給部材（第一部材）３１との間に流れる電流を検知する電流検知手段９５を有する。即ち、コンデンサを構成する部材３０，３１に電圧が印加された際に前記コンデンサの静電容量に関する値をｋｗん出する検出手段９５を有する。この検出手段が検出した検出結果に基づいて現像容器３６に収容された現像剤の量が検出できる。

現像剤担持体３０と感光ドラム２０とを接触させる当接位置（第一の位置）と、現像剤担持体３０と感光ドラム２０とを離間させる離間位置（第二の位置）とを移動可能な当接離間部材７１を有する。

当接離間部材７１が当接位置において現像剤担持体３０と現像材供給部材３１の一方に電圧を印加した時の電流検知手段９５の検出値を第一の検出結果Ｘとする。当接離間部材７１が離間位置において現像剤担持体３０と現像材供給部材３１の一方に電圧を印加した時の、電流検知手段９５の検出値を第二の検出結果Ｙとする。そして、第一の検出結果Ｘと第二の検出結果Ｙに基づいて、現像カートリッジ３と感光ドラムカートリッジ２の装着状態に関する情報信号を発信可能な制御部（制御手段）１０を有することを特徴とする。

制御部（制御手段）１０は、
１）装置本体８Ａに現像カートリッジ（第一ユニット：コンデンサが設けられたカートリッジ）３が装着されていない状態、
２）装置本体８Ａに現像カートリッジ３は装着されているが感光ドラムカートリッジ（第二ユニット：コンデンサが設けられていないカートリッジ）２が装着されていない状態、
３）装置本体８Ａに現像カートリッジ３および感光ドラムカートリッジ２が装着されている状態、
の３つの状態に関する情報信号を発信可能であることを特徴とする。

制御部（制御手段）１０は、第一の結果により現像カートリッジ（第一ユニット）３が装着されていないと判断される場合は、第一の結果の取得を行わずに、現像カートリッジ３が装着されていない状態に関する情報信号を発信することを特徴とする。

上記の装置構成によって、２つの検出手段を用いずとも２つのカートリッジ２，３の装着状態を検出でき、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。より小型の画像形成装置の提供が可能になる。

またトナー残量検知を現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１等の導電部材間の静電容量を検知することによって行う画像形成装置においては、現像カートリッジ３と感光ドラムカートリッジ２の装着状態の判断を新たな部材を追加することなく行うことができる。よって、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。より小型の画像形成装置の提供が可能になる。

［実施例２］
本発明の第２の実施形態について説明する。本実施例における第一ユニットは現像カートリッジ３、第二ユニットは感光ドラムカートリッジ２、第一部材は現像剤層厚規制部材３２、第二部材は感光ドラム２０、第一の位置は当接位置、第二の位置は離間位置である。図８の（ａ）は現像剤担持体３０と感光ドラム２０が接触する当接状態の概略図である。（ｂ）は、現像剤担持体３０と感光ドラム２０が非接触の状態に離間された離間状態の概略図である。

感光ドラムカートリッジ２が装着部２Ａに位置決め固定されると、感光ドラム２０はアースに接続される。帯電部材２１は所定の帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段９０に接続される。

現像カートリッジ３が装着部３Ａにおいて当接位置または離間位置にあるとき、現像剤層厚規制部材（導電性部材）３２には検知用電圧印加手段９３が接続される。検知用電圧印加手段９３は交流電圧を印加する交流電圧印加手段９１を含んで構成される。現像カートリッジ３が当接位置または離間位置にあるとき、現像剤担持体３０には、現像電圧として所定の直流電圧を印加する現像電圧印加手段９４と、静電容量検出手段（電流検知手段）９５が接続される。

なお、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が装着部２Ａ，３Ａに装着されていないとき、或いは装着部２Ａ，３Ａに正しく装着されていないときは、各々の電気接点ｂ，ｆ、ａ，ｅ、ｄ，ｈ、ｃ，ｇは接続されない。

現像動作時は、感光ドラム２０を−５００Ｖに帯電させ、現像電圧は−３５０Ｖの直流電圧を印加し、現像剤供給部材３１には−４００Ｖの直流電圧を印加した。また、現像剤層厚規制部材３２には−４５０Ｖの直流電圧のみを印加した。

検知用電圧としては、現像動作時とは異なる周波数５０ｋｈｚ、振幅０．１ｋｖの正弦波の交流電圧を現像剤層厚規制部材３２に印加した。しかし、この限りではなく、現像剤層厚規制部材３２と現像剤担持体３０間の静電容量を検出できる電圧を印加すればよい。

本実施例においては、現像剤層厚規制部材３２は導電性ブレードを用いた構成をとったがこの限りではない。導電性の部材を持ち、導電性部材と現像剤担持体３０との間の静電容量を検出できる構成であればよい。

その他の構成および制御については実施例１と同一なので、同一の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施例においても、静電容量検出手段９５のみで、実施例１の前記１）〜３）と同様の３つの装着状態が判別できる。よって、２つの検出手段を用いずとも２つのカートリッジの装着状態を検出でき、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。より小型の画像形成装置の提供が可能になる。本実施例のように、現像剤担持体３０と対をなしてコンデンサを構成する部材は、現像カートリッジ３が有する導電性部材であれば本発明は実施可能である。

［実施例３］
本発明の第３の実施形態について説明する。本実施例における第一ユニットは現像カートリッジ３、第二ユニットは感光ドラムカートリッジ２、第一部材は現像剤供給部材３１、第二部材は感光ドラム２０、第一の位置は当接位置、第二の位置は離間位置である。

図９の（ａ）は現像剤担持体３０と感光ドラム２０が接触する当接状態の概略図である。（ｂ）は、現像剤担持体３０と感光ドラム２０が非接触の状態に離間された離間状態の概略図である。

感光ドラムカートリッジ２が装置本体８Ａの装着部２Ａに位置決め固定されると、感光ドラム２０はアースに接続される。帯電部材２１は所定の帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段９０に接続される。

現像カートリッジ３が装着部３Ａにおいて当接位置または離間位置にあるとき、現像剤担持体３０には、検知用電圧印加手段９３と現像電圧印加手段９４が接続される。検知用電圧印加手段９３は、交流電圧を印加する交流電圧印加手段９３を含んで構成される。現像カートリッジ３が当接位置、及び離間位置にあるとき、現像剤供給部材３１には、静電容量検出手段（電流検知手段）９５が接続される。

なお、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が装置本体８Ａに装着されていないとき、或いは正しく所定の位置に装着されていないときは、各々の電気接点ｂ，ｆ、ａ，ｅ、ｄ，ｈ、ｃ，ｇは接続されない。

現像動作時は、感光ドラム２０を−５００Ｖに帯電させ、現像電圧は−３５０Ｖの直流電圧のみを印加し、現像剤供給部材３１には−４００Ｖの直流電圧を印加した。検知用電圧としては、現像動作時とは異なる周波数５０ｋｈｚ、振幅０．１ｋｖの正弦波の交流電圧を現像剤担持体３０に印加した。しかしこの限りではなく、前述したように現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１間の静電容量を検出できる電圧であればよい。

その他の構成および制御については実施例１と同一なので、同一の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施例においても、静電容量検出手段９５のみで、実施例１の前記１）〜３）と同様の３つの装着状態が判別できる。よって、２つの検出手段を用いずとも２つのカートリッジの装着状態を検出でき、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。より小型の画像形成装置の提供が可能になる。本実施例のように、現像剤担持体３０と現像カートリッジ３が有する導電性部材間の静電容量の検出は、現像剤担持体３０と現像カートリッジ３が有する導電性部材のどちらに検知用電圧を印加しても実施可能である。

［実施例４］
本発明の第４の実施形態について説明する。本実施例における第一ユニットは感光ドラムカートリッジ２、第二ユニットは現像カートリッジ３、第一部材は帯電部材２１、第二部材は現像剤担持体３０、第一の位置は当接位置、第二の位置は離間位置である。本実施例では静電容量検出手段９５によって静電容量が検出されるコンデンサが感光ドラムカートリッジに設けられることを特徴とする。以下、詳細に説明する。

図１０の（ａ）は現像剤担持体３０と感光ドラム２０が接触する当接状態の概略図である。（ｂ）は現像剤担持体３０と感光ドラム２０が非接触の状態に離間された離間状態の概略図である。

感光ドラムカートリッジ２が装着部２Ａに位置決め固定されると、感光ドラム２０は電気接点ｂ，ｆの接続により静電容量検出手段（電流検知手段）９５を介してアースに接続される。帯電部材２１は電気接点ａ，ｅの接続により所定の帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段９０と検知用電圧印加手段９３とに接続される。検知用電圧印加手段９３は、交流電圧を印加する交流電圧印加手段９３を含んで構成される。

本実施例では帯電電圧として直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電電圧を用いた。本実施例において、感光ドラムカートリッジが新品の時の帯電電圧は、−５００Ｖの直流電圧に、周波数２ｋｈｚ、振幅０．９ｋｖの正弦波の交流電圧を重畳させた電圧を用いた。しかしこの限りではなく、他の交流電圧を用いても、直流電圧のみで感光ドラムを帯電させても構わない。

装着部３Ａに装着された現像カートリッジ３の現像剤担持体３０には、電気接点ｃ，ｇの接続により現像電圧印加手段９４が接続される。本実施例では、現像カートリッジ３が当接位置でも離間位置でも、現像剤担持体３０には現像電圧印加手段９４が接続されている。しかし、少なくとも当接位置において現像剤担持体３０に現像電圧印加手段が接続される構成であればよい。

なお、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が装着部２Ａに装着されていないとき、或いは装着部２Ａに正しく装着されていないときは、各々の電気接点ｂ，ｆ、ａ，ｅ、ｃ，ｇは接続されない。

静電容量検出手段９５は、帯電部材２１に交流成分を含む所定の検知用電圧を印加した際、感光ドラム２０に誘起される交流電流量を検出することによって、帯電部材２１と感光ドラム２０との間の静電容量を検出できる。本実施例では、所定の基準電圧Ｖ０を、検出した交流電流量に応じて電圧降下させ、検出電圧とし、制御部１０に出力する回路を用いた。

即ち、本実施例での静電容量検出手段９５は、帯電部材２１と感光ドラム２０との間の静電容量がより大きければ、感光ドラム２０に誘起される交流電流量もより大きくなり、結果、検出電圧はより小さい値を示す。静電容量の検出は、交流電流を印加し交流電流量を検知する構成でなくても、直流電圧を印加し直流電流量を検知する構成であってもよい。直流電圧を印加し直流電流量で検知する構成では、感光ドラム２０と帯電部材２１が形成するコンデンサに電位差を設け、静電容量をもつコンデンサを充電する際に極短時間で流れる電流量を検知できる構成とする必要がある。

図１１に感光ドラム２０の膜厚と静電容量検出手段９５によって検出した検出電圧との関係を示す。感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３は装着部２Ａ，３Ａに正しく装着した。実線が当接位置で検出した感光ドラム膜厚に対する静電容量検出手段９５の検出電圧の検出結果Ｐである。一点鎖線が離間位置で検出した感光ドラム膜厚に対する静電容量検出手段の検出電圧の検出結果Ｑである。検知用電圧としては、周波数２ｋｈｚ、振幅０．９ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。画像形成装置８の使用環境は、温度２３℃、湿度５０％ＲＨであった。

感光ドラム膜厚は、感光ドラムカートリッジ２が新品であるときを１００％とし、感光ドラムカートリッジの寿命時を０％とした。ここでＶ０は基準電圧である。

図１１に示すように、当接位置で検出した検出結果Ｐ、離間位置で検出した検出結果Ｑとも、感光ドラム膜厚が少なくなるにつれ、静電容量検出手段９５の検出電圧は減少する。これは感光ドラム膜厚が使用によって薄くなることによって、帯電部材２１と感光ドラム２０との間の静電容量が上昇するためである。また、当接位置で検出した検出結果Ｐは、離間位置で検出した検出結果Ｑよりも検出電圧が大きい。これは、当接状態では離間状態に比べ、現像カートリッジ３がもつ静電容量の影響によって帯電部材２１と感光ドラム２０との間の静電容量が小さくなるためである。

なお、画像形成装置８の使用環境は温度２３℃、湿度５０％ＲＨであったが、他の使用環境であった場合でも、検出結果の大きさは多少異なるが同様の結果が得られる。

本実施例の画像形成時の帯電電圧制御は、静電容量検出手段９５を用いて、感光ドラム２０の膜厚や使用環境が異なっても、帯電部材２１と感光ドラム２０間に流れる交流電流量を一定に維持するように交流電圧を制御する交流電流の定電流制御を行っている。この定電流制御は、感光ドラム２０の摩耗が抑制できる制御であり有用である。

続いて、感光ドラムカートリッジ２、及び現像カートリッジ３が装着部２Ａ，３Ａに正しく装着されているかどうかを判別する方法について説明する。

図１２は感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３とを、各々、及び両方を装着部２Ａ，３Ａに装着した際の静電容量検出手段９５の検出結果である。この実験は、ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３とを、各々、及び両方を装着部２Ａ，３Ａに装着する。そして、まず当接離間部材７１を駆動させ当接位置（第一の位置）とした後、帯電部材２１に交流電圧を含む検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で検出電圧Ｐを検出した。検出電圧Ｐを検出後、検知用電圧をオフにした。

続いて、当接離間部材７１を駆動させ離間位置（第二の位置）とした後、帯電部材２１に当接位置で印加した電圧と同じ検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で検出電圧Ｑを検出した。検出電圧Ｑを検出後、検知用電圧をオフにした。ここで、感光ドラム膜厚５０％の感光ドラムカートリッジ２を用い、検知用電圧としては、周波数２ｋｈｚ、振幅０．９ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。画像形成装置８の使用環境は、温度２３℃、湿度５０％ＲＨであった。

図１２の（ａ）は、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が共に装着部２Ａ，３Ａに装着されていない場合、及び現像カートリッジ３が装着部３Ａに装着されていて、感光ドラムカートリッジ２が装着部２Ａに装着されていない場合の検出結果である。感光ドラムカートリッジ２が装着されていないため、帯電部材２１と感光ドラム２０間の静電容量を検出できず、当接位置での検出電圧Ｐ、離間位置での検出電圧Ｑともに基準電圧Ｖ０と略等しい値を示す。

図１２の（ｂ）は、感光ドラムカートリッジ２が装着部２Ａに装着されていて、現像カートリッジ３が装着部３Ａ装着されていない場合の検出結果である。当接位置においても離間位置においても、現像カートリッジ３が装着されていないため、現像剤担持体３０は離間されている状態である。よって、当接位置での検出電圧Ｐも離間位置での検出電圧Ｑも図１１の感光ドラム膜厚５０％のときの検出電圧Ｑと略等しい値となる。

図１２の（ｃ）は、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が共に装着部２Ａ，３Ａに装着されている場合の検出結果である。当接位置での検出電圧Ｐは、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が共に装着されているため、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が所定の圧をもって当接する。よって、当接位置での検出電圧Ｐは図１１の感光ドラム膜厚５０％のときの検出電圧Ｐと略等しい値を示す。離間位置では、感光ドラムカートリッジ２と現像剤担持体３０が非接触に離間されているため、当接位置での静電容量と比較してみかけ上の静電容量が大きくなる。

よって離間位置の検出電圧Ｑは、当接位置での検出電圧Ｐより小さい値を示す。言い換えれば、離間位置での検出電圧Ｑは、図１１に示される感光ドラム膜厚５０％のときの検出電圧Ｑと略等しい値を示す。

上記実験は、感光ドラム膜厚が５０％の感光ドラムカートリッジ２を用いたが、他の感光ドラム膜厚である感光ドラムカートリッジ２を用いても同様の結果が得られる。

これらの結果から、感光ドラムカートリッジ２が有する感光ドラム２０と現像カートリッジ３が有する現像剤担持体３０とを当接離間可能な構成とする。感光ドラムカートリッジ２に接続し得る静電容量検出手段９５を用いて、当接位置と離間位置とで帯電部材２１と感光ドラム２０によって形成されるコンデンサの静電容量を検出する。

これによって、少なくとも
１）感光ドラムカートリッジ２（コンデンサが設けられたカートリッジ）が正しく装着されていない状態と、
２）感光ドラムカートリッジ２が正しく装着されていて現像カートリッジ３が正しく装着されていない状態と、
３）現像カートリッジ３と感光ドラムカートリッジ２が共に正しく装着されている状態と、
が使用環境や感光ドラム膜厚に依らず判別できることがわかる。

即ち、感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３の装置本体８Ａに対する装着状態に関して静電容量検出手段９５のみで、少なくとも上記１）〜３）の３つ状態が判別できる。

図１３は本実施例での、感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３の装置本体８Ａへの装着状態を判断するシーケンスチャートである。本シーケンスは制御部１０により実行される。

第一及び第二のドア８３，８４が閉じられていることで第一及び第二のドアスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンであり、且つ、本体電源スイッチがオンになった時に本シーケンスが開始される（Ｓｔｅｐ１００）。または、本体電源スイッチがオンであり、且つ、第一及び第二の８３，８４が共に閉じられることで第一及び第二のドアスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンになった時に、本シーケンスが開始される（Ｓｔｅｐ２００）。

まず、Ｓｔｅｐ２０１において、制御部１０は当接離間部材７１が離間位置に位置している状態になっている場合には当接位置に転換する。次に、Ｓｔｅｐ２０２において、検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で当接位置での検出電圧（第一の結果）Ｐを検出する。検知用電圧としては、直流電圧は印加せず、周波数２ｋｈｚ、振幅０．９ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。しかしこの限りではなく、前述したように、帯電部材２１と感光ドラム２０間の静電容量を検出できる電圧であればよい。

続いて、Ｓｔｅｐ２０３において、検出電圧Ｐとあらかじめ制御部１０に記憶された閾値Ｃとの比較を行う。閾値Ｃは、下に示す式（３）の範囲の値であらかじめ決定しておく。ここで、Ｐｍａｘとは、使用環境や検出結果のバラツキなども考慮した、感光ドラム膜厚０％〜１００％の検出電圧Ｐの最大値である。

Ｐｍａｘ＜Ｃ＜Ｖ０・・・式（３）
検出電圧Ｐが閾値Ｂ以上の場合、Ｓｔｅｐ２１０に進み、検知用電圧をオフにする。そして、Ｓｔｅｐ２１１にて、「感光ドラムカートリッジを正しく装着してください」など、感光ドラムカートリッジが正しく装着されていない旨を装置操作部１３の表示器（表示部）に表示し、使用者に報知する。この場合において、使用者は第一のドア８３を開いて、装着されていない感光ドラムカートリッジ２を装着する、あるいは正しく装着されていない感光ドラムカートリッジ２を正しく装着する。そして、第一のドア８３を閉じる。制御部１０は再び本シーケンスを開始する（Ｓｔｅｐ２００）。

Ｓｔｅｐ２０３において、検出電圧Ｐが閾値Ｃより小さい場合、Ｓｔｅｐ２０４に進み、検知用電圧をＯｆｆにした後、Ｓｔｅｐ２０５にて、当接離間部材７１を駆動させ離間位置とする。次に、Ｓｔｅｐ２０６において、検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で離間位置での検出電圧Ｑを検出する。

続いて、Ｓｔｅｐ２０７において、検出電圧Ｐと検出電圧Ｑとの差（Ｐ−Ｑ）とあらかじめ制御部１０に記憶された閾値Ｄとの比較を行う。閾値Ｄは、下に示す式（４）の範囲の値であらかじめ決定しておく。ここで、（Ｐ−Ｑ）ｍｉｎとは、使用環境や検出結果のバラツキなども考慮した、感光ドラム膜厚０％〜１００％の検出電圧Ｐと検出電圧Ｑの差の最小値である。

０＜Ｄ＜（Ｐ−Ｑ）ｍｉｎ・・・式（４）
検出電圧Ｐと検出電圧Ｑとの差（Ｐ−Ｑ）が閾値Ｄ以下の場合、Ｓｔｅｐ２１２に進み、検知用電圧をオフにする。そして、Ｓｔｅｐ２１３にて、「現像カートリッジを正しく装着してください」など、現像カートリッジが正しく装着されていない旨を装置操作部１３の表示器に表示し、使用者に報知する。この場合において、使用者は第二のドア８４を開いて、装着されていない現像カートリッジ３を装着する、あるいは正しく装着されていない現像カートリッジ３を正しく装着する。そして、第二のドア８４を閉じる。制御部１０は再び本シーケンスを開始する（Ｓｔｅｐ２００）。

Ｓｔｅｐ２０７において、検出電圧Ｐと検出電圧Ｑとの差（Ｐ−Ｑ）が閾値Ｄより大きい場合、Ｓｔｅｐ２０８に進み、検知用電圧をオフにした後、Ｓｔｅｐ２０９に進み当接離間部材７１を駆動し当接位置とする。そして、Ｓｔｅｐ２１４にて、プリントジョブを待つスタンバイ状態となる。スタンバイ状態にてプリントジョブを受信すると、プリントスタートし、画像形成を行う。

このように、感光ドラムカートリッジ２の装着状態を判断した後に、現像カートリッジ３の装着状態を判断するシーケンスが好ましい。なぜなら、感光ドラムカートリッジ２は当接時の検出電圧Ｐのみで装着状態が確認でき、カートリッジが正しく装着されていないが故に画像形成が実行できないことを早くユーザーに報知できるからである。

検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの比較は、差（Ｐ−Ｑ）を用いたが、比やその他のパラメータであっても比較ができれば構わない。

その他の構成および制御については第１の実施形態と同一なので、同一の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施例においては、静電容量検出手段９５のみで、少なくとも
１）感光ドラムカートリッジ２が正しく装着されていない状態と、
２）感光ドラムカートリッジ２が正しく装着されていて現像カートリッジ３が正しく装着されていない状態と、
３）現像カートリッジ３と感光ドラムカートリッジ２が共に正しく装着されている状態と、
が使用環境や感光ドラム膜厚に関わらず判別できる。

上記の本実施例の画像形成装置８をまとめると次のとおりである。感光ドラムカートリッジ（第一ユニット）２と現像カートリッジ（第二ユニット）３とが装着可能で、記録媒体に画像を形成する画像形成装置８である。感光ドラムカートリッジ２に保持され、現像剤像を担持する感光ドラム（像担持体）２０を有する。感光ドラムカートリッジ２に保持され、感光ドラム２０と対をなしてコンデンサを構成する帯電部材（第一部材）２１を有する。現像カートリッジ３に保持され、感光ドラム２０に接触可能に設けられた現像剤担持体（第二部材）３０を有する。

また、感光ドラム２０と帯電部材２１との間に流れる電流を検知する電流検知手段９５を有する。感光ドラム２０と現像剤担持体３０とを当接させる当接位置（第一の位置）と、感光ドラム２０と現像剤担持体３０とを離間させる離間位置（第二の位置）とを移動可能な当接離間部材７１を有する。

当接離間部材７１が当接位置において帯電部材２１に電圧を印加した時の電流検知手段９５の検出値を第一の検出結果とする。当接離間部材７１が離間位置において帯電部材２１に電圧を印加した時の、電流検知手段９５の検出値を第二の検出結果とする。そして、第一の検出結果と第二の検出結果に基づいて、現像カートリッジ３と感光ドラムカートリッジ２の装着状態に関する情報信号を発信可能な制御部（制御手段）１０を有することを特徴とする。

制御部（制御手段）１０は、
１）装置本体８Ａに感光ドラムカートリッジ２が装着されていない状態、
２）装置本体８Ａに感光ドラムカートリッジ２は装着されているが現像カートリッジ３が装着されていない状態、
３）装置本体８Ａに感光ドラムカートリッジ２および現像カートリッジ３が装着されている状態、
の３つの状態に関する情報信号を発信可能であることを特徴とする。

制御部（制御手段）１０は、第一の結果により感光ドラムカートリッジ２が装着されていないと判断される場合は、第一の結果の取得を行わずに、感光ドラムカートリッジ２が装着されていない状態に関する情報信号を発信することを特徴とする。

上記の装置構成よって、２つの検出手段を用いずとも２つのカートリッジの装着状態を検出でき、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。より小型の画像形成装置の提供が可能になる。また、定電流制御など静電容量の検出によって帯電制御を行っている画像形成装置においては、現像カートリッジと感光ドラムカートリッジの装着状態の判断を、新たな部材を追加することなく行うことができる。

本実施例のように、感光ドラム２０と現像剤担持体３０を当接離間可能な構成とし、感光ドラム２０と感光ドラムカートリッジ２が有する導電性部材間の静電容量を検出する構成であっても本発明は実施可能である。

［実施例５］
本発明の第５の実施形態について説明する。本実施例における第一ユニットは感光ドラムカートリッジ２、第二ユニットは現像カートリッジ３、第一部材は帯電部材２１、第二部材は現像剤担持体３０、第一の位置は当接位置、第二の位置は離間位置である。

図１４の（ａ）は現像剤担持体３０と感光ドラム２０が接触する当接状態の概略図である。（ｂ）は、現像剤担持体３０と感光ドラム２０が非接触の状態に離間された離間状態の概略図である。

感光ドラムカートリッジ２が装置本体８Ａの装着部２Ａに位置決め固定されると、感光ドラム２０は電気接点ｂ，ｆの接続によりアースに接続される。帯電部材２１は電気接点ａ，ｅの接続により電気静電容量検出手段９５を介し、所定の帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段９０と検知用電圧印加手段９３とに接続される。検知用電圧印加手段９３は、交流電圧を印加する交流電圧印加手段９３を含んで構成される。本実施例では帯電電圧として直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電電圧を用いた。

装置本体８Ａの装着部３Ａに装着された現像剤担持体３０には、電気接点ｃ，ｇの接続により現像電圧印加手段９４が接続される。本実施例では、現像カートリッジ３が当接位置でも離間位置でも、現像剤担持体３０には現像電圧印加手段９４が接続されている。しかし、少なくとも当接位置において現像剤担持体３０に現像電圧印加手段が接続される構成であればよい。

なお、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が装置本体８Ａに装着されていないとき、或いは正しく所定の位置に装着されていないときは、各々の電気接点ｂ，ｆ、ａ，ｅ、ｃ，ｇは接続されない。

その他の構成および制御については実施例４と同一なので、同一の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施例においても、静電容量検出手段９５のみで、実施例４の前記１）〜３）と同様の３つの装着状態が判別できる。よって、２つの検出手段を用いずとも２つのカートリッジの装着状態を検出でき、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。より小型の画像形成装置の提供が可能になる。また、定電流制御など静電容量の検出によって帯電制御を行っている画像形成装置においては、現像カートリッジと感光ドラムカートリッジの装着状態の判断を、新たな部材を追加することなく行うことができる。

本実施例のように、電流検知手段である静電容量検出手段９５は、検知用電圧印加手段９３の電流量を検知できる構成であれば、感光ドラム２０のアース側に設けなくても本発明は実施可能である。

［実施例６］
本発明の第６の実施形態について説明する。本実施例における第一ユニットは感光ドラムカートリッジ２、第二ユニットは現像カートリッジ３、第一部材はクリーニング装置２２、第二部材は現像剤担持体３０、第一の位置は当接位置、第二の位置は離間位置である。

図１５の（ａ）は現像剤担持体３０と感光ドラム２０が接触する当接状態の概略図である。（ｂ）は現像剤担持体３０と感光ドラム２０が非接触の状態に離間された離間状態の概略図である。

本実施例においては、クリーニング装置２２として導電性の支持体上に弾性部材を施したクリーニングローラを用いた。

感光ドラムカートリッジ２が装着部２Ａに位置決め固定されると、感光ドラム２０は電気接点ｂ，ｆの接続によりアースに接続される。帯電部材２１は電気接点ａ，ｅの接続により帯電電圧印加手段９０に接続される。クリーニング装置２２は電気接点ｉ，ｊの接続により静電容量検出手段（電流検知手段）９５を介し、所定のクリーニング電圧を印加するクリーニング電圧印加手段９６と検知用電圧印加手段９３とに接続される。検知用電圧印加手段９３は、交流電圧を印加する交流電圧印加手段９３を含んで構成される。

本実施例においては、画像形成時のクリーニング電圧としては、＋１００Ｖの直流電圧のみを印加し、検知用電圧は直流電圧を印加せず、周波数２ｋｈｚ、振幅０．９ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。しかしこの限りではなく、前述したようにクリーニング装置２２と感光ドラム２０間の静電容量を検出できる電圧であればよい。

装着部３Ａに装着された現像カートリッジ３の現像剤担持体３０には、電気接点ｃ，ｇの接続により現像電圧印加手段９４が接続される。本実施例では、現像カートリッジ３が当接位置でも離間位置でも、現像剤担持体３０には現像電圧印加手段９４が接続されている。しかし、少なくとも当接位置において現像剤担持体３０に現像電圧印加手段が接続される構成であればよい。

なお、感光ドラムカートリッジ２、現像カートリッジ３が画像形成装置８に装着されていないとき、或いは正しく所定の位置に装着されていないときは、各々の電気接点ｂ，ｆ、ａ，ｅ、ｉ，ｊ、ｃ，ｇは接続されない。

その他の構成および制御については実施例４と同一なので、同一の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施例においても、静電容量検出手段９５のみで、実施例４の前記１）〜３）と同様の３つの装着状態が判別できる。よって、２つの検出手段を用いずとも２つのカートリッジの装着状態を検出でき、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。より小型の画像形成装置の提供が可能になる。本実施例のように、感光ドラム２０と対をなしてコンデンサを構成する部材は感光ドラムカートリッジ２が有するクリーニング部材であっても本発明は実施可能である。

以上説明したように、感光ドラム２０と現像剤担持体３０を当接離間可能な構成とし、感光ドラム２０を有する感光ドラムカートリッジ２と現像剤担持体３０を有する現像カートリッジ３を別ユニットとして構成する。そして、現像剤担持体３０と現像カートリッジ３が有する導電性部材間の静電容量を検知する構成であれば実施可能である。或いは、感光ドラム２０と感光ドラムカートリッジ２が有する導電性部材間の静電容量を検知する構成であれば実施可能である。

導電部材は、現像容器内やクリーニング容器内に配してもよい。例えば、現像容器内に、トナー残量を検出する金属製のアンテナであるプレートアンテナなどの部材を配置し、現像剤担持体とプレートアンテナ間の静電容量を検出するような構成であっても実施可能である。

［実施例１から実施例６に関するその他の事項］
１）装置本体８Ａの装着部３Ａに装着されている現像カートリッジ３は常時は離間位置をホームポジションとして待機させて、画像形成時には当接位置に移動させ、非画像形成時には離間位置に戻す制御してもよいし、常時は当接位置に位置させておく制御でもよい。

２）コンデンサが設けられたカートリッジの装着検知を行う際（Ｓｔｅｐ１０３）、第一の検知結果と閾値（第一の所定値）との大小関係を比較したが、第二の検知結果と閾値の大小関係を比較してもよい。つまりこの場合は、カートリッジの装着検知を行う際に、当接離間部材７１を離間位置（第二の位置）に配置させておく。

３）画像形成装置は実施例の電子写真方式に限られない。像担持体として静電記録誘電体や磁気記録磁性体を用いる静電記録方式や磁気記録方式などの画像形成装置とすることもできる。

［実施例１から実施例６の効果］
以上、説明した実施例１から実施例６の効果についてまとめると以下のとおりである。上記各実施例では、画像形成装置の装置本体に対して、感光ドラムカートリッジ２（像担持体カートリッジ）、現像カートリッジ３という、複数のカートリッジが着脱される構成であった。この場合には、画像形成装置８が画像形成できるか否かを判断するには、各カートリッジの装着状態を検知することが必要である。

ここで本実施例では、感光ドラムカートリッジ２または現像カートリッジ３のいずれか一方のカートリッジにコンデンサを設けている。そして当接離間部材７１が、感光ドラム２０（像担持体）と現像剤担持体３０を当接させる位置（第一の位置）にあるときと、感光ドラム２０と現像剤担持体３０を離間させる位置（第二の位置）にある時の双方で、このコンデンサの静電容量に関する値を検出する。この際の検出結果（検出電圧Ｘと検出電圧Ｙ）を用いることで、各カートリッジの装着状態を検知することが可能である。すなわち以下の３つの状態を判別可能である。

（１）感光ドラムカートリッジ２と現像カートリッジ３の２つのカートリッジのうち、コンデンサを設けたカートリッジが装着されていない状態（第一の状態）、
（２）２つのカートリッジのうち、コンデンサを設けたカートリッジが装着され、他方のカートリッジ（コンデンサを設けていないカートリッジ）が装着されていない状態（第二の状態）、
（３）コンデンサを設けたカートリッジとコンデンサが設けられていないカートリッジがともに装着された状態（第三の状態）。

すなわち、１つのカートリッジに設けられたコンデンサという簡易な構成を用いるだけで、複数のカートリッジの装着状態を知ることができる。換言すると簡易な構成で画像形成装置による画像形成が可能か否かに関して、詳細な情報を得ることができる。

なお、カートリッジが装着されている状態とは、カートリッジが画像形成装置の装置本体において、画像形成が可能となる時の位置、姿勢に配置されていることを言う。またカートリッジが装着されていない状態とは、カートリッジが画像形成装置の装置本体から取り出されている場合の他に、カートリッジが装置本体において、画像形成が可能となる位置、姿勢で配置されていない状態も含むものである。

なお、当接離間部材７１が第一の位置にあるときに静電容量検出手段９５（検出手段）によって検出される値を第一の検出結果とする。当接離間部材７１が第二の位置にあるときに検出手段９５に検出される値を第二の検出結果とする。そして上記の３状態を以下のように判別している。

第一の検出結果又は第二の検出結果と、第一の所定値との大小関係によって、コンデンサが設けられたカートリッジが装着されているか否かを判断する。例えば実施例１では検出電圧Ｘ（第一の検出結果）の最大値Ｘｍａｘが閾値Ａ（第一の所定値）以上であるときに（１）の第一の状態の状態であると判断している。一方、Ｘｍａｘが閾値Ａより小さいときには、（２）の第二の状態か（３）の第三の状態の状態であると判断している。

（２）か（３）の状態である場合には、更に第一の検出結果と第二の検出結果の比較からどちらの状態かを判断する。実施例１では第一の検出結果と第二の検出結果の差を求め、この差と第二の所定値との大小関係によって（２）か（３）の状態のいずれかを判別する。例えば実施例１では検出電圧Ｘと検出電圧Ｙの差Ｘ−Ｙの最小値（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎが閾値Ｂ（第二の所定値）以下のとき、つまり『（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎ≦Ｂ』を満たす範囲内にあるときには（２）の状態であって画像形成できないと判断する。

一方、この差（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎが閾値Ｂより大きいときは（３）の状態であって画像形成できると判断する。第一の検出結果と第二の検出結果の比較する際は、必ずしも両者の差を取る必要はなく、例えば両者の比と、閾値の大小関係を比較するような構成であってもよい。

［実施例７］
以下、別の実施例について説明する。上述した各実施例は、像担持体（感光ドラム２０）と現像剤担持体３０が、それぞれ別のカートリッジ（感光ドラムカートリッジ２と、現像カートリッジ３）に設けられて画像形成装置の装置本体に装着されていた。これに対して以下に示す実施例では、像担持体と現像剤担持体およびコンデンサが同一のプロセスカートリッジ（カートリッジＣＲ）に設けられ、このプロセスカートリッジを装置本体に着脱可能としたことを特徴とする。

本実施例の画像形成装置はプロセスカートリッジの装着状態を検知することができることを特徴とする。またプロセスカートリッジが装置本体に装着されている場合には、画像形成装置は、像担持体と現像剤担持体が、当接と離間を切り替え可能かどうか検知することを特徴とする。

（１）画像形成装置例の全体的な概略構成
図１６は、本発明の実施例に係る画像形成装置８の概略構成図である。本実施例の画像形成装置８は、回転可能な像担持体である感光ドラム２０に対して帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの一連の画像形成プロセスを実行して転写材（記録媒体）７に画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。

より詳しくは、制御部（制御手段：ＣＰＵ）１０にインターフェイス１１を介して接続されているホスト装置１２から入力する画像データ（電気的な画像情報）に対応した画像を転写材７に形成して画像形成物を出力することができる。転写材７は、普通紙、光沢紙、樹脂シート、葉書、封筒などである。

制御部１０は画像形成装置８の動作を統括的に制御する制御手段であり、ホスト装置１２や装置操作部（コントロールパネル）８４と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサなどから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。ホスト装置１２は、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリなどである。装置操作部１３は本体（メイン）電源スイッチ、各種の操作キー、表示部８５などが配設されている。

感光ドラム２０は矢印Ｒの時計方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム２０の周囲には感光ドラム回転方向に沿って画像形成プロセス手段としての、帯電部材２１、露光装置１、現像剤担持体３０、転写装置４、クリーニング装置２２が順に配されている。

本実施例において、感光ドラム２０はアルミ等の導電性のシリンダ上に下引き層、キャリア発生層、キャリア輸送層を形成したものを用いた。帯電部材２１は感光ドラム２０に接触し、感光ドラム２０に従動回転する帯電ローラを用いた。帯電部材２１は、導電性の支持体上に半導電性の弾性部材を施した構成とした。帯電部材２１には所定の帯電電圧が印加され、感光ドラム２０を所定の極性・電位に一様に帯電する。

帯電部材２１によって一様に帯電した感光ドラム２０の表面に対して露光装置１により画像露光がなされる。本実施例において、露光装置１はレーザー走査露光装置であり、レーザー、ポリゴンミラー、レンズ系を含む。露光装置１は画像信号（画像データ）に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力して感光ドラム２０の表面を主走査方向露光する。これにより、感光ドラム２０の表面に走査露光パターンに対応した静電潜像が形成される。

感光ドラム表面の静電潜像は回転可能な現像剤担持体３０により現像剤像（トナー像）として現像（可視像化）される。現像剤担持体３０は感光ドラム２０の表面に形成された静電潜像を現像するための現像剤を担持して感光ドラム２０に適用する部材である。本実施例において現像剤担持体３０は感光ドラム２０に接触して感光ドラム２０の回転と順方向の所定の周速比をもって矢印の反時計方向に回転駆動される現像ローラを用いた。

現像剤担持体３０は、金属から成る導電性の支持体上に半導電性のウレタンゴムなどの弾性部材を施した構成であり、現像剤であるトナーＴを担持して搬送する。現像剤担持体３０には所定の現像電圧が印加され、静電潜像がトナーＴによって現像される。トナーＴには、非磁性一成分トナーを用いた。

現像剤担持体３０には回転可能な現像剤供給部材３１が接触して配設されている。本実施例において現像剤供給部材３１は、金属から成る導電性の支持体の表面に半導電性の発泡ウレタンなどの弾性部材を施した弾性スポンジローラである。現像剤供給部材３１は現像剤担持体３０に対して並行に配列されて現像剤担持体３０に接触し、現像剤担持体３０との接触部において現像剤担持体３０の回転方向に対してカウンター方向に所定の周速比をもって回転駆動される。これにより、回転する現像剤担持体３０の表面に対して現像剤供給部材３１からトナーＴが薄層として塗布される。

また、現像剤担持体３０には現像剤供給部材３１よりも現像剤担持体回転方向下流側において現像剤層厚規制部材３２が接触して配設されている。本実施例において現像剤層厚規制部材３２は導電性の弾性ブレードであり、現像剤担持体３０に所定の圧で接触し、現像剤供給部材３１により現像剤担持体３０に塗布されたトナーＴの層厚を規制する。本実施例においては、弾性ブレードにはＳＵＳ製の薄板上に薄いエラストマー部材を施したものを用いた。

回転する現像剤担持体３０は現像剤供給部材３１との接触部において現像剤供給部材３１によるトナーＴの塗布を受け、更に現像剤層厚規制部材３２による塗布トナー層厚規制を受ける。また、トナーが所定の極性に摩擦帯電される。層厚規制されたトナー層が現像剤担持体３０の引き続く回転により感光ドラム２０と現像剤担持体３０との接触部である現像位置に搬送される。そして、現像剤担持体３０側のトナー層のトナーが感光ドラム２０の表面に対して静電潜像のパターンに対応して選択的に転移する。これにより静電潜像がトナー像として現像される。

静電潜像の現像に供されなかった現像剤供給部材３１上のトナーは引き続く現像剤供給部材３１の回転により現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との接触部に戻し搬送されて、現像剤供給部材３１により現像剤担持体３０上から掻き落とされる。この戻し搬送トナーの掻き落しと共に現像剤担持体３０の表面に現像剤供給部材３１によるトナーＴの塗布がなされる。上記のような動作が繰り返されて感光ドラム２０面の静電潜像の現像が実行される。

転写装置４は感光ドラム２０に形成されたトナー像を転写材７に転写する装置である。本実施例においては転写装置４は導電性の支持体上に半導電性の弾性部材を施した回転可能な転写ローラであり、感光ドラム２０に並行に配列されて感光ドラム２０に接触し転写ニップ部を形成している。転写装置４は感光ドラム２０の回転に順方向で感光ドラム２０の回転周速度にほぼ対応した周速度で回転駆動される。

そして、給紙カセット９に積載されて収納されている転写材７が給紙ローラ６を含む給紙機構（不図示）の動作により所定の制御タイミングで一枚分離給送されてシートパス５１０により転写ニップ部に導入されて挟持搬送される。転写材７が転写ニップ部を挟持搬送されている間、転写装置４には所定の転写電圧が印加される。これにより、感光ドラム２０側のトナー像が転写材７側に順次に静電転写される。

転写ニップ部を出た転写材７は感光ドラム２０の面から分離されてシートパス５１１により定着装置５に搬送される。転写材７は定着装置５によって未定着のトナー像が固着画像として定着された後、シートパス５１２を通って排紙ローラ５１３により画像形成物として装置外部の排紙トレイ１６に排出される。

また、転写材分離後の感光ドラム２０の面はクリーニング装置２２により転写残現像剤等の残留物が除去されて清浄面化され、繰り返して画像形成に供される。クリーニング装置２２は本実施例においては弾性ブレードからなるクリーニングブレードを用いたブレードクリーニング装置である。クリーニングブレードは先端エッジ部を回転する感光ドラム２０の表面にカウンターに当接させて配設してある。感光ドラム表面の残留物はクリーニングブレードにより拭掃されて除去される。

（２）プロセスカートリッジ
画像形成装置を構成する部材は、繰り返しの使用によって消耗する。特に消耗頻度の高い消耗部材として感光ドラム２０、トナーＴがある。本実施例の画像形成装置８は、消耗した部材を容易に画像形成装置に着脱、交換可能とするためにプロセスカートリッジ構成をとる。ＣＲはそのプロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）であり、画像形成装置８の装置本体（画像形成装置本体）８Ａ内の所定の装着部８Ｂに対して所定の要領にて装着可能（着脱可能）である。本実施例におけるカートリッジＣＲは、帯電クリーニング装置５０２と現像装置５０３をユニット化し、一体型とした。

本実施例においては、帯電クリーニング装置５０２は、クリーニング容器（クリーニング枠体）２３に、像担持体としての感光ドラム２０、帯電部材２１、クリーニング装置２２、を組み付けたものである。感光ドラム２０と帯電部材２１はクリーニング容器２３に対して回転可能に軸受されて支持されている。クリーニング装置２２はクリーニング容器２３に対して固定して支持されている。

また、現像装置５０３は、現像枠体（現像容器）３３に、現像剤担持体３０、現像剤供給部材３１、現像剤層規制部材３２、現像加圧部材（弾性部材（付勢部材）である圧縮バネ）３４、記憶手段（メモリ）Ｍ、を組み付けたものである。現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１は現像枠体３３に対して回転可能に軸受されて支持されている。現像剤層規制部材３２、現像加圧部材３４、記憶手段Ｍは現像枠体３３に対して固定して支持されている。現像容器である現像枠体３３には現像剤（乾式）としてのトナーＴが収容されている。

そして、クリーニング容器２３に対して現像枠体３３を揺動中心部５３５を中心に揺動可能に連結している。これにより帯電クリーニング装置５０２と現像装置５０３とを結合させてカートリッジＣＲとしている。

カートリッジＣＲが装置本体８Ａ内の装着部８Ｂに対して所定に装着されている状態において、帯電クリーニング装置５０２はクリーニング容器２３が装置本体８Ａ側の位置決め部（不図示）に押圧機構（不図示）により押圧されて位置決め固定されている。即ち、帯電クリーニング装置５０２が装置本体８Ａ側の位置決め部に対して位置決め固定されている。

この帯電クリーニング装置５０２の位置決め固定状態において、感光ドラム２０は装置本体８Ａ側の転写装置４と所定の押圧力をもって当接している。また、画像形成動作時には装置本体８Ａ側の駆動出力部（不図示）から帯電クリーニング装置５０２側の駆動入力部（不図示）に動力が伝達されて感光ドラム２０の回転駆動がなされる。

また、帯電クリーニング装置５０２側の電気接点ａ，ｂ（図１７）が装置本体８Ａ側の電気接点ｅ，ｆに電気的に接続する。これにより、装置本体８Ａ側の帯電電圧印加手段９０から帯電クリーニング装置５０２側の帯電部材２１に対して所定の帯電電圧の印加が可能となる。本実施例では帯電電圧として直流電圧を用いたが、この限りではなく、直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電電圧を用いてもよい。また、感光ドラム２０の導電性のシリンダがアースに接続される。

カートリッジＣＲが装着部８Ｂに装着されていないとき、或いは装着部８Ｂに正しく装着されていないときは、帯電クリーニング装置５０２側の電気接点ａ，ｂと装置本体８Ａ側の電気接点ｅ，ｆは接続されない。

また、カートリッジＣＲが装着部８Ｂに所定に装着されている状態において現像装置５０３は現像加圧部材３４が装置本体８Ａ側の力受け部７２に受け止められている。また、装置本体８Ａ側の当接離間部材７１が現像装置５０３側の力受け部５３６に対応している。

また、現像装置５０３側の電気接点ｃ，ｄと装置本体８Ａ側の電気接点ｇ，ｈとが電気的に接続する。これにより、現像装置５０３側の現像剤担持体３０に装置本体８Ａ側の現像電圧印加手段９４と静電容量検出手段９５が接続されて、現像電圧印加手段９４から現像剤担持体３０に対して現像電圧として所定の直流電圧の印加が可能となる。また、検知用電圧印加手段９３から現像装置５０３側の現像剤供給部材３１に対して所定の検知用電圧の印加が可能となる。

検知用電圧印加手段９３は、少なくとも交流電圧を印加する交流電圧印加手段９１を含んで構成される。本実施例では、直流電圧を印加する直流電圧印加手段９２と交流電圧印加手段９１から構成される。

現像装置５０３は装置本体８Ａ側の当接離間部材７１であるカムの回転動作により揺動中心部５３５を中心に回動可能である。この回動により、現像装置５０３は図１７の（ａ）の当接位置と（ｂ）の離間位置との２つの位置に位置移動可能（回動動作可能）である。

当接位置は、装置本体８Ａに位置決め固定されている帯電クリーニング装置５０２が有する感光ドラム２０に対して現像装置５０３が有する現像剤担持体３０が所定の押圧力で当接可能な現像装置移動位置である。換言すると、当接位置は現像装置５０３の画像形成位置である。

また、離間位置は、装置本体８Ａに位置決め固定されている帯電クリーニング装置５０２が有する感光ドラム２０に対して現像装置５０３が有する現像剤担持体３０が所定に離間可能な現像装置移動位置である。換言すると、離間位置は現像装置５０３の非画像形成位置である。

当接離間部材７１であるカムは現像装置５０３側の力受け部５３６に対応して位置しており、大隆起部と小隆起部を有している。そして、当接離間部材７１は制御部１０で制御される駆動源Ｍ７１により、図１７の（ａ）のように小隆起部が現像装置５０３側の力受け部５３６に対応した第一回転角姿勢に姿勢制御される。また、（ｂ）のように大隆起部が現像装置５０３側の力受け部５３６に対応した第二回転角姿勢に姿勢制御される。

現像装置５０３は現像枠体３３の上面と装置本体側の力受け部７２との間に介在している現像加圧部材３４の付勢力により揺動中心部５３５を中心に回動されるモーメントが常時与えられている。その回動モーメントは、現像装置５０３側の現像剤担持体３０が帯電クリーニング装置５０２側の感光ドラム２０に向う方向となるように、揺動中心部５３５、現像加圧部材３４、力受け部７２の相対位置が設定されている。

当接離間部材７１は小隆起部が現像装置５０３側の力受け部５３６に対応した第一回転角姿勢において現像装置５０３に対して非干渉となる。そのため、現像装置５０３は現像加圧部材３４による上記の回動モーメントにより現像剤担持体３０が帯電クリーニング装置５０２側の感光ドラム２０に所定の押圧力にて当接して受け止められるまで回動する。即ち、現像装置５０３は図１７の（ａ）の当接位置に移動された状態になる。現像装置５０３を当接位置にする当接離間部材７１の第一回転角姿勢を、以下、当接位置（第一の位置）と記す。

現像装置５０３が当接位置に移動されている状態において、画像形成動作時には装置本体８Ａ側の駆動出力部（不図示）から現像装置５０３側の駆動入力部（不図示）に動力が伝達されて、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１が回転駆動される。

また、当接離間部材７１は大隆起部が現像装置５０３側の力受け部５３６に対応した第二回転角姿勢において現像装置５０３を現像加圧部材３４の付勢力に抗して押し上げるように作用する。即ち、現像装置５０３は当接離間部材７１により現像加圧部材３４から受ける力よりも大きな逆方向の力を受ける。

そのため、現像装置５０３は現像枠体３３の上面と装置本体８Ａ側の力受け部７２との間に現像加圧部材３４を付勢力に抗して圧縮しながら、揺動中心部５３５を中心に、現像剤担持体３０が感光ドラム２０から離れる方向に回動される。そして、所定に離間した回動位置に保持される。即ち、現像装置５０３は図１７の（ｂ）の離間位置に移動された状態になる。現像装置５０３を離間位置にする当接離間部材７１の第二回転角姿勢を、以下、離間位置（第二の位置）と記す。

カートリッジＣＲが装着部８Ｂに装着されているときの現像装置５０３の電気接点ｃ，ｄは、それぞれ、現像装置５０３が当接位置に移動しているときも離間位置に移動しているときも装置本体８Ａ側の電気接点ｇ，ｈと電気的に接続状態を維持する。

カートリッジＣＲが装着部８Ｂに装着されていないとき、或いは装着部８Ｂに正しく装着されていないときは、現像装置５０３側の電気接点ｃ，ｄと装置本体８Ａ側の電気接点ｇ，ｈは接続されない。

また、現像装置５０３の記憶手段（メモリ）３５と制御部１０は現像装置５０３が当接位置に位置しているときも離間位置に位置しているときも通信手段（不図示）を介して情報の授受が可能である。

本実施例では、当接離間部材７１としてのカムを用いて現像装置５０３を当接位置と離間位置に移動可能な構成としたが、この限りではなく、別の構成をとっても良い。

（３）現像装置５０３のトナー残量検知
静電容量検出手段９５は、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１によって構成されるコンデンサの静電容量に関する値を検出する。本実施例では、静電容量検出手段９５は、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間に流れる電流を検知する電流検知手段である。

静電容量検出手段９５は、現像剤供給部材３１に少なくとも交流成分を含む所定の検知電圧を印加した際、現像剤担持体３０に誘起される交流電流量を検出することによって、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量を検出できる。本実施例においては、現像剤供給部材３１が、現像剤担持体３０と対をなして現像剤担持体３０との間に静電容量を発生させる導電性部材として機能している。

本実施例では、所定の基準電圧Ｖ０を、検出した交流電流量に応じて電圧降下させ、検出電圧とし、制御部１０に出力する回路を用いた。即ち、本実施例での静電容量検出手段９５は、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量がより大きければ、現像剤担持体３０に誘起される交流電流量もより大きくなり、結果、検出電圧はより小さい値を示す。

本実施例では、この静電容量検出手段９５を用いて、現像装置内のトナー（現像剤）Ｔの残量検知を行っている。静電容量検出手段９５は、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量に応じた検出電圧を制御部１０に出力する。現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間にトナーがより多く存在すると、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量はより大きくなる。反対に、現像動作によってトナーが消費され、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間のトナー量が少なくなると現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量は小さくなる。

よって、現像剤供給部材３１に少なくとも交流成分を含む検知電圧を印加し、静電容量検出手段９５によって、現像剤担持体に誘起された交流電流量に応じた電圧を検出することによって、トナー残量検知が可能となる。

トナー残量検知は、現像装置５０３が当接状態、離間状態のどちらであっても可能であるが、静電容量検出手段９５によって検出する検出電圧は、現像装置５０３の当接位置と、離間位置とで異なる。

これは、当接位置では離間位置に比べ、所定の検知電圧を現像剤供給部材３１に印加した際に、誘起電流が現像剤担持体３０だけではなく、他にも流れてしまうからである。即ち、アースに接続された感光ドラム２０、及び帯電電圧印加手段９０を通じてアースに接続された帯電部材２１にも誘起電流が流れてしまうからである。よって、トナー残量検知は、当接状態、或いは離間状態のどちらか一方で行うことが望ましい。

図１８に現像装置５０３内のトナー残量と静電容量検出手段９５によって検出した検出電圧との関係を示す。カートリッジＣＲは装置本体８Ａの装着部８Ｂに正しく装着した。実線が当接位置（当接状態）で検出したトナー残量に対する静電容量検出手段９５の検出電圧の検出結果Ｘである。一点鎖線が離間位置（離間状態）で検出したトナー残量に対する静電容量検出手段の検出電圧の検出結果Ｙである。

検知用電圧としては、周波数５０ｋｈｚ、振幅０．１ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。画像形成装置８の使用環境は、温度２３℃、湿度５０％ＲＨであった。トナー残量は、プロセスカートリッジＣＲが新品であるときのトナー残量を１００％とし、トナーを消費し、ベタ画像が出力できなくなったときのトナー残量を０％とした。Ｖ０は基準電圧である。

図１８に示すように、当接位置で検出した検出結果Ｘ、離間位置で検出した検出結果Ｙとも、トナー残量が少なくなるにつれ、静電容量検出手段９５の検出電圧は上昇する。これはトナーが消費されることによって、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量が減少するためである。また、当接位置で検出した検出結果Ｘは、離間位置で検出した検出結果Ｙよりも検出電圧が高い。これは、当接状態では離間状態に比べ、感光ドラム２０、或いは、帯電部材２１の影響によって現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の見かけ上の静電容量が小さくなるためである。

言い換えれば、当接状態では離間状態に比べ、所定の検知電圧を現像剤供給部材３１に印加した際に、現像剤担持体３０だけではなく、他にも誘起電流が流れてしまうためである。即ち、アースに接続された感光ドラム２０、及び帯電電圧印加手段９０を通じてアースに接続された帯電部材２１に誘起電流が流れてしまうためである。

当接位置もしくは離間位置で検出した静電容量検出手段９５の検出電圧は、現像装置５０３のトナー残量と相関がある。そのため、あらかじめ記憶手段Ｍに静電容量検出手段９５の検出電圧とトナー残量の関係を記憶させておけば、静電容量検出手段９５の検出電圧から現像装置５０３のトナー残量を検知することができる。本実施例では、現像装置５０３がもつ記憶手段Ｍに静電容量検出手段９５の検出電圧とトナー残量の関係を記憶させたが別の記憶手段に記憶させておいても構わない。

なお、画像形成装置８の使用環境は温度２３℃、湿度５０％ＲＨであったが、他の使用環境であった場合でも、検出結果の大きさは多少異なるが同様の結果が得られる。

（４）画像形成装置の各種の装置状態の検出
カートリッジＣＲの現像装置５０３を移動可能にした構成においては、その構成がより複雑化し、部品のバラツキ、またその組立てのバラツキなどによって、現像装置５０３が正常に移動されないという問題が生じることがあった。

そこで、装置本体８Ａに装着したカートリッジＣＲが所定の装着部８Ｂに正しく装着されているかどうか、また、現像装置５０３が確実に当接位置と離間位置とに移動しているかを判別し、正常または異常を判断する。即ち、制御部１０は画像形成装置の各種の装置状態を判別し、正常または異常を判断する。

図１９は、カートリッジＣＲが各種の状態にあるときの静電容量検出手段９５の検出結果である。

この実験は、当接離間部材７１を駆動させて当接位置とした後、現像剤供給部材３１に少なくとも交流電圧を含む検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で検出電圧Ｘを検出した。検出電圧Ｘ（第一の検出結果）を検出後、検知用電圧をオフにした。

続いて、当接離間部材７１を駆動させて離間位置とした後、現像剤供給部材３１に当接位置で印加した電圧と同じ検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で検出電圧Ｙ（第二の検出結果）を検出した。検出電圧Ｙを検出後、検知用電圧をオフにした。

ここで、トナー残量８０％の現像装置５０３を用い、検知用電圧としては、周波数５０ｋｈｚ、振幅０．１ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。画像形成装置８の使用環境は、温度２３℃、湿度５０％ＲＨであった。

図１９の（ａ）は、カートリッジＣＲが装置本体８Ａの装着部８Ｂに装着されていない、あるいは正しく装着されていない場合の検出結果である。この場合は、現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１間の静電容量を検出できず、当接位置での検出電圧Ｘ、離間位置での検出電圧Ｙともに基準電圧Ｖ０と略等しい値を示す。

図１９の（ｂ）は、装置本体８Ａの装着部８Ｂに装着されているカートリッジＣＲの現像装置５０３に離間不良が発生したときの結果である。カートリッジＣＲは装着されているため、当接位置での検出電圧Ｘは図１８のトナー残量８０％のときの検出電圧Ｘと略等しい値となる。離間位置では、離間不良が発生しているため、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が離間せず当接したままである。それゆえ、離間位置の検出電圧Ｙは、当接位置での検出電圧Ｘと略等しい値を示す。

図１９の（ｃ）は、装置本体８Ａの装着部８Ｂに装着されているカートリッジＣＲの現像装置５０３に当接不良が発生したときの結果である。カートリッジＣＲは装着されているため、離間位置での検出電圧Ｙは図１８のトナー残量８０％のときの検出電圧Ｙと略等しい値となる。当接位置では、当接不良が発生しているため、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が当接せず離間したままである。それゆえ、感光ドラム２０、帯電部材２１の影響を受けず、みかけの静電容量が離間位置での静電容量と比較して減少しない。よって、当接位置の検出電圧Ｘは、離間位置での検出電圧Ｙと略等しい値を示す。

図１９の（ｄ）は、現像装置５０３の当接・離間動作が正常に行われた場合の検出結果である。当接位置での検出電圧Ｘは、正常に当接されているため、図１８のトナー残量８０％のときの検出電圧Ｘと略等しい値を示す。離間位置での検出電圧Ｙは、正常に離間しているため、図１８に示されるトナー残量８０％のときの検出電圧Ｙと略等しい値を示す。よって、検出電圧Ｘと検出電圧Ｙは、感光ドラムと帯電ローラの影響分だけ異なる出力を示す。

言い換えれば、現像装置５０３の当接位置での検出電圧Ｘは、現像剤担持体３０と感光ドラムが当接していて、離間している状態に比べ見かけの静電容量が小さくなる。そのため、検出電圧Ｙよりも大きい値となる。この検出電圧Ｘと検出電圧Ｙに所定以上の差が生じた場合、正常に当接離間動作が行われているとみなす。

上記の実験は、トナー残量が８０％のカートリッジＣＲを用いたが、他のトナー残量であるカートリッジＣＲを用いても同様の結果が得られる。

これらの結果から、感光ドラム２０と現像剤担持体３０とを当接離間可能な構成とする。現像剤担持体３０に接続し得る静電容量検出手段９５を用いる。そして、当接離間部材７１の当接位置と離間位置とで現像剤担持体３０と現像剤供給部材３１との間の静電容量を検出する。これによって、
１）カートリッジＣＲが装着されていない或いは正しく装着されていない状態と、
２）カートリッジＣＲが正しく装着されていて、現像装置５０３が離間不良、或いは当接不良が発生している状態と、
３）カートリッジＣＲが正しく装着されていて、現像装置５０３も当接・離間動作が正常に行われる状態と、
が、使用環境やトナー残量に依らず判別できることがわかる。

即ち、トナー残量検知に用いる静電容量検出手段９５で、カートリッジＣＲの上記１）〜３）の３つの装置状態が判別でき、現像装置５０３の当接・離間動作の異常検知が可能となる。つまり、カートリッジＣＲが装着されているかのカートリッジ装着検知ができる。また、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が当接する当接状態と、感光ドラム２０と現像剤担持体が非接触に離間する離間状態とをとることが可能かどうかを検知する当接離間検知ができる。

トナー残量検知に用いる静電容量検出手段９５を用いるので、異常検知のために追加の部材や検知手段を必要としない。更に、検知用電圧として交流電圧を使用しているため、検知を行う際に、感光ドラム２０と現像剤担持体３０を回転駆動させる必要もない。

図２０は本実施例における上記の異常検知のシーケンスチャートである。本シーケンスは制御部１０により実行される。

本体電源スイッチがオンになった時、または、非画像形成時の任意のタイミングで、本シーケンスが開始される（Ｓｔｅｐ３００）。まず、Ｓｔｅｐ３０１において、当接離間部材７１を駆動させて当接位置とする。次に、Ｓｔｅｐ３０２において、検知用電圧印加手段９３をオンにして検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で当接位置での検出電圧Ｘ（第一の検出結果）を検出する。

続いて、Ｓｔｅｐ３０３において、検出電圧Ｘとあらかじめ画像形成装置の記憶手段（不図示）に記憶された閾値Ａ（第一の所定値）との比較を行う。閾値Ａは、下に示す式（１）の範囲の値であらかじめ決定しておく。ここで、Ｘｍａｘとは、使用環境や検出結果のバラツキなども考慮した、トナー残量０％〜１００％の検出電圧Ｘの最大値である。

Ｘｍａｘ＜Ａ＜Ｖ０・・・式（１）
例えば、図１８に示される、Ｘ０％＜Ａ＜Ｖ０、の範囲に設定される。

検出電圧Ｘが閾値Ａ以上の場合、Ｓｔｅｐ３１０に進み、検知用電圧印加手段９３をオフにして検知用電圧をオフにする。そして、Ｓｔｅｐ３１１にて、「プロセスカートリッジを正しく装着してください」など、カートリッジＣＲが正しく装着されていない旨を装置操作部１３の表示部８５に表示し、使用者に報知する。

使用者はこの報知により、装着されていないカートリッジＣＲを装着する、あるいは正しく装着されていないカートリッジＣＲを正しく装着する。制御部１０は再び本シーケンスを開始する（Ｓｔｅｐ３００）。

Ｓｔｅｐ３０３において、検出電圧Ｘが閾値Ａより小さい場合、Ｓｔｅｐ３０４に進み、検知用電圧印加手段９３をオフにして検知用電圧をオフにした後、Ｓｔｅｐ３０５にて、当接離間部材７１を駆動させて離間位置とする。

次に、Ｓｔｅｐ３０６において、検知用電圧印加手段９３をオンにして検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で離間位置での検出電圧Ｙ（第二の検出結果）を検出する。続いて、Ｓｔｅｐ３０７において、検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）とあらかじめ画像形成装置の記憶手段（不図示）に記憶された閾値Ｂ（第二の所定値）との比較を行う。閾値Ｂは、下に示す式（２）の範囲の値であらかじめ決定しておく。ここで、（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎとは、使用環境や検出結果のバラツキなども考慮した、トナー残量０％〜１００％の検出電圧Ｘと検出電圧Ｙの差の最小値である。

０＜Ｂ＜（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎ・・・式（２）
例えば、図１８に示される、０＜Ｂ＜（Ｘ１００％−Ｙ１００％）、の範囲に設定される。

検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）が閾値Ｂ以下の場合、Ｓｔｅｐ３１２に進み、検知用電圧印加手段９３をオフにして検知用電圧をオフにする。その後、Ｓｔｅｐ３１３にて、「装置異常です」など装置本体が異常である旨を表示部８５に表示し、使用者に報知して対処を促す。

即ち、制御部１０は、当接離間検知を行い、当接状態と離間状態とをとることが可能な場合は正常であると判断し、当接状態と離間状態とをとることが不可能な場合は異常であると判断する。

Ｓｔｅｐ３０７において、検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）が閾値Ｂより大きい場合、Ｓｔｅｐ３０８に進み、検知用電圧をオフにした後、Ｓｔｅｐ３０９に進み、当接離間部材７１を駆動させて当接位置とする。その後、Ｓｔｅｐ３１４に進み、プリントジョブを待つスタンバイ状態となる。制御部１０は、スタンバイ状態にてプリントジョブを受信すると、プリントスタートし、画像形成を行う。

このように、カートリッジＣＲの装着状態を判断（カートリッジ装着検知）した後に、当接・離間が正常に行われるかを判断（当接離間検知）するシーケンスが好ましい。即ち、制御部１０は、カートリッジＣＲの装着状態を検知し、装着されていないと判断した場合は、当接離間検知は行わずに、異常であると判断する。そして、カートリッジＣＲが装着されていると判断した場合は、続いて、当接離間検知を行う。

なぜなら、カートリッジＣＲの装着は当接時の検出電圧Ｘのみで装着状態が確認でき、カートリッジＣＲが装着されていない或いは正しく装着されていないが故に画像形成が実行できないことを早く使用者に報知できるからである。

以上説明したように、本実施例においては、トナー残量検知に用いる静電容量検出手段９５で、前記の１）〜３）のカートリッジＣＲの状態が判別でき、現像装置５０３の当接・離間の異常検知が可能となる。トナー残量検知を現像剤担持体と現像剤供給部材等の導電部材間の静電容量を検知することによって行う画像形成装置においては、新たな部材、もしくは検知手段を追加することなく当接離間の異常検知行うことができる。また検知の際にプロセスカートリッジＣＲを駆動する必要もない。

よって、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。また、より小型の画像形成装置の提供が可能になる。また、より早い装置状態の検知が可能となり、よりユーザビリティの高い画像形成装置を提供することができる。

［実施例８］
本発明の第８の実施形態について説明する。本実施例においては、現像剤層厚規制部材３２に検知用電圧を印加し、現像剤担持体３０に流れる誘起電流を検知する。本実施例においては、現像剤層厚規制部材３２が現像剤担持体３０と対をなして現像剤担持体３０との間に静電容量を発生させる導電部材として機能する。このように、現像剤層厚規制部材３２に交流電圧を含む検知用電圧を印加し、現像剤担持体３０に流れる誘起電流を検知する構成であっても、本発明は採用可能である。

図２１の（ａ）は、現像剤担持体３０と感光ドラム２０が接触する当接状態の概略図である。（ｂ）は、現像剤担持体３０と感光ドラム２０が非接触の状態に離間された離間状態の概略図である。

カートリッジＣＲが装置本体８Ａの装着部８Ｂに位置決め固定されると、感光ドラム２０はアースに接続される。帯電部材２１は所定の帯電電圧を印加する帯電電圧印加手段９０に接続される。本実施例では帯電電圧として直流電圧を用いたが、この限りではなく直流電圧に交流電圧を重畳させた帯電電圧を用いてもよい。

現像装置５０３が当接位置または離間位置にあるとき、現像剤層厚規制部材３２には検知用電圧印加手段９３が接続される。検知用電圧印加手段９３は、少なくとも交流電圧を印加する交流電圧印加手段９１を含んで構成される。本実施例では、直流電圧を印加する直流電圧印加手段９２から構成される。現像装置５０３が当接位置から離間位置に移動しても、逆に離間位置から現像位置に移動しても、現像剤層厚規制部材３２には検知用電圧印加手段９３に接続されている。

現像装置５０３が当接位置または離間位置にあるとき、現像剤担持体３０には、現像電圧として所定の直流電圧を印加する現像電圧印加手段９４と、静電容量検出手段９５が接続される。即ち、現像装置５０３が当接位置から離間位置に移動しても、逆に離間位置から現像位置に移動しても、現像剤担持体３０には現像電圧印加手段９４と静電容量検出手段９５に接続されている。

なお、カートリッジＣＲが装着部８Ｂに装着されていないとき、或いは着部８Ｂに正しく装着されていないときは、各電気接点ａ，ｅ、ｂ，ｆ、ｃ，ｇ、ｄ，ｈは接続されない。

本実施例においては、現像剤層厚規制部材３２は導電性の支持体に弾性ブレードを用いた構成をとったがこの限りではない。導電性の部材を持ち、導電性部材に交流電圧を印加した際に、現像剤担持体３０に交流電流を誘起できる構成であればよい。

その他の構成および制御については実施例７と同一なので、同一の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施例においても、静電容量検出手段９５で、実施例７の前記１）〜３）と同様の３つの装置状態が判別できる。現像剤担持体３０に静電容量検出手段９５が接続される画像形成装置においては、新たな部材、もしくは検知手段を追加することなく現像装置５０３の当接離間の異常検知行うことができる。また、検知の際にカートリッジＣＲを駆動する必要もない。

よって、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。また、より小型の画像形成装置の提供が可能になる。また、より早い装置状態の検知が可能となり、よりユーザビリティの高い画像形成装置を提供することができる。

［実施例９］
本発明の第９の実施形態について説明する。現像剤担持体３０がウレタンゴムなどの弾性部材を有する構成のとき、長期間に渡って感光ドラム２０と当接していると、当接部に凹みが生じ、横スジ画像などの不良画像が発生する場合がある。当接状態が長期間に渡る場合としては、カートリッジＣＲの製造出荷時から使用者によって初めて使用される期間に起こる場合が考えられる。

このとき発生する横スジ画像を防止するために、出荷時にあらかじめ現像剤担持体３０と感光ドラム２０の当接を防止する当接防止部材を有するカートリッジが知られている。この当接防止部材は使用者がカートリッジＣＲを初めて使う際に取り外さなければならない部材である。

しかしながら、使用者は当接防止部材を外し忘れてしまうことがある。特に、装置本体８Ａ内に同梱されて出荷されたカートリッジＣＲにおいては、当接防止部材を外し忘れて使用を開始しようとしてしまうことが多い。

もし、使用者が当接防止部材を外し忘れてカートリッジＣＲの使用を開始し、画像形成しようとすると、白抜け画像などの画像不良が発生してしまう。これは、現像剤担持体３０と感光ドラム２０とが離間されたまま画像形成してしまうからである。

またカートリッジを駆動する装置本体８Ａ側の駆動部のトルクが大きくなってしまうため、装置本体８Ａ、もしくはカートリッジＣＲが故障してしまう場合もある。

そこで、カートリッジＣＲを駆動せずに、カートリッジＣＲに当接防止部材が装着されているか否かを検知する必要がある。この当接防止部材の外し忘れを検知し、使用者に報知する画像形成装置が求められる。本実施例においては、この当接防止部材の外し忘れの検知（当接防止部材検知）を行う。

図２２に本実施例におけるカートリッジＣＲの概略図を示す。当接防止部材５０は感光ドラム２０と現像剤担持体３０の当接を防止するように、カートリッジＣＲに着脱可能に設けられる。この当接防止部材５０は感光ドラム２０、現像剤担持体３０間の軸方向端部両側、もしくは片側の画像領域外に固定され、感光ドラム２０と現像剤担持体３０の軸方向画像領域部の当接を防止する。両者の当接を防止することで、長期間に渡って放置されても、現像剤担持体３０の弾性部が凹むことによる画像弊害を防止できる。

この当接防止部材５０はカートリッジＣＲに装着された状態で出荷され、使用者がカートリッジＣＲを使用する際にカートリッジＣＲから取り外されるべき部材である。当接防止部材５０が装着されたカートリッジＣＲは、装置本体８Ａに着脱可能であり、当接防止部材５０が装着されたカートリッジＣＲを装置本体内に同梱して出荷することも可能である。

図２３は、カートリッジＣＲが各種状態にあるときの静電容量検出手段９５の検出結果である。

この実験は、当接離間部材７１を駆動させて当接位置とした後、現像剤供給部材３１に少なくとも交流電圧を含む検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で検出電圧Ｘ（第一の検出結果）を検出した。検出電圧Ｘを検出後、検知用電圧をオフにした。

続いて、当接離間部材７１を駆動させ離間位置とした後、現像剤供給部材３１に離間位置で印加した電圧と同じ検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で検出電圧Ｙ（第二の検出結果）を検出した。検出電圧Ｙを検出後、検知用電圧をオフにした。

ここで、トナー残量８０％の現像装置５０３を用い、検知用電圧としては、周波数５０ｋｈｚ、振幅０．１ｋｖの正弦波の交流電圧を印加した。画像形成装置８の使用環境は、温度２３℃、湿度５０％ＲＨであった。

図２３の（ａ）は、カートリッジＣＲが装置本体に正しく装着されていない状態である。カートリッジＣＲが装着されていない、もしくは正しく装着されていないと静電容量検出手段９５の検出電圧は、検出電圧Ｘ、検出電圧Ｙともに基準電圧Ｖ０と略等しい値となる。

図２３の（ｂ）は、当接防止部材５０が装着されたカートリッジＣＲが装置本体に装着されている状態である。当接離間部材７１の当接位置での検出電圧Ｘは、当接防止部材５０が装着されていて、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が当接できないため、離間位置の検出電圧Ｙと略等しい値となる。当接離間部材７１の離間位置での検出結果Ｙは、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が離間されているため離間時の値となる。

図２３の（ｃ）は、当接防止部材５０が取り外されたカートリッジＣＲが装置本体に装着されている状態である。当接防止部材５０が取り外されているため、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が当接・離間可能であるため、当接位置での検出電圧Ｘと離間位置での検出電圧Ｙは前述したように異なる値となる。

図２４に本実施例における当接防止部材５０の検知シーケンスチャートを示す。本体電源スイッチがオンになった時、または、カートリッジＣＲの装着を検知すべき任意のタイミングで、本シーケンスが開始される（Ｓｔｅｐ４００）。

まず、Ｓｔｅｐ４０１において、当接離間部材７１を駆動させて当接位置とする。次に、Ｓｔｅｐ４０２において、検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で当接位置での検出電圧Ｘ（第一の検出結果）を検出する。続いて、Ｓｔｅｐ４０３において、検出電圧Ｘとあらかじめ画像形成装置の記憶手段（不図示）に記憶された閾値Ａ（第一の所定値）との比較を行う。

閾値Ａは、下に示す式（１）の範囲の値であらかじめ決定しておく。ここで、Ｘｍａｘとは、使用環境や検出結果のバラツキなども考慮した、トナー残量０％〜１００％の検出電圧Ｘの最大値である。

Ｘｍａｘ＜Ａ＜Ｖ０・・・式（１）
例えば、図１８に示される、Ｘ０％＜Ａ＜Ｖ０、の範囲に設定される。

検出電圧Ｘが閾値Ａ以上の場合、Ｓｔｅｐ４１０に進み、検知用電圧をオフにした後、Ｓｔｅｐ４１１にて、「プロセスカートリッジを正しく装着してください」など、カートリッジＣＲが正しく装着されていない旨を表示部８５に表示し、使用者に報知する。

使用者はこの報知により、装着されていないカートリッジＣＲを装着する、あるいは正しく装着されていないカートリッジＣＲを正しく装着する。制御部１０は再び本シーケンスを開始する（Ｓｔｅｐ４００）。

Ｓｔｅｐ４０３において、検出電圧Ｘが閾値Ａより小さい場合、Ｓｔｅｐ４０４に進み、検知用電圧をオフにした後、Ｓｔｅｐ３０５にて、当接離間部材７１を駆動させ離間位置とする。次に、Ｓｔｅｐ４０６において、検知用電圧を印加して、静電容量検出手段９５で離間位置での検出電圧Ｙ（第二の検出結果）を検出する。

続いて、Ｓｔｅｐ４０７において、検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）とあらかじめ画像形成装置８の記憶手段（不図示）に記憶された閾値Ｂ（第二の所定値）との比較を行う。閾値Ｂは、下に示す式（２）の範囲の値であらかじめ決定しておく。ここで、（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎとは、使用環境や検出結果のバラツキなども考慮した、トナー残量０％〜１００％の検出電圧Ｘと検出電圧Ｙの差の最小値である。

０＜Ｂ＜（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎ・・・式（２）
例えば、図１８に示される、０＜Ｂ＜（Ｘ１００％−Ｙ１００％）、の範囲に設定される。

検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）が閾値Ｂ以下の場合、Ｓｔｅｐ４１２に進み、検知用電圧をオフにする。その後、Ｓｔｅｐ４１３にて、「当接防止部材を取り外してプロセスカートリッジを再装着してください」などカートリッジＣＲに当接防止部材５０が装着されたままである旨を表示部８５に表示し、使用者に報知する。

使用者はこの報知により、カートリッジＣＲを装置本体８Ａから取り外し、当接防止部材を除去してから再装着する。制御部１０は再び本シーケンスを開始する（Ｓｔｅｐ４００）。

検出電圧Ｘと検出電圧Ｙとの差（Ｘ−Ｙ）が閾値Ｂより大きい場合、Ｓｔｅｐ４０８に進み、検知用電圧をオフにした後、Ｓｔｅｐ４０９に進み、当接離間部材７１を駆動させ当接位置とする。その後、Ｓｔｅｐ４１４に進み、プリントジョブを待つスタンバイ状態となる。スタンバイ状態にてプリントジョブを受信すると、プリントスタートし、画像形成を行う。

このように、カートリッジＣＲに着脱可能であって、現像剤担持体３０と感光ドラム２０との当接を防止する当接防止部材５０の検知が可能である。

即ち、制御部１０は、当接状態と離間状態とをとることが可能な場合は当接防止部材５０がカートリッジＣＲに装着されていないと判断する。そして、当接状態と離間状態とをとることが不可能な場合は当接防止部材５０がカートリッジＣＲに装着されていると判断する。

本実施例においては、現像剤担持体３０に接続された静電容量検出手段９５で、
１）カートリッジＣＲが正しく装着されていない状態と、
２）当接防止部材５０が装着されたカートリッジＣＲが装着されている状態と、
３）カートリッジＣＲが装着されていて現像装置５０３が当接・離間動作が正常に行われる状態（当接防止部材５０が脱離されたカートリッジＣＲが装着されている状態）と、
が判別でき、加えて、当接防止部材５０の外し忘れ検知（当接防止部材検知）が可能となる。また、検知の際にカートリッジＣＲを駆動必要はない。

その他の構成および制御については実施例７もしくは実施例８と同一なので、同一の構成については同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

以上説明したように、現像剤担持体３０に静電容量検出手段９５が接続される画像形成装置においては、新たな部材、もしくは検知手段を追加することなく当接防止部材５０の外し忘れ検知を行うことができる。また、検知の際にカートリッジＣＲを駆動する必要もない。

よって、より安価な画像形成装置の提供が可能になる。また、より小型の画像形成装置の提供が可能になる。また、より早い装置状態の検知が可能となり、よりユーザビリティの高い画像形成装置を提供することができる。

［実施例７から実施例９に関するその他の事項］
１）装置本体８Ａの装着部８Ｂに装着されているカートリッジＣＲの現像装置５０３は常時は離間位置をホームポジションとして待機させて、画像形成時には当接位置に移動させ、非画像形成時には離間位置に戻す制御してもよい。また、常時は当接位置に位置させておく制御でもよい。

２）カートリッジＣＲの装着検知を行う際（Ｓｔｅｐ３０３）には第一の検出結果を閾値Ａと比較したが、第二の検出結果を用いて閾値と比較してもよい。この場合は、カートリッジＣＲの装着検知を行う際には、当接離間部材７１を、感光ドラム２０と現像剤担持体３０を離間させる離間位置（第二の位置）に配置する。

３）また、実施例７から実施例９では、現像剤担持体３０によって形成されるコンデンサの静電容量を検知した。しかし実施例４のように像担持体（感光ドラム２０）によって形成されるコンデンサの静電容量を検知してもよい。

４）画像形成装置は実施例の電子写真方式に限られない。像担持体として静電記録誘電体や磁気記録磁性体を用いる静電記録方式や磁気記録方式などの画像形成装置とすることもできる。

［実施例７から実施例９の効果］
上述した実施例７から実施例９の効果をまとめると、以下のとおりである。各実施例では、画像形成装置８の装置本体８Ａに対して、像担持体（感光ドラム２０）と現像剤担持体３０を有するプロセスカートリッジ（カートリッジＣＲ）が着脱される構成であった。この場合には、画像形成装置が画像形成できるか否かを判断するには、プロセスカートリッジの装着状態を検知することが必要である。また、プロセスカートリッジが装着されている場合には、像担持体と現像剤担持体３０が当接した状態と離間した状態を切り替えられることを確認することが望ましい。

そこで実施例７から実施例９では、カートリッジＣＲにコンデンサを設けている。このコンデンサは、現像剤担持体または感光ドラム２０によって形成される。そして当接離間部材７１が、感光ドラム２０と現像剤担持体を当接させる位置（第一の位置）にあるときと、感光ドラム２０と現像剤担持体３０を離間させる位置（第二の位置）にある時の双方で、このコンデンサの静電容量に関する値を検知する。

この際の検知結果（第一の検出結果と第二の検出結果）を用いることで、カートリッジＣＲの装着状態および感光ドラム２０と現像剤担持体３０との当接と離間状態を検知することが可能である。すなわち以下の３つの状態を検知可能である。

（１）カートリッジＣＲが装着されていない第一の状態、
（２）カートリッジＣＲが装着されているが、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が当接と離間を切り替えられない第二の状態、
（３）カートリッジＣＲが装着されていて、感光ドラム２０と現像剤担持体３０が当接と離間を切り替えられる第三の状態。

すなわち、簡易な構成で画像形成装置が画像形成可能であるか否かに関して、詳細な情報を得ることができる。

なお、当接離間部材７１が第一の位置にあるときに検出手段（静電容量検出手段９５）によって検出される値を第一の検出結果、当接離間部材が第二の位置にあるときに検出手段に検出される値を第二の値として、上記３状態を以下のように判別している。

第一の検出結果又は第二の検出結果と第一の所定値との大小関係によって、コンデンサが設けられたカートリッジが装着されているか否かを判断する。例えば実施例７では第一の検出結果である検出電圧Ｘが第一の所定値（閾値Ａ）以上であるときに（１）の状態であると判断している。一方、検出電圧Ｘが閾値Ａより小さいときには、（２）か（３）の状態であると判断している。

（２）か（３）の状態である場合には、更に第一の検出結果と第二の検出結果の比較することでどちらの状態であるかを判別する。例えば両者の差を求め、この差と第二の所定値との大小関係によって（２）か（３）の状態のいずれかを判別する。

実施例７では検出電圧Ｘと検出電圧Ｙの差の最小値（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎが閾値Ｂ以下のとき、つまり第一の検出結果と第二の検出結果の差が、『（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎ≦Ｂ』を満たす範囲内にあるときには（２）の状態であると判断する。一方、この差（Ｘ−Ｙ）ｍｉｎが閾値Ｂより大きいときは（３）の状態であると判断する。なお第一の検出結果と第二の検出結果の比較をするときに必ずしも両者の差を求める必要はない。例えば両者の比と、閾値の大小関係を比較するような構成であってもよい。

８‥‥画像形成装置、２‥‥感光ドラムカートリッジ（第二または第一ユニット）、２０‥‥感光ドラム（第二部材、像担持体）、２１‥‥帯電部材（第一部材）、２２‥‥クリーニング装置（第一部材）、３‥‥現像カートリッジ（第一または第二ユニット）、３０‥‥現像剤担持体（第二部材）、３１‥‥現像剤供給部材（第一部材）、３２‥‥現像剤層厚規制部材（第一部材）、７１‥‥当接離間部材、１０‥‥制御部（制御手段）

Claims (20)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、
   潜像が形成される像担持体と、
   現像剤を担持する現像剤担持体と、
   導電性を持ち、前記現像剤担持体または前記像担持体と対をなしてコンデンサを構成する導電性部材と、
   前記現像剤担持体と前記像担持体を当接させる第一の位置と、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させる第二の位置とを取り得る当接離間部材と、
   前記コンデンサを構成する部材に電圧が印加された際に、前記コンデンサの静電容量に関する値を検出する検出手段と、
   前記当接離間部材が第一の位置にある際に前記検出手段によって検出される第一の検出結果と、前記当接離間部材が第二の位置にある際に前記検出手段によって検知される第二の検出結果とに基づき、前記画像形成装置が画像形成の可能な状態であるか否かを検知する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記コンデンサは前記画像形成装置の装置本体に着脱可能なカートリッジに設けられ、
   前記制御手段は、前記コンデンサが設けられたカートリッジが前記装置本体に装着されているか否か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. 前記現像剤担持体は画像形成装置の装置本体に着脱可能な現像カートリッジに設けられ、
   前記像担持体は、前記現像カートリッジとは別に前記装置本体に着脱可能となる像担持体カートリッジに設けられるものであって、
   前記コンデンサは、前記現像カートリッジまたは前記像担持体カートリッジに設けられることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、（１）前記現像カートリッジと前記像担持体カートリッジの２つのカートリッジのうち、前記コンデンサが設けられたカートリッジが装置本体に装着されていない第一の状態、（２）前記２つのカートリッジのうち前記コンデンサが設けられているカートリッジが装置本体に装着されていて、前記コンデンサが設けられていないカートリッジが装置本体に装着されていない第二の状態、（３）前記２つのカートリッジがともに装置本体に装着されている第三の状態、の３つの状態を判別できることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、
   第一の所定値と第二の所定値に基づき、前記３つの状態を判別するものであって、
   前記第一の検出結果と第一の所定値との大小関係によって、前記コンデンサが設けられたカートリッジが前記装置本体に装着されているか否かを判別し、
   前記コンデンサが設けられているカートリッジが装置本体に装着されていると判断した場合に、前記第一の検出結果と前記第二の検出結果の差又は比と、前記第二の所定値の大小関係から前記第二の状態と前記第三の状態のいずれであるかを判別することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記現像剤担持体と前記像担持体、前記コンデンサは同じプロセスカートリッジに設けられ、前記プロセスカートリッジは前記画像形成装置の装置本体に着脱可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記第一の検出結果と第二の検出結果に基づき、（１）前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていない第一の状態、（２）前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていて、かつ前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接と離間を切り替えられない第二の状態、（３）前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されていて、かつ前記現像剤担持体と前記像担持体とが当接と離間を切り替えられる第三の状態、の３つの状態を判別できることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、
   第一の所定値と第二の所定値に基づき、前記３つの状態を判別するものであって、
   前記第一の検出結果又は前記第二の検出結果と第一の所定値の大小関係から前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されたか否かを判断し、
   前記プロセスカートリッジが前記装置本体に装着されたと判断した場合には、前記第一の検出結果と第二の検出結果の差又は比と、前記第二の所定値の大小関係から、前記第二の状態と前記第三の状態のいずれであるかを判別することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記プロセスカートリッジは、現像剤担持体と前記像担持体を離間した状態に保つ当接防止部材を着脱可能であって、
   前記制御手段は、前記第一の検出結果と第二の検出結果に基づき前記プロセスカートリッジに前記当接防止部材が装着されているか否かを検知することを特徴とすることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記第一の検出結果または前記第二の検出結果の一方のみに基づき前記コンデンサが設けられたカートリッジが前記装置本体に装着されているか否かを検知することを特徴とする請求項２乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記第一の検出結果と前記第二の検出結果の一方のみに基づき、前記制御手段によって、前記コンデンサが設けられたカートリッジが前記装置本体に装着されていないと検知された場合に、前記制御手段は、前記第一の検出結果と前記第二の検出結果の他方を取得せずに、前記コンデンサが設けられたカートリッジが前記装置本体に装着されていないことを示す信号を発信することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記導電性部材は、前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給部材であって、前記現像剤担持体と対になってコンデンサを構成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記導電性部材は、前記現像剤担持体に担持される現像剤の厚さを規制する規制部材であって、前記現像剤担持体と対になってコンデンサを構成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記画像形成装置は、更に、前記現像剤担持体に供給するための現像剤を収容する現像容器を備え、
    前記コンデンサは前記現像容器の内部に配置されて、
    前記検出手段が検出した検出結果に基づいて前記現像容器に収容された現像剤の量が検出できることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記導電性部材は、前記像担持体を帯電する帯電部材であって、前記像担持体と対になってコンデンサを構成することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
16. 前記像担持体はアースに接続されることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記検出手段は、前記コンデンサの静電容量に応じて変わる電流を検出することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
18. 前記検出手段は、前記コンデンサの静電容量に応じて変わる電圧を検出するものであることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
19. 前記制御手段は画像形成ができないことを検知した際に、使用者に画像形成ができない状態であることを報知することを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
20. 前記制御手段は、前記画像形成装置が画像形成の可能な状態であるか否かを検知する際に、前記第一の検出結果と前記第二の検出結果を比較することを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。