JP4164277B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式などを利用した画像形成装置に関するものであり、特に、カラー画像の形成が可能な画像形成装置に好適に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、電子写真方式の画像形成装置は、像担持体として回転ドラム型を一般的とする電子写真感光体（以下、単に「感光体」と呼ぶ。）を帯電手段で所定の電位に一様に帯電させ、帯電した感光体表面を像露光手段で像露光して露光像に対応した静電潜像を形成させ、この静電潜像に現像手段で現像剤のトナーを付着させてトナー像として現像し、このトナー像を記録材に転写する。記録材に転写したトナー像は定着手段で定着させ、その後記録材を記録画像（コピー、プリント）として機外に排出する。
【０００３】
又、このような画像形成装置において、現像手段と現像剤収容部とを一体的に構成して装置本体に対して着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）としたり、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化して装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとする、カートリッジ着脱方式が広く採用されている。
【０００４】
従来、現像手段にて用いられる現像剤としては、大別して、主に樹脂トナー粒子から成る１成分現像剤と、主に樹脂トナー粒子及び磁性キャリア粒子から成る２成分現像剤とがある。
【０００５】
１成分現像方式は、２成分現像方式に比べ以下の点で優れており、特に、ユーザーが現像装置を交換するカートリッジ方式に好適である。
（１）現像剤として主にトナーのみを用いるため、磁性粒子とトナーを攪拌する手段が不要である。
（２）磁性粒子とトナーの混合比率を一定に保つ機構が不要である。
（３）カラー画像を形成する上で好適な非磁性トナーを用いた場合は、現像剤を像担持体へと供給する現像剤担持体内にマグネットが不要である。
【０００６】
以上のことから、簡易・小型で低コストの装置を提供することができる。
【０００７】
図１０（ａ）、（ｂ）は、１成分現像剤を用いる従来の１成分現像装置の断面を模式的に示す。次に、図１０（ａ）、（ｂ）を参照して、従来の一成分現像装置について説明する。
【０００８】
図１０（ａ）に示す現像装置２Ａは、現像剤担持体としての現像ローラ２１と、像担持体としてのドラム型の感光体、即ち、感光ドラム１とが非接触の現像方式に好適である。現像剤収容部であるトナーホッパー２４内のトナーは、図中矢印方向に回転する攪拌部材２６により、トナーホッパー２４から現像室２５に送られる。現像室２５に送られたトナーは、芯金上にウレタンスポンジなどのスポンジ層を設けて構成され、図中矢印方向に回転する塗布ローラ２２により、アルミニウム、ＳＵＳ、樹脂などの剛体で構成され、図中矢印方向に回転する現像ローラ２１上に供給される。
【０００９】
現像ローラ２１上に供給されたトナーは、リン青銅やＳＵＳなどで構成される弾性付与部材としての支持板上にウレタンゴム、シリコンゴムなどのゴムやエラストマーを設けて構成される、現像剤層厚規制部材としての現像ブレード２３により薄層塗布される。現像ローラ２１と感光ドラム１とは、スペース部材（図示せず）により５０μｍ〜５００μｍの間隙に保持される。又、少なくとも現像時に、バイアス電源（図示せず）から所定のバイアスが現像ローラ２１に印加され、現像ローラ２１に塗布されたトナーが感光ドラム１に供給され、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像して可視画像（トナー像）とする。
【００１０】
図１０（ｂ）に示す現像装置２Ｂは、現像剤担持体としての現像ローラ２１と像担持体としての感光ドラム１とが接触する現像方式に好適である。図１０（ａ）の非接触型の現像装置２Ａとの違いは、現像ローラ２１がウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲなどのゴムで構成される弾性ローラであり、この現像ローラ２１が感光ドラム１と当接されている点である。又、現像ブレード２３は、上記の弾性支持板上にゴムやエラストマーを設けたブレードでも良いが、図１０（ｂ）に示すように、リン青銅やＳＵＳなどの弾性金属板をＬ字形状に曲げ、曲げ部分を現像ローラ２１に当接させたものであっても良い。
【００１１】
又、図１０（ａ）、（ｂ）に示すいずれの現像装置も、トナーホッパー２４内には、光学的に透明な透明部材２７ａ、２７ｂが設けられている。この透明部材２７ａ、２７ｂは、画像形成装置本体に設けた発光素子２８の照射光を、同じく画像形成装置本体に設けた受光素子２９が受光することにより、トナーホッパー２４内のトナー残量の検知を行うために設けられている。即ち、発光素子２８からの照射光は、図中矢印の方向に照射されるが、トナーホッパー２４内にトナーが十分にあるときはトナーが照射光を遮り、受光素子２９には受光されない。トナーホッパー２４内のトナーが少なくなると、照射光がトナーにより遮られなくなり、受光素子２９により受光される。この光学検知方式のトナー残量検知方式は、簡易な構成で、トナー残量を確実に検知できるため、今日広く用いられている方法である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の現像装置には、次の問題があった。即ち、極端に低印字比率の原稿を印字し続けると、トナーホッパー内にトナーが十分に残っていても、ハイライト部の再現性が低下したり、画像全体の粒状度が増してしまい、画像品位の低下を招くことがあった。
【００１３】
１成分現像装置は、前述した優れた点はあるが、低印字画像でトナーが消費されない場合、消費されなかったトナーは、塗布ローラ２２や現像ブレード２３で繰り返し摺擦される。上記問題は、このような、摺擦の繰り返しによりトナーの帯電特性の劣化を招くため、特に、一成分現像装置において顕著となる。
【００１４】
又、特に、カラー画像形成装置においては、例えば会社社名ロゴのみや、罫線の一部、強調したい文字のみといった非常に印字率の低い原稿が印字されることがある。通常、トナー消費は標準現像剤使用状態として、Ａ４又はレターサイズの記録材を用い、４％〜５％の画像印字率にて画像形成を行った場合を想定して設計されるが、上記のような画像原稿の場合、１％以下のものも多い。
【００１５】
一方、カラー画像形成装置においては、写真などのイメージデータも原稿として使用され、この場合は通常の文字原稿に比べ、要求される画質が高く、上記画像品位の低下はより深刻となる虞がある。この場合、ユーザーは現像装置を新品と交換し、改めて印字し直す必要がある。
【００１６】
ところが、現像ローラ２１の回転数のみで現像装置の寿命を定義してしまうと、上記低印字率画像の場合とは逆に、１０〜２０％といった高い画像印字率の画像を印字した場合、現像ローラ２１の回転数が寿命と判断する回転数に達する前に、現像装置内の現像剤が無くなってしまい、現像装置の交換時期を知らせる本来の機能が働かない。
【００１７】
従って、本発明の目的は、現像剤の残量がある状態で所定品位の画像が形成されない虞のあることを操作者に通知することを可能とする画像形成装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電潜像が形成される感光体と、樹脂トナー粒子を有する一成分現像剤を収容する現像剤収容部と前記現像剤を前記感光体に供給するための現像ローラと前記現像ローラに前記現像剤収容部の前記現像剤を塗布する塗布ローラとを有し前記感光体に形成される静電潜像を現像する現像装置と、を有し、前記感光体と前記現像装置のうち少なくとも前記現像装置が画像形成装置本体に対して着脱可能となっており、前記感光体から現像剤像を記録材に転写して記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像剤収容部の前記現像剤の残量を検知する現像剤残量検知機構と、前記現像ローラの累積回転数をカウントするカウンター手段と、前記現像剤残量検知機構の検知信号と前記カウンター手段の信号が入力する制御手段と、を有し、前記現像剤残量検知機構の検知信号が所定の残量以下の残量に相当する信号である場合、前記制御手段は現像剤が無い旨を表示するための信号を出力し、前記現像剤残量検知機構の検知信号が前記所定の残量より多い量に相当する信号であり、且つ前記カウンター手段の信号が所定の累積回転数以上の回転数に相当する信号である場合、前記制御手段はトナーの劣化に起因する画像劣化が生じる可能性がある旨を表示するための信号を出力することを特徴とする画像形成装置である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２４】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例において、本発明は、画像形成装置本体（装置本体）に対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部ホスト機器からの画像情報信号に応じて、電子写真方式を用いて記録材、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、布などに画像を形成するレーザビームプリンタにて具現化される。
【００２５】
画像形成装置１００は、像担持体として、アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）、又はＡ−Ｓｉ（非晶質シリコン）、ＣｄＳ、Ｓｅなどの光導電体を塗布して構成される感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって図中矢印方向に回転駆動され、その表面が帯電手段としての帯電ローラ６によって一様に帯電される。次いで、帯電された感光ドラム１は、像露光手段としての露光装置（レーザスキャナ）７により、画像情報信号に応じたレーザ光Ｌで走査露光され、その表面に静電潜像が形成される。更に感光ドラム１が回転すると、感光ドラム１に形成された静電潜像は、現像装置２が現像剤としてのトナーを供給することでトナー像として可視化される。本実施例では、現像剤として、主に樹脂トナー粒子からなる１成分現像剤（トナー）を用いている。
【００２６】
一方、感光ドラム１へのトナー像の形成と同期するように、記録材収容部であるカセット１４から給紙ローラ１５、搬送ローラ対１６ａなどの記録材搬送手段により、感光ドラム１と転写手段としての転写ローラ９との対向部である転写部Ｔに記録材Ｐが搬送されてくる。
【００２７】
そして、転写部Ｔにおいて、感光ドラム１上のトナー像は、記録材Ｐ上に静電的に転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは定着装置１１まで搬送され、ここで熱、圧力によって、表面に担持した未定着のトナー像が溶融固着され、永久画像となる。その後、記録材Ｐは排紙ローラ１６ｂなどによって搬送されて、機外に排出される。又、トナー像の転写後に感光ドラム１上に残留したトナー（転写残トナー）などは、ブレード状などとされるクリーニング手段を備えるクリーナ１０によって除去され、感光ドラム１は繰り返し画像形成に供される。
【００２８】
次に、図２及び図３をも参照して、本実施例の現像装置２について説明する。尚、図中、上述して説明した従来例と同様の構成、作用を有する要素には同一の符号を付している。
【００２９】
図２は現像装置２の断面、又、図３は現像装置２を感光ドラム１の側から見た様子を模式的に示す。本実施例では、現像ローラ２１と感光ドラム１とが非接触とされている。図１０（ａ）を参照して説明した従来の現像装置２Ａと同様、トナーホッパー２４内のトナーは、図中矢印方向に回転する攪拌部材２６により、トナーホッパー２４から現像室２５に送られる。現像室２５に送られたトナーは、芯金上にウレタンスポンジなどのスポンジ層を設けて構成され、図中矢印方向に回転する塗布ローラ２２により、アルミニウム、ＳＵＳ、樹脂などの剛体で構成され、図中矢印方向に回転する現像ローラ２１上に供給される。
【００３０】
現像ローラ２１上に供給されたトナーは、リン青銅やＳＵＳなどで構成される弾性付与部材としての支持板上にウレタンゴム、シリコンゴムなどのゴムやエラストマーを設けて構成される、現像剤層厚規制部材としての現像ブレード２３により薄層塗布される。現像ローラ２１と感光ドラム１とは、スペース部材（図示せず）により５０μｍ〜５００μｍの間隙に保持される。又、少なくとも現像時に、バイアス電源（図示せず）から所定のバイアスが現像ローラ２１に印加され、現像ローラ２１に塗布されたトナーが感光ドラム１に供給され、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像して可視画像（トナー像）とする。
【００３１】
本実施例では、現像装置２は装置本体Ａに対して着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）とされている。現像装置２は、装置本体Ａに設けられた装着手段１８を介して装置本体Ａに対して取り外し可能に装着される。現像装置２は、標準現在使用状態として、Ａ４又はレターサイズの記録材で４％〜５％の画像印字率にて画像形成を行った場合を想定して設計されている。
【００３２】
本実施例の画像形成装置１００は、現像装置２内、特に、トナーホッパー２４内の現像剤（トナー）の残量を検知する現像剤残量検知機構を有し、更に、現像ローラ２１の回転数をカウントするカウンター手段を有する。そして、現像剤残量検知機構によりトナーホッパー２４内にトナーが存在することが検知されている状態で、カウンター手段によってカウントされた現像ローラ２１の回転数が所定回転数に達した場合には、その旨を表示する。以下、更に具体的に説明する。
【００３３】
本実施例では、現像剤残量検知機構として、図１０を参照して説明した光学検知方式を採用している。つまり、トナーホッパー２４内には、光学的に透明な透明部材２７ａ、２７ｂが設けられている。この透明部材２７ａ、２７ｂは、装置本体Ａに設けた発光素子２８の照射光を、同じく装置本体Ａに設けた受光素子２９が受光することにより、トナーホッパー２４内のトナー残量の検知を行うために設けられている。即ち、発光素子２８からの照射光は、図中矢印の方向に照射されるが、トナーホッパー２４内にトナーが十分にあるときはトナーが照射光を遮り、受光素子２９には受光されない。トナーホッパー２４内のトナーが少なくなると、照射光がトナーにより遮られなくなり、受光素子２９により受光される。受光素子２９の検知出力は、装置本体Ａに設けられた制御手段たるＣＰＵボード１２に送信される。ＣＰＵボード１２は、受光素子２９の出力から、トナーホッパー２４内にトナーが無いと判断した場合は、装置本体Ａに設けられた表示部１３にその旨を表示させるか、装置本体Ａに対して通信可能に接続された外部ホスト機器（図示せず）にその旨を表示するための信号を送信手段により送信する。ＣＰＵボード１２は、画像形成装置１００の動作を統括制御する制御回路であってよく、通常の記憶部、演算部、制御部を備えたＣＰＵ制御回路を用いうる。
【００３４】
又、現像装置２は、現像ローラ２１の回転数をカウントするカウンター手段として、ギア機構を介して直接現像ローラ２１の回転数をカウント（計数）するための回転カウンター３を有する。本実施例では、回転カウンター３は、現像装置２の長手方向（記録材Ｐの搬送方向に略直交する方向）の一側面に設けられている。
【００３５】
回転カウンター３は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、それぞれ図中矢印の方向に回転する減速ギヤ列３１、表示部材３２、及びこれらを支持する筐体３３を備えている。図３及び図４に示されるギヤ３０は、現像ローラ２１に固定されており、現像ローラ２１の回転に伴い回転して、減速ギヤ列３１及び減速ギア列３１を介して表示部材３２を駆動する（図中ギヤは歯部を略してある。又、減速ギヤ列３１において、一部のギヤを除いて、途中のギヤ列は点線で略してある）。
【００３６】
最終的に、表示部材３２は十分に減速され、図中矢印方向に回転する。又、表示部材３２の一部は、検知部３２ａとして他の部分と色を異ならせてある。本実施例では、検知部３２ａは黒色、その他の部分は白色とした。これにより、後述するフォトセンサー４で、検知部３２ａが検知できるようにしてある。
【００３７】
筐体３３の一部には、表示部材３２の検知部３２ａが露出するよう開口部３４を設けてある。図４（ａ）は現像装置２の初期の状態を示しており、筐体３３の開口部３４には表示部材３２の白色部分が露出している。現像ローラ２１の回転に伴い、表示部材３２は図中矢印方向に回転し、遂には図４（ｂ）の状態になる。図４（ｂ）は現像ローラ２１の回転数が所定の値に達した状態を示しており、筐体３３の開口部３４には表示部材３２の黒色の検知部３２ａが露出している。
【００３８】
図３に示すように、装置本体Ａには、表示部材３２が伝達する現像ローラ２１の回転数情報を検知（認識）するための手段として、フォトセンサー４を有する。つまり、表示部材３２は、回転カウンター３の表示部材３２に光を照射するＬＥＤなどの発光素子４１と、表示部材３２からの反射光を検出するフォトダイオード、フォトトランジスタなどの受光素子４２とを備えた、装置本体Ａに設けられたフォトセンサー４により検知される。フォトセンサー４の検知出力は、ＣＰＵボード１２に送信される。
【００３９】
図５をも参照して説明すると、画像形成装置１００が画像形成を行っている際には、現像剤残量検知機構によるトナーホッパー内のトナー残量の検知、及びカウンター手段による現像ローラ２１の回転数のカウントが常に行われている。
【００４０】
そして、図４（ｂ）で示す状態、即ち、表示部材３２の検知部３２ａが筐体３３の開口部３４に位置し、フォトセンサー４がこの検知部３２ａを検知した状態で、且つ、現像剤残量検知機構によって未だトナーホッパー２４内のトナーが残っていることが検知される場合、ＣＰＵボード１２は、現像装置２により低印字画像を多く印字され、トナーの劣化が発生する虞のある状態であると判断し、表示部１３にその旨を表示させ、操作者に画像品位劣化の通知を行う。又、装置本体Ａに通信可能に接続された外部ホスト機器（図示せず）にその旨を表示するための信号を送信手段により送信してもよい。
【００４１】
この場合、操作者は、例えば線画のみの、画像劣化が発生しても許容できる画像を印字している場合は引き続き印字を続け、画像品位を求める写真画像などを印字する場合は、現像装置２を交換すればよい。
【００４２】
交換された現像装置２は、再び線画のみなど、画像劣化が起きても許容できる画像を印字する場合に用いれば、無駄なく使用することができる。
【００４３】
一方、画像品位が保たれる画像印字率４〜５％以上の画像を印字した場合は、回転カウンター３の表示部材３２の検知部３２ａがフォトセンサー４によって検知される前に、トナーホッパー２４内のトナーが無くなるため、現像剤残量検知機構の検知結果を用い、上述のようにして現像装置２の交換時期を操作者に知らせる。
【００４４】
ここで、回転カウンター３の表示部材３２の検知部３２ａが検知される現像ローラ２１の回転数は、本発明者の検討によれば、標準現像剤使用時として、Ａ４又はレターサイズの記録材Ｐで画像印字率４〜５％の印字を行った時の現像ローラ２１の回転数に対し、２〜１０倍に設定すればよい。勿論、これは、用いるトナーや、許容できる画像品位により適宜選定されるものであり、この値に限定されるものではない。
【００４５】
表示部材３２を直接画像形成装置外から認識できるようにしても良く、この場合は、フォトセンサー４は不要となる。
【００４６】
以上、本実施例によれば、現像剤残量検知機構により現像剤の残量があることが検知され、且つ、カウンター手段によってカウントされた現像ローラ２１の回転数が標準現像剤使用時の２〜１０倍に達した際に、その旨を表示することにより、操作者は画像劣化が発生する虞があることを認知することができ、高画像品位が必要な画像を印字する場合は、印字する前に現像装置２を交換することができ、又高画像品位が必要のない場合は、その現像装置をそのまま使用することにより現像装置２を有効に使用することができる。又、通常の印字率、高印字率の画像を印字した場合は、現像剤残量検知機構により、正確に現像装置２の交換時期を知ることができる。又、着脱可能な現像装置２側にカウンター手段を設けることで、現像装置２自身に現像ローラ２１の回転数情報を保持させることができ、例えば、現像装置２を装置本体Ａに対して再装着するような場合にも、現像装置２が保持した情報によって各現像装置２の現像ローラ２１の回転数を装置本体Ａ側で検知することができる。
【００４７】
実施例２
次に、図６及び図７を参照して、本発明の他の実施例について説明する。図６は本実施例の画像形成装置、図７は本実施例の現像装置の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置の基本構成、動作は、実施例１のものと同様であるので、ここでは、実施例１と同一の構成、作用を有する要素には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００４８】
本実施例では、現像ローラ２１の回転数をカウントするカウンター手段として、その回転数を記憶する記憶手段を用いる。以下、より具体的に説明する。
【００４９】
図６及び図７に示すように、現像装置２は、現像ローラ２１の回転数を記憶する電気的又は磁気的な記憶手段５を有する。具体的には、例えばＲＡＭや、書き換え可能なＲＯＭなどの電気的な記憶手段、磁気記録媒体や磁気バブルメモリ、光磁気メモリなどの磁気的記憶手段などを使用することができる。本実施例においては、取り扱い安さやコストの点からＮＶ（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ）ＲＡＭを使用した。ＮＶＲＡＭ５は、本実施例では、現像装置２の外枠（上壁）に設ける。
【００５０】
ここで、ＮＶＲＡＭ５に記憶させる現像ローラ２１の回転数は、現像ローラ２１を回転させる駆動モータ（図示せず）の回転時間を累積してもよいし、現像ローラ２１の回転方向の印字画像サイズの比と印字枚数との積を累積してもよい。ここでは、後者の印字枚数を用いる方法を用いた。現像ローラ２１の回転数をカウントするとは、このように現像ローラ２１の回転数に応じて変化する情報を検知することをも含む。表１に印字画像サイズの比を示す。
【００５１】
【表１】

【００５２】
つまり、印字画像サイズは、画像データから求めてもよいが、ここでは印字する記録材Ｐのサイズから求める。現像ローラ２１の回転時間は、記録材Ｐのサイズに比例するため、例えば、Ａ４サイズ縦送りを１とすればＡ５サイズ縦送りは２１０ｍｍ÷２９７ｍｍ＝０．７となる（表１には、全て縦送りの場合について記載した）。これに印字枚数を掛け、累積すればよい。通常、使用頻度が最も高いＡ４サイズ（又はレターサイズ）の記録材Ｐで画像印字率４〜５％の印字画像を印字した標準現像剤使用時について、現像装置２の寿命が規定されており、通常５０００枚〜１００００枚に設定される。５０００枚を例にとると、これに対し２〜１０倍の１００００枚〜５００００枚に、現像ローラ２１の回転数の累積カウントが達した時点でトナーホッパー２４内のトナーが残っている場合に、操作者に通知すれば良い。
【００５３】
ＮＶＲＡＭ５は、ＮＶＲＡＭ５に接続しているコネクター５１と、これと嵌合する装置本体Ａに設けたコネクター５２とを経由して装置本体ＡのＣＰＵボード１２に接続されている。そして、画像形成が行われる毎に、ＣＰＵボード１２が上記方法で算出した現像ローラ２１の回転数を、コネクター５１、５２を介してＮＶＲＡＭ５に累積記憶させる。又、ＮＶＲＡＭ５内に記憶された累積回転数は、例えば、装置本体Ａの電源が入れられた時にコネクター５１、５２を介してＣＰＵボード１２に取り込む。コネクター５２は、カウンター手段としてのＮＶＲＡＭ５に現像ローラ２１の回転数を書き込むと共に、その情報を読み取り、現像ローラ２１の回転数情報を検知（認識）するための手段を構成する。そして、上述のように現像剤残量検知機構によりトナーホッパー２４内にトナーが残っていると検知されている状態で、現像ローラ２１の累積回転数が所定の回転数に達した場合、操作者に警告する。
【００５４】
以上、本実施例によれば、実施例１にて説明した効果に加え、ＮＶＲＡＭ５とされるカウンター手段を現像ローラ２１近傍に限らず任意の場所に配置することができ、更に、複雑なギヤ列が不要なため、装置の小型化を図ることができる。
【００５５】
実施例３
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。図８は、本実施例の画像形成装置２００の概略構成を示す。本実施例では、画像形成装置２００は、複数の現像装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を備え、フルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置である。各現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒の現像剤（トナー）を収容し、回転可能な支持体（装着手段）８に着脱可能に装着されている。
【００５６】
画像形成装置２００は、アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）又はＡ−Ｓｉ、ＣｄＳ、Ｓｅなどから成る光導電体を塗布して構成される像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって図示矢印方向に駆動され、帯電手段としての帯電ローラ６により所定の電位に均一に帯電される。次いで、露光装置７により、第１色目として例えばイエローの画像模様に従った信号による光が感光ドラム１に走査され、感光ドラム１上に潜像が形成される。更に感光ドラム１が矢印方向に進むと、支持体８に支持された現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄのうち、イエロートナーが入った現像装置２ａが感光ドラム１に対向するよう支持体８は回転し、感光ドラム１に形成された潜像は、選択された現像装置２ａによって可視化される。
【００５７】
次いで、現像されたイエロートナー像は、中間転写体９上に転写される。中間転写体９は、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタン、シリコンゴムなどのゴムからなる転写ベルト９１が、駆動ローラ９２、従動ローラ９３、テンションローラ９４の３本のローラ上に張架され構成される。そして、駆動ローラ９２が駆動手段であるモーター（図示せず）により図中矢印方向に回転することにより、転写ベルト９１は図中矢印方向に駆動される。転写ベルト９１を介して感光ドラム１に当接する位置には、軸上に導電性スポンジ層を設けた１次転写手段としての１次転写ローラ９５が設けられている。１次転写ローラ９５には高圧電源（図示せず）からバイアスが印加され、感光ドラム１上のトナー像は転写ベルト９１上に転写される。又、感光ドラム１上の転写残トナーはクリーナー１０によりクリーニングされる。
【００５８】
以上の工程をマゼンタ色、シアン色、黒色について順次行うことによって、転写ベルト９１上には複数色のトナー像が重ねて転写される。４色のトナー像が転写ベルト９１上に転写されると、記録材Ｐが、転写ベルト９１の移動と同期が取られて搬送されてくる。そして、１次転写ローラ９５と同様な構成からなる２次転写手段としての２次転写ローラ９６が記録材Ｐを介して転写ベルト９１に当接し、又２次転写ローラ９６に高圧電源（図示せず）からバイアスが印加され、転写ベルト９１上の４色のトナー像は、記録材Ｐ上に一括転写される。
【００５９】
４色のトナー像が転写された記録紙Ｐは、従来公知の加熱、加圧の定着装置１１によって溶融固着され、カラー画像が得られる。又、転写ベルト９１上の転写残トナーは、接離可能なファーブラシ、ウエブなどのクリーニング装置９７によって清掃される。
【００６０】
本実施例の画像形成装置２００において、現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、図７を参照して説明した実施例２の現像装置２と同様な構成とする。
【００６１】
つまり、各現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、それぞれの現像ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの回転数を記憶するＮＶＲＡＭ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを有する。そして、本実施例では、支持体８に、各現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに設けられたＮＶＲＡＭ５ａ、ｂ、ｃ、ｄのそれぞれと接続される、コネクター５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが設けられている。このコネクタ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄを介して、装置本体Ａの制御を行うＣＰＵボート１２とＮＶＲＡＭ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄとが接続される。
【００６２】
又、画像形成装置２００は、実施例１、２と同様の現像剤残量検知機構を有している。本実施例では、現像剤残量検知機構の発光素子２８及び受光素子２９は、各現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対して、それぞれ支持体８に設けられている（イエロー用現像装置２についてのみ図示）。
【００６３】
ＣＰＵボート１２は、装置本体Ａの電源が入れられた時に、ＮＶＲＡＭ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄより、各現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの現像ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの現在の回転数をそれぞれ読み込む。この時点で、現像剤残量検知機構によってトナーホッパー２４内にトナーが残っていることが検知されており、且つ、ＮＶＲＡＭ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄから読み込まれた現像ローラ２１の回転数が所定の回転数に達している現像装置があれば、ＣＰＵボード１２は、その旨を表示部１３で表示する。
【００６４】
一方、所定の値以下の場合は、印字を開始すると共に、それぞれの現像装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの現像ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの回転数をカウントし始め、新たな累積現回転数をＮＶＲＡＭ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに書き込む。そして、上記同様、トナーホッパー２４内にトナーがある状態で累積回転数が所定の値に達した現像装置２に関しては、その旨を表示すればよい。
【００６５】
又、トナーホッパー２４内のトナー残量を発光素子２６と受光素子２７で検知して、トナー無しが検知された現像装置２がある場合は、現像ローラ２１の回転数の表示に優先して、その旨を表示する。
【００６６】
現像ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの回転数のカウント方法は、実施例２と同様とする。つまり、現像ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの回転数は現像ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄを回転させる駆動モータ（図示せず）の回転時間を累積してもよいし、現像ローラ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄの回転方向の印字画像サイズの比と、印字枚数との積を累積してもよい。本実施例では、印字枚数を用いる方法を用いた。そして、標準現像剤使用時として、Ａ４サイズ又はレターサイズの記録材Ｐで画像印字率４〜５％の印字時の現像ローラ２１の回転数に対して、２〜１０倍（１００００〜５００００枚）に現像ローラ２１の累積回転数が達した時点で、トナー残量がある場合に操作者に報知した。
【００６７】
本実施例では、カラー画像形成装置２００において、ＮＶＲＡＭ５を用いて現像ローラ２１の回転数をカウントする場合について述べたが、実施例１で示したギヤ列を用いたカウンターも使用できることは言うまでもない。
【００６８】
以上、本実施例によれば、本発明を現像装置２を複数備えるカラー画像形成装置２００に適用することで、各色の現像装置２について、上記各実施例と同様の効果を得ることができ、特に、画像印字率の低い画像形成が繰り返される可能性の高く、且つ、高画像品位が要求されるカラー用の現像装置２について、画像劣化が発生していることを操作者に知らせることができ、現像装置２を有効に使用することができると共に、常に良好なカラー画像を形成することができる。
【００６９】
尚、上記各実施例では、標準現像剤使用時の２〜１０倍の現像ローラ２１の回転数に達した時点で、操作者に警告するとして説明したが、例えばその範囲で表示レベルを複数設け、画像劣化が発生する可能性を、段階的に適時表示しても良い。
【００７０】
上記各実施例では、現像剤残量検知機構としては、光を用いた方式について述べたが、これらに限らず従来知られた静電容量検知やピエゾ素子を用いた方式も用いることができる。
【００７１】
現像剤残量検知機構は、現像剤が無い状態を検知するものであっても、現像剤残量を逐次に検知し得るものであってもよい。現像剤残量逐次に検知するとは、現像剤の未使用時を１００％として、現像剤無しの状態を０％とした時に、１００％〜０％の全域で逐次に検知するもののみならず、例えば５０％〜０％の範囲で逐次に検知することをも含む。又、現像剤が無い或いは０％とは、現像装置内の現像剤が完全に無くなることのみならず、現像剤が残っているものの、所定品位の画像を形成し得ないほど減少している状態をも含む。従って、現像装置内に現像剤が存在（残存）するとは、現像装置の使用開始から、予め設定された現像剤無し状態までの間の状態である。
【００７２】
上記各実施例では、非接触現像装置を用いたが、図１０（ｂ）に示す接触現像装置に用いることができることは言うまでもない。
【００７３】
又、上記各実施例では、画像劣化が発生する虞があることを、表示部１３或いは装置本体Ａに通信可能に接続された外部ホスト機器上で表示するとした。ここで、表示とは、画像形成装置の操作パネルや外部ホスト機器のディスプレイ画面上での表示に限定されるものではない。例えば、警告音、音声などにより通知してもよいし、記録材Ｐに記録して出力するなどしても構わない。
【００７４】
更に、上記各実施例では、現像ローラ２１などの現像手段を保持する現像室２５と、現像剤収容部であるトナーホッパーとが一体的に構成された現像装置２が装置本体Ａに対して着脱可能なカートリッジとされている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、現像装置が、帯電手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと共に、電子写真感光体と一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジにも等しく適用可能であり、上記同様の効果を得ることができる。
【００７５】
例えば、図９に示すように、実施例１にて説明した現像装置２を、感光ドラム１、帯電ローラ６及びクリーナ１０と共に枠体１７によって一体的にカートリッジ化し、装置本体Ａに対して着脱可能なプロセスカートリッジＢとすることができる。プロセスカートリッジＢは、装置本体Ａに設けられた装着手段１８を介して装置本体Ａに対して取り外し可能に装着される。斯かるプロセスカートリッジＢが着脱可能な画像形成装置においても、上記実施例１と同様にして、現像剤残量検知機構及びカウンター手段の検知結果に基づいて、画像劣化が発生する虞があることを操作者に通知することができる。これにより、操作者は、例えば所望の出力画像に応じて、プロセスカートリッジＢを一時的に交換するなどの処置をとることができる。ここでは、斯かる通知を行う制御自体については、上記実施例の全説明を援用する。同様に実施例２にて説明した現像装置２をプロセスカートリッジとして構成しうることは言うまでもない。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、現像剤の残量がある状態で所定品位の画像が形成されない虞のあることを操作者に通知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成装置にて用いられる現像装置の概略構成図である。
【図３】図２の現像装置を感光ドラム側から見た図である。
【図４】ギア列を用いたカウンター手段の一実施例の模式図である。
【図５】現像剤残量検知機構及びカウンター手段の動作の一実施例を説明するためのフローチャート図である。
【図６】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略構成図である。
【図７】図７の画像形成装置にて用いられる現像装置の概略構成図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略構成図である。
【図９】本発明に係る画像形成装置の更に他の実施例の概略構成図である。
【図１０】従来の（ａ）非接触方式、（ｂ）接触方式の現像装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム（像担持体、電子写真感光体）
２ 現像装置
３ 回転カウンター（カウンター手段）
４ フォトセンサー
５ ＮＶＲＡＭ（カウンター手段）
５２ コネクター

Claims (1)

1. 静電潜像が形成される感光体と、樹脂トナー粒子を有する一成分現像剤を収容する現像剤収容部と前記現像剤を前記感光体に供給するための現像ローラと前記現像ローラに前記現像剤収容部の前記現像剤を塗布する塗布ローラとを有し前記感光体に形成される静電潜像を現像する現像装置と、を有し、前記感光体と前記現像装置のうち少なくとも前記現像装置が画像形成装置本体に対して着脱可能となっており、前記感光体から現像剤像を記録材に転写して記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
   前記現像剤収容部の前記現像剤の残量を検知する現像剤残量検知機構と、前記現像ローラの累積回転数をカウントするカウンター手段と、前記現像剤残量検知機構の検知信号と前記カウンター手段の信号が入力する制御手段と、を有し、前記現像剤残量検知機構の検知信号が所定の残量以下の残量に相当する信号である場合、前記制御手段は現像剤が無い旨を表示するための信号を出力し、前記現像剤残量検知機構の検知信号が前記所定の残量より多い量に相当する信号であり、且つ前記カウンター手段の信号が所定の累積回転数以上の回転数に相当する信号である場合、前記制御手段はトナーの劣化に起因する画像劣化が生じる可能性がある旨を表示するための信号を出力することを特徴とする画像形成装置。

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