JP2001042581A

JP2001042581A - 電子写真画像形成装置

Info

Publication number: JP2001042581A
Application number: JP11218041A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Yamauchi; 和美山内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成で環境変動、経時変化の少ない高
画質画像を得られる電子写真画像形成装置を提供する。【解決手段】（ａ）電子写真感光体７と、電子写真感
光体７に作用するプロセス手段と、電子写真感光体７に
形成された静電潜像を現像するために用いる現像剤を収
納する現像剤収納部１１Ａと、現像剤収納部内の現像剤
量を測定する現像剤量測定手段２０Ａと、現像剤収納部
の環境を検知する環境検知手段２０Ｂと、を有するプロ
セスカートリッジを取り外し可能に装着する装着手段１
６Ｒ（Ｌ）と、（ｂ）画像情報に応じて電子写真感光体
７を露光して静電潜像を形成する露光手段１と、を有す
る電子写真画像形成装置は、現像剤量測定手段２０Ａに
よって測定した現像剤収納部内の現像剤量、及び環境検
知手段２０Ｂによって検知した現像剤収納部の環境に応
じて露光量の制御を行う構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いて画像を形成する電子写真画像形成装置、又プロセス
カートリッジ方式の電子写真画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】ここで電子写真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（例えば、Ｌ
ＥＤ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、及び電子写真ワードプロセッサー等
が含まれる。

【０００３】又、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つ
と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、こ
のカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着
脱可能とするものであるか、又は、少なくとも現像手段
と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、この
カートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱
可能とするものをいう。

【０００４】

【従来の技術】従来、例えばレーザビームプリンタなど
の電子写真画像形成装置は、図１６に示すように、露光
手段としての光学手段１から画像情報に対応したレーザ
光を、帯電手段８で一様に帯電した像担持体としての例
えば円筒状とされる電子写真感光体（以下、「感光体ド
ラム」と呼ぶ。）７に照射して潜像を形成し、この潜像
に現像手段９を用いて記録材料である現像剤（トナーを
含む。）を供給して顕像化し、更に転写手段４によって
感光体ドラム７から記録媒体２へ画像を転写し、その後
定着手段５で定着することで記録媒体２上に画像を形成
している。又、感光体ドラム７の表面はクリーニング手
段１０によって清掃する。現像手段９には、現像剤収納
部１１Ａが連結され、画像を形成することで現像剤収納
部１１Ａ内の現像剤は消費されていく。

【０００５】又、従来、電子写真画像形成プロセスを用
いた電子写真画像形成装置において、電子写真感光体及
び電子写真感光体に作用する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。この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よらずにユ
ーザー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。そこで、このプロセスカートリ
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。

【０００６】このようなプロセスカートリッジ方式の電
子写真画像形成装置では、プロセスカートリッジとして
一体的に構成される現像剤収納部内の現像剤が無くなっ
た時点で、ユーザー自身がプロセスカートリッジを交換
することで再び画像を形成することができる。

【０００７】従って、特にプロセスカートリッジ方式の
画像形成装置では、プロセスカートリッジ内の現像剤が
無くなり、画像を形成できなくなる前に、ユーザーに次
のプロセスカートリッジを用意するように表示する必要
があり、そのために、プロセスカートリッジの現像剤収
納部内の現像剤量を逐次検知する。

【０００８】このように現像剤収納部内の現像剤量を逐
次検出するために用いられる現像剤残量の検知部材とし
て、所謂、平面アンテナがある。

【０００９】つまり、平面アンテナ２０は、基盤上に一
定間隔をもって並べられた部分を有する一対の入力側電
極２３、及び出力側電極２４からなる電極パターンを備
えており、現像剤の減少に従って現像剤との接触面積が
変化する方向に沿ってプロセスカートリッジの現像剤収
納部内に配置される。この平面アンテナ２０には現像剤
収納部内の現像剤が接触し、現像剤量が多く、平面アン
テナ２０との接触面積が大きいときには、平面アンテナ
２０の電極２３、２４間の静電容量は高く、現像剤量が
少なくなって平面アンテナ２０との接触面積が小さくな
れば電極２３、２４間の静電容量は低くなる。従って、
平面アンテナ２０の静電容量を測ることで、現像剤収納
部内の現像剤量を逐次検知することができる。

【００１０】又、上記のように検出された現像剤収納部
内の現像剤量、或は別途検知される感光体ドラムの回転
回数などに基づくプロセスカートリッジの使用量に応じ
て、感光体ドラムの表面電位などの潜像条件や現像バイ
アスなどの現像条件などの、所謂、プロセス条件の制御
を行い、プロセスカートリッジの使用量に影響されずに
安定した画像を得る方法も考えられている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像剤
収納部内の現像剤の消費、感光体ドラムの回転数などの
情報、即ち、プロセスカートリッジ方式の画像形成装置
においては、プロセスカートリッジの使用量に関する情
報のみに基づいて画像の耐久変化を防止することは困難
である。これは、画像の耐久による変化が環境により異
なるからである。

【００１２】図１４は、高湿環境、及び低湿環境におけ
る画像の耐久変化の一例を示す。図１４では、画像評価
の一例として、形成画像の文字の太さについての測定デ
ータの一例を示す。尚、図１４に示すデータは、現像剤
容器内の現像剤の初期充填量が１０００ｇであり、寿命
が２００００枚のプロセスカートリッジを用い、露光手
段としてのレーザ光源の光量を一定にして、プロセスカ
ートリッジの寿命耐久試験を行って得たものである。

【００１３】図１４の結果を得た画像形成装置では、低
湿環境下ではプロセスカートリッジの耐久によって除々
に文字が細くなり、逆に高湿環境下では耐久によって除
々に文字が太くなる傾向があることが分かる。

【００１４】従って、例えばこの画像形成装置におい
て、プロセスカートリッジの耐久による文字の太さの変
化を防止するように、低湿環境下での文字の太さの推移
に基づいて、プロセスカートリッジの現像剤容器内の現
像剤量が減少するのに応じて除々に露光量（レーザ光
量）を上げるような制御を行っても、高湿環境下では耐
久によって文字は更に太くなってしまう。

【００１５】上記では、画像評価の一例として、形成さ
れた文字の太さに注目したが、この他、文字以外の、所
謂、グラフィック画像なども同様であり、プロセスカー
トリッジの使用量検知結果、即ち、現像剤容器内の現像
剤量や感光体ドラムの回転回数などの検知結果のみに基
づいてプロセス条件の制御をしても、各環境（湿度）に
おいて、プロセスカートリッジの耐久に対して画像の均
一性を保つことは難しい。

【００１６】そこで、正確にプロセス条件の制御を行う
ために、さらに温湿度計などの環境検知手段を画像形成
装置に備える必要があるが、温湿度測定器などの環境検
知手段は高価であるので、コストアップの弊害がある。

【００１７】更には、画像特性は、プロセスカートリッ
ジの現像手段、或は現像剤収納部付近の温湿度に影響さ
れることが多く、斯かる部分の環境検知手段として専用
のセンサを設ける必要があり、更なるコストアップを招
く問題がある。

【００１８】従って、本発明の目的は、一般には、環境
変動、耐久変動の少ない高画質画像を得られる電子写真
画像形成装置を提供することである。

【００１９】特に、本発明の他の目的は、専用の温湿度
計などの環境検知手段を設けることなく現像剤収納部の
環境を検知し、且つ現像剤収納部内の現像剤量を正確に
検知してその検知結果に基づいて最適な露光量を制御す
ることができ、簡易で安価な構成で環境や使用期間を問
わず高画質な画像を形成することができる電子写真画像
形成装置を提供することである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本
発明の第１の態様によると、プロセスカートリッジを着
脱可能であり、記録媒体に画像を形成する電子写真画像
形成装置であって、（ａ）電子写真感光体と、前記電子
写真感光体に作用するプロセス手段と、前記電子写真感
光体に形成された静電潜像を現像するために用いる現像
剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現
像剤量を測定する現像剤量測定手段と、前記現像剤収納
部の環境を検知する環境検知手段と、を有するプロセス
カートリッジを取り外し可能に装着する装着手段と、
（ｂ）画像情報に応じて前記電子写真感光体を露光して
静電潜像を形成する露光手段と、を有する電子写真画像
形成装置において、前記現像剤量測定手段によって測定
した前記現像剤収納部内の現像剤量、及び前記環境検知
手段によって検知した前記現像剤収納部の環境に応じて
露光量の制御を行うことを特徴とする電子写真画像形成
装置が提供される。

【００２１】本発明の第２の態様によると、記録媒体に
画像を形成するための電子写真画像形成装置であって、
電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静
電潜像を現像するために用いる現像剤を収納する現像剤
収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤量を測定する現
像剤量測定手段と、前記現像剤収納部の環境を検知する
環境検知手段と、画像情報に応じて前記電子写真感光体
を露光して静電潜像を形成する露光手段と、を有する電
子写真画像形成装置において、前記現像剤量測定手段に
よって測定した前記現像剤収納部内の現像剤量、及び前
記環境検知手段によって検知した前記現像剤収納部の環
境に応じて露光量の制御を行うことを特徴とする電子写
真画像形成装置が提供される。

【００２２】上記各本発明の一実施態様によると、前記
現像剤量測定手段を介して前記現像剤収納部内の現像剤
に交流電圧を印加して、前記現像剤量測定手段の静電容
量を測定することで現像剤量を測定する。

【００２３】上記各本発明の他の実施態様によると、前
記環境検知手段に交流電圧を印加して、前記環境検知手
段の静電容量を測定することで環境を検知する。

【００２４】上記各本発明の他の実施態様によると、前
記現像剤量測定手段は現像剤と接触する箇所に配置さ
れ、前記環境検知手段は現像剤と非接触の箇所に配置さ
れる。

【００２５】上記各本発明の好ましい実施態様による
と、前記現像剤量測定手段は、少なくとも一対の所定間
隔にて並置された部分を備えた電極を有する。

【００２６】上記各本発明の好ましい実施態様による
と、前記環境検知手段は、少なくとも一対の所定間隔に
て並置された部分を備えた電極を有する。

【００２７】上記各本発明の他の実施態様によると、前
記測定電極部材及び前記基準電極部材は、同一の平面状
の絶縁基盤を有し、各々前記絶縁基盤上に複数の金属配
線を有する。

【００２８】本発明の好ましい実施態様によると、前記
現像剤量測定手段の静電容量の測定値と前記環境検知手
段の静電容量の測定値に基づいて前記現像剤収納部の現
像剤量を検知する。

【００２９】又、本発明の第２の態様において、他の実
施態様によると、前記現像手段と前記現像剤収納部とを
備えた現像器を複数有し、少なくとも前記複数の現像器
に対して複数設けられる前記現像剤量測定手段の測定結
果と、前記環境検知手段の検知結果に応じて、前記複数
の現像器が切り替わる毎に露光量の制御を行う。

【００３０】尚、前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニ
ング手段の少なくとも一つと、前記電子写真感光体とを
一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写
真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである
か、或は、前記プロセスカートリッジとは、前記プロセ
ス手段として少なくとも現像手段と前記電子写真感光体
とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電
子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするもので
ある。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子写真画像
形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

【００３２】実施例１先ず、図１及び図２を参照して、本発明に従って構成さ
れるプロセスカートリッジを装着可能な電子写真画像形
成装置の一実施例について説明する。本実施例にて、電
子写真画像形成装置は、電子写真方式のレーザービーム
プリンタＡとされ、電子写真画像形成プロセスによって
記録媒体、例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布などに画
像を形成するものである。

【００３３】レーザービームプリンタＡは、ドラム形状
の電子写真感光体、即ち、感光体ドラム７を有する。感
光体ドラム７は、帯電手段である帯電ローラ８によって
帯電され、次いで、レーザーダイオード１ａ、ポリゴン
ミラー１ｂ、レンズ１ｃ、反射ミラー１ｄを有した露光
手段としての光学手段１から画像情報に応じたレーザ光
を照射することによって、感光体ドラムに画像情報に応
じた潜像が形成される。この潜像は、現像手段９によっ
て現像され、可視像、即ち、トナー像とされる。

【００３４】つまり、現像手段９は、現像剤担持体とし
ての現像ローラ９ａを備えた現像室９Ａを有しており、
現像室９Ａに隣接して形成された現像剤収容部としての
現像剤容器１１Ａ内の現像剤を現像剤送り部材９ｂの回
転によって、現像室９Ａの現像ローラ９ａへと送り出
す。現像室９Ａには、現像ローラ９ａの近傍に現像剤撹
拌部材９ｅを備えており、現像室内の現像剤を循環させ
る。又、現像ローラ９ａは、固定磁石９ｃを内蔵してお
り、現像ローラ９ａを回転することによって現像剤は搬
送され、現像ブレード９ｄにて摩擦帯電電荷が付与され
ると共に所定厚の現像剤層とされ、感光体ドラム７の現
像領域へと供給される。この現像領域へと供給された現
像剤は、前記感光体ドラム７上の潜像へと転移され、ト
ナー像を形成する。現像ローラ９ａは、現像バイアス回
路に接続されており、通常、交流電圧に直流電圧が重畳
された現像バイアス電圧が印加される。

【００３５】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ット３ａにセットした記録媒体２をピックアップローラ
３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ及びレジストローラ対３
ｅで転写位置へと搬送する。転写位置には、転写手段と
しての転写ローラ４が配置されており、電圧を印加する
ことによって、感光体ドラム７上のトナー像を記録媒体
２に転写する。

【００３６】トナー像の転写を受けた記録媒体２は、搬
送ガイド３ｆで定着手段５へと搬送する。定着手段５
は、駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵した定着ロー
ラ５ｂを備え、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加
して転写されたトナー像を記録媒体２上に定着する。

【００３７】記録媒体は、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３
ｉで搬送し、反転経路３ｊを経由して排出トレイ６へと
排出される。この排出トレイ６は、レーザービームプリ
ンタＡの装置本体１４の上面に設けられている。なお、
揺動可能なフラッパ３Ｋを動作させ、排出ローラ対３ｍ
によって反転経路３ｊを介することなく記録媒体２を排
出することもできる。本実施例では、上記ピックアップ
ローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ、レジストローラ
対３ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３
ｉ及び排出ローラ対３ｍによって搬送手段を構成してい
る。

【００３８】転写ローラ４によってトナー像を記録媒体
２に転写した後の感光体ドラム７は、クリーニング手段
１０によって感光体ドラム７上に残留した現像剤を除去
した後、次の画像形成プロセスに供される。クリーニン
グ手段１０は、感光体ドラム７に当接して設けられた弾
性クリーニングブレード１０ａによって感光体ドラム７
上の残留現像剤を掻き落として廃現像剤溜め１０ｂへと
集める。

【００３９】一方、本実施例にては、プロセスカートリ
ッジＢは、図２に示すように、現像剤を収納する現像剤
容器（現像剤収納部）１１Ａ及び現像剤送り部材９ｂを
有する現像剤枠体１１と、現像ローラ９ａ及び現像ブレ
ード９ｄなどの現像手段９を保持する現像枠体１２とを
溶着して一体として現像ユニットを形成し、更にこの現
像ユニットに、感光体ドラム７、クリーニングブレード
１０ａなどのクリーニング手段１０及び帯電ローラ８を
取り付けたクリーニング枠体１３を一体に結合すること
によってカートリッジ化されている。

【００４０】このプロセスカートリッジＢは、ユーザー
によって画像形成装置本体１４に設けたカートリッジ装
着手段に対して取り外し可能に装着される。本実施例に
よれば、カートリッジ装着手段は、プロセスカートリッ
ジＢの両外側面に形成したガイド手段（図示せず）と、
このガイド手段を装入可能に装置本体１４に形成したガ
イド部１６Ｒ（１６Ｌ）にて構成される。

【００４１】本発明によれば、プロセスカートリッジＢ
は、現像剤容器１１Ａ内の現像剤の消費に従ってその残
量を逐次検知することのできる現像剤量検出装置を備え
ている。

【００４２】本実施例によれば、現像剤量検出装置は、
図３に示すように、現像剤容器１１Ａ内の現像剤量を測
定する現像剤量測定手段としての測定電極部材２０Ａ
と、環境、即ち、雰囲気の温度、湿度を検知し、基準用
信号を出力する比較部材としての基準電極部材２０Ｂと
を有する。

【００４３】測定電極部材２０Ａは、例えば図３に示す
ように、現像手段９の現像剤容器１１Ａの内部側面、或
いは底面などの、現像剤と接触する位置であって、しか
も、現像剤が減少するに従って、現像剤との接触面積が
変動するような方向に配置される。

【００４４】又、基準電極部材２０Ｂは、現像剤と接触
することがない画像形成装置本体の任意の箇所に設置す
ることも可能であるが、詳しくは後述するが、図８に示
すように、プロセスカートリッジＢの現像剤容器１１Ａ
の外側側面、或は図９（ａ）に示すように、現像剤容器
１１Ａの内部であって、仕切壁２１にて区画された、現
像剤とは接触しない箇所に設けることもできる。更に、
図９（ｂ）に示すように、例えば測定電極部材２０Ａと
基準電極部材２０Ｂとを対称配置にて一体的に作成し、
同じ側の現像剤容器１１Ａ内であって、仕切壁２１にて
区画された、現像剤とは接触しない箇所に設けることも
できる。

【００４５】測定電極部材２０Ａは、図４に示すよう
に、基板２２の上に所定の間隔をもって平行に形成され
た一対の電極、即ち、入力側電極２３及び出力側電極２
４を有する。本実施例では、電極２３、２４は、所定間
隔Ｇにて平行に並置された少なくとも一対の電極部分２
３ａ〜２３ｆ、２４ａ〜２４ｆを有し、各電極部分２３
ａ〜２３ｆ、２４ａ〜２４ｆは、連結電極部分２３ｇ、
２４ｇにて互いに連結されており、２つの電極２３及び
２４は、互いに組み合わさった多数の凹凸形状とされて
いる。勿論、測定電極部材２０の電極パターンは、これ
に限定されるものではなく、例えば一対の電極２３、２
４を互いに所定の間隔にて平行に配置された渦巻き形状
に形成することもできる。

【００４６】測定電極部材２０Ａは、一対の平行電極２
３、２４間の静電容量を測定することにより現像剤容器
１１Ａ内の現像剤残量を逐次検知することができる。つ
まり、現像剤は空気より誘電率が大きいために測定電極
部材２０Ａの表面に現像剤が接触することにより一対の
電極２３、２４間の静電容量が増加する。

【００４７】従って、本発明によれば、上記構成の測定
電極部材２０Ａを用いることにより、測定電極部材２０
Ａの表面に接する現像剤の面積から所定の較正曲線を適
用することにより現像剤容器１１Ａの断面形状や測定電
極部材２０Ａの形状によらず現像剤容器１１Ａ内の現像
剤量を測定することができる。

【００４８】斯かる測定電極部材２０Ａの電極パターン
２３、２４は、例えば紙フェノール、ガラスエポキシな
どの硬質プリント基板２２、或いはポリエステル、ポリ
イミドなどの可撓性のプリント基板２２上にエッチング
或いは印刷にて銅などの導体金属パターン２３、２４を
形成することによって得ることができ、通常のプリント
基板の配線パターン形成方法と同一の方法で製造するこ
とができる。

【００４９】又、図４に示すような複雑なパターン形状
を用いることにより、電極２３、２４間の対向長さを長
くでき、更にエッチングなどのパターン形成方法を用い
ることにより電極２３、２４間の間隔Ｇを数十μｍ程度
まで狭くすることも可能であり、大きな静電容量を得る
ことが可能となる。又、静電容量の変化量を大きくする
ことができ、検知精度を上げることができる。更に、金
属パターン形成面は、例えば薄い樹脂フィルムにてラミ
ネートすることも可能である。

【００５０】上述のように、本発明の現像剤量検出装置
によれば、現像剤容器１１Ａの内部の側面若しくは底面
の現像剤が減少する方向に設置された測定電極部材２０
Ａに対する現像剤の接触面積の変化、即ち、測定電極部
材２０Ａの静電容量の変化を測定し、その値により現像
剤容器全体の現像剤量を逐次に検出する。つまり、現像
剤の誘電率は空気より大きいため、測定電極部材２０Ａ
に現像剤が接触している部分（現像剤が有る部分）は、
接触していない部分（現像剤が無い部分）に比べて出力
される静電容量が大きい。従って、その静電容量の変化
を測定すれば現像剤容器１１Ａ内の現像剤量を推定でき
る。

【００５１】一方、本発明によれば、現像剤残量検出装
置は、図３に示すように、更に、測定電極部材２０Ａと
同様の構成とされる基準電極部材２０Ｂを有する。

【００５２】基準電極部材２０Ｂは、上記測定電極部材
２０Ａと同様とされ、図４に示すように、基板２２の上
に所定の間隔Ｇをもって平行に形成された一対の入力側
電極２３（２３ａ〜２３ｆ）及び出力側電極２４（２４
ａ〜２４ｆ）を有し、２つの電極２３及び２４が互いに
組み合わさった多数の凹凸形状とすることもできるし、
例えば渦巻き形状に形成することもできる。基準電極部
材２０Ｂも又、通常のプリント基板の配線パターン形成
方法と同一の方法で製造し得る。

【００５３】本発明によれば、基準電極部材２０Ｂは、
上述したように、温度、湿度などの環境条件によって静
電容量が変動し、測定電極部材２０Ａに対して基準用の
比較部材として機能する。

【００５４】つまり、本発明の現像剤量検知装置によれ
ば、測定電極部材２０Ａの出力は、環境の変化により変
動する基準電極部材２０Ｂの出力と比較される。例えば
基準電極部材２０Ｂの所定の静電容量を現像剤が無いと
きの測定電極部材２０Ａと同じ値に設定して基準電極部
材２０Ｂと測定電極部材２０Ａの出力の差分を取ること
により、現像剤による静電容量の変化分のみの出力を得
ることが可能になるため、現像剤残量検知の精度を高め
ることができる。

【００５５】本発明に従った現像剤量検知原理について
更に説明すると、測定電極部材２０Ａは、パターン表面
の接触部分の静電容量を測定して現像剤容器１１Ａ内の
現像剤量を推測しているため、その値は、環境（湿度、
温度など）の変化により変動する。

【００５６】例えば、測定電極部材２０Ａ周辺の雰囲気
の湿度が高くなると、空気中の水蒸気量が多くなるので
測定電極部材２０Ａに触れている大気の誘電率も増加す
る。そのため同一の現像剤量の時でも雰囲気湿度が変化
すると、測定電極部材２０Ａの静電容量の値が変動し、
測定電極部材２０Ａからの出力も変わってくる。又、パ
ターンを形成している基板２２も吸湿する材質では吸湿
により誘電率が変化するため環境変動となる。

【００５７】そのため測定電極部材２０Ａと同じ環境変
動をする比較部材としての基準電極部材２０Ｂ、即ち、
例えば測定電極部材２０Ａと同一な構成とされ、且つ現
像剤とは接していない構成とされる基準電極部材２０Ｂ
を、測定電極部材２０Ａと同じ環境下に置いて両方の出
力、即ち、静電容量を測定して比較し、差分を取ること
によって、環境変動、つまり、環境による静電容量の変
動分を相殺することがで、環境変動に影響されずに高精
度な現像剤残量検知を実現できる。

【００５８】図５の一番左側の棒グラフに示されるよう
に、検知部材である測定電極部材２０Ａによって測定さ
れる静電容量は、検知部材表面に接している現像剤によ
る変動分に環境変動分が上乗せされて出力される。そし
て、そのものを高温高湿環境下に移すと、図６の一番左
側の棒グラフに示されるように現像剤による変動分は変
わらないが環境変動分が増加するため結果的に同一現像
剤量であるにもかかわらず、静電容量が増加してしま
う。

【００５９】そこで、図５及び図６の中央棒グラフのよ
うに測定電極部材（検知部材）２０Ａと同一な環境変動
を持つ基準電極部材（比較部材）２０Ｂを配置してその
差分（右側の棒グラフ）を取ることにより現像剤による
静電容量のみを測定することができる。

【００６０】斯かる本発明の原理を具現化する現像剤量
検出装置を図７を参照して更に説明する。図７は、画像
形成装置における測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材
２０Ｂの接続態様をも示す現像剤量検出回路の一例を示
す。

【００６１】現像剤量に応じて変動する静電容量Ｃａを
有する検知部材としての測定電極部材２０Ａ、及び環境
条件に応じて変動する静電容量Ｃｂを有する比較部材と
しての基準電極部材２０Ｂは、それぞれ、インピーダン
ス素子としてその一方の入力側電極２３は、接点３０Ｃ
（装置本体側接点３２Ｃ）を介して現像バイアス印加手
段としての現像バイアス回路１０１に接続され、他方の
出力側電極２４は、接点３０Ａ（装置本体側接点３２
Ａ）及び３０Ｂ（装置本体側接点３２Ｂ）を介して現像
剤量検出回路１００の制御回路１０２に接続される。基
準電極部材２０Ｂは、現像バイアス回路１０１を介して
印加されるＡＣ（交番）電流Ｉ₁を用い、現像剤残量を
検出する上での基準電圧Ｖ１を設定する。

【００６２】制御回路１０２は、図７に示すように、基
準電極部材２０Ｂ、即ち、インピーダンス素子に印加さ
れるＡＣ電流Ｉ₁をボリュームＶＲ１で分流した値であ
るＡＣ電流Ｉ₁’と抵抗Ｒ２で生じる電圧降下分Ｖ２
を、抵抗Ｒ３、Ｒ４で設定されたＶ３に加算し、基準電
圧Ｖ１を決めている。

【００６３】従って、測定電極部材２０Ａに印加される
ＡＣ（交番）電流Ｉ₂は、増幅器１０３に入力され、現
像剤残量の検出値Ｖ４（Ｖ１−Ｉ₂×Ｒ５）として出力
される。そしてその出力値を現像剤残量の検出値として
利用する。

【００６４】上述のように、本発明の現像剤量検出装置
によれば、比較部材として、測定電極部材２０Ａと同様
に環境により静電容量が変動する基準電極部材２０Ｂが
設置されるので、測定電極部材２０Ａの環境による変動
をキャンセルすることができ、高精度にて現像剤残量を
検知することができる。

【００６５】又、上述したように比較部材としての基準
電極部材２０Ｂは、任意の構成にて、現像剤と接触しな
い任意の位置に設置することができる。

【００６６】例えば、図３及び図１０（ａ）に示すよう
に、画像形成装置本体内に比較部材として、測定電極部
材２０Ａと同一な構成とされる基準電極部材２０Ｂを配
置することができる。又、図８、図９（ａ）（ｂ）、及
び図１０（ｂ）に示すように、現像剤容器１１Ａに測定
電極部材２０Ａと、比較部材として測定電極部材２０Ｂ
と同一な構成とされる基準電極部材２０Ｂとを配置する
ことができる。

【００６７】本実施例では、図８に示すように、測定電
極部材２０Ａは現像剤容器１１Ａの内側側面に配置し、
比較用として測定電極部材と同一な構成とされる基準電
極部材２０Ｂは現像剤容器１１Ａの外側であって、測定
電極部材２０Ａが備えられる現像剤容器１１Ａを形成す
る枠体１１の面の外側面に配置した。この構成では現像
剤容器に測定電極部材２０Ａと基準電極部材２０Ｂとを
有するため、環境による変動をキャンセルすることがで
きると共に、更に測定電極部材２０Ａと基準電極部材２
０Ｂをほぼ同一環境下に置くことができるので検知精度
を高くすることが可能になる。

【００６８】限定するものではないが、基板の同一表面
に測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂとを形成
し、１枚の基板で検知部材と比較部材を兼ねることによ
って、つまり、同じ材質のものに電極パターンを形成す
ることによって基材差によるばらつきを抑えることがで
き、更に同一面にパターンを形成することで、エッチン
グなどのパターン形成時のばらつきを抑えることができ
る。

【００６９】尚、基準電極部材２０Ｂは、必ずしも測定
電極部材２０Ａと同一のものである必要はなく、測定電
極部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂの両電極２３、２
４のパターンの静電容量、パターン幅、長さ、間隔、対
向面積、或は材料は異ならせることも可能である。この
場合は、湿度特性の相関に基づいた係数を適用すればよ
い。こうして基準電極部材２０Ｂの出力は所定の係数を
掛けた出力に変換され、この変換後の出力が測定電極部
材２０Ａの出力と比較される。

【００７０】又、本実施例では、測定電極部材２０Ａ、
基準電極部材２０Ｂの各入力側電極２３、２３には共通
入力接点３０Ｃを介してＡＣ（交流）電圧が印加される
構成としているが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、個別の接点を介してＡＣ（交流）電圧が印加され
る構成とすることも可能である。

【００７１】こうして、測定電極部材２０Ａの静電容量
と、基準電極部材２０Ｂの静電容量とから算出された静
電容量は、検知部材表面上のトナーが接している面積に
比例しており、適当な相関曲線に基づいた変換を行うこ
とにより、現像剤量を逐次に算出することができる。相
関曲線を適用することにより現像剤容器１１Ａの断面形
状や測定電極部材２０Ａの形状は任意のものを使用でき
る。尚、電極パターン、作成方法などについても特に限
定するものではない。

【００７２】現像剤量表示方法について説明すると、例
えば、上述の現像剤量検出装置による検知情報は、ユー
ザーのパソコンなどの端末画面上に、図１１及び図１２
に示すように表示される。図１１及び図１２において
は、現像剤量に応じて動く針５１がゲージ５２のどの部
分を指しているかによって現像剤量がユーザーに報知さ
れる。又、図１３に示すように、電子写真画像形成装置
本体に直接、ＬＥＤ等による表示部を設け、現像剤量に
応じてＬＥＤ５３を点滅させても良い。

【００７３】又、現像剤残量は、現像剤容器１１Ａ内の
現像剤の初期充填量に相当する１００％から０％までの
全領域にわたって逐次検出することが可能であり、従っ
て、現像剤残量を１００％〜０％までの全領域において
逐次表示することが可能であるが、本発明はこれに限定
されるものではなく、例えば、５０％〜０％の領域の現
像剤残量を逐次表示する構成とすることもできる。更
に、現像剤の残量が０％であるとは、現像剤が完全にな
くなったことのみを意味するものではなく、例えば現像
剤容器１１Ａ内に現像剤が残っていたとしても、所定の
画像品質（現像品質）が得られなくなる程度まで現像剤
の残量が減ったことも含まれる。

【００７４】次に、本実施例の画像形成装置における環
境検知手段について説明する。本発明によれば、比較部
材としての基準電極部材２０Ｂは環境検知手段として機
能し、基準電極部材２０Ｂの出力、即ち、環境によって
変動する基準電極部材２０Ｂの表面の接触部分の静電容
量を単独で測定することによって、基準電極部材２０Ｂ
の周囲の雰囲気の環境（湿度）を検知することができ
る。つまり、図５及び図６の中央棒グラフにて示す環境
変動分に当たる静電容量自体を測定することによって雰
囲気の環境（湿度）自体を検知することができる。

【００７５】つまり、基準電極部材２０Ｂの周辺の雰囲
気の湿度が高くなると、空気中の水分量が多くなって誘
電率が増加したり、基準電極部材２０Ｂ自体が吸湿する
ことによって誘電率が増加する。従って、本発明によれ
ば、上記構成の基準電極部材２０Ｂの静電容量を検知し
て、所定の相関曲線を適用することにより、基準電極部
材２０Ｂが置かれた環境（湿度）を検知することができ
る。

【００７６】次に、本発明に従って、プロセスカートリ
ッジＢの耐久に拘わらず安定した画像を得る方法につい
て説明する。

【００７７】本実施例では、プロセスカートリッジＢの
使用量、及び環境（湿度）を検知することによってプロ
セスカートリッジＢの使用状況を正確に把握し、それに
応じてレーザー光量、即ち、露光量を調整し、プロセス
カートリッジＢの耐久に拘わらず安定した画像を形成で
きる構成とする。

【００７８】上述して説明したように、本実施例のプロ
セスカートリッジＢは、測定電極部材（検知部材）２０
Ａと基準電極部材（比較部材）２０Ｂを備えており、こ
の両部材２０Ａ、２０Ｂの出力に基づいて、正確に現像
剤容器１１Ａ内の現像剤残量を逐次検知することができ
る。又、同時に、基準電極部材２０Ｂの出力単独に基づ
いて、基準電極部材２０Ｂが置かれた環境（湿度）を検
知することができる。

【００７９】つまり、本実施例のプロセスカートリッジ
Ｂ、及び画像形成装置によれば、現像手段９、現像剤容
器１１Ａの近傍の環境（湿度）を検知する専用の環境検
知手段を特別に設けることなく、プロセスカートリッジ
Ｂの使用量と環境（湿度）とを逐次検知してプロセスカ
ートリッジＢの使用状況を正確に把握することができ
る。

【００８０】本実施例では、初期に１０００ｇの現像剤
を充填した、寿命が２００００枚のプロセスカートリッ
ジＢを用いた場合における、プロセスカートリッジＢの
耐久に対し、環境（湿度）の違いによらず一定の画像を
得るための露光量の調節方法について検討した。

【００８１】先ず、上記の現像剤容器１１Ａ内の現像剤
の初期充填量が１０００ｇ（寿命２０００枚）のプロセ
スカートリッジＢを画像形成装置に装着して、レーザー
光量を一定として画像形成を繰り返し、プロセスカート
リッジＢの寿命耐久を行う。そして、プロセスカートリ
ッジＢの耐久に伴う、高湿度環境、低湿度環境における
形成画像の変動を、形成される文字画像を太さについて
評価した。図１４に、高湿度環境、及び低湿度環境にお
けるプロセスカートリッジＢの使用状況による画像変動
の典型例を示す。

【００８２】図１４に示す結果、及び本発明者の多くの
実験研究によって、本実施例の画像形成装置では、低湿
環境下では耐久によって除々に文字は細くなり、逆に高
湿環境下では耐久によって除々に文字が太くなる傾向が
あることが分かった。

【００８３】そして、この結果から、本発明者は、プロ
セスカートリッジＢの使用状況に応じて露光量（レーザ
光量）を制御することで出力画像の文字の太さの環境変
動、及び耐久変動をなくし、均一化できることを見出し
た。

【００８４】そこで、次に、本実施例では、相対湿度２
０％、５０％、８０％の各湿度環境下で、プロセスカー
トリッジＢの現像剤容器１１Ａ内の現像剤残量に拘わら
ず形成される文字画像の太さが同一となるように露光量
（レーザー光量）を制御すべく、プロセスカートリッジ
Ｂの使用状況と露光量制御の関係を求めた。

【００８５】結果を表１に示す。尚、表１において、相
対湿度が５０％の環境で、プロセスカートリッジＢの１
００００枚耐久時、即ち、現像剤容器１１Ａ中に初期充
填量の概略５０％の現像剤量が残っている時点の露光量
を１００％として示す。

【００８６】

【表１】本実施例のプロセスカートリッジＢ、及び画像形成装置
では、プロセスカートリッジＢの現像剤容器１１Ａに備
えられる測定電極部材２０Ａ、基準電極部材２０Ｂの出
力に基づいて正確に現像剤容器１１Ａ内の現像剤残量を
逐次検知してプロセスカートリッジＢの使用量を逐次検
知し、又同時に基準電極部材２０Ｂの信号に基づいて環
境（湿度）を逐次検知することによって、プロセスカー
トリッジＢの使用状況を正確に把握する。そして、予め
例えば画像形成装置本体に設けられる制御手段に記憶さ
れた表１に示す関係に従って、プロセスカートリッジＢ
の使用状況に応じてレーザ光量を制御することができ、
出力画像の文字の太さの環境変動、耐久変動をなくして
均一化し、常に安定した画像を形成することができる。

【００８７】尚、測定電極部材２０Ａ、及び基準電極部
材２０Ａの静電容量を、制御回路１０２、増幅回路１０
３などを介して検出することによって、現像剤容器１１
Ａ内の現像剤量及び現像剤容器１１Ａの環境（湿度）を
検知し、プロセスカートリッジＢの使用状況を検知する
制御手段と、検知されたプロセスカートリッジＢの使用
状況に基づいて露光量（レーザ光量）を制御する制御手
段は、例えば画像形成装置の動作を統轄制御する制御部
が備えたＣＰＵ（図示せず）などが兼ねる構成としても
良いし、例えばそれぞれ個別に設ける構成などとしても
良い。

【００８８】このような制御を行い、高温高湿、及び低
温低湿環境下にて２００００枚のプリントテストを行っ
たところ、環境変動及び耐久変動による文字の不均一性
は発生せず、ハーフトーンなどのグラフィック画像も同
様に、環境変動及び耐久変動によらず、常にほぼ同等の
画像が得られた。

【００８９】尚、本実施例では画像評価として文字画像
の太さを基準とし、文字の太さが均一となるように露光
量を制御したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、形成画像の、プロセスカートリッジＢの耐久及び環
境（湿度）によって変動する如何なる成分を基準として
も、或は各成分の総合として最も画像が安定する基準を
設けることも当然可能であり、本発明に含まれる。

【００９０】又、本実施例では、プロセスカートリッジ
Ｂの使用状況と露光量制御の関係を表１のように決定し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明
を実施するプロセスカートリッジＢ、画像形成装置の種
類によって適宜決定すればよい。当然、表１の関係に比
べてより細分化した環境（湿度）、及びより細分化した
現像剤残量（プロセスカートリッジ使用量）に応じた露
光量制御とすることもできる。又、プロセスカートリッ
ジＢの使用状況の検知は、画像形成動作中、休止中を問
わず行うことができる。

【００９１】以上、本発明によれば、現像剤容器１１Ａ
内の現像剤残量の逐次検知してプロセスカートリッジＢ
の使用量を検知し、同時に現像剤容器１１Ａの置かれた
環境を逐次に検知することによって、プロセスカートリ
ッジＢの使用状況を正確に把握することできるので、そ
れに応じて露光量を制御することにより、プロセスカー
トリッジＢの使用状況、即ち、現像剤残量、環境（湿
度）を問わず、安定した高品質の画像が得られる。更
に、本発明によると、専用の環境検知手段を設けること
なく、現像剤量検知装置が備える比較部材２０Ｂを用い
てプロセスカートリッジＢの置かれた環境（湿度）を逐
次検知することができる。

【００９２】実施例２本実施例では、本発明を複数の現像器を有する画像形成
装置に適用する。

【００９３】図１５は、本実施例の画像形成装置の概略
構成を示す。先ず、本実施例の画像形成装置の概略動作
について説明する。図１５に示す画像形成装置は、複数
の現像器として、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シ
アン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４色の現像器９０Ｙ、９０Ｍ、
９０Ｃ、９０Ｋを有し、中間転写方式にてフルカラーの
画像を形成することができる。

【００９４】つまり、図１５の画像形成装置は、第１の
像担持体としてドラム状の電子写真感光体（感光体ドラ
ム）７の表面を帯電手段である帯電ローラ８によって一
様に帯電した後、該表面を露光手段としての光学手段１
からの色分解された画像データに基づいくレーザ光によ
って走査露光して、静電潜像を形成する。その後、感光
体ドラム７に近接して設けられる現像器ロータリー９０
Ｒの回転によって、この現像器ロータリー９０Ｒに備え
られた、一色目としての例えばシアン現像器９０Ｃが感
光体ドラム７と対向し、その内部に収容したシアン現像
剤（トナーを含む）を静電潜像の画像部に転移、付着さ
せて可視化し、トナー像を形成する。

【００９５】感光体ドラム７上に形成したシアントナー
像は、感光体ドラム７と対向して設けられた第２の像担
持体としてのドラム状の中間転写体（中間転写ドラム）
４０上に、一次転写手段としての一次転写帯電器４１の
作用によって一次転写される。

【００９６】続いて、上述と同様にして２色目以降（マ
ゼンタ、イエロー、黒）の色分解された画像データに基
づく静電潜像が感光体ドラム７上に順次形成されるのに
同期して、対応する現像器が現像器ロータリー９０Ｒに
よって切り替わって感光体ドラム７と対向し、順次感光
体ドラム７上への２色目以降のトナー像の形成、及び順
次中間転写ドラム４０上へのトナー像の転写を繰り返
し、中間転写ドラム４０上に各色のトナー像が重ね合わ
されたトナー像を形成する。

【００９７】一方、こうして中間転写ドラム４０上に４
色のトナー像が多重転写されるのに同期して、給紙カセ
ット３ａから記録媒体２が送り出され、中間転写ドラム
４０と二次転写装置４２が対向する二次転写部に搬送さ
れてくる。

【００９８】そして、二次転写部において、中間転写ド
ラム４０上の４色重ねられたトナー像は、二次転写装置
４２が備えた転写ブレード４２ａの作用にて記録媒体２
上に静電的に一括で二次転写される。その後、未定着ト
ナー像を担持した記録媒体２は定着装置９まで搬送され
て、未定着トナー像は熱及び圧力にて記録媒体２上に定
着される。定着によってフルカラー画像が形成された記
録媒体２はその後画像形成装置外に排出さる。又、各色
トナー像の一次転写終了後の感光体ドラム７、二次転写
後の中間転写ドラム４０は、それぞれクリーニング手段
１０、４３によって転写残トナーなどの除去を受け、繰
り返し画像形成に供される。

【００９９】本実施例によれば、各色の現像器９０Ｙ、
９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋは、実施例１で説明したような
現像手段と現像剤収納部とが連結されて構成されてお
り、装着手段としての現像器ロータリー９０Ｒを介して
画像形成装置本体に対して着脱可能とされている。又、
各現像器９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋは、それぞれ
現像剤収納部内に、実施例１で説明したものと同様の測
定電極部材（検知部材）２０Ａ、及び基準電極部材（比
較部材）２０Ｂを有しており、実施例１にて説明したよ
うに、現像剤収納部内の現像剤残量、及び環境（湿度）
を検知し、各現像器９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋの
使用状況を正確に把握することができる構成とされてい
る。

【０１００】このような画像形成装置の場合、各色の現
像器、即ち各色の現像剤によって現像性に差異があり、
現像器の現像剤収納部内の現像剤残量（現像器の使用
量）、及び各現像器が置かれた環境（湿度）によって、
例えば文字画像の太さなどに差が生じる。

【０１０１】そこで、本実施例の画像形成装置では、各
々の現像器９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋに設けられ
た測定電極部材２０Ａ、基準電極部材２０Ｂの出力に基
づいて各現像器の使用状況を正確に検知し、予め設定さ
れている各現像器の使用状況と露光量との関係に従っ
て、現像器が切り替わる毎に露光量（レーザ光量）を各
現像器の使用状況に応じて制御する。こうすることによ
って、各色の文字の太さを均一化でき、且つ、各現像器
の耐久及び周囲環境（湿度）に拘わらず、各色画像を常
に安定に形成することができる。

【０１０２】以上、本発明は、複数の現像器を有する画
像形成装置に適用することができ、各色の現像器の使用
状況に応じて露光量を制御し、それぞれの色の画像を常
に安定して形成することができる。

【０１０３】尚、上記各実施例では、それぞれ本発明を
プロセスカートリッジ方式の画像形成装置、複数の現像
器を着脱可能に有する画像形成装置に適用した場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、本発明の原理は、プロセスカートリッジ方式を用い
ない画像形成装置にも適用可能であり、現像剤収納部
（現像剤容器）内の現像剤残量、及び環境（湿度）に基
づいて、上記各実施例にて説明したように露光量を制御
することにより、例えば現像手段と現像剤収納部を備え
た現像器が画像形成装置に着脱可能とされる単色の画像
形成装置、或は現像器は画像形成装置に固定され、現像
剤の補給が可能とされる画像形成装置においても、画像
の環境変動、耐久変動をなくし、常に安定した画像を形
成することができる。

【０１０４】尚、本明細書において、電極部材に電圧を
加えた際に発生する静電容量の値が同じであると記載し
たが、前記値が全く同じである場合のみならず、同じ値
になるように意図して製造されたものは含まれる。従っ
て、例えば、電極部材の製造上のばらつき等による誤差
は、前記値が同じであることに含まれる。

【０１０５】又、同様に、前記電極部材間の間隔が一定
である、電極の対向長さが同じである、対向部の間隔が
同一である、並びに、測定電極部材及び基準電極部材の
形状が同じであるなど、数値及び形状が同じであるとの
記載は、同じ値、或いは、同じ形状になるように意図し
て製造されたものは含まれる。従って、例えば、製造上
のばらつき等による数値の誤差、及び、形状の違いは、
前記値が同じである、或いは、形状が同じであることに
含まれる。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子写真
画像形成装置は、プロセスカートリッジを着脱可能であ
り、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置で
あって、（ａ）電子写真感光体と、電子写真感光体に作
用するプロセス手段と、電子写真感光体に形成された静
電潜像を現像するために用いる現像剤を収納する現像剤
収納部と、現像剤収納部内の現像剤量を測定する現像剤
量測定手段と、現像剤収納部の環境を検知する環境検知
手段と、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能
に装着する装着手段と、（ｂ）画像情報に応じて電子写
真感光体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、を
有する電子写真画像形成装置において、現像剤量測定手
段によって測定した現像剤収納部内の現像剤量、及び環
境検知手段によって検知した現像剤収納部の環境に応じ
て露光量の制御を行う構成とされるので、現像剤収納部
内の現像剤量及び現像剤収納部の環境に基づくプロセス
カートリッジの使用状況に合わせて、適切な露光量に制
御することができ、環境や使用期間を問わず高画質な画
像を形成することができる。

【０１０７】又、専用の温湿度計などの環境検知手段を
設けることなく、安価で簡素な構成で現像剤収納部の環
境を検知し、且つ現像剤収納部内の現像剤量を正確に検
知し、その検知結果に基づいて最適な露光量を制御する
ことができる。

【０１０８】又、本発明によれば、本発明の原理を適用
し、画像の環境変動及び耐久変動を防止した、プロセス
カートリッジ方式を用いない電子写真画像形成装置、複
数の現像器を備えた電子写真画像形成装置をも提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施例
の概略構成図である。

【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例
の縦断面図である。

【図３】本発明に従った現像剤量検出装置を説明するた
めの現像剤容器の斜視図である。

【図４】測定電極部材及び基準電極部材の一実施例を示
す正面図である。

【図５】本発明に従った現像剤量検知原理を説明するた
めのグラフである。

【図６】本発明に従った現像剤量検知原理を説明するた
めのグラフである。

【図７】本発明に従った現像剤量検出装置のための現像
剤量検出回路の一実施例を示す図である。

【図８】本発明に従った現像剤量検知手段の一実施例を
説明するための現像剤収容部を示す２面図である。

【図９】（ａ）（ｂ）本発明に従った現像剤量検知手段
の他の実施例を説明するための現像剤収容部の斜視図で
ある。

【図１０】測定電極部材及び基準電極部材の配置構成の
（ａ）一実施例、（ｂ）他の実施例を説明するための図
である。

【図１１】現像剤量表示の一実施例を示す図である。

【図１２】現像剤量表示の他の実施例を示す図である。

【図１３】現像剤量表示の他の実施例を示す図である。

【図１４】環境湿度の違いによる、現像剤収納部内の現
像剤残量に対する形成画像の文字の太さの関係を示すグ
ラフ図である。

【図１５】本発明に係る電子写真画像形成装置の他の実
施例の概略構成図である。

【図１６】従来のプロセスカートリッジ方式の電子写真
画像形成装置を説明するための概略構成図である。

【符号の説明】

１光学手段（露光手段）２記録媒体４転写ローラ（転写手段）５定着手段７感光体ドラム（電子写真感光体）８帯電ローラ（帯電手段）９現像手段１０クリーニング手段２０Ａ測定電極部材（現像剤量測定手段、検知部
材）２０Ｂ基準電極部材（環境検知手段、比較部材）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/08 １１４９Ａ００１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プロセスカートリッジを着脱可能であ
り、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置で
あって、（ａ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するた
めに用いる現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤量を測定する現像剤量測定
手段と、前記現像剤収納部の環境を検知する環境検知手段と、を
有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着する
装着手段と、（ｂ）画像情報に応じて前記電子写真感光体を露光して
静電潜像を形成する露光手段と、を有する電子写真画像
形成装置において、前記現像剤量測定手段によって測定
した前記現像剤収納部内の現像剤量、及び前記環境検知
手段によって検知した前記現像剤収納部の環境に応じて
露光量の制御を行うことを特徴とする電子写真画像形成
装置。
【請求項２】前記現像剤量測定手段を介して前記現像
剤収納部内の現像剤に交流電圧を印加して、前記現像剤
量測定手段の静電容量を測定することで現像剤量を測定
することを特徴とする請求項１の電子写真画像形成装
置。
【請求項３】前記環境検知手段に交流電圧を印加し
て、前記環境検知手段の静電容量を測定することで環境
を検知することを特徴とする請求項１又は２の電子写真
画像形成装置。
【請求項４】前記現像剤量測定手段は現像剤と接触す
る箇所に配置され、前記環境検知手段は現像剤と非接触
の箇所に配置されることを特徴とする請求項１、２又は
３の電子写真画像形成装置。
【請求項５】前記現像剤量測定手段は、少なくとも一
対の所定間隔にて並置された部分を備えた電極を有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の
電子写真画像形成装置。
【請求項６】前記環境検知手段は、少なくとも一対の
所定間隔にて並置された部分を備えた電極を有すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の電子
写真画像形成装置。
【請求項７】前記現像剤量測定手段及び前記環境検知
手段は、同一の平面状の絶縁基盤を有し、各々前記絶縁
基盤上に複数の金属配線を有することを特徴とする請求
項１〜６のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装
置。
【請求項８】前記現像剤量測定手段の静電容量の測定
値と前記環境検知手段の静電容量の測定値に基づいて前
記現像剤収納部の現像剤量を検知することを特徴とする
請求項２〜７のいずれかの項に記載の電子写真画像形成
装置。
【請求項９】前記プロセスカートリッジとは、前記プ
ロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニン
グ手段の少なくとも一つと、前記電子写真感光体とを一
体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真
画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである請
求項１〜８のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装
置。
【請求項１０】前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段として少なくとも現像手段と前記電子写真
感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
ジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とする
ものである請求項１〜８のいずれかの項に記載の電子写
真画像形成装置。
【請求項１１】記録媒体に画像を形成するための電子
写真画像形成装置であって、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するた
めに用いる現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤量を測定する現像剤量測定
手段と、前記現像剤収納部の環境を検知する環境検知手段と、画像情報に応じて前記電子写真感光体を露光して静電潜
像を形成する露光手段と、を有する電子写真画像形成装
置において、前記現像剤量測定手段によって測定した前
記現像剤収納部内の現像剤量、及び前記環境検知手段に
よって検知した前記現像剤収納部の環境に応じて露光量
の制御を行うことを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１２】前記現像剤量測定手段を介して前記現
像剤収納部内の現像剤に交流電圧を印加して、前記現像
剤量測定手段の静電容量を測定することで現像剤量を測
定することを特徴とする請求項１１の電子写真画像形成
装置。
【請求項１３】前記環境検知手段に交流電圧を印加し
て、前記環境検知手段の静電容量を測定することで環境
を検知することを特徴とする請求項１１又は１２の電子
写真画像形成装置。
【請求項１４】前記現像剤量測定手段は現像剤と接触
する箇所に配置され、前記環境検知手段は現像剤と非接
触の箇所に配置されることを特徴とする請求項１１、１
２又は１３の電子写真画像形成装置。
【請求項１５】前記現像剤量測定手段は、少なくとも
一対の所定間隔にて並置された部分を備えた電極を有す
ることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかの項に
記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１６】前記環境検知手段は、少なくとも一対
の所定間隔にて並置された部分を備えた電極を有するこ
とを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかの項に記載
の電子写真画像形成装置。
【請求項１７】前記測定電極部材及び前記基準電極部
材は、同一の平面状の絶縁基盤を有し、各々前記絶縁基
盤上に複数の金属配線を有することを特徴とする請求項
１１〜１６のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装
置。
【請求項１８】前記現像剤量測定手段の静電容量の測
定値と前記環境検知手段の静電容量の測定値に基づいて
前記現像剤収納部の現像剤量を検知することを特徴とす
る請求項１２〜１７のいずれかの項に記載の電子写真画
像形成装置。
【請求項１９】前記現像手段と前記現像剤収納部とを
備えた現像器を複数有し、少なくとも前記複数の現像器
に対して複数設けられる前記現像剤量測定手段の測定結
果と、前記環境検知手段の検知結果に応じて、前記複数
の現像器が切り替わる毎に露光量の制御を行うことを特
徴とする請求項１１〜１８のいずれかの項に記載の電子
写真画像形成装置。