JP2001051490A

JP2001051490A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置

Info

Publication number: JP2001051490A
Application number: JP11223344A
Authority: JP
Inventors: Hideki Matsumoto; 英樹松本; Kazufumi Watanabe; 一史渡辺; Toshiyuki Karakama; 俊之唐鎌; Isao Ikemoto; 功池本; Kazue Sakurai; 和重櫻井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2001-02-23
Also published as: US6397018B1

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の現像剤残量検知手段の検知可能領域と
検知誤差との関係により、最適な方法で、第１現像剤残
量検知手段の検出値より第２現像剤残量検知手段の検出
値へと移行し、ユーザーにとってより好ましい現像剤残
量の表示を行うことのできる現像装置、プロセスカート
リッジ及び電子写真画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
する現像剤残量検知手段を複数有する。各現像剤残量検
知手段による検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ各
現像剤残量検知手段による検出値にはそれぞれ重み付け
を行い、更に、重複期間を複数段階に分け、各段階ごと
に徐々に前の現像剤残量検知手段の検出値から次の現像
剤残量検知手段の検出値へと重み付けを移行して行く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般には、電子写
真方式により像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜
像を現像装置に収容した現像剤にて顕像化する電子写真
画像形成装置に関し、特に、現像剤容器に収容した現像
剤の残量を逐次検知することのできる複数の現像剤残量
検知手段を備えた現像剤量検出装置を有する電子写真画
像形成装置、更には、プロセスカートリッジ及び現像装
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、電子写真画像形成プロセスを用い
た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。

【０００５】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ユーザー自身がカートリッジを
交換しなければならないため、現像剤が消費された場合
にユーザーに報知する手段、即ち、現像剤量検出装置が
必要となる。

【０００６】更に説明すると、図５４に従来のプロセス
カートリッジＢが装着された画像形成装置Ａの一例を示
す。プロセスカートリッジＢにて現像手段を構成する現
像装置９は、像担持体としての感光体ドラム７上に形成
された潜像に現像剤Ｔを供給して可視化する現像室９Ａ
を備え、現像剤を収容した現像剤容器１１Ａを有してい
る。現像剤容器１１Ａ内の現像剤Ｔは、重力及び攪拌装
置９ｅ又はその他の現像剤搬送手段によって現像室９Ａ
へと搬送される。

【０００７】この現像室９Ａには、感光体ドラム７と対
向する現像位置まで現像剤Ｔを搬送する円筒形の現像剤
担持体である現像ローラ９ａが、感光体ドラム７に近接
して配置されており、現像ローラ９ａの表面上には現像
剤Ｔが付着保持され、現像ローラ９ａの回転により現像
剤Ｔを感光体ドラム７に対向した現像位置まで搬送す
る。

【０００８】現像剤Ｔは搬送される途中でドクターブレ
ード等の現像剤規制手段９ｄにより現像剤Ｔの量及び高
さが制限されると共に、現像ローラ９ａ上に均一に塗布
され、現像ローラ９ａ上に搬送される過程で現像ローラ
９ａ、現像剤規制手段９ｄ、或は現像剤自身に摺擦され
て帯電する。

【０００９】そして、現像ローラ９ａによって感光体ド
ラム７との対向部、即ち、現像位置まで搬送された現像
剤Ｔは感光体ドラム７と現像ローラ９ａとの間にバイア
ス印加手段としての現像バイアス電源５４にて印加され
た適正な現像バイアス電圧により、感光体ドラム７上に
転移し、感光体ドラム７上の静電潜像を現像し、トナー
像となす。

【００１０】現像に供されなかった現像剤Ｔは、現像ロ
ーラ９ａ上に残ったまま搬送されて、再び現像部内に収
容される。

【００１１】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、及び、搬送ローラ対、レジストローラなど（図示
せず）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。

【００１２】トナー像の転写を受けた記録媒体２は、定
着手段５へと搬送する。定着手段５は、ヒータ５ａを内
蔵した定着ローラ５ｂ及び駆動ローラ５ｃ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。その後、記録媒体２
は、機外へと排出される。

【００１３】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。

【００１４】以上のように、現像装置１０においては、
現像動作を繰り返して行う毎に現像剤Ｔが消費され、現
像剤が不足すると、画像濃度低下や画像欠落などの不良
が生じる。このため、現像剤不足が生じないように、随
時現像剤Ｔの現像室９Ａ、現像剤容器１１Ａでの有無を
監視する必要がある。

【００１５】そこで、従来の現像装置９は、現像剤残量
を検知する手段として現像剤量検出装置を有しており、
現像剤量検出装置は、現像剤Ｔの残量を検知するための
電極部材として、現像室９Ａの内部に水平方向に配置さ
れた棒状の現像剤残量検知用アンテナ電極３５を備えて
いる。

【００１６】現像剤量検出装置は、更に、現像剤量測定
回路５０を有しており、この現像剤量測定回路５０は、
アンテナ電極３５と現像ローラ９ａとの間の静電容量を
測定する手段としての静電容量検出回路５２を備え、こ
の静電容量検出回路５２にアンテナ電極３５が接続され
る。これによって、現像バイアス電源５４により現像ロ
ーラ９ａに供給される現像バイアス電圧をアンテナ電極
３５により検出することでアンテナ電極３５と現像ロー
ラ９ａとの間の静電容量を測定している。

【００１７】又、現像剤量測定回路５０は、比較の基準
となる静電容量を設定する手段としての基準静電容量５
３と、基準静電容量５３を測定する手段としての静電容
量検出回路５１とを備え、基準静電容量５３と現像バイ
アス電源５４とを接続し、基準静電容量５３を介して現
像バイアス電圧を検出することで、未知の静電容量を測
定する上の基準となる静電容量を得ている。

【００１８】現像剤量検出装置は、静電容量検出回路５
１の出力と、基準静電容量の静電容量検出回路５２の出
力とを、比較手段としての比較回路５５により比較して
その差分を検出し、その差分が一定値より下回った場合
に、現像剤量警告回路５７にて現像剤切れと判断し、ユ
ーザーに現像剤Ｔが残り少ないことを告知する。

【００１９】この方式は、構成が簡単で比較的安価であ
ることから、プロセスカートリッジが装着された小型の
画像形成装置に多く用いられている。

【００２０】しかしながら、以上説明したように、従来
の画像形成装置では、現像剤残量検知用アンテナ電極３
５が現像室９Ａに配置されており、この検知方法では、
現像剤が無くなる寸前を精度良く検知（ニアエンド検
知）することはできるが、プロセスカートリッジＢのよ
うに現像剤の補給がプロセスカートリッジＢの交換を意
味する場合、検知信号によって現像剤が少ないことを突
如として告知されたユーザーは、予備のプロセスカート
リッジを用意していない限り、多量に印字することを断
念せざるを得なかった。

【００２１】また、上記の現像剤残量検知方法を用いた
画像形成装置では、現像剤残量検知レベルが１から多く
て３レベルであり、更に、従来の回路では検出精度が悪
かったため、ニアエンド検知に重きを置いた電極配置を
余儀なくされていた。従って、現像剤が無くなる直前の
精度は高いが、それ以前の現像剤残量を正確に知ること
はできなかった。

【００２２】更に、近年、画像形成装置に記録媒体とし
て多量の転写材を積載し、高スピードで印字できる技術
が開発され、これらの機器がコンピュータネットワーク
によって複数のユーザーにシェアされて使用される状況
下では、プロセスカートリッジＢ内の現像剤の残量が、
これから大量に印字する印字枚数分、印字可能かどうか
を判断することが要求されるようになった。

【００２３】すなわち、従来の現像剤残量検知は、自動
車で言う燃料警告であり、警告後の最低印字枚数は見積
もることができるものの、警告が出ていない状態では現
状の現像剤残量でどのくらい印字できるかをユーザーが
判断できる状態ではなかった。従って、上記使用環境の
変化により、現像剤残量のガスゲージ表示が強く望まれ
るようになってきた。

【００２４】つまり、従来の現像剤量検出装置は、現像
剤容器内の現像剤の有無を検出するものであり、つま
り、現像剤容器内の現像剤を使い切る直前に現像剤が少
ないことを検出できるのみであり、現像剤容器内にどの
程度の現像剤が残っているかを検出することはできなか
った。

【００２５】これに対して、現像剤容器内の現像剤残量
を逐次検出することができれば、現像剤容器内の現像剤
使用状態をユーザーが知ることが可能となり、交換時期
に合わせて新しいプロセスカートリッジを用意すること
ができ、ユーザーにとって極めて好便である。

【００２６】このような問題を解決するために、レーザ
ーで描いたドットの数から現像剤の消費量を算出するピ
クセルカウント方式に基いた現像剤残量検知方法がある
が、現像剤の消費量がグラフィックパターンとテキスト
パターンによって異なる。そのため、プロセスカートリ
ッジの寿命が３０００枚から５０００枚と短い場合には
誤差も小さく有効である。しかしながら、１００００枚
以上の寿命を満足させる場合には、パターンによる現像
剤消費量の違いから、寿命後半における算出誤差が大き
くなる。

【００２７】トナーの消費量の模式的な図として、テキ
ストパターンとグラフィックパターン（ベタ画像）の現
像剤の付着状態を図５５に示す。この図は、テキストパ
タ−ンの方が１ドット当たりの現像剤（トナー）の消費
量が多くなることを示しており、図５６にはテキストパ
ターンのみと、グラフィックパターンのみで１００００
枚プリントした場合の現像剤の減り方を示す。この図か
ら５００ｇのトナーを充填したプロセスカートリッジの
１００００枚の寿命においては、ピクセルカウント方式
のパターンによる算出誤差は±１０％程度あることが分
かる。つまり、更に大容量のプロセスカートリッジにお
いては、現像剤残量を逐次且つ正確に検出するのは困難
である。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、より精度の高い現像剤残量検知を行うためには複数
の現像剤残量検知手段を備えることが有効であることを
見出し、現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知する現
像剤残量検知手段を複数有する逐次残量検知方式を採用
した現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像
形成装置を提案した。

【００２９】しかしながら、本発明者らの多くの研究実
験の結果、このように少なくとも２つ以上の現像剤残量
検知手段を備えて現像剤残量の逐次残量検知を行う場合
でも、複数ある中のどの検知手段の出力値に対してどの
程度の重みを付けて現像剤残量を推測するかによってユ
ーザーへの表示結果が異なってくる場合があることが分
かった。そのため、複数の現像剤残量検知手段を用いる
場合にユーザーにとってより好便な逐次残量検知結果を
示すためには、複数の出力値のどの値をどの程度の割合
で使用するかを決めておく必要がある。

【００３０】本発明は斯かる本発明者らの新規な知見に
基くものであり、現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検
知する現像剤残量検知手段を複数有する現像装置、プロ
セスカートリッジ及び電子写真画像形成装置の更なる改
良に関するものである。

【００３１】つまり、本発明の主たる目的は、複数の現
像剤残量検知手段の検知可能領域と検知誤差との関係に
より、最適な方法で、第１現像剤残量検知手段の検出値
より第２現像剤残量検知手段の検出値へと移行し、ユー
ザーにとってより好ましい現像剤残量の表示を行うこと
のできる現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真
画像形成装置を提供することである。

【００３２】本発明の他の目的は、画像上の弊害を起こ
すことなく、しかも、ユーザーの手を煩わせることもな
く、無駄なく現像剤を使用することができる現像装置、
プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供
することである。

【００３３】更に、本発明の他の目的は、高寿命な現像
装置或はプロセスカートリッジであっても現像剤の満タ
ンの状態から印字不良直前のニアエンド状態までをより
正確に且つ精度良く検知することのできる簡単な構造の
現像剤量検出装置を備え、ユーザーの装置使用に際して
の利便性を更に向上させることのできる安価な現像装
置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を
提供することである。

【００３４】本発明の更に他の目的は、複数人で使用し
たり、大規模なプリントジョブを行なう場合において
も、現像剤の消費状態を正確にモニターすることがで
き、現像装置或はプロセスカートリッジの交換時期を正
確に把握することが可能な現像剤量検出装置を備え、ユ
ーザーの装置使用に際しての利便性を更に向上させるこ
とのできる安価な現像装置、プロセスカートリッジ及び
電子写真画像形成装置を提供することである。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成
装置にて達成される。要約すれば、本発明の第１の態様
によれば、電子写真画像形成装置本体に装着され、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現像
剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬送す
るための現像剤担持体を備えた現像剤容器と、前記現像
剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複数の現
像剤残量検知手段とを有する現像装置において、前記各
現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量を重複
させ、且つ前記各現像剤残量検知手段による検出値には
それぞれ重み付けを行い、更に、前記重複期間を複数段
階に分け、各段階ごとに徐々に前の前記現像剤残量検知
手段の検出値から次の前記現像剤残量検知手段の検出値
へと重み付けを移行して行くことを特徴とする現像装置
が提供される。

【００３６】本発明の第２の態様によれば、電子写真画
像形成装置本体に装着され、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現像剤を収容し、この現像
剤を前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体
を備えた現像剤容器と、前記現像剤容器内の現像剤残量
を逐次に検知するための複数の現像剤残量検知手段とを
有する現像装置において、前記各現像剤残量検知手段に
よる検出可能な現像剤残量を重複させ、前記重複領域に
入った段階で瞬時に検出精度の高い方の前記現像剤残量
検知手段による検出値のみを使用することを特徴とする
現像装置が提供される。

【００３７】本発明の第３の態様によれば、電子写真画
像形成装置本体に装着され、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現像剤を収容し、この現像
剤を前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体
を備えた現像剤容器と、前記現像剤容器内の現像剤残量
を逐次に検知するための複数の現像剤残量検知手段とを
有する現像装置において、前記各現像剤残量検知手段に
よる検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ前記各現像
剤残量検知手段による検出値にはそれぞれ重み付けを行
い、そして現像剤を消費するに従って、検知精度が悪化
する現像剤残量検知手段の検出値には、現像剤残量を予
測する際に現像剤の消費に従って重みを徐々に減少させ
て行き、現像剤を消費するに従って、検知精度が良化す
る現像剤残量検知手段の検出値には、現像剤残量を予測
する際に現像剤の消費に従って重みを徐々に増加させて
行くことを特徴とする現像装置が提供される。

【００３８】本発明の第４の態様によれば、電子写真画
像形成装置本体に装着され、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現像剤を収容し、この現像
剤を前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体
を備えた現像剤容器と、前記現像剤容器内の現像剤残量
を逐次に検知するための複数の現像剤残量検知手段とを
有する現像装置において、前記各現像剤残量検知手段に
よる検出可能な現像剤残量が重複しておらず、前記重複
していない現像剤残量検出不可能な領域では、検出可能
な現像剤量領域が多い方の現像剤残量検知手段の理想的
な検出最小値と、検出可能な現像剤量領域が少ない方の
現像剤残量検知手段の理想的な検出最大値との平均値、
若しくはその近傍値を表示することを特徴とする現像装
置が提供される。

【００３９】本発明の第５の態様によれば、電子写真画
像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにお
いて、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）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現像剤を収
容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するため
の現像剤担持体を備えた現像剤容器を有する現像装置
と、（ｃ）前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
するための複数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記
各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量を重
複させ、且つ前記各現像剤残量検知手段による検出値に
はそれぞれ重み付けを行い、更に、前記重複期間を複数
段階に分け、各段階ごとに徐々に前の前記現像剤残量検
知手段の検出値から次の前記現像剤残量検知手段の検出
値へと重み付けを移行して行くことを特徴とするプロセ
スカートリッジが提供される。

【００４０】本発明の第６の態様によれば、電子写真画
像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにお
いて、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）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現像剤を収
容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するため
の現像剤担持体を備えた現像剤容器を有する現像装置
と、（ｃ）前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
するための複数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記
各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量を重
複させ、前記重複領域に入った段階で瞬時に検出精度の
高い方の前記現像剤残量検知手段による検出値のみを使
用することを特徴とするプロセスカートリッジが提供さ
れる。

【００４１】本発明の第７の態様によれば、電子写真画
像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにお
いて、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）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現像剤を収
容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するため
の現像剤担持体を備えた現像剤容器を有する現像装置
と、（ｃ）前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
するための複数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記
各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量を重
複させ、且つ前記各現像剤残量検知手段による検出値に
はそれぞれ重み付けを行い、そして現像剤を消費するに
従って、検知精度が悪化する現像剤残量検知手段の検出
値には、現像剤残量を予測する際に現像剤の消費に従っ
て重みを徐々に減少させて行き、現像剤を消費するに従
って、検知精度が良化する現像剤残量検知手段の検出値
には、現像剤残量を予測する際に現像剤の消費に従って
重みを徐々に増加させて行くことを特徴とするプロセス
カートリッジが提供される。

【００４２】本発明の第８の態様によれば、電子写真画
像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにお
いて、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）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現像剤を収
容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するため
の現像剤担持体を備えた現像剤容器を有する現像装置
と、（ｃ）前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
するための複数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記
各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量が重
複しておらず、前記重複していない現像剤残量検出不可
能な領域では、検出可能な現像剤量領域が多い方の現像
剤残量検知手段の理想的な検出最小値と、検出可能な現
像剤量領域が少ない方の現像剤残量検知手段の理想的な
検出最大値との平均値、若しくはその近傍値を表示する
ことを特徴とするプロセスカートリッジが提供される。

【００４３】本発明の第９の態様によれば、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において、
（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）前記電子写真感光体に
静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、（ｃ）
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
めに現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体
へ搬送するための現像剤担持体を備えた現像剤容器を有
する現像装置と、（ｄ）前記現像剤容器内の現像剤残量
を逐次に検知するための複数の現像剤残量検知手段と、
を有し、前記各現像剤残量検知手段による検出可能な現
像剤残量を重複させ、且つ前記各現像剤残量検知手段に
よる検出値にはそれぞれ重み付けを行い、更に、前記重
複期間を複数段階に分け、各段階ごとに徐々に前の前記
現像剤残量検知手段の検出値から次の前記現像剤残量検
知手段の検出値へと重み付けを移行して行くことを特徴
とする電子写真画像形成装置が提供される。

【００４４】本発明の第１０の態様によれば、プロセス
カートリッジを着脱可能であって、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において、（ａ）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現像剤を収容し、この現像剤を前
記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備え
た現像剤容器を有する現像装置と、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ための装着手段
と、（ｂ）前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
するための複数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記
各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量を重
複させ、且つ前記各現像剤残量検知手段による検出値に
はそれぞれ重み付けを行い、更に、前記重複期間を複数
段階に分け、各段階ごとに徐々に前の前記現像剤残量検
知手段の検出値から次の前記現像剤残量検知手段の検出
値へと重み付けを移行して行くことを特徴とする電子写
真画像形成装置が提供される。

【００４５】本発明の第１１の態様によれば、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におい
て、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）前記電子写真感光
体に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、
（ｃ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像
するために現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真
感光体へ搬送するための現像剤担持体を備えた現像剤容
器を有する現像装置と、（ｄ）前記現像剤容器内の現像
剤残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量検知手
段と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による検出可
能な現像剤残量を重複させ、前記重複領域に入った段階
で瞬時に検出精度の高い方の前記現像剤残量検知手段に
よる検出値のみを使用することを特徴とする電子写真画
像形成装置が提供される。

【００４６】本発明の第１２の態様によれば、プロセス
カートリッジを着脱可能であって、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において、（ａ）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現像剤を収容し、この現像剤を前
記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備え
た現像剤容器を有する現像装置と、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ための装着手段
と、（ｂ）前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
するための複数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記
各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量を重
複させ、前記重複領域に入った段階で瞬時に検出精度の
高い方の前記現像剤残量検知手段による検出値のみを使
用することを特徴とする電子写真画像形成装置が提供さ
れる。

【００４７】本発明の第１３の態様によれば、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におい
て、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）前記電子写真感光
体に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、
（ｃ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像
するために現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真
感光体へ搬送するための現像剤担持体を備えた現像剤容
器を有する現像装置と、（ｄ）前記現像剤容器内の現像
剤残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量検知手
段と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による検出可
能な現像剤残量を重複させ、且つ前記各現像剤残量検知
手段による検出値にはそれぞれ重み付けを行い、そして
現像剤を消費するに従って、検知精度が悪化する現像剤
残量検知手段の検出値には、現像剤残量を予測する際に
現像剤の消費に従って重みを徐々に減少させて行き、現
像剤を消費するに従って、検知精度が良化する現像剤残
量検知手段の検出値には、現像剤残量を予測する際に現
像剤の消費に従って重みを徐々に増加させて行くことを
特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。

【００４８】本発明の第１４の態様によれば、プロセス
カートリッジを着脱可能であって、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において、（ａ）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現像剤を収容し、この現像剤を前
記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備え
た現像剤容器を有する現像装置と、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ための装着手段
と、（ｂ）前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
するための複数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記
各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量を重
複させ、且つ前記各現像剤残量検知手段による検出値に
はそれぞれ重み付けを行い、そして現像剤を消費するに
従って、検知精度が悪化する現像剤残量検知手段の検出
値には、現像剤残量を予測する際に現像剤の消費に従っ
て重みを徐々に減少させて行き、現像剤を消費するに従
って、検知精度が良化する現像剤残量検知手段の検出値
には、現像剤残量を予測する際に現像剤の消費に従って
重みを徐々に増加させて行くことを特徴とする電子写真
画像形成装置が提供される。

【００４９】本発明の第１５の態様によれば、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におい
て、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）前記電子写真感光
体に静電潜像を形成するための静電潜像形成手段と、
（ｃ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像
するために現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真
感光体へ搬送するための現像剤担持体を備えた現像剤容
器を有する現像装置と、（ｄ）前記現像剤容器内の現像
剤残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量検知手
段と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による検出可
能な現像剤残量が重複しておらず、前記重複していない
現像剤残量検出不可能な領域では、検出可能な現像剤量
領域が多い方の現像剤残量検知手段の理想的な検出最小
値と、検出可能な現像剤量領域が少ない方の現像剤残量
検知手段の理想的な検出最大値との平均値、若しくはそ
の近傍値を表示することを特徴とする電子写真画像形成
装置が提供される。

【００５０】本発明の第１６の態様によれば、プロセス
カートリッジを着脱可能であって、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において、（ａ）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現像剤を収容し、この現像剤を前
記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備え
た現像剤容器を有する現像装置と、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ための装着手段
と、（ｂ）前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
するための複数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記
各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量が重
複しておらず、前記重複していない現像剤残量検出不可
能な領域では、検出可能な現像剤量領域が多い方の現像
剤残量検知手段の理想的な検出最小値と、検出可能な現
像剤量領域が少ない方の現像剤残量検知手段の理想的な
検出最大値との平均値、若しくはその近傍値を表示する
ことを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。

【００５１】上記各本発明にて、一実施態様によると、
前記各現像剤残量検知手段の中の、検出可能な現像剤量
領域が少ない方の現像剤残量検知手段の方が、検出可能
な現像剤量領域が多い方の現像剤残量検知手段の方より
検知精度が高くされる。

【００５２】本発明の他の実施態様によると、前記現像
剤残量検知手段が検知するパラメータの少なくとも一つ
の値は静電容量であり、一実施態様によると、一つの前
記現像剤残量検知手段は、（ａ）前記現像剤容器の現像
剤と接触する箇所に配置され、少なくとも一対の一定間
隔にて並置された部分を有する入力側及び出力側電極を
備えた測定電極部材と、（ｂ）前記現像剤容器の現像剤
と接触することのない箇所に配置され、少なくとも一対
の一定間隔にて並置された部分を有する入力側及び出力
側電極を備えた基準電極部材と、を有する。又、他の前
記現像剤残量検知手段は、（ａ）第一の電極と、（ｂ）
前記第一の電極と対向して設けられた第二の電極と、を
有し、前記第一の電極と第二の電極は、前記現像剤担持
体の表面に付着する現像剤の量を規制する現像剤層厚規
制部材により前記現像剤担持体の表面から除去された現
像剤が前記第一の電極と第二の電極との間に進入可能と
される位置に配置されている。本発明の他の実施態様に
よると、更に、前記電子写真画像形成装置本体から前記
現像剤担持体に電圧が印加された際に、前記現像剤担持
体との間で静電容量を発生させるための第三の電極を有
する。

【００５３】本発明の更に他の実施態様によると、他の
前記現像剤残量検知手段は、（ａ）前記現像剤担持体と
対向して配置された導電性の電極棒、を有する。好まし
くは、前記導電性電極棒は、前記現像剤担持体としての
現像ローラの長手方向に沿って配置されている。

【００５４】本発明のさらに他の実施態様によると、前
記現像剤残量検知手段が検知するパラメータの少なくと
も一つの値は、電子写真感光体に静電潜像を形成する際
の露光の積算時間であるか、前記現像剤容器の現像剤を
攪拌及び搬送する手段にかかる力であるか、前記現像剤
容器の現像剤の透磁率値であるか、前記現像剤容器の重
さであるか、更には、前記現像剤容器の現像剤の最上面
の高さとすることができる。

【００５５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置、プ
ロセスカートリッジ及び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。

【００５６】実施例１先ず、図１〜図３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。

【００５７】図１にはレーザービームプリンタの概略構
成を示すが、本実施例にて、レーザービームプリンタＡ
は、その全体構成は、先に図５４を参照して説明したレ
ーザービームプリンタＡと同様とされ、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７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。

【００５８】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（ＡＣ）電圧に直流
（ＤＣ）電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加され
る。

【００５９】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。

【００６０】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、ヒータ５ａを内蔵した定着ローラ５ｂ及び駆動ロー
ラ５ｃ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。

【００６１】記録媒体２は、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、
３ｉ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によって判定経路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、３
ｈ、３ｉ及び排出ローラ対３ｍによって搬送手段を構成
している。

【００６２】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。

【００６３】一方、本実施例にては、プロセスカートリ
ッジＢは、図３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。

【００６４】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、図４に示す、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１３
Ｒ（１３Ｌ）と、このガイド手段１３Ｒ（１３Ｌ）を装
入可能に装置本体１４に形成したガイド部１６Ｒ（１６
Ｌ）（図５）にて構成される。

【００６５】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。本発明によれば、現像剤量検出装置は、複数の
現像剤残量検知手段を備えており、本実施例では、第１
現像剤残量検知手段及び第２現像剤残量検知手段を有し
ている。

【００６６】先ず、第１現像剤残量検知手段について説
明する。本実施例によれば、第１現像剤残量検知手段
は、図６に示すように、現像剤量を検知する測定電極部
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。

【００６７】測定電極部材２０Ａは、例えば図６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。又、基準電極部材２
０Ｂは、詳しくは後で説明するが、図１３及び図１４に
示すように、測定電極部材２０Ａが配置されたと同じ側
の現像剤容器内であって、仕切壁２１にて区画された、
現像剤と接触することのない箇所に設けることができ
る。

【００６８】測定電極部材２０Ａは、図７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２０Ａの電極パターンは、こ
れに限定されるものではなく、図８に示すように一対の
電極２３、２４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。

【００６９】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。

【００７０】従って、本実施例によれば、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２
０Ａ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。

【００７１】斯かる測定電極部材２０Ａの電極パターン
２３、２４は、例えば厚さ０．４〜１．６ｍｍの、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、厚さ０．１ｍｍ程度のポリエステル、
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、２
４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。従って、図７及び図８に示すような複
雑な電極パターン形状であっても容易に製造することが
でき、製造コストも簡単なパターンのものと殆ど変わり
はない。

【００７２】又、図７及び図８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。
具体的には、電極２３、２４は、幅０．１〜０．５ｍ
ｍ、厚さ１７．５〜７０μｍとされ、又、間隔Ｇは０．
１〜０．５ｍｍとされる。更に、金属パターン形成面
は、例えば１２．５〜１２５μｍ程度の薄い樹脂フィル
ムにてラミネートすることも可能である。

【００７３】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。

【００７４】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１１
Ａ内の現像剤量を推定できる。

【００７５】本発明によれば、現像剤残量検出装置は、
図６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。

【００７６】基準電極部材２０Ｂは、上記測定電極部材
２０Ａと同様とされ、図７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、
又、図８に示すように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。

【００７７】本実施例によれば、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。

【００７８】つまり、本実施例の第１現像剤残量検知手
段によれば、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。

【００７９】本実施例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。

【００８０】例えば、湿度が高くなると空気中の水蒸気
量が多くなるので検知部材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環境
が変化すると測定電極部材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。

【００８１】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を比
較して差分を取り環境変動をうち消すことにより、環境
変動に影響されずに現像剤残量を測定することができ
る。

【００８２】図９の一番左側の棒グラフに示されるよう
に、現像剤量を検出する検知部材である測定電極部材２
０Ａから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１０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。

【００８３】そこで、図９及び図１０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。

【００８４】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１１を参照して更に説明する。図１１
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。

【００８５】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。

【００８６】制御回路１０２は、図１１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。

【００８７】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。

【００８８】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。

【００８９】本実施例によれば、図１２〜図１４に示す
ように、現像手段４の現像剤容器１１Ａに、測定電極部
材２０Ａと、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とが配置される。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２０
Ｂ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２０Ｂ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。

【００９０】更に説明すると、本実施例によれば、図１
３及び図１４を参照すると理解されるように、測定電極
部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂは、フレキシブルプ
リント基板のような屈曲可能な一枚の基板２２の片面に
各々の電極２３、２４が形成され、折り返して現像剤容
器内に配置することができる。又、本実施例では、測定
電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂは同じ電極パタ
ーンとされる。つまり、測定電極部材２０Ａ及び基準電
極部材２０Ｂの両電極２３、２４のパターンは、静電容
量がほぼ等しく、パターン幅、長さ、間隔及び対向面積
がほぼ等しいパターン形状とされる。このようにして作
製された基準電極部材２０Ｂは、基板のほぼ中央部にて
折り返されて、測定電極部材２０Ａが配置された現像剤
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配置される。

【００９１】上述のように、測定電極部材２０Ａ及び基
準電極部材２０Ｂは、通常のプリント基板製造工程と同
様にて製造され、そのために機材の吸湿率や、誘電率の
ばらつきや、エッチング条件の違いにより電極パターン
幅や高さのばらつきにより基板の静電容量にばらつきが
生じる。本発明では、基板の同一表面に測定電極部材２
０Ａ及び基準電極部材２０Ｂとを形成したことにより、
１枚の基板で検知部材と比較部材を兼ねているので、基
板が１枚で済みコストを安くすることができる。又、同
じ材質のものに電極パターンを形成するために基材差に
よるばらつきを抑えることができ、更に同一面にパター
ンを形成するので、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。更には、上記構成とす
ることにより、現像剤容器の上方まで検知パターンを配
置することができ、そのため、ほぼ現像剤が現像剤容器
内で満杯状態から現像剤量を測定することが可能であ
る。

【００９２】上記実施例の説明では、測定電極部材２０
Ａ及び基準電極部材２０Ｂの両電極２３、２４のパター
ンは、静電容量がほぼ等しく、パターン幅、長さ、間隔
及び対向面積がほぼ等しいパターン形状が形成されてい
るものとして説明したが、比較用の基準電極部材２０Ｂ
の電極パターン２３、２４の面積を測定電極部材２０Ａ
の電極パターン２３、２４の面積と異ならせることも可
能である。この場合は、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。このような構
成にすることにより、基準電極部材２０Ｂを小さくでき
るので、検知部材配置のためのスペースが小さくて済
む。又、両部材２０Ａ及び２０Ｂを現像剤容器１１Ａの
同じ側の同一壁面に設け、基準電極部材２０Ｂは現像剤
と接触しないように区画する構成とすることもできる
が、この場合には、限られた面積内での検知部材２０Ａ
側のパターンの比率を大きく取ることが可能になり、静
電容量の変化量や精度を高めることができる。

【００９３】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。

【００９４】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。

【００９５】次に、現像剤量検出装置の第２現像剤残量
検知手段について説明する。

【００９６】本実施例によれば、第２現像剤残量検知手
段は、図１及び図３に示すように、第２現像剤残量検知
手段の現像剤検出部８０を構成する測定電極部材として
の第一の導電部（電極）８１及び第二の導電部（電極）
８２が現像ローラ９ａに沿って配置され、第一の電極８
１又は第二の電極８２のどちらかに電圧を印加すること
で、両電極８１、８２間に静電容量を誘起させ、この静
電容量を測定することで現像剤量を検出する構成とされ
る。本実施例では、詳しくは後述するように、第一の電
極８１に電圧が印加される。

【００９７】現像ローラ９ａに内包されたマグネットロ
ーラ９ｃの磁力で現像ローラ９ａ表面に引き寄せられた
磁性現像剤は現像ローラ９ａの回転時に現像ブレード９
ｄによって掻き取られ、現像ローラ９ａ表面に均一にな
らされる。

【００９８】第一及び第二の電極８１、８２は、現像ロ
ーラ９ａの表面から掻き取られた現像剤が両電極８１、
８２間に進入する位置に配置されている。

【００９９】現像剤の誘電率は空気より高いため、第一
及び第二の電極８１、８２間に現像剤があるとき、静電
容量は増大する。従って、後で詳しくは説明するが、現
像室９Ａ内に現像剤が十分にあるときは、前述の掻き取
られた現像剤が順次、第一及び第二の電極８１、８２間
に進入するため、常に、大きな静電容量を出力する。
又、現像室９Ａ内の現像剤が消費されるにつれて、第一
及び第二の電極８１、８２間に進入する現像剤も減少
し、静電容量も減少する。即ち、現像剤量検出装置は、
静電容量変化を検出することで、現像剤量を逐次に検知
することができる。このことを模式的に示すと、図１５
のように表せる。

【０１００】また、現像剤量を逐次に検知する際に、検
知精度を向上させるためには、静電容量の変化量を増や
せばよく、従って、第一及び第二の電極８１、８２を大
きくし、静電容量を大きくするのがよい。特に、第一及
び第二の電極８１、８２の対向側の幅を、間隔よりも広
くとるのが好ましい。

【０１０１】図１９及び図２６をも参照するとより良く
理解されるように、本実施例にて第一及び第二の電極８
１、８２は、現像ローラ９ａの長手方向に沿って延在し
た細長形状とされ、例えば、ステンレススチール（ＳＵ
Ｓ）、鉄、リン青銅、アルミニウム、導電性樹脂などと
される導電性材料にて作製される。このように、第一及
び第二の電極８１、８２は導電性部材であれば、すべて
同等の作用をするが、本実施例では、現像剤の循環に影
響を出さないよう、非磁性ＳＵＳ材等の非磁性金属材料
を用いた。

【０１０２】更に具体的には、本実施例では、第一の電
極８１は、幅（Ｗ１）１４ｍｍ、厚さ（ｔ１）０．３ｍ
ｍの非磁性ＳＵＳ材にて作製し、第二の電極８２は、幅
（Ｗ２）１７ｍｍ、厚さ（ｔ２）０．５ｍｍの非磁性Ｓ
ＵＳ材にて作製し、現像ローラ９ａの長手方向に沿って
配置することにより、好結果を得ることができた。又、
両電極８１、８２は、この構成に限定されるものではな
いが、図３などに図示するように、現像剤の進入口側８
４が奥側８５より広くなるように、八の字状に配置する
のが好適である。

【０１０３】また、電極８１、８２の表面積を広げるた
めに、電極８１、８２表面を図１６（ａ）、（ｂ）に示
すように、波うち形状、絞り（エンボス）形状にしても
よい。逆に、設計上の都合により電極のスペースが確保
できないとか、或いは、コストダウンを図りたい場合に
は、第一の電極８１或いは第二の電極８２のどちらか
を、図１７及び図１８に示すように、丸棒の導体を用い
てもよい。図１７は、第二の電極８２を、又、図１８は
第一の電極８１を丸棒とした実施例を示す。図１７及び
図１８の実施例では、丸棒は１本とされるが、複数本設
けても良い。

【０１０４】次に、電極８１、８２の長手方向配置につ
いて説明すると、上述のように、第一及び第二の電極８
１、８２は、現像ローラ９ａの長手方向に沿ってほぼ画
像領域と同じ範囲の長さとし、それによって、上述のよ
うに静電容量を大きくすることができ、検知精度の向上
を図ることができる。一方、もし、検知精度を比較的必
要としない場合には、例えば、画像の中央或いは端部付
近等に相当して幅の狭い電極を配置して、コストダウン
を図ることも可能である。しかしながら、この場合に
は、長手方向の現像剤量のバラツキを検知できないの
で、それを防ぐために、図２０に示すように、幅の狭い
電極８１、８２を両端部及び中央の複数箇所に配置する
ことが望ましい。

【０１０５】次に、図２１〜図２４を用いて、現像室９
Ａ内の現像剤の循環について説明する。

【０１０６】本発明のプロセスカートリッジ、即ち、現
像装置構成部を初めて使用する場合には、第一及び第二
の電極８１、８２間には現像剤はなく、現像剤容器１１
Ａ及び現像室９Ａ内には現像剤Ｔが十分にある。このよ
うなときは、図２１に示すように、現像室９Ａ内の現像
剤Ｔは撹拌部材９ｅによって現像ローラ９ａ側に送り込
まれ、その後、現像ローラ９ａ表面に引き寄せられる。
そして、現像ローラ９ａの回転に伴って、現像ローラ９
ａの表面の現像剤は現像ブレード９ｄによって掻き取ら
れ、その現像剤は順次、第一及び第二の電極８１、８２
間に進入していく。

【０１０７】現像剤Ｔが第一及び第二の電極８１、８２
間に進入することにより、図２２に示すように、第一及
び第二の電極８１、８２間は、進入した現像剤Ｔによっ
て満たされる。このとき、現像室９Ａ内は現像剤Ｔで満
たされているため、電極８１、８２間内の現像剤Ｔは、
その出入り口８４が塞がれる形となる。そのため、現像
室９Ａ内の現像剤が減ってくるまで、電極８１、８２内
の現像剤は重力等によって自由落下することはない。即
ち、現像室９Ａ内に現像剤Ｔが十分にあるときは、第一
及び第二の電極８１、８２間内は現像剤Ｔで満たされる
ため、電極８１、８２間の静電容量は高くなる。

【０１０８】図２３に示すように、現像剤が消費され、
現像剤容器１１Ａ及び現像室９Ａ内に現像剤が少なくな
ると、電極８１、８２間内の現像剤Ｔの出入り口８４を
塞いでいた現像剤がなくなり、第一及び第二の電極８
１、８２間内の現像剤Ｔは、自重で重力方向下方に落下
する。落下した現像剤は、落下中に磁力で現像ローラ９
ａに引き寄せられたり、再び撹拌部材９ｅで現像ローラ
９ａに供給されたりする。また、電極間から直接、磁力
で現像ローラ９ａ表面に戻る現像剤もある。

【０１０９】ただ、図２３に示すような状態では、現像
室９Ａ内の現像剤が少なくなり電極８１、８２間内の現
像剤は電極間から出て行くが、現像剤が現像室９Ａ内に
ある以上、常に、現像ブレード９ｄにて掻き取られた現
像剤は第一及び第二の電極８１、８２間に供給されるの
で、電極８１、８２間の現像剤は現像室９Ａ内の現像剤
量に応じて少なくなっていく。

【０１１０】最終的には、現像剤容器１１Ａ及び現像室
９Ａ内の現像剤が消費され、図２４に示すように、現像
ローラ９ａ表面の現像剤を掻き取る現像ブレード９ｄの
先端、即ち、現像ローラ９ａと第一の電極８０の間の現
像剤が消費されることで、画像上白抜けが発生し、現像
剤エンド（ＥＮＤ）（＝現像剤無し）状態になる。

【０１１１】このように、本発明に従えば、現像室９Ａ
内の現像剤量は、第一及び第二の電極８１、８２間の現
像剤量を測定することで行われ、それは電極８１、８２
間の静電容量を測定することで逐次に検出することがで
きる。

【０１１２】上記実施例によれば、電極８１、８２周辺
の構成は、図３及び図１９に示すとおり、第一及び第二
の電極８１、８２間の奥側８５は閉じており、電極８
１、８２間の現像剤の出入り口８４は、一つである。そ
のため、上述のように、現像剤が両電極間に出入りし易
いように、現像剤の進入口側８４に位置する電極８１、
８２間を広くすることが有効である。

【０１１３】しかし、現像ローラ９ａの回転速度アップ
等により、現像ブレード９ｄによって掻き取られる現像
ローラ９ａ上の単位時間当たりの現像剤が増加すると、
第一及び第二の電極８１、８２間に、詰め込まれる現像
剤が増えパッキングしてしまうことがある。このような
パッキングが発生すると、電極８１、８２間の現像剤は
循環できないため、自重或いはマグネットローラ９ｃの
磁力では落ちてこなくなる。この現象は、現像剤が吸湿
してしまう高湿度環境下で顕著であり、この状態では、
電極８１、８２間の静電容量が変化しないため、現像剤
量が検出されなくなってしまう。

【０１１４】そこで、図２５に示すように、第一及び第
二の電極８１、８２間の奥側８５に、現像剤の入り口８
４とは異なる出口８５ａを設け、現像剤が電極８１、８
２間を通過可能とし、電極８１、８２間の現像剤のパッ
キングを防止するように構成することができる。

【０１１５】次に、第一及び第二の電極８１、８２の現
像装置構成部への取り付け構成を説明する。

【０１１６】第一及び第二の電極８１、８２による現像
剤量検出部８０は、両電極８１、８２間の静電容量を検
知することによって成り立っているので、電極８１、８
２間の位置精度は極めて重要である。また、本発明で
は、現像剤がなくなり、画像白抜けが発生する時期を正
確に検出することが目的なので、電極８１、８２は、よ
り現像剤が最後まで残る現像ローラ９ａ近傍に配置すべ
きである。

【０１１７】そこで、本実施例では、図２６に示すよう
に、第一及び第二の電極８１、８２を現像フレーム、即
ち、現像枠体１２に取り付ける。第一及び第二の電極８
１、８２の取り付け手段としては、ネジ、接着剤、カシ
メ、インサート成形等を用いることができる。斯かる構
成をとることで、第一及び第二の電極８１、８２間を精
度よく位置決めすることができ、更に、現像ローラ９ａ
の近傍に配置して、現像剤が少なくなる間際を検出する
ことが可能となる。

【０１１８】また、本実施例では、上述のように、第一
及び第二の電極８１、８２は、非磁性のＳＵＳ材にて作
製されたが、現像枠体１２に直接、蒸着、印刷等の処理
を施したり、或いは、導電性樹脂を二色成形することに
より導電部を形成して第一及び第二の電極８１、８２を
構成することも可能である。この場合には、別部材から
なる電極にくらべ、取り付け公差、部品公差が減るた
め、位置精度の向上が図れる。

【０１１９】更に、現像枠体１２が小さい場合などに
は、設計の都合によっては、図２７に示すように、現像
剤容器１１Ａの前壁１１ａに第一及び第二の電極８１、
８２を取り付けても良い。この場合は、電極８１、８２
間の位置を精度良く設置することができる。

【０１２０】更には、図２８に示すように、現像枠体１
２に第二の電極８２を、現像剤容器１１Ａの前壁１１ａ
に第一の電極８１を取り付け、現像枠体１２と現像剤容
器１１Ａとを結合することで、第一の電極８１と第二の
電極８２を対向させても良い。この場合には、各々の枠
体構成の自由度が増す。

【０１２１】上記実施例では、現像剤としては磁性現像
剤を用いた場合の現像剤逐次検知の構成について説明し
たが、本発明は、図２９に示すような、非磁性現像剤を
用いた現像装置構成を備えたプロセスカートリッジにも
適用できる。

【０１２２】非磁性現像剤を用いた現像装置構成では、
現像ローラ９ａに現像剤を供給する手段として、現像剤
塗布ローラ８６を使用する。ローラ８６は、スポンジ材
等からなる弾性体で、現像ローラ９ａと当接しながらカ
ウンター方向に回転し、そこで生じるクーロン力で現像
剤を現像ローラ９ａに塗布している。このとき最後に消
費される現像剤Ｔは、現像ローラ９ａと現像剤塗布ロー
ラ８６との接触部の上部である。そこで、その上部近傍
に、第一及び第二の電極８１、８２を配置すれば磁性現
像剤を用いたプロセスカートリッジと同様に現像剤量を
逐次に検知することができる。

【０１２３】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３０を参照して更に説明する。図３０
は、画像形成装置における第一及び第二の電極８１、８
２を備えた現像剤量検出部８０の接続態様をも示す現像
剤量検出回路の一例を示す。

【０１２４】現像剤量に応じて変動する静電容量Ｃａを
有する検出部８０は、インピーダンス素子としてその一
方の入力側電極、本実施例では第一の電極８１は、第一
の電気接点９１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、本実施例では第二の電極８２は、第二の電気接点９
２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。基準容量素子（Ｃｂ）も又、現像バイアス
回路１０１に接続されており、バイアス回路１０１を介
して印加されるＡＣ（交流）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。勿論、現
像ローラ９ａには、プロセスカートリッジＢを装置本体
１４に装着したとき、装置本体１４に配置された接点１
９が、現像ローラ９ａの電気接点９３の接点部９３ａに
電気的に接続されることにより、バイアス回路１０１か
ら現像バイアス電圧が印加される。

【０１２５】制御回路１０２は、基準容量素子（Ｃ
ｂ）、即ち、基準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Ｒ
３、Ｒ４で設定されたＶ３に加算し、基準電圧Ｖ１を決
めている。

【０１２６】従って、現像剤量検出部８０に印加される
ＡＣ（交流）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。

【０１２７】本発明の画像形成装置によれば、上述した
ように第２現像剤残量検知手段を構成する第一及び第二
の電極８１、８２間の現像剤量を逐次に検知して、その
情報をもとにして現像剤量の消費量を表示することによ
り、ユーザーに新しいプロセスカートリッジを、或い
は、現像剤補給カートリッジの準備を促し、更に、現像
剤エンドの検知情報によりプロセスカートリッジの交換
或いは現像剤の補給を促すことができる。

【０１２８】図３１は、本実施例に従った現像剤量検出
装置にて現像剤の逐次残量検知を行う際の検知結果の流
れを示すブロック図である。

【０１２９】図３１に示すように、本実施例では、第１
及び第２現像剤残量検知手段にて検知された値Ａ１、Ａ
２は、画像形成装置本体に設けられたＣＰＵ（図示せ
ず）内に入力し、それらの値を演算して、その結果が残
量表示手段に送られる。

【０１３０】ＣＰＵ内には、検出値Ａ１、Ａ２から現像
剤量を換算する変換テーブルが、それぞれ第１及び第２
現像剤残量検知手段に応じて用意されている。

【０１３１】現像剤量検出装置における現像剤残量検知
手段による検知結果の制御方法については、実施例３に
て更に詳しく説明する。

【０１３２】実施例２図３２に本発明の他の実施例を示す。本実施例のプロセ
スカートリッジＢは、現像剤量検出部８０の測定電極部
材として、更に、第三の導電部（電極）８３を設けた以
外は、実施例１のプロセスカートリッジＢと同じ現像装
置構成とされ、従って、同じ構成及び作用をなす部材に
は、同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略する。

【０１３３】勿論、本発明に従って構成される第一及び
第二の導電部（電極）８１、８２も又、その構成及び配
置、更には、電極８１、８２間における現像剤の循環、
電極８１、８２の周辺構成、電極８１、８２の取り付け
方法など実施例１と重複する構成及び作用についての説
明は省略する。

【０１３４】本実施例の構成の主たる目的は、画像白抜
けが発生する間際を正確に検知することである。そのた
めには、現像剤が最後に消費される箇所の現像剤量を検
知すればよい。従って、本実施例では、実施例１にて現
像剤の循環に関して説明したように、第二、第三の電極
８２、８３と現像ローラ９ａとの間の現像剤量を検知す
る構成とされる。

【０１３５】つまり、本実施例の現像剤量検知装置によ
れば、図３２に示すように、実施例１の場合と同様に、
第一の電極８１及び第二の電極８２を設置すると共に、
更に、第三の電極８３が現像ローラ９ａに沿って配置さ
れる。第三の電極８３は、第一、第二の電極８１、８２
より、より現像ローラ９ａに近接した位置に設置され
る。

【０１３６】上記構成にて、第一の電極８１に電圧を印
加することで、第一及び第二の電極８１、８２間に静電
容量Ｃａを誘起させ、それと同時に現像ローラ９ａに印
加される現像バイアス電圧によって現像ローラ９ａと第
三の電極８３間にも静電容量Ｃｃを誘起させる。そし
て、それらの静電容量Ｃａ、Ｃｃを測定することで、現
像剤量を検出する。

【０１３７】本実施例における現像剤量検出回路の一例
を図３３に示す。全体回路構成は、現像ローラ９ａに対
向して第三の電極８３が配置され、現像ローラ９ａと第
三の電極８３間に静電容量Ｃｃが誘起される構成とされ
る以外は、図３０に図示し説明した実施例１の現像剤検
出回路と同様であるので詳しい説明は省略する。

【０１３８】本実施例では、図３３に示すように、第一
の電極８１に電圧を印加するために電子写真画像形成装
置本体１４の電極１７と電気的に接する接点９１と、現
像ローラ９ａに現像バイアス電圧を印加するために装置
本体１４の電極１９と接する接点９３と、が設けられ
る。これらの接点９１、９３を別々に有するため、設計
の自由度向上が図れる。

【０１３９】又、第一の電極８１に印加する電圧は、現
像バイアス回路１０１からの電圧を印加することによ
り、電源を増やすことがなく、コストアップを避けるこ
とができる。

【０１４０】更に、それらの接点を一部品にすることで
接点間で生ずる、浮遊容量を持つことがなく、静電容量
を正確に測定することができる。

【０１４１】このように、本実施例においても、第一及
び第二の電極８１、８２間では現像室９Ａ内の現像剤の
減少に伴って、逐次に現像剤量を検知することができ、
現像ローラ９ａと第三の電極８３間では現像剤のエンド
（ＥＮＤ）検知を正確に行うことができる。このときの
現像剤量とその出力の関係を図３４（ａ）、（ｂ）、
（ｃ）に模式的に示す。

【０１４２】又、図３３に示すように、第一及び第二の
電極８１、８２によって形成される第一の静電容量素子
（Ｃａ）と、現像ローラ９ａと第三の電極８３によって
形成される第二の静電容量素子（Ｃｃ）とを並列に接続
することにより、画像形成装置本体１４及びプロセスカ
ートリッジＢの接点数を減らすことができ、コストダウ
ンが行える。

【０１４３】更に、電線の配回しをすると、電線間で静
電容量を持ち、それによって検知精度を落とすことにな
る。電線の配回しを少なくすることは、検知精度の向上
につながる。従って、図３３に示すように、第二及び第
三の電極８２、８３を電気的に接続するのが好ましい。
更に好ましくは、図３５に示すように、第二及び第三の
電極８２、８３を一体的に形成すれば、配線を最小限に
抑えることができ、検知精度を正確に維持することがで
きる。このとき、第三の電極８３は、第二の電極８２に
対し屈曲して構成され、上述のように、第三電極８３が
より現像ローラ９ａに近接するようにされる。

【０１４４】本実施例によると、第１現像剤残量検知手
段は、現像剤残量検知手段表面近傍の、即ち、測定電極
部材２０Ａ表面近傍の現像剤量を検知する方式であるた
め、現像剤残量が多いときは、比較的精度の高い検出を
行うことができる。しかしながら、現像ローラ９ａ上に
現像可能な現像剤がなくなることによって生じる不良画
像である「白抜け画像」発生寸前の状態を把握するのは
困難である。

【０１４５】何故なら、「白抜け画像」発生寸前の状態
は、現像ローラ９ａ表面に存在する現像剤の量を直接的
に検知する方式の方がより正確に検知することが可能で
ある。又、現像剤容器１１Ａ内に現像剤がなくなっても
測定電極部材２０Ａ表面上の現像剤が完全になくなるこ
とはなく、その分がバラツキの要因ともなるからであ
る。

【０１４６】一方、第２現像剤残量検知手段は、原理的
には、現像剤容器１１Ａの形状の許す範囲内ではある
が、導電性部材、即ち、第一、第二、第三の電極８１、
８２、８３の配置によって検出精度の高い部分を選択す
ることが可能となるが、より全体を検知しようとすれば
するほど第一及び第二の電極の間隔を広げる必要が生
じ、その結果、静電容量の変化が小さくなり、検出精度
が悪くなる。

【０１４７】本実施例では、比較的現像剤残量が少ない
ときを逐次に検知する第一及び第二の電極８１、８２、
及び「白抜け画像」発生近傍の現像剤残量検知をより正
確に行う第三の電極８３とを備え、これら電極８１、８
２、８３と現像ローラ９ａとの２種類のコンデンサを並
列に接続することによって現像剤残量が比較的少ないと
きから「白抜け画像」発生までを精度良く逐次に検知で
きるように各電極を設置した。

【０１４８】図３６を参照すると、第１現像剤残量検知
手段の現像剤残量に対する静電容量の推移を図３６
（ａ）に、第２現像剤残量検知手段の現像剤残量に対す
る静電容量の推移を図３６（ｂ）に、又、それらを合わ
せた現像剤残量に対する静電容量の推移を図３６（ｃ）
に示す。図３６にて出力が変化している部分が検知可能
な範囲である。

【０１４９】図３６（ｃ）に示すように、複数の現像剤
残量検知手段を有することによって現像剤量の多いとき
から「白抜け画像」が発生するまで常に精度の高い現像
剤残量逐次検知を行うことが可能となった。

【０１５０】本実施例では、２種類の現像剤残量検知手
段を用いることによって、検知精度の向上を図ったが、
２種類に限らず、複数個の現像剤残量検知手段を有する
ことによって、同様の効果を得ることができることは言
うまでもない。

【０１５１】実施例３次に、上記実施例にて説明した本発明に従った２種類の
現像剤残量検知手段の検知結果の制御方法について説明
する。

【０１５２】上述のように、本発明の現像剤量検出装置
によれば、第１現像剤残量検知手段と第２現像剤残量検
知手段とを組み合わせた場合、図３６（ｃ）に示すよう
に、検知可能範囲に重複部分ができる。

【０１５３】図３７（ａ）〜（ｅ）を参照すると、横軸
は現像剤残量表示値であり、縦軸は出力値、即ち、検出
値である。第１現像剤残量検知手段と第２現像剤残量検
知手段の検知結果に検知誤差が存在しなければ、図３７
（ａ）のように、第１現像剤残量検知手段の検知結果
を、検知可能領域が重複している範囲内のどの部分で第
２現像剤残量検知手段の検出値に移行しても全く問題は
発生しない。

【０１５４】しかし、実際には、製造バラツキ、検知回
路の検知バラツキなどが主要因と思われるが、図３７
（ｂ）に示すような検知誤差を有している。図３７
（ｂ）において、直線Ａ１は、第１現像剤残量検知手段
の検出値の理想的な、即ち、検知誤差がない場合のもの
で、これに対し、検知誤差を考慮した場合の直線がＢ１
とＣ１である。従って、Ｂ１とＣ１の直線が離れている
ほど検知誤差が大きいことになる。

【０１５５】更に、直線Ａ２は、第２現像剤残量検知手
段の検出値の理想的な、即ち、検知誤差がない場合のも
ので、これに対して検知誤差を考慮した場合の直線がＢ
２、Ｃ２である。

【０１５６】このような関係にある現像剤残量検知手段
を用いてＢ１の直線を示すような第１現像剤残量検知手
段と、Ｃ２の直線を示すような第２現像剤残量検知手段
との組み合わせだった場合を図３７（ｃ）に示す。この
場合では、検知可能範囲の重複部分のどの部分で検知方
式を移行しても表示値としての現像剤残量が大きく増加
してしまい、ユーザーを困惑させる原因となり得る。

【０１５７】これに対して、図３７（ｄ）のように重複
部分に入ったら２つの検出値の平均値にて現像剤残量を
表示し、第１現像剤残量検知手段では検知可能となる部
分で第２現像剤残量検知手段へと完全に移行する。この
方式の方が、場合によってはユーザーの困惑も少なく済
み、実際の値から離れた値を表示してしまう可能性が低
い。

【０１５８】又、第１現像剤残量検知手段の検出値をＡ
１、重みをａとし、第２現像剤残量検知手段の検出値を
Ａ２、重みをｂとし（ａ＋ｂ＝１．０）、重複部分を例
えば４段階に区切り、第１段階以前(a＝1.0、b＝0.
0）、現像剤残量推定値＝A1×1.0＋A2×0第１段階で
は(a＝0.8、b＝0.2）、現像剤残量推定値＝A1×0.8＋
A2×0.2第２段階では(a＝0.6、b＝0.4）、現像剤残量
推定値＝A1×0.6＋A2×0.4第３段階では(a＝0.4、b＝0.
6）、現像剤残量推定値＝A1×0.4＋A2×0.6第４段階
では(a＝0.2、b＝0.8）、現像剤残量推定値＝A1×0.2
＋A2×0.8第４段階以降(a＝0.0、b＝1.0）、現像剤残
量推定値＝A1×0.0＋A2×1.0などのように徐々に移行さ
せる方式も有効で、上記の区切り数を多くすればするほ
ど滑らかな移行を行うことが可能となる。

【０１５９】次に、図３７（ｄ）に示すような態様にて
検知を行う場合の制御方法の一実施例を図３９に示すフ
ローチャートに従って説明する。

【０１６０】本実施例によると、第１及び第２現像剤残
量検知手段より検知された現像剤残量情報（検出値Ａ１
及びＡ２とする。）をＣＰＵ内に入力する。この検出値
Ａ１、Ａ２と予め設定された値ａ、ｂとの大小関係を比
較し、今の現像剤残量状態が第１現像剤残量検知手段の
みが有効なのか、或は、第１及び第２現像剤残量検知手
段共に有効なのかを判断する。

【０１６１】その結果、第１現像剤残量検知手段のみが
有効な場合、検出値Ａ１のみを用いて現像剤量に換算し
て現像剤残量を表示する。第１及び第２現像剤残量検知
手段共に有効な場合には、検出値Ａ１及びＡ２の値より
移行期間第ｎ段階であると判断し、各検出値に重みを付
けて現像剤量を算出して、表示する。

【０１６２】以上を繰り返し、その後、検出値Ａ１、Ａ
２の値より移行期間が終了したものと判断した場合、即
ち、第２現像剤残量検知手段のみが有効な状態になった
ら検出値Ａ２のみを用いて現像剤残量に換算して表示す
る。

【０１６３】尚、本実施例では、現像剤残量情報Ａ１、
Ａ２は、現像が行われる度に検知したが、検知タイミン
グとしては特に制約はない。

【０１６４】別法によれば、図３７（ｅ）に示すよう
に、現像剤残量の表示値を保持しておき、その値よりも
第２現像剤残量検知手段の検出値がその値より下回った
時点より第２現像剤残量検知手段による検知結果を用い
るようにしても、現像剤残量の表示が突然増えることが
なくユーザーの困惑を軽減できる。

【０１６５】次に、図３７（ｅ）に示すような態様にて
検知を行う場合の制御方法の一実施例を図４０に示すフ
ローチャートに従って説明する。

【０１６６】本実施例によると、第１及び第２現像剤残
量検知手段より検知された現像剤残量情報（検出値Ａ１
及びＡ２とする。）をＣＰＵ内に入力する。この検出値
Ａ１、Ａ２と予め設定された値ａ、ｂとの大小関係を比
較し、今の現像剤残量状態が第１現像剤残量検知手段の
みが有効なのか、或は、第１及び第２現像剤残量検知手
段共に無効なのかを判断する。

【０１６７】その結果、第１現像剤残量検知手段のみが
有効な場合、検出値Ａ１のみを用いて現像剤量に換算し
て現像剤残量を表示する。第１及び第２現像剤残量検知
手段共に無効な場合には、検出値Ａ１のみを用いて現像
剤量に換算して表示する。

【０１６８】以上を繰り返し、その後、検出値Ａ２のみ
が有効な状態になったら検出値Ａ２のみを用いて現像剤
残量に換算して表示する。

【０１６９】尚、本実施例では、現像剤残量情報Ａ１、
Ａ２は、現像が行われる度に検知したが、検知タイミン
グとしては特に制約はない。

【０１７０】以上説明したように、複数の現像剤残量検
知手段を有して検知可能な領域が一部重なっている場合
において制御を適正化することによって、ユーザーにと
って困惑の起きづらい現像剤残量表示を行うことが可能
となった。

【０１７１】このように、上述の実施例では、図３７
（ａ）〜（ｅ）で示したように、検知可能な範囲に重複
部分が存在したが、容器構成や現像構成などの問題によ
り、図３８（ａ）に示すように、現像剤残量を検知可能
な範囲が全く重複しないことも考えられる。

【０１７２】この場合には、図３８（ｂ）に示すよう
に、いずれの現像剤残量検知手段においても検知不可能
な領域では、現像剤レベルを例えば第１現像剤残量検知
手段の検知理想値Ａ１の最小値Ａ１−idealと、第２現
像剤残量検知手段の検知理想値Ａ２の最大値Ａ２−idea
lとの平均値Ａなどの値で一定として、第２現像剤残量
検知手段が検知可能になった時点で瞬時にその値を使用
して現像剤残量を推測する制御が望ましい。勿論、最小
値Ａ１−ideal及び最大値Ａ２−idealとの平均値の代わ
りに、中心値を使用しても良く、又、第１現像剤残量検
知手段の実測値を使用しても良い。

【０１７３】その際、検知誤差が存在するばあいで、現
像剤残量の表示が増加してしまう場合においても、より
正確な検知結果を表示するという観点より同様の制御が
必要となる。

【０１７４】次に、図３８（ｂ）に示すような態様にて
検知を行う場合の制御方法の一実施例を図４１に示すフ
ローチャートに従って説明する。

【０１７５】本実施例によると、第１及び第２現像剤残
量検知手段より検知された現像剤残量情報（検出値Ａ１
及びＡ２とする。）をＣＰＵ内に入力する。この検出値
Ａ１、Ａ２と予め設定された値ａ、ｂとの大小関係を比
較し、今の現像剤残量状態が第１現像剤残量検知手段の
みが有効なのか、或は、第１及び第２現像剤残量検知手
段共に無効なのかを判断する。

【０１７６】その結果、第１現像剤残量検知手段のみが
有効な場合、検出値Ａ１のみを用いて現像剤量に換算し
て現像剤残量を表示する。第１現像剤残量検知手段が無
効で、且つ第２現像剤残量検知手段が無効な場合には、
第１現像剤残量検知手段の検知可能最低値と、第２現像
剤残量検知手段の検知可能最高値との平均値を表示す
る。一方、第１現像剤残量検知手段が無効で、且つ第２
現像剤残量検知手段が有効な場合には、検出値Ａ２のみ
を用いて現像剤残量に換算して表示を行う。

【０１７７】以上を繰り返す。

【０１７８】尚、本実施例では、現像剤残量情報Ａ１、
Ａ２は、現像が行われる度に検知したが、検知タイミン
グとしては特に制約はない。

【０１７９】本実施例では、２種類の現像剤残量検知手
段を用いた制御についてのみ説明したが、２種類に限ら
ず複数個の現像剤残量検知手段を有する場合でも本実施
例で述べた上記各制御方法を用いることによって同様の
効果を上げることが出来ることはいうまでもない。

【０１８０】実施例４次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例
では、第１現像剤残量検知手段として以下に示す方式を
用いたこと以外は、実施例１と同様である。

【０１８１】本実施例における第１現像剤残量検知手段
としては、露光手段であるレーザーの発光時間を積算記
憶させておき、その積算時間より現像剤の消費量を検知
する方式を用いた。つまり、本実施例では、レーザー発
光の積算時間と消費量との換算テーブル若しくは換算式
を本体内に有しておき、その換算方法によって消費量を
決定する。

【０１８２】本実施例における第１現像剤残量検知手段
では、基本的に「現像剤未使用」状態から「白抜け画像
発生」状態まで検知することが可能となるが、印字率の
低い例えば文字パターンを出力し続けた場合と、印字率
の比較的高い画像パターンなどを出力しつづけた場合と
では同じ積算発光時間でも消費量は異なってくる傾向が
あり、トナーを消費するに従って検知精度が低下してく
る。

【０１８３】図４２に、本実施例における第１現像剤残
量検知手段の現像剤残量に対するレーザー発光の積算時
間の推移（図４２中の直線Ａ）と、第２現像剤残量検知
手段の現像剤残量に対する静電容量の推移（図４２中の
直線Ｂ）とを示す。

【０１８４】本実施例においても、検知誤差がなければ
第２現像剤残量検知手段に検出値を移行するまでもなく
「白抜け発生」まで第１現像剤残量検知手段の検出値を
用いれば良い。しかし、上述の通り、第１現像剤残量検
知手段の検出値は現像剤使用量が多くなるほど誤差が増
加して行くため、現像剤残量が少ない時点から「白抜
け」時点までの検知精度を高めるべく、第２現像剤残量
検知手段を用いている。

【０１８５】本実施例における第１現像剤残量検知手段
の検出値から第２現像剤残量検知手段の検知への以降に
関して次に説明する。

【０１８６】この場合にも、実施例３で説明したよう
に、徐々に移行する方式や、現像剤残量の表示結果が大
きく増加しないような制御を行っても良いが、現像剤が
少ないときを検知する第２現像剤残量検知手段の方が検
知精度が高く、「白抜け」間際であり、より精度の高い
検知が早く求められるため、現像剤が少ないときを検知
する第２現像剤残量検知手段が検知可能になった直後に
検知精度の高いこの第２現像剤残量検知手段の出力結果
のみを使用しても良い。

【０１８７】以上説明したように、現像剤残量を検知可
能な領域が現像剤が少ないときだけ重なっている場合に
は、実施例３で説明した制御を用いるか、若しくは精度
の高い方の検知結果を瞬時に用いることによって、ユー
ザーにとってメリットの高い現像剤残量表示を行うこと
が可能となった。

【０１８８】次に、図４２に示すような態様にて検知を
行う場合の制御方法の一実施例を図４３に示すフローチ
ャートに従って更に説明する。

【０１８９】本実施例によると、第１及び第２現像剤残
量検知手段より検知された現像剤残量情報（検出値Ａ１
及びＡ２とする。）をＣＰＵ内に入力する。この検出値
Ａ２と予め設定された値ｂとの大小関係を比較し、今の
現像剤残量状態が、第２現像剤残量検知手段が有効なの
かを判断する。

【０１９０】その結果、第２現像剤残量検知手段が無効
な場合、検出値Ａ１のみを用いて現像剤量に換算して現
像剤残量を表示する。第２現像剤残量検知手段が有効な
場合には、検出値Ａ２の値より移行期間第ｎ段階である
と判断し、各検出値に重みを付けて現像剤残量を算出
し、表示する。

【０１９１】以上を繰り返し、その後移行期間が終了し
た場合、検出値Ａ２の値のみを用いて現像剤残量に換算
して、表示する。

【０１９２】尚、本実施例では、現像剤残量情報Ａ１、
Ａ２は、現像が行われる度に検知したが、検知タイミン
グとしては特に制約はない。

【０１９３】実施例５次に、図４４を参照して、本発明の更に他の実施例につ
いて説明する。図４４には、電子写真画像形成装置に装
着されるプロセスカートリッジＢのみを図示している
が、本実施例では、第１現像剤残量検知手段として以下
に示す方式を用いたこと以外は、実施例１と同様の構成
とされることを理解されたい。

【０１９４】本実施例における第１現像剤残量検知手段
としては、図４４に示すような導電性の板状電極４５を
現像剤容器１１Ａの外側に配置し、現像ローラ９ａとこ
の導電性板４５との間に静電容量値に現像剤残量を推測
する方式を用いた。

【０１９５】本実施例の方式によると、対となる現像ロ
ーラ９ａと導電性板４５との間隔が広いため、静電容量
の変化量が比較的小さく、検知精度としてはそれほど高
くはないが、現像剤量が多いときから「白抜け」発生ま
で検知が可能である。

【０１９６】本実施例では、図４５に示すように２つの
現像剤残量検知手段が共にそれぞれ現像剤量の多少に拘
わらず、検知を行うことが可能である。図４５にて、第
１現像剤残量検知手段の検出値は直線Ａ１から得られ、
第２現像剤残量検知手段の検出値は直線Ａ２から得られ
る。

【０１９７】しかしながら、２つの現像剤残量検知手段
は共に検知誤差を有するため、以下に示すような制御を
行って現像剤残量を推測する。

【０１９８】本実施例における第１現像剤残量検知手段
は、現像剤残量の多少に拘わらず常にほぼ一定の検知誤
差を有するのに対し、第２現像剤残量検知手段は現像剤
残量が少なくなるにつれて検知誤差が多くなって行く傾
向がある。

【０１９９】そのため、第１現像剤残量検知手段の検出
値をＡ１、重みをａとし、第２現像剤残量検知手段の検
出値をＡ２、重みをｂとし（ａ＋ｂ＝１．０）、現像剤
量全体を例えば６段階に区切り、第１段階では(a＝0.0、b＝1.0）、現像剤残量推定値
＝A1×0.0＋A2×1.0 第２段階では(a＝0.2、b＝0.8）、現像剤残量推定値
＝A1×0.2＋A2×0.8 第３段階では(a＝0.4、b＝0.6）、現像剤残量推定値
＝A1×0.4＋A2×0.6 第４段階では(a＝0.6、b＝0.4）、現像剤残量推定値
＝A1×0.6＋A2×0.4 第５段階では(a＝0.8、b＝0.2）、現像剤残量推定値
＝A1×0.8＋A2×0.2 第６段階では(a＝1.0、b＝0.0）、現像剤残量推定値
＝A1×1.0＋A2×0.0 などのように最初は第２現像剤残量検知手段の検出値に
重みを多く持たせ、徐々に重みを第１現像剤残量検知手
段に移行させる方式だとより正確な検知を行うことが可
能となる。

【０２００】本実施例では、第１現像剤残量検知手段は
現像剤残量の多少に拘わらず常にほぼ一定の検知誤差を
有するのに対して、第２現像剤残量検知手段は現像剤残
量が少なくなるにつれて検知誤差が多くなって行く傾向
がある手段についての制御について説明したが、その他
の場合も含めて制御の方式について纏めると、（１）２つの現像剤残量検知手段の精度が、現像剤を消
費するに従って、良化するもの、悪化するもの、
殆ど変化しないもの、のどのタイプかによって最適な制
御が変わってくる。（２）上記のタイプの検出結果は、初期では重みを低
めに設定し、現像剤消費に従って重みを高くして行けば
良い。（３）上記のタイプの検出結果は、初期では重みを高
めに設定し、現像剤消費に従って低くして行けば良い。（４）上記のタイプの検出結果は、初期から白抜け発
生まで同程度の重み付けを行えば良い。（５）同じタイプの検知手段を有している場合には、互
いの値の平均を取った値を用いるのが好ましい。

【０２０１】次に、図４５に示すような態様にて検知を
行う場合の制御方法の一実施例を図４６に示すフローチ
ャートに従って更に説明する。

【０２０２】本実施例によると、第１及び第２現像剤残
量検知手段より検知された現像剤残量情報（検出値Ａ１
及びＡ２とする。）をＣＰＵ内に入力する。この検出値
Ａ１、Ａ２の値より移行期間第ｎ段階であると判断し、
各検出値に重みを付けて現像剤残量を算出し、表示す
る。

【０２０３】以上を繰り返す。

【０２０４】尚、本実施例では、現像剤残量情報Ａ１、
Ａ２は、現像が行われる度に検知したが、検知タイミン
グとしては特に制約はない。

【０２０５】実施例６次に、図４７を参照して、本発明の更に他の実施例につ
いて説明する。図４７には、電子写真画像形成装置に装
着されるプロセスカートリッジＢの現像手段９のみを図
示しているが、本実施例では、第２現像剤残量検知手段
として以下に示す方式を用いたこと以外は、実施例１と
同様の構成とされることを理解されたい。

【０２０６】本実施例における第２現像剤残量検知手段
としては、図４７に示すような導電性の電極棒４６を現
像ローラ９ａの軸線に対して平行に配置する構成とし、
現像ローラ９ａとこの導電性棒４６との間の静電容量を
測定することによって、主に現像ローラ近傍の現像剤残
量を検知する方式を用いた。

【０２０７】本実施例の方式によると、逐次残量検知を
行うことは、静電容量の変化量を大きくすれば可能では
あるが、現像剤の流れを阻害しないようにするために、
現像ローラ９ａに対向する表面積は小さくし、又現像ロ
ーラ９ａに対し極端には近づけることができない。その
ために、静電容量の変化を大きくすることが困難であ
り、一般的には、現像剤の有無検知のみを行っている。

【０２０８】図４８に示すように、第１現像剤残量検知
手段の検知可能な範囲Ａが有無検知部Ｂを含んでいる場
合には、有無検知の方が検知精度が高いため、有無検知
が作動したら瞬時にその値を用いる方が好ましい。

【０２０９】図４９に示すように、第１現像剤残量検知
手段の検知可能な範囲Ａが有無検知部Ｂを含んでいない
場合には、徐々に現像剤残量表示を変化させるようなア
ナログ的な表示を行うことは困難なので、その間の表示
は、「白抜け発生寸前状態」表示の一段階前の状態であ
る、例えば「白抜け発生注意状態」などを表示しても良
い。有無検知の方が検知精度が高いため、有無検知が作
動したら瞬時にその値を用いる方が好ましい。

【０２１０】実施例７図５０には、本発明の他の態様であるカートリッジ化さ
れた現像装置Ｃの一実施例を示す。

【０２１１】本実施例の現像装置Ｃは、現像ローラ９ａ
のような現像剤担持体と、この現像剤担持体に現像剤を
供給するために、内部にトナーを収容した現像室９Ａ
と、を有し、プラスチック製の現像枠体１１により一体
的にカートリッジ化される。即ち、本実施例の現像装置
Ｃは、実施例１〜６で説明したプロセスカートリッジＢ
の現像装置構成部をユニット化したものであり、即ち、
プロセスカートリッジＢから、感光体ドラム７、帯電手
段８、クリーニング手段１０を除いて一体化したカート
リッジと考えることができる。従って、実施例１〜６に
て説明した全ての現像装置構成部及び現像剤量検出手段
構成が同様に本実施例の現像装置においても適用され
る。従って、これら構成及び作用についての説明は、実
施例１〜６において行った上記説明を援用する。

【０２１２】勿論、本実施例の現像装置においても、第
三の電極８３を同様に設け得ることも当然である。

【０２１３】実施例８上記実施例１〜７において、現像剤残量検知手段として
は、電極部材を配置し、静電容量の変化を用いる方式、
或は、感光体ドラム７上に静電潜像を形成する露光手
段、即ち、レーザーやＬＥＤなどの発光時間を累積して
行くことによって、現像剤消費量を推測し、その結果に
より現像剤残量を検知する方式、について説明したが、（１）図５１（ａ）、（ｂ）に示すように、現像剤容器
１１Ａ内の現像剤Ｔを攪拌及び搬送する攪拌搬送部材９
ｂにかかる力の変動、或は、回転によって現像剤を攪拌
搬送する場合はトルクの変動、などを読み取ることによ
って現像剤容器１１Ａ内の現像剤の残量を検知する方
式。（２）図５２（ａ）、（ｂ）に示すように、現像剤容器
１１Ａ内の現像剤Ｔの最上面の動きに常に追従する物体
２００を配置し、その物体２００の高さを測定すること
によって現像剤の残量を検知する方式。（３）現像剤容器１１Ａ内に残存する現像剤Ｔの重量に
よって検知する方式。（４）図５３に示すように、現像剤容器１１Ａの上部近
傍に設置した発光、受光素子２０１から現像剤面に光２
０２を当て、その反射光２０３の波長、応答時間、入射
角とほぼ垂直方向への移動距離を測定するか、或は、光
の代わりに音波を用いた場合には反射音波の周波数など
から現像剤面の高さを測定することによって現像剤の残
量を検知する方式。（５）現像剤容器１１Ａ内にコイルを配置し、このコイ
ル内を通過する現像剤の量によって透磁率が異なること
を利用して現像剤の残量を検知する方式。（６）上記（１）から（５）に記載する手段を複数有す
ることによって擬似的に現像剤の残量を逐次検知する方
式。などの方式を用いた場合でも、上記実施例と同様の
効果を上げることができる。

【０２１４】上記実施例１〜８の各実施例に則して説明
した本発明によれば、残りの現像剤の量を精度良く逐次
に検出することができる。

【０２１５】現像剤量検出装置からの現像剤残量情報
は、現像剤量表示手段により表示される。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５７及び図５８に示すように表示される。
図５７及び図５８においては、現像剤量に応じて動く針
１５１がゲージ１５２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。

【０２１６】又、図５９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ＬＥＤ１５３を点滅させても良い。

【０２１７】尚、本発明は、当初、容器内に収納されて
いる現像剤の量を１００％としたときに、現像剤の量を
１００％〜０％までの全領域にわたって逐次に検出する
ことに限定されるものではない。例えば、容器内の現像
剤の残量が５０％〜０％までの領域にわたって逐次に検
出するようにしても良い。ここで、現像剤の残量が０％
とは、現像剤が完全になくなったことのみを意味するも
のではない。例えば、現像剤の残量が０％とは、容器内
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。

【０２１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の現像装
置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
は、現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための
複数の現像剤残量検知手段を有し、（１）各現像剤残量
検知手段による検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ
各現像剤残量検知手段による検出値にはそれぞれ重み付
けを行い、更に、重複期間を複数段階に分け、各段階ご
とに徐々に前の現像剤残量検知手段の検出値から次の現
像剤残量検知手段の検出値へと重み付けを移行して行く
構成とするか、（２）各現像剤残量検知手段による検出
可能な現像剤残量を重複させ、重複領域に入った段階で
瞬時に検出精度の高い方の現像剤残量検知手段による検
出値のみを使用する構成とするか、（３）各現像剤残量
検知手段による検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ
各現像剤残量検知手段による検出値にはそれぞれ重み付
けを行い、そして現像剤を消費するに従って、検知精度
が悪化する現像剤残量検知手段の検出値には、現像剤残
量を予測する際に現像剤の消費に従って重みを徐々に減
少させて行き、現像剤を消費するに従って、検知精度が
良化する現像剤残量検知手段の検出値には、現像剤残量
を予測する際に現像剤の消費に従って重みを徐々に増加
させて行く構成とするか、（４）各現像剤残量検知手段
による検出可能な現像剤残量が重複しておらず、重複し
ていない現像剤残量検出不可能な領域では、検出可能な
現像剤量領域が多い方の現像剤残量検知手段の理想的な
検出最小値と、検出可能な現像剤量領域が少ない方の現
像剤残量検知手段の理想的な検出最大値との平均値、若
しくはその近傍値を表示する構成、とされるので、
（１）複数の現像剤残量検知手段の検知可能領域と検知
誤差との関係により、最適な方法で、第１現像剤残量検
知手段の検出値より第２現像剤残量検知手段の検出値へ
移行して行くため、ユーザーにとってより好ましい現像
剤残量の表示を行うことができる。（２）画像上の弊害
を起こすことなく、しかも、ユーザーの手を煩わせるこ
ともなく、無駄なく現像剤を使用することができる。
（３）高寿命な現像装置或はプロセスカートリッジであ
っても、簡単な構造にて、現像剤の満タンの状態から印
字不良直前のニアエンド状態までを正確に且つ精度良く
検知することができ、又、ユーザーの装置使用に際して
の利便性を向上させることができ、しかも安価である。
（４）複数人で使用したり、大規模なプリントジョブを
行なう場合においても、現像剤の消費状態を正確にモニ
ターすることができ、現像装置或はプロセスカートリッ
ジの交換時期を正確に把握することが可能であり、ユー
ザーの装置使用に際しての利便性を向上させることがで
き、しかも安価である。という効果を有している。

【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】本発明に係る電子写真画像形成装置の外観斜視
図である。

【図３】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４】本発明に係るプロセスカートリッジの下方より
見た外観斜視図である。

【図５】プロセスカートリッジを装着するための装置本
体の装着部を示す外観斜視図である。

【図６】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７】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８】測定電極部材及び基準電極部材の他の実施例を
示す正面図である。

【図９】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１０】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１１】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１２】測定電極部材及び基準電極部材の配置構成を
説明するための図である。

【図１３】本発明に従った現像剤量検出装置の一実施例
を説明するための現像剤容器の斜視図である。

【図１４】図１３と同様の図で、基準電極部材を現像剤
容器内に設置した態様を説明するための現像剤容器の斜
視図である。

【図１５】本発明に従った現像剤量検出装置におけるト
ナー量と静電容量との関係を示すグラフである。

【図１６】本発明に従った現像剤量検出装置の第一及び
第二の電極の実施例を示す斜視図である。

【図１７】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図１８】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図１９】現像フレームに対する第一及び第二の電極の
取付態様を示す斜視図である。

【図２０】現像フレームに対する第一及び第二の電極の
他の取付態様を示す斜視図である。

【図２１】本発明に係るプロセスカートリッジの現像室
における現像剤の循環態様を説明するための縦断面図で
ある。

【図２２】本発明に係るプロセスカートリッジの現像室
における現像剤の循環態様を説明するための縦断面図で
ある。

【図２３】本発明に係るプロセスカートリッジの現像室
における現像剤の循環態様を説明するための縦断面図で
ある。

【図２４】本発明に係るプロセスカートリッジの現像室
における現像剤の循環態様を説明するための縦断面図で
ある。

【図２５】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図２６】現像フレームに対する第一及び第二の電極の
取付態様の一実施例を示す斜視図である。

【図２７】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図２８】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図２９】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図３０】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３１】本発明に従って現像剤残量逐次検知を行う際
の検知結果の流れを示すブロック図である。

【図３２】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図３３】本発明に従った現像剤量検出装置のための現
像剤量検出回路の他の実施例を示す図である。

【図３４】本発明に従った現像剤量検出原理を説明する
ためのグラフである。

【図３５】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図３６】本発明に従った現像剤量検出原理を説明する
ためのグラフである。

【図３７】図３７（ａ）から（ｅ）は、本発明に従った
各現像剤残量検出手段からの検出値と現像剤残量との関
係を説明するためのグラフである。

【図３８】図３８（ａ）及び（ｂ）は、本発明に従った
各現像剤残量検出手段からの検出値と現像剤残量との関
係を説明するためのグラフである。

【図３９】本発明に従って現像剤残量逐次検知を行う際
の一実施例のフローチャートである。

【図４０】本発明に従って現像剤残量逐次検知を行う際
の他の実施例のフローチャートである。

【図４１】本発明に従って現像剤残量逐次検知を行う際
の他の実施例のフローチャートである。

【図４２】本発明に従った各現像剤残量検出手段からの
検出値と現像剤残量との関係を説明するためのグラフで
ある。

【図４３】本発明に従って現像剤残量逐次検知を行う際
の他の実施例のフローチャートである。

【図４４】本発明に係るプロセスカートリッジの他の実
施例の縦断面図である。

【図４５】本発明に従った各現像剤残量検出手段からの
検出値と現像剤残量との関係を説明するためのグラフで
ある。

【図４６】本発明に従って現像剤残量逐次検知を行う際
の他の実施例のフローチャートである。

【図４７】本発明に係るプロセスカートリッジの現像手
段部分のみを示す他の実施例の縦断面図である。

【図４８】本発明に従った各現像剤残量検出手段からの
検出値と現像剤残量との関係を説明するためのグラフで
ある。

【図４９】本発明に従った各現像剤残量検出手段からの
検出値と現像剤残量との関係を説明するためのグラフで
ある。現像剤量検出原理を説明するためのグラフであ
る。

【図５０】本発明に従った現像剤量検出装置を備えた一
実施例の現像装置の縦断面図である。

【図５１】本発明に従った現像剤残量検知手段の他の実
施例を示す概略構成図である。

【図５２】本発明に従った現像剤残量検知手段の他の実
施例を示す概略構成図である。

【図５３】本発明に従った現像剤残量検知手段の他の実
施例を示す概略構成図である。

【図５４】従来の電子写真画像形成装置の一例の概略構
成図である。

【図５５】テキスト画像とグラフィック画像の現像剤の
乗り量の違いを示す図である。

【図５６】従来のピクセルカウント方式のテキスト画像
とグラフィック画像の現像剤消費状態を示す図である。

【図５７】現像剤量表示の一実施例を示す図である。

【図５８】現像剤量表示の他の実施例を示す図である。

【図５９】現像剤量表示の他の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１光学手段２記録媒体４転写手段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９ａ現像ローラ（現像剤担持
体）９ｄ現像ブレード（現像剤量
規制部材）１０クリーニング手段１１Ａ現像剤容器１３Ｒ、１３Ｌガイド手段（装着手段）１４装置本体１６Ｒ、１６Ｌガイド部（装着手段）２０Ａ測定電極部材２０Ｂ基準電極部材３８第１電極部材３９第２電極部材４０、１００現像剤量検出回路４１、１０１現像バイアス回路４５板状電極４６電極棒８１第一の電極（導電部）８２第二の電極（導電部）８３第三の電極（導電部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者唐鎌俊之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者池本功東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者櫻井和重東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA04 DD02 DD08 DE04 EA06 ED08 ED10 ED30 EE06 EF09 GB03 HB01 2H071 BA03 BA13 DA08 2H077 AD06 AD13 AD32 AD36 AE03 BA09 DA15 DA54 DA57 DA78 DA80 DA86 DB10 GA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真画像形成装置本体に装着され、
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
現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬
送するための現像剤担持体を備えた現像剤容器と、前記
現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複数
の現像剤残量検知手段とを有する現像装置において、前記各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量
を重複させ、且つ前記各現像剤残量検知手段による検出
値にはそれぞれ重み付けを行い、更に、前記重複期間を複数段階に分け、各段階ごとに徐々に前
の前記現像剤残量検知手段の検出値から次の前記現像剤
残量検知手段の検出値へと重み付けを移行して行くこと
を特徴とする現像装置。
【請求項２】電子写真画像形成装置本体に装着され、
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
現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬
送するための現像剤担持体を備えた現像剤容器と、前記
現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複数
の現像剤残量検知手段とを有する現像装置において、前記各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量
を重複させ、前記重複領域に入った段階で瞬時に検出精
度の高い方の前記現像剤残量検知手段による検出値のみ
を使用することを特徴とする現像装置。
【請求項３】電子写真画像形成装置本体に装着され、
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
現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬
送するための現像剤担持体を備えた現像剤容器と、前記
現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複数
の現像剤残量検知手段とを有する現像装置において、前記各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量
を重複させ、且つ前記各現像剤残量検知手段による検出
値にはそれぞれ重み付けを行い、そして現像剤を消費す
るに従って、検知精度が悪化する現像剤残量検知手段の
検出値には、現像剤残量を予測する際に現像剤の消費に
従って重みを徐々に減少させて行き、現像剤を消費するに従って、検知精度が良化する現像剤
残量検知手段の検出値には、現像剤残量を予測する際に
現像剤の消費に従って重みを徐々に増加させて行くこと
を特徴とする現像装置。
【請求項４】電子写真画像形成装置本体に装着され、
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
現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬
送するための現像剤担持体を備えた現像剤容器と、前記
現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複数
の現像剤残量検知手段とを有する現像装置において、前記各現像剤残量検知手段による検出可能な現像剤残量
が重複しておらず、前記重複していない現像剤残量検出
不可能な領域では、検出可能な現像剤量領域が多い方の
現像剤残量検知手段の理想的な検出最小値と、検出可能
な現像剤量領域が少ない方の現像剤残量検知手段の理想
的な検出最大値との平均値、若しくはその近傍値を表示
することを特徴とする現像装置。
【請求項５】前記各現像剤残量検知手段の中の、検出
可能な現像剤量領域が少ない方の現像剤残量検知手段の
方が、検出可能な現像剤量領域が多い方の現像剤残量検
知手段の方より検知精度が高いことを特徴とする請求項
１〜４のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項６】前記現像剤残量検知手段が検知するパラ
メータの少なくとも一つの値は静電容量であることを特
徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の現像装
置。
【請求項７】一つの前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）前記現像剤容器の現像剤と接触する箇所に配置さ
れ、少なくとも一対の一定間隔にて並置された部分を有
する入力側及び出力側電極を備えた測定電極部材と、
（ｂ）前記現像剤容器の現像剤と接触することのない箇
所に配置され、少なくとも一対の一定間隔にて並置され
た部分を有する入力側及び出力側電極を備えた基準電極
部材と、を有することを特徴とする請求項６の現像装
置。
【請求項８】前記測定電極部材と前記基準電極部材
は、同じ基板の同一表面に電極パターンを形成すること
によって製造されることを特徴とする請求項７の現像装
置。
【請求項９】前記測定電極部材と前記基準電極部材に
電圧を印加した際に発生する静電容量の値を同一とする
請求項８の現像装置。
【請求項１０】前記測定電極部材と前記基準電極部材
の一定間隔にて並置された電極の対向長さ及び対向部の
間隔を同一とする請求項８の現像装置。
【請求項１１】一つの前記現像剤残量検知手段は、前
記現像剤容器の外側に配置された導電性の板状電極を有
し、前記現像剤担持体との間の静電容量値により現像剤
残量を検知するようにしたことを特徴とする請求項６の
現像装置。
【請求項１２】他の前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）第一の電極と、（ｂ）前記第一の電極と対向して
設けられた第二の電極と、を有し、前記第一の電極と第
二の電極は、前記現像剤担持体の表面に付着する現像剤
の量を規制する現像剤層厚規制部材により前記現像剤担
持体の表面から除去された現像剤が前記第一の電極と第
二の電極との間に進入可能とされる位置に配置されてい
ることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかの項に記
載の現像装置。
【請求項１３】前記第一の電極と第二の電極は、前記
現像剤担持体としての現像ローラの長手方向に沿って配
置されていることを特徴とする請求項１２の現像装置。
【請求項１４】前記第一の電極は、第二の電極よりも
前記現像剤担持体から離れた位置に配置されていること
を特徴とする請求項１２又は１３の現像装置。
【請求項１５】前記第一の電極と第二の電極との間に
進入した現像剤は、進入方向から退出することを特徴と
する請求項１２、１３又は１４の現像装置。
【請求項１６】前記第一の電極と第二の電極との間に
進入した現像剤は、前記第一の電極と第二の電極との間
を通過することを特徴とする請求項１２、１３又は１４
の現像装置。
【請求項１７】前記第一の電極と第二の電極は平板形
状であって、前記第一の電極と第二の電極は現像剤の進
入口側の間隔が広いことを特徴とする請求項１２〜１６
のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項１８】前記第一の電極は平板形状であること
を特徴とする請求項１２〜１６のいずれかの項に記載の
現像装置。
【請求項１９】前記第二の電極は、平板形状であるこ
とを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかの項に記載
の現像装置。
【請求項２０】前記第一の電極は棒状であることを特
徴とする請求項１２〜１６のいずれかの項に記載の現像
装置。
【請求項２１】前記第二の電極は棒状であることを特
徴とする請求項１２〜１６いずれかの項に記載の現像装
置。
【請求項２２】更に、前記電子写真画像形成装置本体
から前記現像剤担持体に電圧が印加された際に、前記現
像剤担持体との間で静電容量を発生させるための第三の
電極を有することを特徴とする請求項１２の現像装置。
【請求項２３】更に、前記現像剤担持体に電圧を印加
した際に、前記現像剤担持体と前記第三の電極の静電容
量に応じた電気信号を前記電子写真画像形成装置本体に
伝達することを特徴とする請求項２２の現像装置。
【請求項２４】前記第三の電極は前記第二の電極と一
体に構成されていることを特徴とする請求項２２又は２
３の現像装置。
【請求項２５】前記第三の電極は前記第二の電極に対
し屈曲していることを特徴とする請求項２４の現像装
置。
【請求項２６】前記第三の電極は、前記現像剤担持体
と対向して配置されていることを特徴とする請求項２２
〜２５のいずれかの項に記載の現像装置。
【請求項２７】前記第三の電極は、前記第一の電極及
び前記第二の電極よりも、前記現像剤担持体の近くに配
置されていることを特徴とする請求項２２〜２６のいず
れかの項に記載の現像装置。
【請求項２８】他の前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）前記現像剤担持体と対向して配置された導電性の
電極棒、を有することを特徴とする請求項７〜１０のい
ずれかの項に記載の現像装置。
【請求項２９】前記導電性電極棒は、前記現像剤担持
体としての現像ローラの長手方向に沿って配置されてい
ることを特徴とする請求項２８の現像装置。
【請求項３０】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、電子写真感光体に静
電潜像を形成する際の露光の積算時間であることを特徴
とする請求項１〜１０のいずれかの項に記載の現像装
置。
【請求項３１】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の現
像剤を攪拌及び搬送する手段にかかる力であることを特
徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の現像装
置。
【請求項３２】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の現
像剤の透磁率値であ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現像装置。
【請求項３３】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の重
さであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項
に記載の現像装置。
【請求項３４】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の現
像剤の最上面の高さであ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現像装置。
【請求項３５】電子写真画像形成装置本体に着脱可能
なプロセスカートリッジにおいて、（ａ）電子写真感光
体と、（ｂ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像
を現像するために現像剤を収容し、この現像剤を前記電
子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備えた現
像剤容器を有する現像装置と、（ｃ）前記現像剤容器内
の現像剤残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量
検知手段と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による
検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ前記各現像剤残
量検知手段による検出値にはそれぞれ重み付けを行い、
更に、前記重複期間を複数段階に分け、各段階ごとに徐
々に前の前記現像剤残量検知手段の検出値から次の前記
現像剤残量検知手段の検出値へと重み付けを移行して行
くことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３６】電子写真画像形成装置本体に着脱可能
なプロセスカートリッジにおいて、（ａ）電子写真感光
体と、（ｂ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像
を現像するために現像剤を収容し、この現像剤を前記電
子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備えた現
像剤容器を有する現像装置と、（ｃ）前記現像剤容器内
の現像剤残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量
検知手段と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による
検出可能な現像剤残量を重複させ、前記重複領域に入っ
た段階で瞬時に検出精度の高い方の前記現像剤残量検知
手段による検出値のみを使用することを特徴とするプロ
セスカートリッジ。
【請求項３７】電子写真画像形成装置本体に着脱可能
なプロセスカートリッジにおいて、（ａ）電子写真感光
体と、（ｂ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像
を現像するために現像剤を収容し、この現像剤を前記電
子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備えた現
像剤容器を有する現像装置と、（ｃ）前記現像剤容器内
の現像剤残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量
検知手段と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による
検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ前記各現像剤残
量検知手段による検出値にはそれぞれ重み付けを行い、
そして現像剤を消費するに従って、検知精度が悪化する
現像剤残量検知手段の検出値には、現像剤残量を予測す
る際に現像剤の消費に従って重みを徐々に減少させて行
き、現像剤を消費するに従って、検知精度が良化する現
像剤残量検知手段の検出値には、現像剤残量を予測する
際に現像剤の消費に従って重みを徐々に増加させて行く
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項３８】電子写真画像形成装置本体に着脱可能
なプロセスカートリッジにおいて、（ａ）電子写真感光
体と、（ｂ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像
を現像するために現像剤を収容し、この現像剤を前記電
子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備えた現
像剤容器を有する現像装置と、（ｃ）前記現像剤容器内
の現像剤残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量
検知手段と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による
検出可能な現像剤残量が重複しておらず、前記重複して
いない現像剤残量検出不可能な領域では、検出可能な現
像剤量領域が多い方の現像剤残量検知手段の理想的な検
出最小値と、検出可能な現像剤量領域が少ない方の現像
剤残量検知手段の理想的な検出最大値との平均値、若し
くはその近傍値を表示することを特徴とするプロセスカ
ートリッジ。
【請求項３９】前記各現像剤残量検知手段の中の、検
出可能な現像剤量領域が少ない方の現像剤残量検知手段
の方が、検出可能な現像剤量領域が多い方の現像剤残量
検知手段の方より検知精度が高いことを特徴とする請求
項３５〜３８のいずれかの項に記載のプロセスカートリ
ッジ。
【請求項４０】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は静電容量であることを
特徴とする請求項３５〜３９のいずれかの項に記載のプ
ロセスカートリッジ。
【請求項４１】一つの前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）前記現像剤容器の現像剤と接触する箇所に配置さ
れ、少なくとも一対の一定間隔にて並置された部分を有
する入力側及び出力側電極を備えた測定電極部材と、
（ｂ）前記現像剤容器の現像剤と接触することのない箇
所に配置され、少なくとも一対の一定間隔にて並置され
た部分を有する入力側及び出力側電極を備えた基準電極
部材と、を有することを特徴とする請求項４０のプロセ
スカートリッジ。
【請求項４２】前記測定電極部材と前記基準電極部材
は、同じ基板の同一表面に電極パターンを形成すること
によって製造されることを特徴とする請求項４１のプロ
セスカートリッジ。
【請求項４３】前記測定電極部材と前記基準電極部材
に電圧を印加した際に発生する静電容量の値を同一とす
る請求項４２のプロセスカートリッジ。
【請求項４４】前記測定電極部材と前記基準電極部材
の一定間隔にて並置された電極の対向長さ及び対向部の
間隔を同一とする請求項４２のプロセスカートリッジ。
【請求項４５】一つの前記現像剤残量検知手段は、前
記現像剤容器の外側に配置された導電性の板状電極を有
し、前記現像剤担持体との間の静電容量値により現像剤
残量を検知するようにしたことを特徴とする請求項４０
のプロセスカートリッジ。
【請求項４６】他の前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）第一の電極と、（ｂ）前記第一の電極と対向して
設けられた第二の電極と、を有し、前記第一の電極と第
二の電極は、前記現像剤担持体の表面に付着する現像剤
の量を規制する現像剤層厚規制部材により前記現像剤担
持体の表面から除去された現像剤が前記第一の電極と第
二の電極との間に進入可能とされる位置に配置されてい
ることを特徴とする請求項４１〜４５のいずれかの項に
記載のプロセスカートリッジ。
【請求項４７】前記第一の電極と第二の電極は、前記
現像剤担持体としての現像ローラの長手方向に沿って配
置されていることを特徴とする請求項４６のプロセスカ
ートリッジ。
【請求項４８】前記第一の電極は、第二の電極よりも
前記現像剤担持体から離れた位置に配置されていること
を特徴とする請求項４６又は４７のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項４９】前記第一の電極と第二の電極との間に
進入した現像剤は、進入方向から退出することを特徴と
する請求項４６、４７又は４８のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項５０】前記第一の電極と第二の電極との間に
進入した現像剤は、前記第一の電極と第二の電極との間
を通過することを特徴とする請求項４６、４７又は４８
のプロセスカートリッジ。
【請求項５１】前記第一の電極と第二の電極は平板形
状であって、前記第一の電極と第二の電極は現像剤の進
入口側の間隔が広いことを特徴とする請求項４６〜５０
のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項５２】前記第一の電極は平板形状であること
を特徴とする請求項４６〜５０のいずれかの項に記載の
プロセスカートリッジ。
【請求項５３】前記第二の電極は、平板形状であるこ
とを特徴とする請求項４６〜５０のいずれかの項に記載
のプロセスカートリッジ。
【請求項５４】前記第一の電極は棒状であることを特
徴とする請求項４６〜５０のいずれかの項に記載のプロ
セスカートリッジ。
【請求項５５】前記第二の電極は棒状であることを特
徴とする請求項４６〜５０のいずれかの項に記載のプロ
セスカートリッジ。
【請求項５６】更に、前記電子写真画像形成装置本体
から前記現像剤担持体に電圧が印加された際に、前記現
像剤担持体との間で静電容量を発生させるための第三の
電極を有することを特徴とする請求項４６のプロセスカ
ートリッジ。
【請求項５７】更に、前記現像剤担持体に電圧を印加
した際に、前記現像剤担持体と前記第三の電極の静電容
量に応じた電気信号を前記電子写真画像形成装置本体に
伝達することを特徴とする請求項５６のプロセスカート
リッジ。
【請求項５８】前記第三の電極は前記第二の電極と一
体に構成されていることを特徴とする請求項５６又は５
７のプロセスカートリッジ。
【請求項５９】前記第三の電極は前記第二の電極に対
し屈曲していることを特徴とする請求項５８のプロセス
カートリッジ。
【請求項６０】前記第三の電極は、前記現像剤担持体
と対向して配置されていることを特徴とする請求項５６
〜５９のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６１】前記第三の電極は、前記第一の電極及
び前記第二の電極よりも、前記現像剤担持体の近くに配
置されていることを特徴とする請求項５６〜６０のいず
れかの項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６２】他の前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）前記現像剤担持体と対向して配置された導電性の
電極棒、を有することを特徴とする請求項４１〜４５の
いずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６３】前記導電性電極棒は、前記現像剤担持
体としての現像ローラの長手方向に沿って配置されてい
ることを特徴とする請求項６２のプロセスカートリッ
ジ。
【請求項６４】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、電子写真感光体に静
電潜像を形成する際の露光の積算時間であることを特徴
とする請求項３５〜４４のいずれかの項に記載のプロセ
スカートリッジ。
【請求項６５】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の現
像剤を攪拌及び搬送する手段にかかる力であることを特
徴とする請求項３５〜３９のいずれかの項に記載のプロ
セスカートリッジ。
【請求項６６】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の現
像剤の透磁率値であることを特徴とする請求項３５〜３
９のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６７】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の重
さであることを特徴とする請求項３５〜３９のいずれか
の項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６８】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の現
像剤の最上面の高さであることを特徴とする請求項３５
〜３９のいずれかの項に記載のプロセスカートリッジ。
【請求項６９】記録媒体に画像を形成するための電子
写真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）前記電子写真感光体に静電潜像を形成するための
静電潜像形成手段と、（ｃ）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現像剤を収容し、この
現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担
持体を備えた現像剤容器を有する現像装置と、（ｄ）前
記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複
数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記各現像剤残量
検知手段による検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ
前記各現像剤残量検知手段による検出値にはそれぞれ重
み付けを行い、更に、前記重複期間を複数段階に分け、
各段階ごとに徐々に前の前記現像剤残量検知手段の検出
値から次の前記現像剤残量検知手段の検出値へと重み付
けを移行して行くことを特徴とする電子写真画像形成装
置。
【請求項７０】プロセスカートリッジを着脱可能であ
って、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形
成装置において、（ａ）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
めに現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体
へ搬送するための現像剤担持体を備えた現像剤容器を有
する現像装置と、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ための装着手段と、（ｂ）前記現像
剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複数の現
像剤残量検知手段と、を有し、前記各現像剤残量検知手
段による検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ前記各
現像剤残量検知手段による検出値にはそれぞれ重み付け
を行い、更に、前記重複期間を複数段階に分け、各段階
ごとに徐々に前の前記現像剤残量検知手段の検出値から
次の前記現像剤残量検知手段の検出値へと重み付けを移
行して行くことを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項７１】記録媒体に画像を形成するための電子
写真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）前記電子写真感光体に静電潜像を形成するための
静電潜像形成手段と、（ｃ）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現像剤を収容し、この
現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担
持体を備えた現像剤容器を有する現像装置と、（ｄ）前
記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複
数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記各現像剤残量
検知手段による検出可能な現像剤残量を重複させ、前記
重複領域に入った段階で瞬時に検出精度の高い方の前記
現像剤残量検知手段による検出値のみを使用することを
特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項７２】プロセスカートリッジを着脱可能であ
って、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形
成装置において、（ａ）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現像剤
を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬送する
ための現像剤担持体を備えた現像剤容器を有する現像装
置と、を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に
装着するための装着手段と、（ｂ）前記現像剤容器内の
現像剤残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量検
知手段と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による検
出可能な現像剤残量を重複させ、前記重複領域に入った
段階で瞬時に検出精度の高い方の前記現像剤残量検知手
段による検出値のみを使用することを特徴とする電子写
真画像形成装置。
【請求項７３】記録媒体に画像を形成するための電子
写真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）前記電子写真感光体に静電潜像を形成するための
静電潜像形成手段と、（ｃ）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現像剤を収容し、この
現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担
持体を備えた現像剤容器を有する現像装置と、（ｄ）前
記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複
数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記各現像剤残量
検知手段による検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ
前記各現像剤残量検知手段による検出値にはそれぞれ重
み付けを行い、そして現像剤を消費するに従って、検知
精度が悪化する現像剤残量検知手段の検出値には、現像
剤残量を予測する際に現像剤の消費に従って重みを徐々
に減少させて行き、現像剤を消費するに従って、検知精
度が良化する現像剤残量検知手段の検出値には、現像剤
残量を予測する際に現像剤の消費に従って重みを徐々に
増加させて行くことを特徴とする電子写真画像形成装
置。
【請求項７４】プロセスカートリッジを着脱可能であ
って、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形
成装置において、（ａ）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
めに現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体
へ搬送するための現像剤担持体を備えた現像剤容器を有
する現像装置と、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ための装着手段と、（ｂ）前記現像
剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複数の現
像剤残量検知手段と、を有し、前記各現像剤残量検知手
段による検出可能な現像剤残量を重複させ、且つ前記各
現像剤残量検知手段による検出値にはそれぞれ重み付け
を行い、そして現像剤を消費するに従って、検知精度が
悪化する現像剤残量検知手段の検出値には、現像剤残量
を予測する際に現像剤の消費に従って重みを徐々に減少
させて行き、現像剤を消費するに従って、検知精度が良
化する現像剤残量検知手段の検出値には、現像剤残量を
予測する際に現像剤の消費に従って重みを徐々に増加さ
せて行くことを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項７５】記録媒体に画像を形成するための電子
写真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）前記電子写真感光体に静電潜像を形成するための
静電潜像形成手段と、（ｃ）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現像剤を収容し、この
現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担
持体を備えた現像剤容器を有する現像装置と、（ｄ）前
記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するための複
数の現像剤残量検知手段と、を有し、前記各現像剤残量
検知手段による検出可能な現像剤残量が重複しておら
ず、前記重複していない現像剤残量検出不可能な領域で
は、検出可能な現像剤量領域が多い方の現像剤残量検知
手段の理想的な検出最小値と、検出可能な現像剤量領域
が少ない方の現像剤残量検知手段の理想的な検出最大値
との平均値、若しくはその近傍値を表示することを特徴
とする電子写真画像形成装置。
【請求項７６】プロセスカートリッジを着脱可能であ
って、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形
成装置において、（ａ）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現像剤
を収容し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬送する
ための現像剤担持体を備えた現像剤容器を有する現像装
置と、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
るための装着手段と、（ｂ）前記現像剤容器内の現像剤
残量を逐次に検知するための複数の現像剤残量検知手段
と、を有し、前記各現像剤残量検知手段による検出可能
な現像剤残量が重複しておらず、前記重複していない現
像剤残量検出不可能な領域では、検出可能な現像剤量領
域が多い方の現像剤残量検知手段の理想的な検出最小値
と、検出可能な現像剤量領域が少ない方の現像剤残量検
知手段の理想的な検出最大値との平均値、若しくはその
近傍値を表示することを特徴とする電子写真画像形成装
置。
【請求項７７】前記各現像剤残量検知手段の中の、検
出可能な現像剤量領域が少ない方の現像剤残量検知手段
の方が、検出可能な現像剤量領域が多い方の現像剤残量
検知手段の方より検知精度が高いことを特徴とする請求
項６９〜７６のいずれかの項に記載の電子写真画像形成
装置。
【請求項７８】前記現像剤残量検知手段が検知するパ
ラメータの少なくとも一つの値は静電容量であることを
特徴とする請求項６９〜７７のいずれかの項に記載の電
子写真画像形成装置。
【請求項７９】一つの前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）前記現像剤容器の現像剤と接触する箇所に配置さ
れ、少なくとも一対の一定間隔にて並置された部分を有
する入力側及び出力側電極を備えた測定電極部材と、
（ｂ）前記現像剤容器の現像剤と接触することのない箇
所に配置され、少なくとも一対の一定間隔にて並置され
た部分を有する入力側及び出力側電極を備えた基準電極
部材と、を有することを特徴とする請求項７８の電子写
真画像形成装置。
【請求項８０】前記測定電極部材と前記基準電極部材
は、同じ基板の同一表面に電極パターンを形成すること
によって製造されることを特徴とする請求項７９の電子
写真画像形成装置。
【請求項８１】前記測定電極部材と前記基準電極部材
に電圧を印加した際に発生する静電容量の値を同一とす
る請求項８０の電子写真画像形成装置。
【請求項８２】前記測定電極部材と前記基準電極部材
の一定間隔にて並置された電極の対向長さ及び対向部の
間隔を同一とする請求項８０の電子写真画像形成装置。
【請求項８３】一つの前記現像剤残量検知手段は、前
記現像剤容器の外側に配置された導電性の板状電極を有
し、前記現像剤担持体との間の静電容量値により現像剤
残量を検知するようにしたことを特徴とする請求項７８
の電子写真画像形成装置。
【請求項８４】他の前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）第一の電極と、（ｂ）前記第一の電極と対向して
設けられた第二の電極と、を有し、前記第一の電極と第
二の電極は、前記現像剤担持体の表面に付着する現像剤
の量を規制する現像剤層厚規制部材により前記現像剤担
持体の表面から除去された現像剤が前記第一の電極と第
二の電極との間に進入可能とされる位置に配置されてい
ることを特徴とする請求項７９〜８３のいずれかの項に
記載の電子写真画像形成装置。
【請求項８５】前記第一の電極と第二の電極は、前記
現像剤担持体としての現像ローラの長手方向に沿って配
置されていることを特徴とする請求項８４の電子写真画
像形成装置。
【請求項８６】前記第一の電極は、第二の電極よりも
前記現像剤担持体から離れた位置に配置されていること
を特徴とする請求項８４又は８５の電子写真画像形成装
置。
【請求項８７】前記第一の電極と第二の電極との間に
進入した現像剤は、進入方向から退出することを特徴と
する請求項８４、８５又は８６の電子写真画像形成装
置。
【請求項８８】前記第一の電極と第二の電極との間に
進入した現像剤は、前記第一の電極と第二の電極との間
を通過することを特徴とする請求項８４、８５又は８６
の電子写真画像形成装置。
【請求項８９】前記第一の電極と第二の電極は平板形
状であって、前記第一の電極と第二の電極は現像剤の進
入口側の間隔が広いことを特徴とする請求項８４〜８８
のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項９０】前記第一の電極は平板形状であること
を特徴とする請求項８４〜８８のいずれかの項に記載の
電子写真画像形成装置。
【請求項９１】前記第二の電極は、平板形状であるこ
とを特徴とする請求項８４〜８８のいずれかの項に記載
の電子写真画像形成装置。
【請求項９２】前記第一の電極は棒状であることを特
徴とする請求項８４〜８８のいずれかの項に記載の電子
写真画像形成装置。
【請求項９３】前記第二の電極は棒状であることを特
徴とする請求項８４〜８８のいずれかの項に記載の電子
写真画像形成装置。
【請求項９４】更に、前記電子写真画像形成装置本体
から前記現像剤担持体に電圧が印加された際に、前記現
像剤担持体との間で静電容量を発生させるための第三の
電極を有することを特徴とする請求項８４の電子写真画
像形成装置。
【請求項９５】更に、前記現像剤担持体に電圧を印加
した際に、前記現像剤担持体と前記第三の電極の静電容
量に応じた電気信号を前記電子写真画像形成装置本体に
伝達することを特徴とする請求項９４の電子写真画像形
成装置。
【請求項９６】前記第三の電極は前記第二の電極と一
体に構成されていることを特徴とする請求項９４又は９
５の電子写真画像形成装置。
【請求項９７】前記第三の電極は前記第二の電極に対
し屈曲していることを特徴とする請求項９６の電子写真
画像形成装置。
【請求項９８】前記第三の電極は、前記現像剤担持体
と対向して配置されていることを特徴とする請求項９４
〜９７のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項９９】前記第三の電極は、前記第一の電極及
び前記第二の電極よりも、前記現像剤担持体の近くに配
置されていることを特徴とする請求項９４〜９８のいず
れかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１００】他の前記現像剤残量検知手段は、
（ａ）前記現像剤担持体と対向して配置された導電性の
電極棒、を有することを特徴とする請求項７９〜８３の
いずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１０１】前記導電性電極棒は、前記現像剤担
持体としての現像ローラの長手方向に沿って配置されて
いることを特徴とする請求項１００の電子写真画像形成
装置。
【請求項１０２】前記現像剤残量検知手段が検知する
パラメータの少なくとも一つの値は、電子写真感光体に
静電潜像を形成する際の露光の積算時間であることを特
徴とする請求項６９〜８２のいずれかの項に記載の電子
写真画像形成装置。
【請求項１０３】前記現像剤残量検知手段が検知する
パラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の
現像剤を攪拌及び搬送する手段にかかる力であることを
特徴とする請求項６９〜７７のいずれかの項に記載の電
子写真画像形成装置。
【請求項１０４】前記現像剤残量検知手段が検知する
パラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の
現像剤の透磁率値であることを特徴とする請求項６９〜
７７のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１０５】前記現像剤残量検知手段が検知する
パラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の
重さであることを特徴とする請求項６９〜７７のいずれ
かの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１０６】前記現像剤残量検知手段が検知する
パラメータの少なくとも一つの値は、前記現像剤容器の
現像剤の最上面の高さであることを特徴とする請求項６
９〜７７のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装
置。