JP2001092232A

JP2001092232A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001092232A
Application number: JP26423299A
Authority: JP
Inventors: Takao Nakagawa; 貴夫中川; Toru Oguma; 徹小熊; Akiyoshi Yokoi; 昭佳横井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤容器内の現像剤残量と現像剤切れに近
い時の現像剤残量との双方を、簡易な構成にて精度良く
検知することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体７と；前記像
担持体に潜像を形成する手段と；前記像担持体７に形成
された潜像に現像剤を供給して現像するための現像手段
９と、前記現像手段９が前記像担持体７上に形成された
潜像を現像するのに用いる現像剤が収納される現像剤収
容部１１Ａとを備えた現像装置Ｃと；を有し、検知方式
の異なる少なくとも２つ以上の現像剤量検知装置を用い
て前記現像装置Ｃ内の現像剤量を検知する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式或は
静電記録方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関
し、特に現像剤収容部内の現像剤の残量を検知する手段
を有する画像形成装置、更には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】ここで電子写真方式或は静電記録方式の画
像形成装置としては、例えば、複写機、プリンタ（例え
ば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、フ
ァクシミリ装置、及び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、電子写真
画像形成プロセスを用いて画像を形成する電子写真画像
形成装置において、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、例えば電子写真方式を用いる、複
写機などの電子写真画像形成装置においては、その使用
が長時間に及ぶと、像担持体である例えば円筒状の電子
写真感光体（感光体ドラム）の交換、現像手段の交換又
は現像剤（トナーを含む）の補給、帯電手段の清掃、廃
トナーが溜まったクリーニング手段の交換、その他感光
体ドラム周りの調整が必要であった。

【０００５】そこで、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】特に、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、予め充填された現像剤
を使い切ると、ユーザー自身が新しいプロセスカートリ
ッジと交換する必要があるため、現像剤収容部を成す現
像剤容器内の現像剤の消費に伴ってその残量を検知して
ユーザーに報知する手段、即ち、現像剤量検知装置を設
けることが考えられている。

【０００７】現像剤量検知装置の代表的な方式として、
現像剤が介在する１対の電極間に電圧を印加し、その時
に電極間に介在する現像剤量に応じて電極間に発生する
静電容量から、静電容量と現像剤残量の特性曲線（例え
ば電子写真画像形成装置本体又はプロセスカートリッジ
に付属するＲＯＭに格納されている）に基づいて、現像
剤量の値に変換する、所謂、「静電容量測定方式」があ
る。

【０００８】又、上記「静電容量測定方式」の現像剤量
検知装置には更に次ぎの２つの形態がある。即ち、フレキシブルプリント基板などに一対の並置された導
電パターンとして、例えば銅箔パターンをエッチングな
どで形成した電極部材を用い、この電極部材に接してい
る現像剤の量に応じた静電容量の変化を測定する、所
謂、「フレキシブルアンテナ」。対向する一対の電極として金属薄板を設け、その間に
介在する現像剤量に応じた静電容量の変化を測定する、
所謂、「板状アンテナ」。の２つの形態がある。

【０００９】図２６は、従来のプロセスカートリッジの
一例の縦断面を示す。図２６には、「静電容量測定方
式」を用いる上記、の２つの形態の現像剤量検知装
置である、現像剤収容部を形成する現像剤容器１１Ａの
内部側面に設けられたフレキシブルアンテナ２０と、現
像室９Ａ内に設けられた一対の板状アンテナ６１とを併
記する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の「静電容量測定方式」の現像剤量測定装置を単独で
使用して、プロセスカートリッジの使用開始から現像剤
が切れになる使用終了時までまで現像剤残量を精度よく
逐次検知することは困難である。

【００１１】即ち、「静電容量測定方式」の現像剤量測
定装置の上記形態に記載したフレキシブルアンテナ
は、高温高湿環境で使用する場合、アンテナ自体が水分
を吸湿することによって、同じ現像剤残量であっても、
常温常湿環境で測定される静電容量の値と異なることが
ある。そのため、現像剤と接する測定用基板（測定電極
部材）の他に、測定用基板２０Ａと同一環境にあり、且
つ現像剤に接しないように隔離された比較用基板（基準
電極部材）２０Ｂ（図示せず）を、例えば、図２６測定
用基板２０Ａが設けられた同じ側の側面であって、仕切
板などで仕切られた部分に設け、この２つの電極パター
ンから現像剤量測定装置を構成する必要がある。

【００１２】図２６を参照して更に説明すると、現像剤
収容部を成す現像剤容器１１Ａと、現像剤を担持搬送し
て感光体ドラム７上の潜像を現像する現像剤担持体（現
像ローラ）９ａを支持する容器である現像室９Ａとを溶
着などで結合させて使用するタイプのプロセスカートリ
ッジ１００では、現像剤容器１１Ａ及び現像室９Ａの双
方に上記のように、測定電極部材２０Ａ及び基準電極部
材２０Ｂから成るフレキシブルアンテナ２０を設ける構
成とすることは困難であり、例えば、図２６に示すよう
に現像剤容器１１Ａのみにフレキシブルアンテナ２０を
配置する構成を採る。即ち、このように現像剤容器１１
Ａのみに設けられたフレキシブルアンテナ２０では、現
像剤容器１１Ａの内部に存在する現像剤の残量しか検知
できず、現像室９Ａ内にある現像剤については現像剤の
逐次残量検知の対象にならないという問題がある。

【００１３】一方、上記形態の板状アンテナ６１は、
現像ローラ９ａの近傍の比較的体積の小さい空間での使
用が適している。即ち、図２６に示すように、板状アン
テナ６１は２枚の対向する電極板６１ａ、６１ｂから成
り、断面形状が小さく、収納スペースを要しないので、
画像に影響を与えずに現像剤の残量を逐次検知できる。

【００１４】しかし、この板状アンテナ６１を現像剤容
器１１Ａにも設けようとすると、現像剤量を逐次検知す
るために、一対の電極板を何組も現像剤容器１１Ａの内
部に配置するか、或は断面形状の大きな電極板を配置す
る必要があり、現像剤送り部材９ｂによる現像剤の攪
拌、及び現像室９Ａへの現像剤の供給に支障を来すばか
りではなく、コストアップにもなる。

【００１５】更に、上記のフレキシブルアンテナ２０及
び板状アンテナ６１を共用することは、これらの部材と
画像形成装置本体との接点を、例えばプロセスカートリ
ッジの側面に多く配置することになり、プロセスカート
リッジの側面などに広いスペースを要するという問題が
ある。

【００１６】従って、本発明の目的は、一般には、簡易
な構成にて、現像剤残量を精度良く検知することのでき
る画像形成装置を提供することである。

【００１７】又、本発明の他の目的は、現像剤容器内の
現像剤残量と現像剤切れに近い時の現像剤残量とを、少
なくとも２種類以上の現像剤量検知装置を用いて逐次に
検知することによって、精度良く現像剤の残量を検知で
き、且つ、簡易な構成にて、省スペース、低コストを実
現でき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、
像担持体と；前記像担持体に潜像を形成する手段と；前
記像担持体に形成された潜像に現像剤を供給して現像す
るための現像手段と、前記現像手段が前記像担持体上に
形成された潜像を現像するのに用いる現像剤が収納され
る現像剤収容部とを備えた現像装置と；を有する画像形
成装置において、検知方式の異なる少なくとも２つ以上
の現像剤量検知装置を用いて前記現像装置内の現像剤量
を検知することを特徴とする画像形成装置である。

【００１９】本発明の好ましい実施態様によると、前記
検知方式の異なる少なくとも２つ以上の現像剤量検知装
置のうち１つは、前記像担持体上に形成する潜像の現像
剤が転移される部分の画素数を計数することによって現
像剤量を検知するピクセルカウント方式を用いる。

【００２０】又、好ましくは、前記検知方式の異なる少
なくとも２つ以上の現像剤量検知装置のうち１つは、前
記像担持体上に形成する潜像の現像剤が転移される部分
の画素数を計数することによって現像剤量を検知するピ
クセルカウント方式を用い、他の１つは、少なくとも一
対の電極間に電圧を印加した際に発生する、前記電極間
の静電容量を測定することによって現像剤量を検知する
静電容量測定方式を用いる。

【００２１】本発明の一実施態様によると、前記静電容
量測定方式の現像剤量検知装置は、（ａ）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）現像剤と接触しない箇所に配置さ
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
有し、前記測定電極部材及び前記基準電極部材の前記入
力側電極と前記出力側電極との間に電圧を印加した際に
発生する、前記入力側電極と出力側電極との間の静電容
量に基づいて現像剤量を検知する。又、好ましい実施態
様によると、前記検知方式の異なる少なくとも２つ以上
の現像剤量検知装置は、少なくとも、前記現像剤収容部
内の現像剤の残量と、前記現像手段近傍の現像剤の残量
であって現像剤切れに近い時の現像剤の残量とを分けて
検知し、前記静電容量測定方式の現像剤量検知装置は前
記現像剤収容部内の現像剤残量を検知し、前記ピクセル
カウント方式の現像剤量検知装置は前記現像手段近傍の
現像剤の残量であって現像剤切れに近い時の現像剤の残
量を検知する。

【００２２】本発明の他の実施態様によると、前記静電
容量測定方式の現像剤量検知装置は、第１の導電部と、
前記第１の導電部と対向して設けられた第２の導電部
と、を有し、前記第１の導電部に電圧を印加した際に発
生する、前記第１の導電部と第２の導電部との間の静電
容量に基づいて現像剤量を検知し、好ましくは、前記現
像装置は、前記現像手段として少なくとも前記像担持体
へ現像剤を搬送する現像剤担持体と、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ための規制部材
と、を有し、前記第１の導電部と第２の導電部は、前記
第１の導電部と第２の導電部の間に、前記規制部材によ
って前記現像剤担持体から除去された現像剤が進入可能
な位置に配置され、前記第１の導電部に電圧を印加した
際に発生する、前記第１の導電部と第２の導電部との間
の静電容量に基づいて、現像剤量を検知する。又、好ま
しい実施態様によると、前記検知方式の異なる少なくと
も２つ以上の現像剤量検知装置は、少なくとも、前記現
像剤収容部内の現像剤の残量と、前記現像手段近傍の現
像剤の残量であって現像剤切れに近い時の現像剤の残量
とを分けて検知し、前記ピクセルカウント方式の現像剤
量検知装置は前記現像剤収容部内の現像剤残量を検知
し、前記静電容量測定方式の現像剤量検知装置は前記現
像手段近傍の現像剤の残量であって現像剤切れに近い時
の現像剤の残量を検知する。又、好ましくは、前記静電
容量方式の現像剤量検知装置が現像剤量の変化の開始を
検出した時点で、前記ピクセルカウント方式の現像剤量
検知装置を用いて得られた現像剤量の検知値を、その時
点における現像剤残量の既知値に修正した後、前記静電
容量方式の現像剤量検知装置による現像剤の残量検知を
開始する。

【００２３】本発明の好ましい実施態様によると、前記
現像装置は画像形成装置本体に対して着脱可能とされ、
前記画像形成装置は、前記現像装置を装着手段を介して
着脱自在に支持する。又、他の好ましい実施態様による
と、前記像担持体は電子写真感光体であり、前記電子写
真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手
段として少なくとも現像手段と、前記現像剤収容部と
は、一体的にカートリッジ化されて画像形成装置本体に
着脱可能なプロセスカートリッジとされ、前記画像形成
装置は、前記プロセスカートリッジを装着手段を介して
着脱自在に支持する。

【００２４】尚、本発明にて、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、或いは、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。

【００２５】

【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。

【００２６】実施例１先ず、図１を参照して、本発明に従って構成される画像
形成装置の一実施例について説明する。本実施例にて、
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。

【００２７】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の表面には、潜像形成手段によって画像情
報に従った静電潜像が形成される。即ち、先ず、端末画
像形成装置としてのレザービームプリンタＡに送られた
画像情報は、信号変換部（図示せず）でビットマップデ
ータに展開される。一方、感光体ドラム７の表面は帯電
手段である帯電ローラ８によって帯電され、次いで、上
記のビットマップデータに基づいて、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レーザースキャナユニッ
ト１が、レーザー光Ｌを矢印方向に回転する感光体ドラ
ム７上に照射することによって、感光体ドラム７の表面
に画像情報に応じた潜像が形成される。この潜像は、現
像剤担持体、現像剤層厚規制部材などから構成される現
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。

【００２８】つまり、図２をも参照すると理解されるよ
うに、現像室９Ａには、現像剤担持体としての現像ロー
ラ９ａが備えられており、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
が、現像剤送り部材９ｂの回転によって現像室９Ａへと
供給される。又、現像室９Ａ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、現像剤は現像剤攪
拌部材９ｅによって充分にほぐされる。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が回
転することによって現像剤は現像ローラ９ａ上を搬送さ
れ、現像剤層厚規制部材（規制部材）としての現像ブレ
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上の潜像の画像部へと転移され、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。

【００２９】一方、トナー像の形成と同期して給紙トレ
ー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などから成る給紙機構によって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。

【００３０】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。

【００３１】記録媒体は、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３
ｉで搬送し、反転経路３ｊなどから成る排紙機構を経由
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。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３
ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３ｉに
よって搬送手段を構成している。

【００３２】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容器１０ｂへと
集める。

【００３３】本実施例では、図２に示すように、現像剤
を収納する現像剤容器（現像剤収容部）１１Ａ及び現像
剤容器蓋１１Ｂとを溶着した現像剤ユニット１１に、現
像室９Ａを成して現像ローラ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（現像フレーム）
１２を溶着して一体として現像装置Ｃを形成する。更に
この現像装置Ｃに、感光体ドラム７、クリーニングブレ
ード１０ａと廃現像剤容器１０ｂとから成るクリーニン
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
化し、プロセスカートリッジＢとしている。

【００３４】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）を着
脱可能に支持する、装置本体１４に形成したガイド部１
６Ｒ（１６Ｌ）（図３）にて構成される。

【００３５】次に、本実施例の画像形成装置が備える現
像剤量検知装置について説明する。

【００３６】本実施例の画像形成装置は、現像剤量検知
装置として、現像剤容器１１Ａ中の現像剤に対してはフ
レキシブルアンテナ２０を用いる静電容量測定方式の現
像剤量検知装置、又、現像室９Ａ中の現像剤に対して
は、像担持体（感光体ドラム）７上に形成する静電潜像
の現像剤が転移される部分の画素数（ピクセル数）を計
数する、ピクセルカウント方式の現像剤量検知装置を用
いて現像剤の残量を逐次検知する。

【００３７】先ず、フレキシブルアンテナ２０を用いる
静電容量測定方式の現像剤量検知装置について説明する
と、フレキシブルアンテナ２０は、測定電極部材２０Ａ
と基準電極部材２０Ｂとから成り、図２に示すように、
測定電極部材２０Ａは、現像剤と接触する箇所として、
現像剤容器１１Ａの内部側面に設ける。基準電極部材２
０Ｂは、詳しくは後述するが、現像剤容器１１Ａの内部
であって、仕切板で隔離されて現像剤と接触しない箇所
に設ける。

【００３８】測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０
Ｂは、図５に示すように、一対の導電パターンとして、
例えばエッチングされた櫛状銅箔２３、２４とされる入
力側電極２３及び出力側電極２４を、一定の間隔Ｇを保
って互いに対向させ、例えばＰＥＴなどを基材としたフ
レキシブルプリント基板２２上に形成する。このエッチ
ングによる電極パターン２３、２４は、図５に示すよう
な櫛形に限らず、例えば図６に示すような渦巻き型でも
よい。つまり、フレキシブルアンテナ２０は、少なくと
も一対の所定間隔をもっ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ていればよい。又、電極パター
ンの材料、製造方法も限定されるものではない。

【００３９】上記構成のフレキシブルアンテナ２０の測
定電極部材２０Ａは、一対の電極２３、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
量を測定する。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。

【００４０】次に、図７、図８を参照して、フレキシブ
ルアンテナ２０による現像剤残量検知の方法を説明す
る。

【００４１】測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０
Ｂは同一の環境（温度、湿度）下にあるため、通常環境
下において、図７に示すように、測定電極部材２０Ａ及
び基準電極部材２０Ｂが発生する静電容量の環境変動分
は同じである。測定電極部材２０Ａの発生する静電容量
には、この環境変動分に加えて、現像剤剤と接触してい
るための、現像剤による静電容量の変動分が加算され
る。従って、測定電極部材２０Ａと基準電極部材２０Ｂ
との発生する静電容量には、この現像剤による変動分だ
け静電容量の差が生じ、後述するように、静電容量のこ
の差分から、電圧−現像剤残量値の関係に基づいて現像
剤量の値を求める。

【００４２】一方、図８に示すように、高温高湿環境下
では、フレキシブルアンテナ２０が水分を吸収するた
め、発生する静電容量が増加する。しかし、測定電極部
材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂは同一の環境下にある
ため、共に発生する静電容量の環境変動分が増加するの
で、通常環境下と同様に、測定電極部材２０Ａの発生す
る静電容量から、基準電極部材２０Ｂの発生する静電容
量を差し引くことによって現像剤による静電容量の変動
分を検出できる。即ち、高温高湿環境下においても、通
常環境下と同じ現像剤量であれば、測定電極部材２０Ａ
の発生する静電容量の現像剤による変動分、即ち、各電
極部材２０Ａ、２０Ｂの発生する静電容量の差分は通常
環境下と変わらない。

【００４３】このように、現像剤と接触する測定電極部
材２０Ａと、現像剤と接触しない基準電極部材２０Ｂと
を設ける構成とすることによって、環境が変動しても正
確に現像剤量を逐次に検知することができる。

【００４４】本実施例では、フレキシブルアンテナ２０
の測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂは、図１
０及び図１１に示すように、現像剤容器１１Ａの内部側
面に配置する。即ち、本実施例によれば、現像剤容器１
１Ａ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。更に説明すると、本実施例によれば、測定電極
部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂは、屈曲可能な一枚
のフレキシブルプリント基板２２の片面に各々の電極２
３、２４が形成され、折り返して現像剤容器内に配置さ
れる。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、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２０
Ａ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。

【００４５】又、本実施例によると、図１０に示すよう
に、測定電極部材２０Ａの出力側電極２４、基準電極部
材２０Ｂの出力側電極２４、及び測定電極部材２０Ａと
基準電極部材２０Ｂとの入力側電極２３は、それぞれ、
半田メッキなどで形成された端子、即ち、測定電極用電
圧出力端子３１Ａ、基準電極用電圧出力端子３１Ｂ、共
通電圧入力端子３１Ｃに電気的に接続され、これら３端
子３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃは、それぞれ、図４に示すよ
うにプロセスカートリッジＢに組み込まれた現像装置Ｃ
の外部側面に配置される接点板、即ち、測定電極用電圧
出力接点３０Ａ、基準電極用電圧出力接点３０Ｂ、共通
電圧入力接点３０Ｃに接触し、電気的に接続される。そ
して、この各接点板３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃは、プロセ
スカートリッジＢが装置本体１４に装着されると、図３
に示す装置本体１４の内部に配設された装置側接点３２
Ａ、３２Ｂ、３２Ｃと接触し、電気的に接続される。こ
うして、測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂの
各出力側電極２４、２４は装置本体１４に設けられた現
像剤量検出回路（図示せず）に電気的に接続され、又、
両電極部材２０Ａ、２０Ｂの入力側電極２３は、装置本
体に設けられる電圧印加手段（図示せず）に電気的に接
続される。

【００４６】尚、測定電極部材２０Ａに加えて、基準電
極部材２０Ｂを設けることによって、環境変動がある場
合にも正確に現像剤の残量を逐次検知できるが、更に誤
差を少なく、正確に現像剤量を検知するためには、本実
施例のように、測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２
０Ｂの入力側電極２３を接続して１つの端子３０Ｃと
し、１つの接点板３０Ｃに繋げることが望ましい。しか
し、本発明はこの接続態様に限定されるものではない。
又、測定電極部材２０Ａと基準電極部材２０Ｂとは必ず
しも同一基板上に形成される必要はない。更に、本実施
例では、測定電極部材２０Ａは、現像剤と接触する箇所
として、現像剤容器１１Ａの内部側面に設けたが、例え
ば現像剤容器１１Ａの内部底面などに設置することも可
能である。又、本実施例では、基準電極部材２０Ｂは、
測定電極部材２０Ａと同一の構成とされ、両部材２０
Ａ、２０Ｂの電極パターンの発生する静電容量が同じで
あるように構成されるが、本発明はこれに限定するもの
ではなく、測定電極部材２０Ａと基準電極部材の２０Ｂ
の電極パターン面積などが異なり、発生する静電容量が
異なる構成とすることも可能であり、この場合は、基準
電極部材２０Ｂの出力に所定の係数を掛けて変換すれば
よい。

【００４７】次に、現像剤の消費に応じた現像剤残量の
逐次検知方法について説明する。

【００４８】本実施例では、現像剤容器１１Ａに充填さ
れる現像剤の初期充填量、所謂、満タン（Ｆｕｌｌ）状
態から、現像装置Ｃ内、即ち、現像剤容器１１Ａ及び現
像室９Ａ内から現像剤が無くなる、所謂、現像剤無し
（現像剤切れ：Ｅｍｐｔｙ）の状態まで逐次に残量検知
する。

【００４９】本実施例によると、現像剤容器１１Ａ中の
現像剤が満タン状態である時、測定電極部材２０Ａは全
面で現像剤と接触し、共通電圧入力端子３１Ｃを介して
測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂの入力側電
極２３と出力側電極２４との間に電圧が印加されると、
測定電極部材２０Ａは、表面に接触する現像剤量に応じ
た静電容量を発生し、この静電容量に従った電圧を測定
電極用出力端子３１Ａ及び測定電極用出力接点３０Ａを
介して装置本体１４へ出力する。同時に、基準電極部材
２０Ｂが環境に応じた静電容量を発生し、この静電容量
に従った電圧が基準電極用出力端子３１Ｂ及び基準電極
用出力接点３０Ｂを介して装置本体１４へ出力される。
これら測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂの出
力信号は、装置本体１４に設けられた装置本体側接点３
２Ａ、３２Ｂを経て、装置本体１４の現像剤量検出回路
（図示せず）に入力され、測定電極部材２０Ａと基準電
極部材２０Ｂとの発生する静電容量の差分に相当する電
圧が信号演算部（図示せず）に入力される。そして、こ
の信号演算部において、出力電圧は図９に示すような電
圧−現像剤残量の特性曲線に基づいて信号処理され、現
像剤残量の値とされる。ここで、図９において横軸は、
測定電極部材２０Ａ及び基準電極部材２０Ｂが発生する
静電容量の差分に相当する出力電圧、縦軸は現像剤の残
量を示す。

【００５０】こうして検知された現像剤の残量は、画像
形成装置Ａの操作パネル上や、画像形成装置Ａに接続さ
れたコンピュータなどのユーザー端末の画面に、例えば
図１２及び図１３に示すように、現像剤量に応じて動く
指針４１が目盛り４２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するグラフィックとして出
力される。又、図１４に示すように、画像形成装置Ａの
操作パネル４３上にＬＥＤ４３ａの点滅によって現像剤
量を表示することなどもできる。

【００５１】このように、現像剤容器１１Ａ内の現像剤
が満タン状態であるときには、測定電極部材２０Ａの全
面が現像剤と接するため、測定電極部材２０Ａ及び基準
電極部材２０Ｂの静電容量の差分も大きく、出力電圧の
値は図９中に示すＦａのように高い。現像剤が消費され
るにつれて、測定電極部材２０Ａと現像剤との接触面積
も連続的に少なくなっていくため、静電容量の差分も小
さくなり、図９の関係に基づいて現像剤の残量の減少を
逐次に出力できる。

【００５２】そして、現像剤が測定電極部材２０Ａと接
しなくなった時点で、即ち、静電容量の差分に基づく出
力電圧が図９に示すＶｘになったことを感知して、フレ
キシブルアンテナ２０による現像剤の残量検知は終了
し、他方の現像剤量検知装置である、ピクセルカウント
方式による現像剤の残量検知が開始される。

【００５３】次に、本実施例の画像形成装置が備える、
ピクセルカウント方式を用いた現像剤量検知装置につい
て説明する。

【００５４】ピクセルカウント方式では、画像信号がビ
ットマップデータに展開されるとき、感光体ドラム７に
形成する静電潜像の、現像剤が転移してトナー像となる
部分の画素数（ピクセル数）をカウントし、カウントさ
れた画素数に１画素あたり消費される現像剤量を乗じる
ことによって使用現像剤量を算出する。予め、フレキシ
ブルアンテナ２０による現像剤残量検知終了時点での現
像剤残量Ｐｘは、図９の特性曲線から明らかとなってい
るため、次式、現像剤残量＝（フレキシブルアンテナに
よる残量検知終了時点の現像剤残量）−（ピクセル数）
×（１画素当たりの使用現像剤量）に基づいて、引き続
き現像剤残量を検知することができる。つまり、本実施
例では、フレキシブルアンテナ２０による静電容量測定
方式に加えて、ピクセルカウント方式の現像剤量検知装
置を併用することによって、現像剤容器１１Ａ内に設け
られたフレキシブルアンテナ２０では検出できない現像
室９Ａ内の現像剤に対して、現像剤残量の逐次検知を行
うことができ、現像装置Ｃの使用開始から、現像剤が無
くなるまで、精度良く現像剤残量を逐次検知することが
できる。

【００５５】以上、本発明によれば、少なくとも２種類
以上の現像剤量検知装置として、フレキシブルアンテナ
２０を用いる静電容量測定方式、及びピクセルカウント
方式の現像剤量検知装置を用い、現像剤容器１１Ａ内の
現像剤残量を逐次に検知する工程と、現像室９Ａ内の現
像剤（現像剤切れに近い時の現像剤残量）を逐次に検知
する工程とに分けることにより、簡易な構成にて、現像
剤収容部１１Ａ内及び現像室９Ａ内の現像剤の残量を精
度良く逐次に検知することができる。又、本実施例によ
ると、フレキシブルアンテナ２０に機械的な構成を必要
としない、所謂、ソフトによる処理に基づいて現像剤量
検知が可能なピクセルカウント方式の現像剤量検知装置
を併用することで、例えば、フレキシブルアンテナ２０
と前述した板状アンテナとを共用する場合などよりも、
省スペース、且つ構成が簡易であり、低コストである。

【００５６】実施例２本実施例の画像形成装置は、基本的には実施例１のもの
と同様とされ、現像剤量検知装置のみが異なる。従って
同じ機能、構成を有する部材には同一符号を付し、詳し
い説明は省略する。

【００５７】図１５は、本発明に従って構成される、画
像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッ
ジＢの他の実施例の縦断面を示す。

【００５８】本実施例では、現像剤量検知装置として、
現像剤容器１１Ａ中にある現像剤に対してはピクセルカ
ウント方式の現像剤量検知装置、又、現像室９Ａ中にあ
る現像剤に対しては板状アンテナ６１を備えた静電容量
測定方式の現像剤量検知装置を用い、現像剤の残量を逐
次検知する。

【００５９】先ず、板状アンテナ６１の構成について説
明する。図１５に示すように、板状アンテナ６１は、第
１の導電部材としての入力電極６１ａと、第２の導電部
としての出力電極６１ｂを有している。本実施例では、
出力電極６１ｂを現像ローラ９ａ側に設け、それと対向
するように入力電極６１ａを設けた。又、本実施例で
は、入力電極６１ａ及び出力電極６１ｂは、２枚の金属
板から成り、現像室９Ａを形成する現像枠体１２に固定
されている。それぞれの電極６１ａ、６１ｂは、図１６
に示すように、プロセスカートリッジＢの側面に配置さ
れた入力接点板７１Ａ、及び出力接点板７１Ｂと電気的
に接続され、プロセスカートリッジＢが装置本体１４に
装着されると図１７に示すように、装置本体１４内に配
設された装置本体側接点７２Ａ、７２Ｂとそれぞれ接触
し、電気的に接続され、それぞれ装置本体１４に設けら
れた電圧印加手段（図示せず）及び現像剤量検出回路に
電気的に繋がれる。

【００６０】上記構成の板状アンテナ６１の入力電極６
１ａに電圧を印加することで、両電極６１ａ、６１ｂ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。尚、本実施例では、出力電極６１
ｂを現像ローラ９ａ側に設けて、それに対向するように
入力電極６１ａを設けたが、本発明はこの配置構成に限
定されるものではなく、入力電極６１ａを現像ローラ９
ａ側とすることもできる。

【００６１】入力電極６１ａ、及び出力電極６１ｂとさ
れる導電部材として用いられる金属板の材料としては、
例えば薄板のステンレススチールが望ましい。又、例え
ば、図１８に示すように、一枚板として現像室９Ａの略
長手全長に亙って配置しても良いし、図１９に示すよう
に、現像室９Ａの長手に対して断続的に配置しても良
い。

【００６２】次に、現像剤の消費に応じた現像剤残量の
逐次検知方法について説明する。

【００６３】本実施例では、現像剤容器１１Ａに充填さ
れる現像剤の初期充填量、所謂、満タン（Ｆｕｌｌ）状
態から、現像装置Ｃ内、即ち、現像剤容器１１Ａ及び現
像室９Ａ内から現像剤が無くなる、所謂、現像剤無し
（現像剤切れ：Ｅｍｐｔｙ）まで逐次に残量検知する。

【００６４】上記したように、本実施例では、現像剤容
器１１Ａ中の現像剤についてはピクセルカウント方式の
現像剤量検知装置を用いて現像剤量を逐次検知する。ピ
クセルカウント方式による現像剤量の検知処理は実施例
１で説明したものと同様であり、現像剤容器１１Ａ内の
現像剤の初期充填量（総現像剤量）は予め分かっている
ので、次式、現像剤残量＝（総現像剤量）−（ピクセル数）×（１画
素当たりの使用現像剤量）から、現像剤容器１１Ａ内の現像剤に対する現像剤残量
の逐次検知を行うことができる。

【００６５】そして、板状アンテナ６１の入力電極６１
ａと出力電極６１ｂとの間に存在する現像剤が減少し始
めた時、つまり、図２０に示すように、現像剤容器１１
Ａ中の現像剤が大略なくなり、両電極６１ａ、６１ｂ間
の静電容量の変化の開始を検知した時点で、板状アンテ
ナ６１による現像剤の残量検知を開始する。

【００６６】この時、単に上式から現像剤残量を逐次に
求めると、環境変動があった場合に１画素当たりに消費
される現像剤量が異なることことがあるため、ピクセル
カウント方式にて検知される現像剤残量と、実際の現像
剤残量との間に差が生じることがある。

【００６７】更に、説明すると、図２１に示すように、
基準環境として例えば常温常湿環境下では、カウントさ
れた累積ピクセル数と現像剤残量との関係は、図２１中
の実線Ｘで示す関係が得られ、図示するように、板状ア
ンテナ６１の静電容量の変化開始ポイントにおける累積
ピクセル数Ｐｃ及び現像剤残量Ｔｃが得られる。これに
対して、高温高湿環境下では、１画素当たりに消費され
る現像剤量が多いため、累積ピクセル数と現像剤残量と
の関係は、図２１中２点鎖線Ｙで示す関係となり、累積
ピクセル数Ｐｃより少ないＰｃ１の時点で、板状アンテ
ナ６１の静電容量の変化が始まる。逆に、低温低湿環境
では、１画素当たりに消費される現像剤量が少ないた
め、累積ピクセル数と現像剤残量との関係は、図２１中
の１点鎖線Ｚで示す関係となり、累積ピクセル数Ｐｃを
カウントした時点においても、現像剤残量はＴｃより多
いＴｃ２であり、板状アンテナ６１の静電容量の変化が
始まらない。

【００６８】このように、ピクセルカウント方式を用い
て現像剤容器１１Ａ内の現像剤量を検知する場合に生じ
る誤差を修正するためには、先ず、カウントされた累積
ピクセル数がＰｃとなる前に板状アンテナ６１の静電容
量が変化した場合には、その時点でピクセルカウント方
式による現像剤量検知を終了し、その時点での現像剤残
量を、既知のＴｃに修正して、その後板状アンテナ６１
による現像剤量検知に切り替える。

【００６９】又、カウントされた累積ピクセル数がＰｃ
になっても板状アンテナ６１の静電容量が変化しない場
合は、累積ピクセル数Ｐｃを越えて更にピクセルカウン
トを続行し、板状アンテナ６１の静電容量に変化が現れ
た時点でピクセルカウントによる現像剤量検知を終了し
て、その時点での現像剤残量をＴｃに修正した後、板状
アンテナ６１による現像剤残量の検知に切り替える。

【００７０】次に、図２２〜図２５を参照して現像室９
Ａでの現像剤の循環について説明し、板状アンテナ６１
による現像剤の残量検知について説明する。

【００７１】上述のように、板状アンテナ６１は、入力
電極６１ａに電圧を印加して、両電極６１ａ、６１ｂ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。本実施例によると、入力電極６１
ａ及び出力６１ｂ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６１ａ、６１ｂ間に侵入できるよ
うな位置に配置される。つまり、図２２に示すように、
現像ローラ９ａの内部の固定磁石９ｃによって現像ロー
ラ９ａ表面に引き寄せられた現像剤Ｔは、現像ローラ９
ａの回転に伴って現像ブレード９ｄで現像ローラ９ａ上
から掻き取られる。掻き取られた現像剤Ｔは、順次入力
電極６１ａと出力電極６１ｂとの間に侵入し、図２３に
示すように、電極６１ａ、６１ｂ間が現像剤Ｔで満たさ
れる。現像剤Ｔが現像剤容器１１Ａ中にもある時は、入
力電極６１ａと出力電極６１ｂとの間の現像剤Ｔは、出
入り口６２が塞がれている形になり、そのため現像室９
Ａ中の現像剤Ｔが減るまで、電極６１ａ、６１ｂ間の現
像剤Ｔは、重力などで自由落下することはない。即ち、
現像剤容器１１Ａ中に現像剤Ｔが十分ある時は、電極６
１ａ、６１ｂ間は現像剤Ｔで満たされているため、電極
６１ａ、６１ｂ間の静電容量は高くなる。

【００７２】次いで、図２４に示すように、現像剤Ｔが
消費され、現像室９Ａ内の現像剤Ｔが少なくなると、入
力電極６１ａ、出力電極６１ｂ間の現像剤出入り口６２
を塞いでいた現像剤Ｔがなくなるため、電極６１ａ、６
１ｂ間の現像剤Ｔは自重で重力方向下方に落下する。落
下した現像剤Ｔは、磁力で現像ローラ９ａに引き寄せら
れたり、現像剤送り部材９ｂ及び現像剤攪拌部材９ｅで
現像ローラ９ａに供給されたりする。又、電極６１ａ、
６１ｂの間から直接磁力で現像ローラ９ａの表面に戻る
現像剤Ｔもある。

【００７３】但し、図２４に示す状態のように、現像室
９Ａ内の現像剤Ｔが少なくなり、電極６１ａ、６１ｂ間
の現像剤Ｔが出ていっても、現像剤Ｔが現像室９Ａ内に
存在する限り、常に現像ブレード９ｄにて掻き取られた
現像剤Ｔが電極６１ａ、６１ｂ間に供給されるので、電
極６１ａ、６１ｂ間の現像剤Ｔは、現像室９Ａ内の現像
剤量に応じて少なくなる。

【００７４】最終的には、現像室９Ａ内の現像剤Ｔが消
費され、図２５に示すように、現像ローラ９ａの表面の
現像剤Ｔを掻き取る現像剤ブレード９ｄの先端、即ち、
現像ローラ９ａと出力電極６１ｂとの間の現像剤Ｔが消
費されることで画像上の白抜けが発生し、現像剤無し
（現像剤切れ）の状態になる。

【００７５】このように、現像室９Ａ内の現像剤量は、
入力電極６１ａと出力電極６１ｂとの間の現像剤量を、
電極６１ａ、６１ｂ間の静電容量を測定することによっ
て検知し、現像剤の残量を逐次に検出することができ
る。尚、現像剤量は、実施例１と同様に表示して、ユー
ザーに報知できる。

【００７６】以上、本発明によれば、少なくとも２種類
以上の現像剤量検知装置として、板状アンテナ６１を用
いる静電容量測定方式、及びピクセルカウント方式の現
像剤量測定装置を用い、現像剤容器１１Ａ内の現像剤残
量を逐次に検知する工程と、現像室９Ａ内の現像剤（現
像剤切れに近い時の現像剤残量）を逐次に検知する工程
とに分けることにより、簡易な構成にて、現像剤収容部
１１Ａ及び現像室９Ａ内の現像剤の残量を精度良く逐次
に検知することができる。又、実施例１と同様に、本実
施例においても、機械的な構成を必要としないピクセル
カウント方式の現像剤量検知装置を板状アンテナ６１と
併用することで、省スペース、且つ構成が簡易であり、
低コストが実現できる。

【００７７】尚、上記各実施例では、現像剤担持体とし
ての現像ローラ９ａは、内部に固定磁石９ｃを有し、現
像剤として磁性現像剤を用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く、非磁性
現像剤を用いる場合には、現像剤攪拌部材９ｅの代わり
に現像ローラ９ａに現像剤を供給する手段として、例え
ば現像ローラ９ａに当接してカウンター方向に回転する
現像剤塗布ローラを使用する。この時、特に、板状アン
テナ６１を用いる場合には、現像ローラ９ａと現像剤塗
布ローラとの接触部の上部近傍に、上記実施例２にて説
明したように、第１及び第２の導電部６１ａ、６１ｂを
設け、現像剤層厚規制部材によって現像ローラ９ａから
剥ぎ取られた現像剤が第１及び第２の導電部６１ａ、６
１ｂ間に侵入できるような位置に配置することにより、
上記と同様に現像室９Ａ内の現像剤量を逐次検知するこ
とができる。

【００７８】又、上記各実施例において、現像剤の残量
は、現像剤容器１１Ａに充填される現像剤の初期充填量
から、現像剤容器１１Ａ及び現像室９Ａ内から現像剤が
無くなるまで逐次に検知するものとして説明したが、本
発明は、このように現像剤容器内に収納される現像剤の
初期充填量を１００％としたときに、現像剤の量を１０
０％〜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、現像剤容器内の現
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よい。この場合にも、本発明によ
れば、現像剤容器内の現像剤残量、及び例えば現像室と
される現像剤切れに近い時の現像剤残量の双方を精度良
く逐次検知することができる。ここで、現像剤の残量が
０％（現像剤無し、現像剤切れ）とは、現像剤が完全に
無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場
合も含まれる。

【００７９】更に、上記各実施例では、少なくとも像担
持体である電子写真感光体と、この電子写真感光体に作
用するプロセス手段と、現像剤収容部を成す現像剤容器
とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に対
して着脱可能なプロセスカートリッジとした画像形成装
置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明
の原理は、現像剤容器と現像手段を備えた現像室とを有
する現像装置を画像形成装置本体に対して着脱可能とす
る画像形成装置、或は、現像装置が画像形成装置本体に
固定され、現像剤の補給が可能とされる画像形成装置、
更には、複数の現像装置を備え、各現像装置内の現像剤
量を逐次検知する画像形成装置にも同様に適用し得るこ
とは、上記各実施例の説明から明らかである。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、像担持体と；像担持体に潜像を形成する手段
と；像担持体に形成された潜像に現像剤を供給して現像
するための現像手段と、現像手段が像担持体上に形成さ
れた潜像を現像するのに用いる現像剤が収納される現像
剤収容部とを備えた現像装置と；を有し、検知方式の異
なる少なくとも２つ以上の現像剤量検知装置を用いて現
像装置内の現像剤量を検知する構成とされるので、簡易
な構成にて、現像剤残量を精度良く検知することがで
き、特に、現像剤容器内の現像剤残量と現像剤切れに近
い時の現像剤残量との双方を、精度良く逐次検知でき、
且つ、簡易な構成、省スペース及び低コストが実現でき
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】本発明に従ったプロセスカートリッジの一実施
例を示す縦断面図である。

【図３】本発明に係る画像形成装置の一実施例における
プロセスカートリッジの装着部を示す外観斜視図であ
る。

【図４】本発明に従ったプロセスカートリッジの一実施
例を下方より見た外観斜視図である。

【図５】測定電極部材及び基準用電極部材の一実施例を
示す正面図である。

【図６】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７】本発明に従ったフレキシブルアンテナによる現
像剤量検知原理を説明するためのグラフ図である。

【図８】本発明に従ったフレキシブルアンテナによる現
像剤量検知原理を説明するためのグラフ図である。

【図９】フレキシブルアンテナの出力に基づいて現像剤
量を検知するための現像剤量と、測定電極部材の出力及
び基準電極部材の発生する静電容量の差分に相当する出
力電圧との関係を示すグラフ図である。

【図１０】本発明に従ったフレキシブルアンテナの配置
構成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１１】図１０と同様の図であって、基準電極部材を
現像剤容器内に配置した状態を説明するための現像剤容
器の斜視図である。

【図１２】現像剤量表示の一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】現像剤量表示の他の実施例を示す図である。

【図１５】本発明に従ったプロセスカートリッジの他の
実施例を示す縦断面図である。

【図１６】本発明に従ったプロセスカートリッジの他の
実施例を下方より見た外観斜視図である。

【図１７】本発明に係る画像形成装置の他の実施例にお
けるプロセスカートリッジの装着部を示す外観斜視図で
ある。

【図１８】板状アンテナの取付態様を示す現像フレーム
の斜視図である。

【図１９】板状アンテナの他の取付態様を示す現像フレ
ームの斜視図である。

【図２０】ピクセルカウント方式から板状アンテナを用
いた静電容量測定方式へと現像剤量検知装置の使用を切
り替える時点での現像剤の状態を説明するためのプロセ
スカートリッジの縦断面図である。

【図２１】ピクセルカウント方式によってカウントされ
た累積ピクセル数と現像剤残量との関係を示すグラフ図
である。

【図２２】本発明に従った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】本発明に従った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】本発明に従った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】本発明に従った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２６】静電容量測定方式の現像剤量検知装置を説明
するために、フレキシブルアンテナ及び板状アンテナを
併記したプロセスカートリッジの縦断面図である。

【符号の説明】

１露光手段２記録媒体３搬送手段７感光体ドラム（電子写真感光
体、像担持体）８帯電ローラ（帯電手段）９現像手段９Ａ現像室９ａ現像ローラ（現像剤担持体）９ｄ現像ブレード（現像剤層厚規制
部材、規制部材）１０クリーニング手段１１現像剤ユニット１１Ａ現像剤容器（現像剤収容部）１１Ｂ現像剤容器蓋１２現像枠体（現像フレーム）１３クリーニング枠体１４装置本体１６Ｒ、１６Ｌガイド部（装着手段）２０フレキシブルアンテナ２０Ａ測定電極部材２０Ｂ基準電極部材６１板状アンテナ６１ａ入力電極（第１の導電部）６１ｂ出力電極（第２の導電部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者横井昭佳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 DA41 DB01 DD02 DE04 DE07 ED17 ED19 GA23 GA50 GA54 GA60 GB03 HB15 HB18 2H077 AB04 AB13 AD06 AD13 AD17 AD23 AD36 AE03 BA09 DA08 DA15 DA16 DA31 DA35 DA59 DA81 DA82 DB10 DB22 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、前記像担持体に潜像を形成する手段と、前記像担持体に形成された潜像に現像剤を供給して現像
するための現像手段と、前記現像手段が前記像担持体上
に形成された潜像を現像するのに用いる現像剤が収納さ
れる現像剤収容部とを備えた現像装置と、を有する画像
形成装置において、検知方式の異なる少なくとも２つ以
上の現像剤量検知装置を用いて前記現像装置内の現像剤
量を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記検知方式の異なる少なくとも２つ以
上の現像剤量検知装置のうち１つは、前記像担持体上に
形成する潜像の現像剤が転移される部分の画素数を計数
することによって現像剤量を検知するピクセルカウント
方式を用いることを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項３】前記検知方式の異なる少なくとも２つ以
上の現像剤量検知装置のうち１つは、前記像担持体上に
形成する潜像の現像剤が転移される部分の画素数を計数
することによって現像剤量を検知するピクセルカウント
方式を用い、他の１つは、少なくとも一対の電極間に電
圧を印加した際に発生する、前記電極間の静電容量を測
定することによって現像剤量を検知する静電容量測定方
式を用いることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】前記静電容量測定方式の現像剤量検知装
置は、（ａ）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）現像剤
と接触し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、を有し、前記測定電極部材及び
前記基準電極部材の前記入力側電極と前記出力側電極と
の間に電圧を印加した際に発生する、前記入力側電極と
出力側電極との間の静電容量に基づいて現像剤量を検知
することを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】前記静電容量測定方式の現像剤量検知装
置は、第１の導電部と、前記第１の導電部と対向して設
けられた第２の導電部と、を有し、前記第１の導電部に
電圧を印加した際に発生する、前記第１の導電部と第２
の導電部との間の静電容量に基づいて現像剤量を検知す
ることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項６】前記現像装置は、前記現像手段として少
なくとも前記像担持体へ現像剤を搬送する現像剤担持体
と、前記現像剤担持体の表面に付着する現像剤の量を規
制するための規制部材と、を有し、前記第１の導電部と
第２の導電部は、前記第１の導電部と第２の導電部の間
に、前記規制部材によって前記現像剤担持体から除去さ
れた現像剤が進入可能な位置に配置され、前記第１の導
電部に電圧を印加した際に発生する、前記第１の導電部
と第２の導電部との間の静電容量に基づいて、現像剤量
を検知することを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項７】前記検知方式の異なる少なくとも２つ以
上の現像剤量検知装置は、少なくとも、前記現像剤収容
部内の現像剤の残量と、前記現像手段近傍の現像剤の残
量であって現像剤切れに近い時の現像剤の残量とを分け
て検知し、前記静電容量測定方式の現像剤量検知装置は
前記現像剤収容部内の現像剤残量を検知し、前記ピクセ
ルカウント方式の現像剤量検知装置は前記現像手段近傍
の現像剤の残量であって現像剤切れに近い時の現像剤の
残量を検知することを特徴とする請求項４の画像形成装
置。
【請求項８】前記検知方式の異なる少なくとも２つ以
上の現像剤量検知装置は、少なくとも、前記現像剤収容
部内の現像剤の残量と、前記現像手段近傍の現像剤の残
量であって現像剤切れに近い時の現像剤の残量とを分け
て検知し、前記ピクセルカウント方式の現像剤量検知装
置は前記現像剤収容部内の現像剤残量を検知し、前記静
電容量測定方式の現像剤量検知装置は前記現像手段近傍
の現像剤の残量であって現像剤切れに近い時の現像剤の
残量を検知することを特徴とする請求項６の画像形成装
置。
【請求項９】前記静電容量方式の現像剤量検知装置が
現像剤量の変化の開始を検出した時点で、前記ピクセル
カウント方式の現像剤量検知装置を用いて得られた現像
剤量の検知値を、その時点における現像剤残量の既知値
に修正した後、前記静電容量方式の現像剤量検知装置に
よる現像剤の残量検知を開始することを特徴とする請求
項８の画像形成装置。
【請求項１０】前記現像装置は画像形成装置本体に対
して着脱可能とされ、前記現像装置を装着手段を介して
着脱自在に支持することを特徴とする請求項１〜９のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記像担持体は電子写真感光体であ
り、前記電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用
するプロセス手段として少なくとも現像手段と、前記現
像剤収容部とは、一体的にカートリッジ化されて画像形
成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとされ、
前記プロセスカートリッジを装着手段を介して着脱自在
に支持することを特徴とする請求項１〜９のいずれかの
項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】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１１の画像形成装置。
【請求項１３】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１１の画像形成装置。