JP2001100508A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トナー残量が誤検出される状態にあることを
認識することで、トナーカートリッジの誤った交換を防
止し、これによりトナーの無駄使いを防止してトナーを
節約しつつ画像を形成することが可能な画像形成装置を
提供する。 【解決手段】 使用前のトナーを格納するトナー収容室
内における当該トナーの残量を検出するために用いる光
学的に生成される検出信号に基づいてトナーの残量を検
出する場合に、当該検出信号が「ＬＯＷ」レベルである
期間が、正常動作時において出力され得ない期間であっ
たとき（ステップＳ２１；Ｙ又はＳ２２；Ｙ）、トナー
の減少が誤検出されていると判定し、当該誤検出に対応
する処理を行う（ステップＳ２９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置の技術
分野に属し、より詳細には、静電潜像が形成されている
感光ドラム上にトナーを供給して付着させることにより
当該静電潜像を顕像化させて画像を形成する画像形成装
置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば非磁性一成分方式の現像装
置を備えた上記画像形成装置においては、現像剤として
のトナーは当初トナー収容室内に収容されており、当該
トナーを担持搬送する現像ローラに対して当該収容され
ているトナーを供給し、次に当該現像ローラに供給され
たトナーを更に感光ドラムに供給することにより、当該
感光ドラム上に形成されている静電潜像をトナー像とし
て可視化し、最後に当該可視化されたトナー像を印字用
紙に転写することにより当該印字用紙上に文字又は画像
を形成する構成となっている。

【０００３】このとき、当該現像ローラに対しては層厚
規制用のブレードが押圧接触されており、当該ブレード
によって当該現像ローラ上におけるトナーの層厚を規制
することで当該トナーの薄層を現像ローラ上に形成し、
更に当該薄層化されたトナーにより感光ドラム上の静電
潜像を可視化している。

【０００４】一方、当該画像形成装置においては、上記
現像ローラが設けられている現像室とトナーを収容する
トナー収容室との間に開口部が設けられており、当該ト
ナー収容室から現像室へのトナーの供給は、トナー収容
室に設けられたトナー搬送部材（いわゆるアジテータ）
を回転させつつ当該アジテータの一部を上記開口部から
突出させることにより行われている。

【０００５】更に、従来は、当該トナー収容室を少なく
とも含むトナーカートリッジが画像形成装置本体から取
り外し可能とされている。そして、この取り外し可能と
なっていることで、トナー収容室内のトナーがなくなっ
た場合には画像形成装置全体を交換することなく上記ト
ナーカートリッジのみを新しいものに交換することで画
像の形成等を継続することが可能となっている。

【０００６】ここで、当該トナー収容室内のトナーの残
量の検出については、従来は、当該トナー収容室内に指
向性のよい光を照射し、当該トナー収容室内を通過した
光の受光状態に基づいて当該残量を検出していた。

【０００７】より具体的には、当該光がトナー収容室を
通過してこないとき（すなわち、トナーが十分に残って
おり、光がそのトナーにより遮られて通過してこなかっ
たとき）にはオフ状態のままとなって「ＨＩＧＨ」レベ
ルの検出信号を生成し、一方当該光がトナー収容室内を
通過してきたとき（すなわち、トナーの残量が少なくな
ってきたことにより当該光が通過する隙間（光路）が攪
拌中のトナー内に形成され、これにより光が通過してき
たとき）にはオン状態となって「ＬＯＷ」レベルの検出
信号を生成するように当該光の受光器を光トランジスタ
等により構成し、この検出信号が「ＬＯＷ」となってい
る時間の長短により当該残量の程度を認識・検出してい
た。

【０００８】一方、上記従来の画像形成装置において、
感光ドラム上に静電潜像を形成する場合には、先ず、感
光ドラム上をトナーと同じ極性に均一に帯電させ、レー
ザ光等の光ビームを照射することで当該帯電を選択的に
除電する。そして形成された静電潜像の電位と現像ロー
ラ上のトナーの電位との差により、静電的にトナーを静
電潜像上に引き付けることでトナー像の形成を行ってい
た。

【０００９】そして、この感光ドラムの帯電化のため
に、従来は、高圧のコロナ放電により当該帯電を行う帯
電器を感光ドラムに近接して配置していた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成の画像形成装置においては、帯電器に対して塵
等が付着することにより当該帯電器が汚濁されると、当
該汚濁によりコロナ放電が異常を来し、例えば帯電器が
部分的にいわゆるアーク放電を行ってしまうことがあっ
た。

【００１１】そして、このアーク放電等の異常放電によ
り、上記受光器から出力される検出信号にノイズが重畳
され、結果としてトナーの残量が十分多いにも拘らず当
該検出信号が「ＬＯＷ」レベルとなってしまう場合があ
るという問題点があった。

【００１２】より具体的には、当該受光器においては、
上述したようにトナー収容室内からの光を受光しなかっ
たとき（すなわち、オフ状態）に「ＨＩＧＨ」レベルと
なる検出信号を出力し、トナー収容室内からの光を受光
したとき（すなわちオン状態）に「ＬＯＷ」レベルとな
る出力信号を感度良く出力する必要がある関係で、当該
受光器の入力段に高抵抗値の抵抗素子を挿入していた
が、この抵抗素子に上記異常放電によるノイズが混入
し、結果的に当該光を受光していないにも拘らず検出信
号が「ＬＯＷ」レベルとなってしまうのである。

【００１３】なお、この誤って「ＬＯＷ」レベルとなっ
てしまう検出信号の態様としては、例えば、長時間「Ｌ
ＯＷ」レベルが連続してしまう場合や、或いは、短時間
に「ＨＩＧＨ」レベルと「ＬＯＷ」レベルが入れ替る状
態が長時間継続してしまうという場合がある。

【００１４】そして、上述したようにトナーの残量が十
分であるにも拘らずそれが少ないと誤検出された場合に
は、トナーが十分残っているにも拘らずトナーカートリ
ッジが交換されてしまうこととなり、結果としてトナー
が無駄使いされて廃棄されてしまうこととなり、よって
トナーを節約しつつ画像を形成することができないとい
う問題点があった。

【００１５】そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて
為されたもので、その課題は、トナー残量が誤検出され
る状態にあることを認識することで、トナーカートリッ
ジの誤った交換を防止し、これによりトナーが無駄使い
されることを防止してトナーを節約しつつ画像を形成す
ることが可能な画像形成装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、静電潜像が形成されて
いる感光ドラム等の静電潜像担持手段上にトナーを供給
して付着させることにより当該静電潜像を顕像化させて
画像を形成する画像形成装置において、前記静電潜像担
持手段に供給される前の前記トナーを格納するトナー収
容室等の格納手段内における当該トナーの残量を検出す
るために用いられる検出信号を出力する受光器等の検出
信号出力手段と、前記検出信号に基づいて、前記トナー
の残量を検出するエンジンＡＳＩＣ、メインＡＳＩＣ及
びＣＰＵ等の検出手段と、前記検出信号のうち前記トナ
ーが減少していることを前記検出手段が検出する根拠と
なる当該検出信号である減少検出信号が、正常動作時に
おいて当該減少検出信号が出力され得ない期間出力され
たとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出する
と判定するＣＰＵ等の判定手段と、前記判定手段におけ
る判定結果に基づいて当該誤検出に対応する処理を行う
ＣＰＵ等の処理手段と、を備える。

【００１７】よって、減少検出信号が出力されている期
間が正常動作時においてはあり得ない長さの期間である
ときに検出手段が誤検出すると判定するので、確実に当
該誤検出の発生を認識することができる。

【００１８】上記の課題を解決するために、請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記格納手段内において回転することにより前記格
納されているトナーを攪拌し、当該トナーを前記静電潜
像担持手段に供給するアジテータ等の攪拌手段を更に備
えると共に、前記検出信号出力手段は、前記格納手段内
に射出した残量検出用光の受光状態に基づいて前記検出
信号を出力し、更に前記判定手段は、前記減少検出信号
が前記攪拌手段の一回転に要する時間よりも長い時間連
続して出力されたとき、前記検出手段が前記トナーの減
少を誤検出すると判定するように構成される。

【００１９】よって、減少検出信号が攪拌手段の一回転
に要する時間よりも長い時間連続して出力されたとき検
出手段が誤検出すると判定するので、確実に当該誤検出
の発生を認識することができる。

【００２０】上記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、静電潜像が形成されている感光ドラム等
の静電潜像担持手段上にトナーを供給して付着させるこ
とにより当該静電潜像を顕像化させて画像を形成する画
像形成装置において、前記静電潜像担持手段に供給され
る前の前記トナーを格納するトナー収容室等の格納手段
内における当該トナーの残量を検出するために用いられ
る検出信号を出力する受光器等の検出信号出力手段と、
前記検出信号に基づいて前記トナーの残量を検出するエ
ンジンＡＳＩＣ、メインＡＳＩＣ及びＣＰＵ等の検出手
段と、前記検出信号のうち前記トナーが減少しているこ
とを前記検出手段が検出する根拠となる当該検出信号で
ある減少検出信号が、正常動作時においては出力され得
ない期間しか連続して出力されないとき、前記検出手段
が前記トナーの減少を誤検出すると判定するＣＰＵ等の
判定手段と、前記判定手段における判定結果に基づいて
当該誤検出に対応する処理を行うＣＰＵ等の処理手段
と、を備える。

【００２１】よって、減少検出信号が正常動作時におい
ては出力され得ない期間しか連続して出力されないとき
検出手段が誤検出すると判定するので、確実に当該誤検
出の発生を認識することができる。

【００２２】上記の課題を解決するために、請求項４に
記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の
画像形成装置において、前記判定手段は、前記格納手段
及び前記静電潜像担持体を少なくとも含むプロセスカー
トリッジが当該画像形成装置内に装填されているときの
み、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出している
か否かの判定処理を開始するように構成される。

【００２３】よって、プロセスカートリッジが装填され
ていないときに無駄な判定動作が行われることを防止で
きる。

【００２４】上記の課題を解決するために、請求項５に
記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の
画像形成装置において、前記判定手段は、前記検出手段
が前記減少検出信号に基づいて前記トナーの減少を検出
したときのみ、当該検出手段が前記トナーの減少を誤検
出しているか否かの判定処理を開始するように構成され
る。

【００２５】よって、減少検出信号に基づいてトナーの
減少を検出したときのみ誤検出の有無を更に判定するの
で、確実に誤検出の有無を判定できると共に無駄な判定
動作が行われることを防止できる。

【００２６】上記の課題を解決するために、請求項６に
記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の
画像形成装置において、前記静電潜像担持手段を帯電さ
せる帯電器等の帯電手段を更に備えると共に、前記検出
手段における誤検出が、前記帯電手段における異常放電
に起因して発生する誤検出であるように構成される。

【００２７】よって、異常放電に起因する検出手段の誤
検出の発生を確実に判定し認識することができる。

【００２８】上記の課題を解決するために、請求項７に
記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の
画像形成装置において、当該画像形成装置は、外部の情
報処理装置の制御に基づいて前記画像を形成すると共
に、前記処理手段は、前記検出手段が前記トナーの減少
を誤検出すると判定されたとき当該検出手段による前記
トナーの残量の検出を停止すると共に、当該誤検出発生
の告知又は当該誤検出が発生していることを示す発生信
号の前記情報処理装置への出力のうち少なくともいずれ
か一方を行うように構成される。

【００２９】よって、検出手段によるトナー減少の誤検
出の発生を確実に認識して対応する処理を実行すること
ができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施の形態
について、図面に基づいて説明する。

【００３１】なお、以下に説明する実施の形態は、トナ
ー収容室内に収容されているトナーを上記現像ローラを
介して感光ドラムに供給することにより当該感光ドラム
上に形成されている静電潜像をトナー像として可視化
し、当該可視化されたトナー像を用紙に転写することで
当該用紙上に文字又は画像を形成する画像形成装置とし
てのレーザプリンタに対して本発明を適用した場合の実
施の形態である。

【００３２】（Ｉ）レーザプリンタ全体の概要構成 始めに、当該レーザプリンタの概要構成について、図１
を用いて説明する。なお、図１は当該レーザプリンタ１
の概略構成を示す縦断面図である。

【００３３】図１に示すように、実施形態のレーザプリ
ンタ１は、用紙を給紙するフィーダユニット３と、現像
装置５０等を含むプロセスカートリッジ２ａと、スキャ
ナユニット４０と、定着ユニット７０と、搬送ローラ７
３及び７４と、排紙トレイ７５と、により構成されてい
る。

【００３４】この構成において、フィーダユニット３
は、レーザプリンタ１の筐体である本体ケース２の底部
に備えられている。

【００３５】このフィーダユニット３は、バネ１５によ
って押圧される用紙押圧板１０と、給紙ローラ１１と、
摩擦分離部材１４と、により構成されており、用紙押圧
板１０により用紙を給紙ローラ１１に押圧し、当該給紙
ローラ１１と摩擦分離部材１４との間で給紙ローラ１１
の回転により最も上に重ねられている一の用紙を分離し
て所定のタイミングで当該用紙の供給を行う。

【００３６】そして、図１の矢印方向に回転する給紙ロ
ーラ１１により搬送される用紙の搬送方向の下流側には
一対のレジストローラ１２及び１３が回転可能に枢支さ
れ、後述する静電潜像担持手段としての感光ドラム２０
と転写ローラ２１によって形成される転写位置へ所定の
タイミングで用紙を搬送する。

【００３７】一方、当該感光ドラム２０は、正帯電性の
材料（例えば正帯電性のポリカーボネイト）を主成分と
する有機感光体により形成されている。より具体的に
は、感光ドラム２０は、例えばアルミニウム製円筒形状
の円筒スリーブを本体とし、ポリカーボネイトに光導電
性樹脂を分散させた所定厚さ（例えば、約２０μｍ）の
光導電層をその外周部に形成した中空状のドラムであ
り、当該円筒スリーブを接地した状態で本体ケース２に
回転自在に枢支されている。更に、感光ドラム２０は、
図示しない駆動機構により矢印方向に回転駆動される。

【００３８】次に、帯電手段としての帯電器３０は、例
えばタングステンなどからなる帯電用ワイヤからコロナ
放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器で
ある。

【００３９】更に、レーザスキャナユニット４０は、感
光ドラム２０上に静電潜像を形成するためのレーザ光Ｌ
を発生する図示しないレーザ発生器と、回転駆動される
ポリゴンミラー（五面体ミラー）４１と、一対のレンズ
４２及び４５と、反射ミラー４３、４４及び４６と、に
より構成されている。

【００４０】また、現像装置５０は、ケース５１内に格
納手段としてのトナー収容室５２が形成されており、当
該トナー収容室５２内には、攪拌手段としてのアジテー
タ９０と、清掃部材５４と、これらの間に設けられた遮
光部材８０と、が回転軸５５の周りに回転自在に設けら
れている。

【００４１】なお、当該トナー収容室５２内には、電気
絶縁性を有する正帯電性のトナーが格納されている。ま
た、トナー収容室５２の回転軸５５の両端側に位置する
側壁には光透過窓５６が設けられている。

【００４２】更に、トナー収容室５２の感光ドラム２０
側には、開口部Ａによってトナー収容室５２と連通し現
像を行う現像室５７が形成されており、供給ローラ５８
と現像ローラ５９とが回転可能に枢支されている。この
とき、現像ローラ５９上のトナーの層厚は、薄い板状の
弾性を有する層厚規制ブレード６４により所定の厚さに
規制されており、この状態で当該トナーが現像に供され
るのである。

【００４３】一方、転写ローラ２１は、回転自在に枢支
されており、シリコーンゴムやウレタンゴムなどを材料
とする導電性を有する発泡弾性体により構成されてい
る。そして、転写ローラ２１はそれに印加される電圧に
より感光ドラム２０上のトナー画像を搬送されてきてい
る用紙に確実に転写する。

【００４４】更に、定着ユニット７０は、レジストロー
ラ１２及び１３から感光ドラム２０と転写ローラ２１と
の圧接部に至る用紙の搬送方向の更に下流側に設けら
れ、加熱用ローラ７１と、押圧ローラ７２と、により構
成されている。そして、用紙に転写されたトナー画像は
加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２との間を搬送される
間に加熱されつつ押圧されて用紙に定着される。

【００４５】最後に、用紙搬送用の一対の搬送ローラ７
３及び７４は、定着ユニット７０の搬送方向下流側に夫
々設けられており、排紙ローラ７４の更に下流側には排
紙トレイ７５が設けられている。

【００４６】なお、上述した感光ドラム２０、転写ロー
ラ２１、帯電器３０及び現像装置５０はプロセスカート
リッジ２ａ内に収容されており、当該プロセスカートリ
ッジ２ａはレーザプリンタ１に対して着脱自在に設けら
れている。

【００４７】更に、現像装置５０は、現像器カートリッ
ジとしてプロセスカートリッジ２ａに対して着脱自在に
設けられている。

【００４８】次に、上述した構成のレーザプリンタ１に
おいて実行される印刷動作について説明する。

【００４９】当該印刷動作においては、始めに、感光ド
ラム２０の表面が帯電器３０により一様に帯電され、当
該表面に対してレーザスキャナユニット４０から画像情
報に従って変調されたレーザ光Ｌが照射されると、当該
表面には当該画像情報に対応した静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、現像装置５０によるトナーの付着
により可視像（トナー像）化され、当該可視像が感光ド
ラム２０によって転写位置へと搬送される。

【００５０】次に、当該転写位置には給紙ローラ１１並
びにレジストローラ１２及び１３を介して用紙が供給さ
れており、転写ローラ２１によって印加される転写バイ
アスにより当該搬送された可視像が供給された用紙に転
写される。

【００５１】なお、転写後に感光ドラム２０上に残った
トナーは、現像ローラ５９によって現像室５７に再度回
収される。

【００５２】次に、可視像が転写された用紙は、定着ユ
ニット７０に搬送され、当該定着ユニット７０の加熱用
ローラ７１と押圧ローラ７２によって挟持搬送され、用
紙上の可視像は加圧及び加熱されて用紙上に定着され
る。

【００５３】そして、可視像が定着された用紙は搬送ロ
ーラ７３及び排紙ローラ７４によりレーザプリンタ１上
部の排紙トレイ７５に排出され、印刷動作が終了する。

【００５４】（II）現像装置の細部構成 次に、上述したレーザプリンタ１における実施形態に係
る現像装置５０の細部構成について、図２及び図３に基
づいて説明する。

【００５５】なお、図２は実施形態に係る現像装置５０
の図３に示すＹ−Ｙ’断面を示す図であり、図３は当該
現像装置５０の図２に示すＸ−Ｘ’断面を示す図であ
る。

【００５６】ここで、図３はアジテータ９０と清掃部材
５４が図２に二点鎖線で示される位置にある場合の断面
図である。また、図３においては、フレーム２ｂ、発光
器６０、検出信号出力手段としての受光器６１並びに基
板６０ｂ及び６１ｂが断面として描かれているが、これ
らは図２におけるＺ−Ｚ’断面に相当する。

【００５７】先ず、実施形態における現像装置５０は、
図２に示すように、ケース５１内にその他の各構成要素
を備えた状態で図３に示すプロセスカートリッジ２ａに
対して着脱可能とされている。このとき、ケース５１
は、トナー収容室５２と現像室５７とを形成すると共
に、各構成要素を支持する枠体としても機能している。

【００５８】次に、ケース５１以外の各構成要素につい
て説明する。

【００５９】最初に、現像ローラ５９（トナー担持体）
は、ステンレス鋼等を材料として形成された芯金５９ａ
の外周部に、導電性カーボンの微粒子を含む導電性シリ
コーンゴムを材料として形成された円筒状の基材５９ｂ
が設けられており、更にこの基材５９ｂの外周部にはフ
ッ素を含有した樹脂又はゴム材を材料として形成された
コート層５９ｃが形成されている。

【００６０】なお、上記基材５９ｂは、導電性のシリコ
ーンゴムで構成する以外に、例えば導電性のウレタンゴ
ムにより構成しても良い。

【００６１】また、現像ローラ５９には図示しない電源
により所定の電圧が印加されており、感光ドラム２０と
の間に所定の電位差を有するように構成されている。

【００６２】次に、層厚規制部材としての層厚規制ブレ
ード６４は、ステンレス鋼等で形成され、基端が現像装
置５０のケース５１に固定された支持部６４ａと、その
支持部６４ａの先端に設けられ、絶縁性又は導電性のシ
リコーンゴム或いは絶縁性又は導電性のフッ素含有ゴム
若しくは絶縁性又は導電性のウレタンゴムを材料として
形成された接触部６４ｂと、により構成されている。そ
して、接触部６４ｂは支持部６４ａの弾性力により現像
ローラ５９に圧接されている。

【００６３】なお、実施形態では、図２に示すように、
接触部６４ｂを断面が略半月状の凸形状となるように形
成しているが、板状に形成しても良い。

【００６４】一方、供給ローラ５８は、ステンレス鋼等
を材料として形成された芯金５８ａ上に導電性スポンジ
を材料として形成された円筒状の基材５８ｂが形成され
たローラであり、現像ローラ５９に対してスポンジの弾
性力によって押圧接触するように配置されている。

【００６５】なお、供給ローラ５８としては、この他に
も、導電性シリコーンゴム或いはウレタンゴム等の適宜
の部材を使用することができる。

【００６６】次に、トナー収容室５２に収容されるトナ
ーは、正帯電性の非磁性一成分現像剤であり、懸濁重合
法によって球状に形成したスチレン−アクリル系樹脂
に、カーボンブラック等の周知の着色剤並びにニグロシ
ン、トリフェニルメタン、４級アンモニウム塩等の荷電
制御剤を添加してなる粒径６μｍ〜１０μｍ、平均粒径
８μｍのトナー母粒子を有している。そして、トナー
は、当該トナー母粒子の表面にシリカを外添剤として添
加して構成されている。

【００６７】ここで、外添剤としてのシリカはシランカ
ップリング剤等による周知の疎水化処理が施されてお
り、その平均粒径は１０ｎｍで、その添加量はトナー母
粒子の０．６重量（ｗｔ）％である。

【００６８】このように、トナーは極めて球状に近い懸
濁重合トナーであり、しかも、平均粒径が１０ｎｍの疎
水性処理したシリカを０．６重量（ｗｔ）％だけ外添剤
として添加しているため、極めて流動性に優れている。
そのため、摩擦帯電により充分な帯電量が得られるの
で、転写効率が良く極めて高画質な画像が形成できる。

【００６９】次に、アジテータ９０は、ＡＢＳ（アクリ
ロニトリル‐ブタジエン‐スチレン）樹脂等の樹脂で形
成された支持部材９０ａの先端部に、ＰＥＴ（ポリエチ
レンテレフタラート）で形成された厚さ７５μｍのシー
ト状の摺接部９０ｂが取り付けられて構成されている。

【００７０】このとき、支持部材９０ａは、図３に示す
ように、ケース５１の両側壁５１ａ及び５１ｂに軸支さ
れた回転軸５５と一体に成形されており、当該回転軸５
５の軸端にはギア６３が取り付けられている。

【００７１】また、摺接部９０ｂは、図２に示すよう
に、少なくともトナー収容室５２の円筒形状の底面部５
２ａに摺接する際に撓みを有して摺接するような幅（回
転半径方向の長さ）を有している。

【００７２】従って、図示しないモータからの回転駆動
力がギア６３に伝達されると、支持部材９０ａ及び摺接
部９０ｂからなるアジテータ９０は、図２に示す矢印方
向に回転し（実施形態の場合では、一回転に要する時間
は１．３秒とされている。）、摺接部９０ｂは撓んだ状
態でトナー収容室５２の底面部５２ａを摺接し、搬送面
によってトナーを開口部Ａに押し上げる。

【００７３】なお、図３においては、開口部Ａを黒く塗
り潰して表しており、更に図３において当該開口部Ａの
支持部材９０ａに隠れる部分は点線で表している。

【００７４】更に、摺接部９０ｂには、図３に示すよう
に開口部Ａの両端部位置に対応して切り込み９０ｄが設
けられており、これら二つの切り込み９０ｄによって挟
まれた摺接部９０ｂの搬送主部が、開口部Ａ内に弾性的
に弾かれるように侵入し、トナーを現像室５７側に弾き
飛ばす。

【００７５】また、摺接部９０ｂだけでなく、支持部材
９０ａの面もトナーを押し上げることになるので、支持
部材９０ａには図３に示すように開口部９０ｃが形成さ
れており、支持部材９０ａの面が回転時にトナーから受
ける抵抗を減少させるように構成されている。

【００７６】更にまた、支持部材９０ａ及び摺接部９０
ｂの長手方向長さは、ケース５１の長手方向長さよりも
短くなるように設定されており、図３に示すように、支
持部材９０ａ及び摺接部９０ｂの側部は、両側の光透過
窓５６ａ及び５６ｂに接触しないように所定の間隔を有
するように配置されている。

【００７７】次に、清掃部材５４は、アジテータ９０の
支持部材９０ａと一体に成形された支持部材５４ａと、
図３に示すように当該支持部材５４ａの両端に取り付け
られたワイパー５４ｂとから構成される。

【００７８】このとき、ワイパー５４ｂは、ウレタンゴ
ムを材料として形成されており、支持部材５４ａの回転
に伴って光透過窓５６ａ及び５６ｂの表面を摺擦するこ
とで当該表面のトナーを拭き取り可能な位置に取り付け
られている。

【００７９】また、支持部材５４ａは、一例としてアジ
テータ９０の支持部材９０ａと逆向きで平行になるよう
に、即ち、アジテータ９０の支持部材９０ａとの位相角
が１８０度になるように取り付けられている。

【００８０】次に、光透過窓５６は、アクリル、ポリカ
ーボネート又はポリプロピレン等で形成された透明もし
くは半透明な部材であり、図３に示すようにケース５１
の発光器６０側の側壁５１ａに取り付けられた光透過窓
５６ａと、受光器６１側の側壁５１ｂに取り付けられた
光透過窓５６ｂと、により構成されている。

【００８１】また、これらの光透過窓５６ａ及び５６ｂ
は、図３に示すように、トナー収容室５２の内部側に突
出するように設けられており、上記清掃部材５４のワイ
パー５４ｂが確実に光透過窓５６ａ及び５６ｂの表面を
拭き取り可能なように構成されている。

【００８２】更に、光透過窓５６ｂ及び５６ａは、図２
に示すように、アジテータ９０と清掃部材５４の回転中
心線を含む平面であって鉛直方向に延びる平面Ｇよりも
開口部Ａ側の位置に設けられている。

【００８３】更にまた、プロセスカートリッジ２ａの光
透過窓５６ａ及び５６ｂに対応する位置には、図３に示
すように開口部６２ａ及び６２ｂが形成されており、当
該開口部６２ａは光透過窓５６ａへの光の入射を可能と
し、当該開口部６２ｂは光透過窓５６ｂからの光の射出
を可能にしている。

【００８４】このような光透過窓５６ａ及び５６ｂが設
けられている位置に対応して、現像装置５０の両側に
は、図３に示すように、トナー残量検出用の光を射出す
る発光器６０と、これを受光する受光器６１と、が設け
られている。

【００８５】このうち、発光器６０は、フレーム２ｂに
取り付けられるホルダ６０ａと、当該ホルダ６０ａに支
持される基板６０ｂと、当該基板６０ｂ上に設けられた
発光素子６０ｃとから構成されている。

【００８６】また、ホルダ６０ａはプラスチックから形
成されており、ホルダ６０ａの光透過窓５６ａに対向す
る側には、一体成形によりプラスチックレンズ６０ｄが
形成されている。

【００８７】また、受光器６１も同様に、フレーム２ｂ
に取り付けられるホルダ６１ａと、当該ホルダ６１ａに
支持される基板６１ｂと、当該基板６１ｂ上に設けられ
た受光素子６１ｃとから構成されている。

【００８８】また、ホルダ６１ａはプラスチックから形
成されており、ホルダ６１ａの光透過窓５６ｂに対向す
る側には、一体成形によりプラスチックレンズ６１ｄが
形成されている。なお、受光素子には一例としてフォト
トランジスタを用いている。

【００８９】ここで、上述した発光素子６０ｃ、プラス
チックレンズ６０ｄ、開口部６２ａ、光透過窓５６ａ及
び５６ｂ、開口部６２ｂ、プラスチックレンズ６１ｄ並
びに受光素子６１ｃは、図３に示すように、ほぼ一直線
上に並ぶように設定されており、発光素子６０ｃから射
出された光は、プラスチックレンズ６０ｄによって略平
行光化され、開口部６２ａを通って光透過窓５６ａに入
射する。

【００９０】従って、光透過窓５６ａと光透過窓５６ｂ
の間にトナーが存在しない状態においては、当該光透過
窓５６ａを透過した光は反対側の光透過窓５６ｂに入射
し、光透過窓５６ｂを透過して開口部６２ｂを通ってプ
ラスチックレンズ６１ｄに入射する。そして、当該入射
した光はこのプラスチックレンズ６１ｄによって集光さ
れ、受光素子６１ｃによって受光される。

【００９１】このとき、受光素子６１ｃは、図４に示す
ように、受光した光量に応じて流れる電流値が変化する
素子であり、実施形態においては、受光素子６１ｃの電
源入力端子に比較的受光感度を高くするために高抵抗値
（例えば、４７０キロオーム程度）の抵抗素子を挿入す
ることにより、当該受光素子６１ｃにおける受光量が少
ない場合には出力電圧値がほぼ５Ｖに近い値をとり、受
光量が多い場合には出力電圧値がほぼ０Ｖに近い値とな
るように構成されている。

【００９２】そして、この範囲で受光量に応じて出力電
圧値が変化する。本実施形態では、このような受光素子
６１ｃの出力をマイクロプロセッサ等からなる後述する
ＣＰＵで読み取り、所定の電圧値を閾値として設定し、
当該閾値よりも高い出力電圧値については「ＨＩＧＨ」
レベルと判定し、当該閾値よりも低い出力電圧値を「Ｌ
ＯＷ」レベルと判定すると共に、この「ＬＯＷ」レベル
となる期間（以下、「ＬＯＷ」レベル期間とする）Ｔ１
の測定単位期間Ｔ２内における合計が、当該測定単位期
間Ｔ２に占める割合を算出することにより、トナー残量
の検出を行っている。

【００９３】次に、遮光部材８０は、図２に示すよう
に、アジテータ９０の支持部材９０ａと、清掃部材５４
の支持部材５４ａとの間に設けられＡＢＳ樹脂等の樹脂
を材料として形成された板状部材であり、アジテータ９
０及び清掃部材５４と共に回転軸５５と一体に成形され
回転軸５５の周りに回転するように構成されている。ま
た、回転軸５５の軸線方向においては、発光器６０側に
のみ設けられている。

【００９４】この遮光部材８０は、アジテータ９０が光
透過窓５６ｂ及び５６ａの位置を通過した直後から、図
２に示すように光透過窓５６ｂへの光を遮り、清掃部材
５４による光透過窓５６ｂ及び５６ａの清掃開始直前に
当該光の遮りを解除する大きさの遮光面を有している。
そして、このように構成することにより、アジテータ９
０による掻き取り動作によって光透過窓５６ｂ及び５６
ａ周辺のトナーが掻き取られてしまった場合でも、遮光
部材８０が光路を塞いでいる間は受光素子６０ｃからの
出力が得られないので、環境条件あるいは使用期間に拘
わらず、正確なトナー残量検出を行うことができる。ま
た、遮光部材８０は、清掃部材５４及びアジテータ９０
と共通の回転軸５５周りに回転するように構成されてい
るので、全体として構成を簡単化することができる。

【００９５】（III）制御部の構成及び動作 次に、本発明に係るトナー残量の検出処理を含むレーザ
プリンタ１の電気的な制御を行う制御部の構成及び動作
について、図５乃至図８を用いて説明する。

【００９６】なお、図５は実施形態に係る制御部の概要
構成を示すブロック図であり、図６は受光器６１から出
力される検出信号の波形の例を示す波形図であり、図７
及び図８は本発明に係る発光器６０及び受光器６１を用
いたトナー残量検出処理を示すフローチャートである。

【００９７】先ず、当該制御部の全体構成及び概要動作
について、図５を用いて説明する。

【００９８】図５に示すように、実施形態に係るレーザ
プリンタ１の制御部Ｓは、検出手段、判定手段及び処理
手段としてのＣＰＵ９５と、ＲＡＭ９６と、ＲＯＭ９７
と、検出手段としてのメインＡＳＩＣ（Application S
pecific Integrated Circuit）９８と、検出手段とし
てのエンジンＡＳＩＣ９９と、スキャナモータ１００
と、メインモータ１０１と、給紙ソレノイド１０２と、
入力パネル１０３と、上記帯電器３０と、用紙センサ１
０４と、表示パネル１０５と、により構成されている。

【００９９】このうち、ＣＰＵ９５、ＲＡＭ９６、ＲＯ
Ｍ９７及びメインＡＳＩＣ９８は相互にバスＢＳにより
接続されつつ図示しないメイン基板上に配置されてお
り、一方、エンジンＡＳＩＣ９９は図示しないエンジン
基板上に配置されている。そして、当該メインＡＳＩＣ
９８とエンジンＡＳＩＣ９９とは双方向シリアル通信を
行うシリアルバス１０５により接続されている。なお、
当該メイン基板とエンジン基板とは、図１における用紙
押圧板１０の図１中上部にある空間内に収納されてい
る。

【０１００】次に、上記制御部Ｓの概要動作を説明す
る。

【０１０１】先ず、スキャナモータ１００は、スキャナ
ユニット４０内のポリゴンミラー４１等を回転させるモ
ータであり、エンジンＡＳＩＣ９９からの制御信号Ｓsm
により制御される。

【０１０２】また、メインモータ１０１は、上記した感
光ドラム２０、現像ローラ５９及び転写ローラ２１等を
同期させつつ回転させるモータであり、エンジンＡＳＩ
Ｃ９９からの制御信号Ｓmmにより制御される。

【０１０３】更に、給紙ソレノイド１０２は、用紙の供
給に用いられるソレノイドであり、エンジンＡＳＩＣ９
９からの制御信号Ｓpsにより制御される。

【０１０４】一方、用紙センサ１０４は、上記した用紙
の搬送経路上に設けられており、用紙が転写ローラ２１
の位置に搬送されてきたこと及び当該転写ローラ２１の
位置から離脱したことを夫々検出するためのセンサであ
り、当該用紙の位置を示す用紙検出信号Ｓppをエンジン
ＡＳＩＣ９９に出力する。

【０１０５】更に、帯電器３０は、エンジンＡＳＩＣ９
９からの制御信号Ｓhvにより当該帯電器３０への高圧電
圧の供給等が制御される。

【０１０６】また、入力パネル１０３においては、レー
ザプリンタ１の動作を指定するための操作等が使用者に
より行われ、当該操作に対応する入力信号Ｓinが生成さ
れてエンジンＡＳＩＣ９９に出力され、当該エンジンＡ
ＳＩＣ９９はこの入力信号Ｓinの内容に基づいて上記各
構成部材の動作を制御する。

【０１０７】更に、レーザプリンタ１の動作上必要な情
報（後述するトナー残量に関する警告情報を含む。）
は、表示信号ＳdpとしてエンジンＡＳＩＣ９９から表示
パネル１０５に出力され、当該表示パネル１０５におい
て当該警告情報を含む情報に対応する表示が実行され
る。

【０１０８】一方、上記発光器６０は、エンジンＡＳＩ
Ｃ９９からの制御信号Ｓldに基づいて発光素子６０ｃを
駆動し、トナー残量検出用の上記光としての残量検出光
Ｂを上述したように光透過窓５６ａ及び開口部６２ａ等
を介してトナー収容室５２内に射出する。

【０１０９】これにより、受光器６１内の受光素子６１
ｃは、当該トナー収容室５２を通過してきた残量検出光
Ｂを開口部６２ｂ及び光透過窓５６ｂ等を介して受光
し、図４に示すような検出信号Ｓtc（すなわち、トナー
収容室５２を通過した残量検出光Ｂが受光されている期
間のみ「ＬＯＷ」レベルとなる検出信号Ｓtc（この「Ｌ
ＯＷ」レベルである検出信号Ｓtcが上記各請求項におけ
る減少検出信号に対応する。））を生成してエンジンＡ
ＳＩＣ９９に出力する。

【０１１０】このとき、エンジンＡＳＩＣ９９は、用紙
検出信号Ｓpp及び入力信号Ｓinに基づいて、メインＡＳ
ＩＣ９８との間でシリアルバス１０５を介して情報の授
受を行いつつ、上記制御信号Ｓsm、Ｓmm、Ｓps及びＳhv
を出力し、対応する各構成部材を駆動制御すると共に、
制御信号ldを生成して受光素子６０ａを駆動制御し、更
に検出信号Ｓtcに基づいて後述する本発明に係るトナー
残量検出処理を行う。

【０１１１】更に、メインＡＳＩＣ９８は、ＣＰＵ９５
との間でバスＢＳを介して情報の授受を実行しつつエン
ジンＡＳＩＣ９８を制御し、当該エンジンＡＳＩＣ９９
に上述した各制御動作を実行させる。

【０１１２】このとき、ＣＰＵ９５は、上記エンジンＡ
ＳＩＣ９９及びメインＡＳＩＣ９８を介して各検出信号
の内容を取得し、後述するトナー残量検出処理を含むレ
ーザプリンタ１全体の動作を統括制御する。

【０１１３】なお、当該統括制御のために必要な情報は
ラム信号ＳraとしてＲＡＭ９６に一時的に記憶されつつ
読み出されて当該統括制御に供される。更に、当該統括
制御に必要なプログラム等は予めＲＯＭ９７内に記憶さ
れており、これがロム信号Ｓroとして必要に応じて読み
出されＣＰＵ９５における当該処理に用いられる。

【０１１４】次に、本発明に係るトナー残量検出処理に
ついて、図６乃至図８を用いて説明する。

【０１１５】先ず、具体的な処理を説明する前に、受光
素子６１ｃから出力される上記検出信号Ｓtcの態様につ
いて、図６を用いて説明する。

【０１１６】上述したように、検出信号Ｓtcは、受光素
子６１ｃが残量検出光Ｂを受光していないときは「ＨＩ
ＧＨ」レベルを維持しており（図６（ａ）参照）、一方
当該残量検出光Ｂを受光している期間は「ＬＯＷ」レベ
ルに維持する信号である。

【０１１７】そして、レーザプリンタ１におけるトナー
残量検出処理においては、上記図４に示すように、「Ｌ
ＯＷ」レベル期間の測定単位期間Ｔ２内における合計が
当該測定単位期間Ｔ２に占める割合を算出することによ
り、トナー残量の検出を行っている。

【０１１８】すなわち、図６（ｂ）に示すように、通常
動作時において「ＬＯＷ」レベル期間の当該割合が例え
ば２％を超えたときは、トナーの残量がトナーなし状態
に近づいて少なくなっていることを示す警告を表示パネ
ル１０５に表示する。

【０１１９】一方、図６（ｃ）に示すように、通常動作
時において「ＬＯＷ」レベル期間の当該割合が例えば１
８％を超えたときは、トナーなし状態になっていること
を示す警告を表示パネル１０５に表示する。このとき、
印刷中の用紙がある場合は、その排出処理後にメインモ
ータ１０１等の動作を停止する。

【０１２０】ところで、図１に示したように、高圧のコ
ロナ放電を発生させる帯電器３０と受光器６１とは比較
的近い位置に配置されており、更に受光素子６１ｃの電
源入力端子に高抵抗値の抵抗素子が挿入されている関係
で、帯電器３０の動作時に塵等に起因して当該帯電器３
０上でアーク放電等の異常放電が発生すると、上記発明
が解決すべき課題欄で述べたようなノイズが当該検出信
号Ｓtcに混入することがある。

【０１２１】より具体的には、図６（ｄ）に示すよう
に、受光素子６１ｃにおいて残量検出光Ｂが受光されて
いないにも拘わらず検出信号Ｓtcが連続して「ＬＯＷ」
レベルに変化したり、或いは図６（ｅ）に示すように
「ＨＩＧＨ」レベルと「ＬＯＷ」レベルとの間を短期間
に連続して変化する場合が生じる。そして、このような
状態の検出信号Ｓtcに基づいて上述した構成によりトナ
ーの残量を検出すると、トナー自体は十分に残置してい
るにも拘わらず、外部への表示上はトナーなし状態とし
て表示してしまうこととなる。

【０１２２】そこで、本発明では、以下の処理により図
６（ｄ）又は（ｅ）に示すような誤検出が発生している
ことを検出して対応する処理を講じている。

【０１２３】次に、本発明に係るトナー残量検出処理に
ついて、具体的に図７及び図８を用いて説明する。

【０１２４】なお、図７及び図８に示すフローチャート
に対応するプログラムは上記ＲＯＭ９７内に予め記憶さ
れており、当該検出処理はこのプログラムがロム信号Ｓ
roとしてＣＰＵ９５に読み出されることにより当該ＣＰ
Ｕ９５（当該ＣＰＵ９５の制御下で動作するメインＡＳ
ＩＣ９８及びエンジンＡＳＩＣ９９を含む。）において
制御実行されるものである。

【０１２５】また、図７に示すトナー残量検出処理は、
レーザプリンタ１としての他の処理（より具体的には、
用紙詰まり検出処理、外部カバー開検出処理、印刷処理
及び定着処理等）と共に時間的に連続して実行される処
理であり、具体的には、例えば５ミリ秒間隔で夫々開始
される当該他の処理の間に定期的に開始される処理であ
る。

【０１２６】図７に示すように、実施形態のトナー残量
処理が開始されると、先ず、発光素子６０ｃを発光さ
せ、検出信号Ｓtcが「ＨＩＧＨ」レベルとなっているか
否かが判定される（ステップＳ１）。

【０１２７】そして、検出信号Ｓtcが「ＨＩＧＨ」レベ
ルとなったときは（ステップＳ１；Ｙ）、プロセスカー
トリッジ２ａがレーザプリンタ１に装填されていること
により残量検出光Ｂが遮られたと判定できるので、当該
プロセスカートリッジ２ａが装填されたことを示すＣＰ
Ｕ９５内の図示しないカートリッジ装填フラグＣＦに
「１」を設定し（ステップＳ２）ステップＳ３へ移行す
る。

【０１２８】なお、当該カートリッジ装填フラグＣＦ
は、図示しない外部カバーの開閉時にプロセスカートリ
ッジ２ａがレーザプリンタ１から取り外される可能性が
あるため、電源投入時及び当該外部カバー開検出処理時
において外部カバー開と判定された場合に「０」と設定
される。

【０１２９】一方、ステップＳ１の判定において、検出
信号Ｓtcが「ＨＩＧＨ」レベルとなっていないときは
（ステップＳ１；Ｎ）、次に、アジテータ９０によりト
ナーが攪拌されているか否かが判定される（ステップＳ
３）。このとき、実際には、このステップＳ３はメイン
モータ１０１が駆動しているか否かにより判定される。

【０１３０】そして、トナーの攪拌がされていないとき
は（ステップＳ３；Ｎ）、未だプロセスカートリッジ２
ａがレーザプリンタ１に装填されておらず、印刷処理が
実行されていないと判定し、以下に示す処理に用いられ
る各パラメータを初期化し（ステップＳ４）、レーザプ
リンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度
図７に示す処理が繰り返される。

【０１３１】なお、後述の処理に用いられる当該パラメ
ータとしては、印刷動作開始時において検出信号Ｓtcを
安定させるための安定時間が経過しているか否かを示す
パラメータＣ２と、検出信号Ｓtcの「ＬＯＷ」レベル期
間の合計値を求める場合の上記測定単位期間Ｔ２（本実
施形態では４秒間（アジテータ９０が三回転する時間に
相当する。）としている。）を示すパラメータＣ４と、
検出信号Ｓtcの「ＬＯＷ」レベル期間の合計値を示すパ
ラメータＣＴＬと、当該「ＬＯＷ」レベルが連続してい
る期間を示すパラメータＣＴｒと、「ＬＯＷ」レベル期
間が連続した場合のその連続している期間の最大値を示
すパラメータＭＴｒと、がある。

【０１３２】一方、ステップＳ３の判定において、トナ
ーの攪拌がされているときは（ステップＳ３；Ｙ）、ト
ナー残量を監視すべき印刷期間が開始されているとし
て、次に、パラメータＣ２が「４００」以上となってい
るか否かが判定される（ステップＳ５）。

【０１３３】ここで、後述するように、パラメータＣ２
は図７に示す一連の処理が一巡する期間（すなわち、５
ミリ秒間）に「１」だけインクリメントされるので（後
記ステップＳ６参照）、パラメータＣ２が「４００」以
上であるか否かを判定することは、すなわち、トナー残
量の検出処理が開始されて検出信号Ｓtcの生成が開始さ
れてから２秒間（５ミリ秒×４００）が経過したか否か
を判定することとなる。

【０１３４】そして、ステップＳ５の判定において、パ
ラメータＣ２が「４００」以上でないときは（ステップ
Ｓ５；Ｎ）、残量検出開始後２秒間が経過しておらず、
検出信号Ｓtcが未だ安定してないとして、パラメータＣ
２を「１」だけインクリメントし（ステップＳ６）、レ
ーザプリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中
で再度図７に示す処理が繰り返される。

【０１３５】一方、ステップＳ５の判定において、パラ
メータＣ２が「４００」以上であるときは（ステップＳ
５；Ｙ）、次に、パラメータＣ４が８００以上であるか
否かが判定される（ステップＳ７）。

【０１３６】ここで、パラメータＣ４は、パラメータＣ
２と同様に図７に示す一連の処理が一巡する期間（５ミ
リ秒間）に「１」だけインクリメントされるので（後記
ステップＳ１３参照）、パラメータＣ４が「８００」以
上であるか否かを判定することは、すなわち、トナー残
量の検出処理における上記測定単位期間Ｔ２である４秒
間（５ミリ秒×８００）が経過したか否かを判定するこ
ととなる。

【０１３７】そして、ステップＳ７の判定において、パ
ラメータＣ４が「８００」以上であるときは（ステップ
Ｓ７；Ｙ）、測定単位期間Ｔ２が経過しており、検出信
号Ｓtcの状態を判定すべきタイミングであるとして、次
に、パラメータＣＴＬが「１４４」以上となっているか
否かが判定される（ステップＳ８）。

【０１３８】ここで、パラメータＣＴＬは、図７に示す
一連の処理が一巡する期間（５ミリ秒間）に検出信号Ｓ
tcが「ＬＯＷ」であるときに「１」だけインクリメント
されるので（後記ステップＳ１６参照）、パラメータＣ
ＴＬが「１４４」以上であるか否かを判定することは、
すなわち、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」である期間（すな
わち、トナー残量が少ないと判定される期間）の合計が
５ミリ秒毎の合計で７２０ミリ秒（すなわち、上記測定
単位期間Ｔ２の１８％に相当する時間）以上となったか
否か、つまり、トナーなし状態になっていること（図６
（ｃ）参照）が検出されたか否かを判定することとな
る。

【０１３９】そして、ステップＳ８の判定において、パ
ラメータＣＴＬが「１４４」以上であるときは（ステッ
プＳ８；Ｙ）、トナーなし（エンプティ）状態となって
いると判定し、後述するエンプティ処理を実行し（ステ
ップＳ９）、更にパラメータＣ４、ＣＴＬ、ＣＴｒ及び
ＭＴｒを初期化し（ステップＳ１２）、レーザプリンタ
１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に
示す処理が繰り返される。

【０１４０】一方、ステップＳ８の判定において、パラ
メータＣＴＬが「１４４」未満であるときは（ステップ
Ｓ８；Ｎ）、トナーがエンプティ状態ではないと判定
し、次に、パラメータＣＴＬが「１６」以上となってい
るか否かが判定される（ステップＳ１０）。

【０１４１】ここで、パラメータＣＴＬは、上述したよ
うに図７に示す一連の処理が一巡する期間に検出信号Ｓ
tcが「ＬＯＷ」であるときに「１」だけインクリメント
されるので（後記ステップＳ１６参照）、パラメータＣ
ＴＬが「１６」以上であるか否かを判定することは、す
なわち、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」である期間の合計が
５ミリ秒毎の合計で８０ミリ秒（すなわち、上記測定単
位期間Ｔ２の２％に相当する時間。）以上となったか否
か、すなわち、トナー残量がエンプティ状態に近づいて
残量少状態になっていること（図６（ｂ）参照）が検出
されたか否かを判定することとなる。

【０１４２】そして、ステップＳ１０の判定において、
パラメータＣＴＬが「１６」以上であるときは（ステッ
プＳ１０；Ｙ）、残量少状態となっていると判定し、当
該残量が少なくなっていることを示す表示を上記表示パ
ネル１０５上において実行する等の残量少処理を実行し
（ステップＳ１１）、ステップＳ１２に移行する。

【０１４３】更に、ステップＳ１０の判定において、パ
ラメータＣＴＬが「１６」未満であるときは（ステップ
Ｓ１０；Ｎ）、トナーが残量少状態でもないと判定し、
そのままステップＳ１２の処理を実行し、その後レーザ
プリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再
度図７に示す処理が繰り返される。

【０１４４】一方、ステップＳ７の判定において、パラ
メータＣ２が「８００」以上でないときは（ステップＳ
７；Ｎ）、上記測定単位期間Ｔ２が経過しておらず、検
出信号Ｓtcの状態を判定すべきタイミングでは未だない
として、パラメータＣ４を「１」だけインクリメントし
（ステップＳ１３）、次に、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」
レベルであるか否か、すなわち、トナーの残量が少なく
なりつつあり、トナー収容室５２内を通過した残量検出
光Ｂが受光されているか否かが判定される（ステップＳ
１４）。

【０１４５】そして、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」レベル
でないときは（ステップＳ１４；Ｎ）、トナー収容室５
２内にトナーが十分に残置しているとして、パラメータ
ＣＴｒを初期化し（ステップＳ１５）、レーザプリンタ
１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に
示す処理が繰り返される。

【０１４６】一方、ステップＳ１４の判定において、検
出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」レベルであるときは（ステップ
Ｓ１４；Ｙ）、今回の一サイクル５ミリ秒間においては
トナー収容室５２内のトナー残量が減少していると検知
されたとして、パラメータＣＴＬをインクリメントする
（ステップＳ１６）と共にパラメータＣＴｒをもインク
リメントし（すなわち、トナー減少が検出されている期
間が連続していると判定し（ステップＳ１７））、次
に、パラメータＭＴｒがパラメータＣＴｒよりも小さい
か否かが判定される（ステップＳ１８）。このステップ
Ｓ１８の判定により、トナー減少が検出されている期間
の内の最大値を更新すべきか否かが判定される。

【０１４７】そして、ステップＳ１８の判定においてパ
ラメータＭＴｒがパラメータＣＴｒよりも小さくないと
きは（ステップＳ１８；Ｎ）、未だ当該最大値は更新さ
れる必要がないとしてそのままレーザプリンタ１として
の上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に示す処理
が繰り返される。

【０１４８】一方、ステップＳ１８の判定においてパラ
メータＭＴｒがパラメータＣＴｒよりも小さくなってい
るときは（ステップＳ１８；Ｙ）、当該パラメータＭＴ
ｒよりも大きくなったパラメータＣＴｒの値で当該パラ
メータＭＴｒを更新し（ステップＳ１９）、以後レーザ
プリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再
度図７に示す処理が繰り返される。

【０１４９】次に、上述した処理のうち、ステップＳ９
におけるエンプティ処理について図８を用いて詳説す
る。

【０１５０】図８に示すように、ステップＳ９のエンプ
ティ処理においては、先ず、上記ステップＳ１において
設定されているはずのカートリッジ装填フラグＣＦの内
容を確認する（ステップＳ２０）。

【０１５１】そして、当該カートリッジ装填フラグＣＦ
が「１」でないときは（ステップＳ１；Ｎ）、レーザプ
リンタ１にプロセスカートリッジ２ａ自体が装填されて
いないとして、次に、トナーがないこと（エンプティ状
態）を示すトナーエンプティフラグＥＦを設定し（ステ
ップＳ２４）、更に現在印刷が実行中であるか否かが判
定される（ステップＳ２５）。そして、印刷実行中であ
るときは（ステップＳ２５；Ｙ）、トナーがないままの
印刷処理を中止させるべく停止要求を発生させ（ステッ
プＳ２６）、更に図示しない印刷処理ルーチンについて
は、当該ステップＳ２６で設定された停止要求に対応し
て、印刷実行中の場合は印刷中の用紙を排出後に印刷動
作を停止し、ステップＳ２７へ移行する。

【０１５２】一方、ステップＳ２５の判定において印刷
実行中でないときは（ステップＳ２５；Ｎ）、そのまま
ステップＳ２７へ移行して上記表示パネル１０５にトナ
ーがエンプティ状態であることを示す表示を行い、更に
当該エンプティ状態を示す情報をレーザプリンタ１によ
り印刷すべき情報（例えば画像情報等）を出力する情報
処理装置（例えばパーソナルコンピュータ等）へ出力し
（ステップＳ２８）、図７ステップＳ１２へ移行する。

【０１５３】一方、ステップＳ２０の判定において、カ
ートリッジ装填フラグＣＦが「１」であるときは（ステ
ップＳ２０；Ｙ）、レーザプリンタ１にプロセスカート
リッジ２ａ自体が正常に装填されているとして、次に、
パラメータＣＴＬの値が「４００」以上であるか否か、
すなわち、測定単位期間Ｔ２である４秒間のうち「ＬＯ
Ｗ」レベル期間（図７に示す処理一巡で「１」だけイン
クリメントされるパラメータＣＴＬの値に０．５秒を乗
じた期間に相当する。）が２秒間（０．５ミリ秒×４０
０）以上あったか否かが判定される（ステップＳ２
１）。

【０１５４】このとき、測定単位期間Ｔ２中で２秒間以
上「ＬＯＷ」レベルが検出されることは、検出信号Ｓtc
の生成が正常である間にはあり得ない（すなわち、検出
信号Ｓtcが正常な状態で生成されているのであれば、
「ＬＯＷ」レベルの時間は徐々に増大するはずであり、
パラメータＣＴＬの値が「１４４」を越えたときはエン
プティ処理が為された後当該パラメータＣＴＬは初期化
されてしまうので（図７ステップＳ１２参照）、当該パ
ラメータＣＴＬの値が「１４４」を大きく越えてしまう
ことは正常検出時にはあり得ない。）。よって、ステッ
プＳ２１の判定においてパラメータＣＴＬの値が「４０
０」以上であるときは（ステップＳ２１；Ｙ）、帯電器
３０の異常放電の影響で例えば図６（ｄ）（又は場合に
よっては図６（ｅ））に示すような状態の検出信号Ｓtc
が生成されていると判断し、後述する検出信号Ｓtcに放
電ノイズが混入したときに行うべき放電ノイズ処理を実
行し（ステップＳ２９）、以後上述したステップＳ１２
に移行する。

【０１５５】ここで、当該放電ノイズ処理（ステップＳ
２９）として実行される処理の内、必ず実行される処理
として具体的には、上述したトナーの残量検出を中止し
現在検出されている検出信号Ｓtc（すなわち、帯電器３
０の異常放電に起因するノイズが重畳されており正確で
ない検出信号Ｓtc）に基づいて実行されるエンプティ処
理を中止する中止処理、上記表示パネル１０５上に誤検
出発生の警告を表示すると共に印刷を停止する表示停止
処理並びに誤検出が生じたので帯電器３０を清掃して異
常放電を発生を抑止すべき旨の告知情報をレーザプリン
タ１が接続されている上記情報処理装置に伝送する伝送
処理がある。

【０１５６】また、当該放電ノイズ処理（ステップＳ２
９）の内、任意に実行される処理として具体的には、レ
ーザプリンタ１に情報処理装置から入力されてくる情報
の切れ目で誤検出されている旨の印刷をレーザプリンタ
１自体で実行するエラー印刷処理等がある。

【０１５７】一方、ステップＳ２１の判定においてパラ
メータＣＴＬの値が「４００」以上でないときは（ステ
ップＳ２１；Ｎ）、次に、パラメータＭＴｒが「３０
０」以上であるか否か、すなわち、「ＬＯＷ」レベル期
間が連続していた時間の最大値が１．５秒（５ミリ秒×
３００）以上であるか否かが判定される（ステップＳ２
２）。

【０１５８】このとき、上述したようにアジテータ９
０、遮光部材８０及び清掃部材５４は一回転に１．３秒
を要して回転しているので、「ＬＯＷ」レベル期間が連
続していた時間の最大値が１．５秒以上であることは、
検出信号Ｓtcの生成が正常である間にはあり得ない。よ
って、ステップＳ２２の判定においてパラメータＭＴｒ
の値が「３００」以上であるときは（ステップＳ２２；
Ｙ）、帯電器３０の異常放電の影響で異常状態の検出信
号Ｓtcが生成されていると判断し、放電ノイズ処理を実
行し（ステップＳ２９）、以後上述したステップＳ１２
に移行する。

【０１５９】一方、ステップＳ２２の判定において、パ
ラメータＭＴｒが３００以上でないときは（ステップＳ
２２；Ｎ）、次に、パラメータＭＴｒが１０未満である
か否か、すなわち、「ＬＯＷ」レベル期間が連続してい
た時間の最大値が５０ミリ秒（５ミリ秒×１０）未満で
あるか否かが判定される（ステップＳ２３）。

【０１６０】このとき、「ＬＯＷ」レベル期間が連続し
ていた時間の最大値が５０ミリ秒（５ミリ秒×１０）未
満であることは、「ＬＯＷ」レベル期間としては短すぎ
る期間であり、検出信号Ｓtcの生成が正常である間には
あり得ない。よって、ステップＳ２３の判定においてパ
ラメータＭＴｒの値が「１０」未満であるときは（ステ
ップＳ２３；Ｙ）、帯電器３０の異常放電の影響で例え
ば図６（ｅ）に示すような状態の異常状態の検出信号Ｓ
tc（「ＬＯＷ」レベル期間の最大値としては短すぎる当
該最大値を有する検出信号Ｓtc）が生成されていると判
断し、放電ノイズ処理を実行し（ステップＳ２９）、以
後上述したステップＳ１２に移行する。

【０１６１】更に、ステップＳ２３の判定において、パ
ラメータＭＴｒが「１０」未満でないときは（ステップ
Ｓ２３；Ｎ）、現在のところ帯電器３０の異常放電に起
因する検出信号Ｓtcの異常生成は発生していないとし
て、そのまま上記ステップＳ２４へ移行し、通常のエン
プティ処理を実行して（ステップＳ２４乃至Ｓ２８）、
上記ステップＳ１２へ移行する。

【０１６２】以上説明したように、実施形態のトナー残
量検出処理によれば、「ＬＯＷ」レベル期間が正常動作
時においてはあり得ない長さの期間であるときに検出信
号Ｓtcが誤検出されていると判定するので、確実に当該
誤検出の発生を認識することができる。

【０１６３】また、「ＬＯＷ」レベル期間の最大値がア
ジテータ９０の一回転に要する時間よりも長い時間であ
るとき検出信号Ｓtcが誤検出されていると判定するの
で、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。

【０１６４】更に、「ＬＯＷ」レベル期間の最大値が正
常動作時においては出力され得ない値しか検出されない
とき検出信号Ｓtcが誤検出されていると判定するので、
確実に当該誤検出の発生を認識することができる。

【０１６５】更にまた、プロセスカートリッジ２ａがレ
ーザプリンタ１内に装填されているときのみ誤検出が発
生しているか否かの判定処理を開始するので、プロセス
カートリッジ２ａが装填されていないときに無駄な判定
動作が行われることを防止できる。

【０１６６】また、トナーの減少を検出したときのみ誤
検出の有無を更に判定するので、確実に誤検出の有無を
判定できると共に無駄な判定動作が行われることを防止
できる。

【０１６７】更にまた、帯電器３０の異常放電に起因す
る検出信号Ｓtcの誤検出の発生を確実に判定し認識する
ことができる。

【０１６８】また、誤検出が発生していると判定された
ときトナーの残量検出を停止すると共に、当該誤検出発
生の使用者への告知及び当該誤検出が発生していること
を示す情報の情報処理装置への出力を行うので、トナー
減少の誤検出の発生を確実に認識して対応する処理を実
行することができる。

【０１６９】なお、上述した実施形態では、検出信号Ｓ
tcが「ＬＯＷ」レベルであることに基づいてトナー残量
の検出及び誤検出判定を行っていたが、検出信号Ｓtcが
「ＨＩＧＨ」レベルであることに基づいてトナー残量の
検出及び誤検出判定を行うこともできる。

【０１７０】また、上述した実施形態は、レーザプリン
タ１におけるトナー残量の誤検出対策に対して本発明を
適用した場合について説明したが、これ以外に、トナー
を供給して印刷動作を行ういわゆる電子写真方式の印刷
装置における光学的なトナー残量の検出についての誤検
出対策についても、本発明を広く適用することができ
る。

【０１７１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、減少検出信号が出力されている期間が正
常動作時においてはあり得ない長さの期間であるときに
検出手段が誤検出すると判定するので、確実に当該誤検
出の発生を認識することができる。

【０１７２】従って、トナーが十分残置しているにも拘
らず残量が少ないとして格納手段が交換されることによ
りトナーが無駄使いされることを防止し、トナーを節約
しつつ画像を形成することができる。

【０１７３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、減少検出信号が攪拌手段
の一回転に要する時間よりも長い時間連続して出力され
たとき検出手段が誤検出すると判定するので、確実に当
該誤検出の発生を認識することができる。

【０１７４】従って、トナーの無駄使いをより確実に防
止し、トナーを節約しつつ画像を形成することができ
る。

【０１７５】請求項３に記載の発明によれば、減少検出
信号が正常動作時においては出力され得ない期間しか連
続して出力されないとき検出手段が誤検出すると判定す
るので、確実に当該誤検出の発生を認識することができ
る。

【０１７６】従って、トナーが十分残置しているにも拘
らず残量が少ないとして格納手段が交換されることによ
りトナーが無駄使いされることを防止し、トナーを節約
しつつ画像を形成することができる。

【０１７７】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、プ
ロセスカートリッジが当該画像形成装置内に装填されて
いるときのみ誤検出が発生しているか否かの判定処理を
開始するので、プロセスカートリッジが装填されていな
いときに無駄な判定動作が行われることを防止できる。

【０１７８】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、減
少検出信号に基づいてトナーの減少を検出したときのみ
誤検出の有無を更に判定するので、確実に誤検出の有無
を判定できると共に無駄な判定動作が行われることを防
止できる。

【０１７９】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、帯
電手段の異常放電に起因する検出手段の誤検出の発生を
確実に判定し認識することができる。

【０１８０】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
から６のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、誤
検出が発生していると判定されたときトナーの残量検出
を停止すると共に、当該誤検出発生の告知又は当該誤検
出が発生していることを示す発生信号の情報処理装置へ
の出力のうち少なくともいずれか一方を行うので、検出
手段によるトナー減少の誤検出の発生を確実に認識して
対応する処理を実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図である。

【図２】実施形態に係る現像装置の概略構成を示す縦断
面図である。

【図３】図２におけるＸ−Ｘ’線断面を示す図である。

【図４】実施形態の画像形成装置における受光素子の出
力電圧波形とトナー残量検出の方法を説明するための図
である。

【図５】実施形態に係る制御部の概要構成を示すブロッ
ク図である。

【図６】検出信号の出力態様を示すタイミングチャート
であり、（ａ）はトナー残量満と判断されるときに出力
される検出信号の波形例であり、（ｂ）はトナー残量少
と判断されるときに出力される検出信号の波形例であ
り、（ｃ）はトナー残量なしと判断されるときに出力さ
れる検出信号の波形例であり、（ｄ）は異常放電により
誤検出が発生しているとき出力される検出信号の波形例
（Ｉ）であり、（ｅ）は異常放電により誤検出が発生し
ているとき出力される検出信号の波形例（II）である。

【図７】実施形態に係るトナー残量検出処理を示すフロ
ーチャートである。

【図８】実施形態に係るエンプティ処理を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１…レーザプリンタ ２０…感光ドラム ２１…転写ローラ ３０…帯電器 ５０…現像装置 ５２…トナー収容室 ５４…清掃部材 ５４ａ、５４ｂ…ワイパー ５６ａ、５６ｂ…光透過窓 ５７…現像室 ５９…現像ローラ ６０…発光器 ６０ｃ…発光素子 ６１…受光器 ６１ｃ…受光素子 ８０…遮光部材 ９０…アジテータ ９０ａ…支持部材 ９０ｂ…摺接部 ９５…ＣＰＵ ９６…ＲＡＭ ９７…ＲＯＭ ９８…メインＡＳＩＣ ９９…エンジンＡＳＩＣ １０５…表示パネル Ｂ…残量検出光 Ｓ…制御部 Ｓld…制御信号 Ｓtc…検出信号 Ｓdp…表示信号

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像が形成されている静電潜像担持
   手段上にトナーを供給して付着させることにより当該静
   電潜像を顕像化させて画像を形成する画像形成装置にお
   いて、 前記静電潜像担持手段に供給される前の前記トナーを格
   納する格納手段内における当該トナーの残量を検出する
   ために用いられる検出信号を出力する検出信号出力手段
   と、 前記検出信号に基づいて前記トナーの残量を検出する検
   出手段と、 前記検出信号のうち前記トナーが減少していることを前
   記検出手段が検出する根拠となる当該検出信号である減
   少検出信号が、正常動作時において当該減少検出信号が
   出力され得ない期間出力されたとき、前記検出手段が前
   記トナーの減少を誤検出すると判定する判定手段と、 前記判定手段における判定結果に基づいて当該誤検出に
   対応する処理を行う処理手段と、 を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の画像形成装置におい
   て、 前記格納手段内において回転することにより前記格納さ
   れているトナーを攪拌し、当該トナーを前記静電潜像担
   持手段に供給する攪拌手段を更に備えると共に、 前記検出信号出力手段は、前記格納手段内に射出した残
   量検出用光の受光状態に基づいて前記検出信号を出力
   し、 更に前記判定手段は、前記減少検出信号が前記攪拌手段
   の一回転に要する時間よりも長い時間連続して出力され
   たとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出する
   と判定することを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 静電潜像が形成されている静電潜像担持
   手段上にトナーを供給して付着させることにより当該静
   電潜像を顕像化させて画像を形成する画像形成装置にお
   いて、 前記静電潜像担持手段に供給される前の前記トナーを格
   納する格納手段内における当該トナーの残量を検出する
   ために用いられる検出信号を出力する検出信号出力手段
   と、 前記検出信号に基づいて前記トナーの残量を検出する検
   出手段と、 前記検出信号のうち前記トナーが減少していることを前
   記検出手段が検出する根拠となる当該検出信号である減
   少検出信号が、正常動作時においては出力され得ない期
   間しか連続して出力されないとき、前記検出手段が前記
   トナーの減少を誤検出すると判定する判定手段と、 前記判定手段における判定結果に基づいて当該誤検出に
   対応する処理を行う処理手段と、 を備えることを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか一項に記載の
   画像形成装置において、 前記判定手段は、前記格納手段及び前記静電潜像担持体
   を少なくとも含むプロセスカートリッジが当該画像形成
   装置内に装填されているときのみ、前記検出手段が前記
   トナーの減少を誤検出しているか否かの判定処理を開始
   することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか一項に記載の
   画像形成装置において、 前記判定手段は、前記検出手段が前記減少検出信号に基
   づいて前記トナーの減少を検出したときのみ、当該検出
   手段が前記トナーの減少を誤検出しているか否かの判定
   処理を開始することを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれか一項に記載の
   画像形成装置において、 前記静電潜像担持手段を帯電させる帯電手段を更に備え
   ると共に、 前記検出手段における誤検出が、前記帯電手段における
   異常放電に起因して発生する誤検出であることを特徴と
   する画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１から６のいずれか一項に記載の
   画像形成装置において、 当該画像形成装置は、外部の情報処理装置の制御に基づ
   いて前記画像を形成すると共に、 前記処理手段は、前記検出手段が前記トナーの減少を誤
   検出すると判定されたとき当該検出手段による前記トナ
   ーの残量の検出を停止すると共に、当該誤検出発生の告
   知又は当該誤検出が発生していることを示す発生信号の
   前記情報処理装置への出力のうち少なくともいずれか一
   方を行うことを特徴とする画像形成装置。