JP2001117441A - 画像形成装置及びこの画像形成装置に着脱可能なカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 何時でも時間をかけずに、現像剤収納容器内
の現像剤残量が少なくなりカートリッジの交換時期が近
づいたことを警告する「トナーＬＯＷ警告」や、現像剤
が無くなり直ぐに交換の必要があることを警告する「ト
ナーＯＵＴ警告」を使用者に知らせることのできる画像
形成装置及びこの画像形成装置に着脱可能なカートリッ
ジを提供する。 【解決手段】 カートリッジＢは、現像剤残量検知手段
２０により現像剤残量を検知できる現像剤収納容器４
と、記憶手段３１とを有する。記憶手段３１には、現像
剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを検知
したか否かを記憶させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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画像形成
装置に関し、特に、現像剤収納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画像形成装置、更に
は、画像形成装置本体に装着可能なカートリッジ、即
ち、プロセスカートリッジ、カートリッジ化された現像
装置など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、現像剤がなくなったらカート
リッジを交換することで再び画像を形成することができ
るが、カートリッジの交換はユーザー自身が行わなけれ
ばならず、そのために、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】現像剤量検出装置は、カートリッジ内の画
像形成に供することができる現像剤がどれくらい残って
いるかを随時知ることを可能とするために、現像剤残量
レベルを検知できる現像剤残量検知手段をカートリッジ
又は画像形成装置本体に設けている。

【０００７】この現像剤残量検知手段の一方式として、
静電容量検知方式がある。これは、現像剤収納容器内に
現像剤残量検知用のアンテナを配置し、所定の位置に設
けられた電極にＡＣ電圧を印加した際、電極−アンテナ
間の現像剤量に応じてアンテナに誘起される電流が変化
することを利用して現像剤残量を検知する方式である。

【０００８】例えば、静電容量検知方式を用いた一例と
してフラットアンテナ方式がある。フラットアンテナ
は、図３に示すように、基板２１に一対の導電パターン
２２、２３を所定の間隔で形成したもので、これを、例
えば、現像剤収納容器側面の現像剤と接する位置に配置
し、現像剤収納容器内の現像剤が減少するに従い、現像
剤とフラットアンテナ２０との接触面積が減少するよう
にしたものである。

【０００９】現像剤の消費によりこの導電パターン表面
と現像剤との接触面積が変化することで静電容量が変化
し、これにより、容器内現像剤残量とフラットアンテナ
の静電容量の対応づけが可能になり、フラットアンテナ
の静電容量を測定することにより随時容器内現像剤残量
を知ることができる。

【００１０】フラットアンテナ２０の静電容量は、一対
の導電パターン（電極）２２、２３の一方に一定の交流
バイアスを印加し、その際にもう一方の電極に流れる電
流から知ることができる。

【００１１】実際には、現像剤収納容器内の現像剤が徐
々に減っても、フラットアンテナ２０の表面にわずかに
付着して残る現像剤があるので、現像剤収納容器内に設
けられた攪拌部材の回転に伴いフラットアンテナ表面を
清掃することが行われている。

【００１２】しかしながら、このようにアンテナ表面を
清掃することによって、フラットアンテナ２０の出力は
清掃部材がアンテナ表面を清掃する周期で変動してしま
う。そこで、その周期に応じて平均値をとったり、最小
値を選んだりするなどの統計的処理をして、現像剤残量
レベルを確定している。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような現像剤残
量検知手段２０を備えた現像剤残量検出装置を用いるこ
とで、現像剤収納部内の現像剤残量を随時検知すること
が可能となる。従って、現像剤収納容器内の現像剤残量
が極めて少なくなりカートリッジの交換時期が間近に迫
ったことをユーザーに知らしめる「トナーＬＯＷ」警告
や、現像剤が無くなりこれ以上の画像形成動作が不可能
であることをユーザーに知らしめる「トナーＯＵＴ」警
告を発することも可能となる。

【００１４】しかしながら、現像剤残量レベルを検知で
きるフラットアンテナ２０のような現像剤残量検知手段
が備えられていても、必ずしも常に現像剤残量レベルを
知ることができるわけではない。例えば、画像形成装置
本体の電源を入れた直後は、カートリッジ内の現像剤残
量は分からない。ある程度の枚数の画像形成を行うな
ど、装置を動作させてはじめて現像剤残量レベルが確定
できるため、測定結果がでるまでにある程度の時間が必
要となっている。

【００１５】そのために、画像形成装置本体の電源を入
れた直後やジャム処理のためにカートリッジを一旦取り
出し再挿入した直後のような場合は、使用者は、これか
らプリントしようとするジョブ枚数分の現像剤量がカー
トリッジ内にあるかどうかを直ぐには知ることができな
い、という問題がある。

【００１６】特に、現像剤が少なくなりカートリッジの
交換時期が近づいたことを警告する「トナーＬＯＷ警
告」や、現像剤が無くなり直ぐに交換の必要があること
を警告する「トナーＯＵＴ警告」が発せられたカートリ
ッジにおいて、ある程度の枚数の画像形成を行うなど、
装置を動作させなければ「トナーＬＯＷ警告」や「トナ
ーＯＵＴ警告」が発せられているカートリッジであるこ
とを知ることができないとなると、画像不良の発生する
確率は極めて高く、延いては画像形成装置の故障を引き
起こす可能性もある。

【００１７】更に、現像剤収納容器内の現像剤残量を随
時検知することが可能な現像剤残量検知手段２０或いは
現像剤残量検出装置が故障することが考えられる。故障
の原因としては、接点不良、バイアス印加不良等の電気
的なもの、或いは、攪拌手段及び表面清掃手段の回転不
良等の機械的なものなどが考えられる。

【００１８】このような故障を知らずして、画像形成装
置を使用し続けることは、画像形成装置本体に甚大な損
傷を及ぼす可能性がある。例えば、機械的な故障により
攪拌手段の回転トルクが急激に増加した場合には、画像
形成装置本体にも同様の負荷が加わり、ギヤの破損等が
引き起こされる。

【００１９】従って、本発明の主たる目的は、何時でも
時間をかけずに、現像剤収納容器内の現像剤残量が少な
くなりカートリッジの交換時期が近づいたことを警告す
る「トナーＬＯＷ警告」や、現像剤が無くなり直ぐに交
換の必要があることを警告する「トナーＯＵＴ警告」を
使用者に知らせることのできる画像形成装置及びこの画
像形成装置に着脱可能なカートリッジを提供することで
ある。

【００２０】本発明の他の目的は、カートリッジに記憶
手段を設け、この記憶手段に現像剤残量に関する警告の
発生有無を記憶させ、現像剤残量検知手段の検知結果が
確定するまではカートリッジの記憶手段が記憶している
現像剤残量に関する警告を表示する構成とし、不必要な
画像形成装置本体の駆動を無くし、現像剤、記録紙など
の記録材或いは電力などの無駄な消費を無くすことので
きる画像形成装置及びこの画像形成装置に着脱可能なカ
ートリッジを提供することである。

【００２１】本発明の更に他の目的は、現像剤収納容器
内の現像剤残量が極めて少なくなりカートリッジの交換
時期が間近に迫ったことを使用者に知らしめる「トナー
ＬＯＷ」警告や、現像剤が無くなりこれ以上の画像形成
動作が不可能であることをユーザーに知らしめる「トナ
ーＯＵＴ」警告を使用者に報知することができると同時
に、画像形成装置及びカートリッジの異常検知が可能で
あり、異常発生をも使用者に報知することができる画像
形成装置及びこの画像形成装置に着脱可能なカートリッ
ジを提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記諸目的は、本発明に
係る画像形成装置及び画像形成装置に着脱可能なカート
リッジにて達成される。

【００２３】第１の本発明によると、現像剤残量検知手
段により現像剤残量を検知できる現像剤収納容器と、記
憶手段と、を有するカートリッジが着脱可能な画像形成
装置において、現像剤残量に関する警告を発すべき現像
剤残量レベルを検知したか否かを、記憶手段に記憶させ
る手段と、現像剤残量に関する警告を表示するための信
号を出力する手段と、現像剤残量に関する警告を表示す
るための表示手段と、を有することを特徴とする画像形
成装置が提供される。

【００２４】上記第１の本発明にて一実施態様による
と、前記出力手段は、前記現像剤残量検知手段の検知結
果が確定するまでの期間は、前記記憶手段が記憶してい
る現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベル
を検知したか否かのデータにより、現像剤残量に関する
警告を表示するための信号を出力する。他の実施態様に
よると、前記現像剤残量に関する警告とは、少なくとも
現像剤残量が少ないことを意味する警告と、現像剤残量
が無くなったことを意味する警告とのいづれか或いは両
方である。他の実施態様によると、前記記憶手段は、不
揮発性メモリ、電源を備えた揮発性メモリ或いは非接触
メモリである。又、他の実施態様によると、前記カート
リッジは更に、電子写真感光体と、電子写真感光体を帯
電させる帯電手段と、電子写真感光体に現像剤を供給す
る現像手段と、電子写真感光体をクリーニングするクリ
ーニング手段のうち少なくとも一つを有する。更に他の
実施態様によると、画像形成装置は、ディスプレイを有
する機器と通信可能であり、前記現像剤残量レベルを表
示するための信号を出力する手段は、この機器に信号を
出力する。

【００２５】第２の本発明によると、現像剤残量検知手
段により現像剤残量を検知できる現像剤収納容器と、現
像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを検
知したか否かを記憶するための記憶手段と、を有するこ
とを特徴とするカートリッジが提供される。

【００２６】上記第２の本発明にて一実施態様による
と、前記記憶手段に現像剤残量に関する警告を発すべき
現像剤残量レベルを検知したか否かを書き込む手段を有
する。他の実施態様によると、前記記憶手段への現像剤
残量に関する警告の書き込みは、一度限りである。他の
実施態様によると、前記現像剤残量に関する警告とは、
少なくとも現像剤残量が少ないことを意味する警告と、
現像剤残量が無くなったことを意味する警告とのいづれ
か或いは両方である。又、他の実施態様によると、前記
記憶手段は、不揮発性メモリ、電源を備えた揮発性メモ
リ或いは非接触メモリである。更に他の実施態様による
と、前記カートリッジは更に、電子写真感光体と、電子
写真感光体を帯電させる帯電手段と、電子写真感光体に
現像剤を供給する現像手段と、電子写真感光体をクリー
ニングするクリーニング手段のうち少なくとも一つを有
する。

【００２７】第３の本発明によると、現像剤残量検知手
段により現像剤残量を検知できる現像剤収納容器と、記
憶手段と、を有するカートリッジが着脱可能な画像形成
装置において、前記画像形成装置は、２つ以上の現像剤
残量に関する警告を発し、更に、前記画像形成装置は、
現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを
検知した旨を前記記憶手段に記憶させる手段と、現像剤
残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルが、現像
剤残量の減少に従った順序で検知されたかを判断する手
段と、現像剤残量に関する警告を表示するための信号を
出力する手段と、現像剤残量に関する警告を表示するた
めの表示手段と、を有することを特徴とする画像形成装
置が提供される。

【００２８】上記第３の本発明にて一実施態様による
と、更に、現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残
量レベルが、前記現像剤残量の減少に従った順序で検知
されたかを判断する手段の判断結果に応じて、画像形成
装置或いはカートリッジの異常を検知する異常検知手段
と、画像形成装置或いはカートリッジの異常を表示する
ための信号を出力する手段と、画像形成装置或いはカー
トリッジの異常を表示するための表示手段と、を有す
る。他の実施態様によると、現像剤残量に関する警告を
発すべき現像剤残量レベルが、現像剤残量の減少に従っ
た順序を逸脱した場合、画像形成装置或いはカートリッ
ジの異常と判断する。他の実施態様によると、現像剤残
量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを検知した
旨を、現像剤残量の減少に従った順序で前記記憶手段に
記憶する。他の実施態様によると、現像剤残量の減少に
従った順序で現像剤残量に関する警告を表示する。他の
実施態様によると、画像形成装置或いはカートリッジの
異常と判断された場合は、現像剤残量に関する警告を発
すべき現像剤残量レベルを検知した旨を、現像剤残量の
減少に従った順序を逸脱して前記記憶手段に記憶する。
他の実施態様によると、画像形成装置或いはカートリッ
ジの異常と判断された場合は、画像形成装置或いはカー
トリッジの異常を検知した旨を、前記記憶手段に記憶す
る。他の実施態様によると、前記記憶手段は、不揮発性
メモリ、電源を備えた揮発性メモリ或いは非接触メモリ
である。又、他の実施態様によると、前記カートリッジ
は更に、電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させ
る帯電手段と、電子写真感光体に現像剤を供給する現像
手段と、電子写真感光体をクリーニングするクリーニン
グ手段のうち少なくとも一つを有する。更に他の実施態
様によると、画像形成装置は、ディスプレイを有する機
器と通信可能であり、前記現像剤残量レベルを表示する
ための信号を出力する手段は、この機器に信号を出力す
る。

【００２９】第４の本発明によると、現像剤残量検知手
段により現像剤残量を検知できる現像剤収納容器と、記
憶手段と、を有するカートリッジにおいて、現像剤残量
に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを検知した旨
が、現像剤残量の減少に従った順序で記憶手段に記憶さ
れることを特徴とするカートリッジが提供される。

【００３０】第５の本発明によると、前記現像剤残量検
知手段により現像剤残量を検知できる現像剤収納容器
と、記憶手段と、を有する画像形成装置本体に着脱可能
なカートリッジにおいて、画像形成装置本体或いはカー
トリッジの異常と判断された場合は、現像剤残量に関す
る警告を発すべき現像剤残量レベルを検知した旨が、現
像剤残量の減少に従った順序を逸脱して前記記憶手段に
記憶されることを特徴とするカートリッジが提供され
る。

【００３１】第６の本発明によると、現像剤残量検知手
段により現像剤残量を検知できる現像剤収納容器と、記
憶手段と、を有する画像形成装置本体に着脱可能なカー
トリッジにおいて、画像形成装置本体或いはカートリッ
ジの異常と判断された場合は、画像形成装置本体或いは
カートリッジの異常を検知した旨が、前記記憶手段に記
憶されることを特徴とするカートリッジが提供される。

【００３２】上記第４〜第６の本発明にて一実施態様に
よると、前記記憶手段に、現像剤残量に関する警告を発
すべき現像剤残量レベルを検知した旨を書き込む手段、
を有する。他の実施態様によると、前記記憶手段に、画
像形成装置本体或いはカートリッジの異常を検知した旨
を書き込む手段、を有する。又、他の実施態様による
と、前記記憶手段は、不揮発性メモリ、電源を備えた揮
発性メモリ或いは非接触メモリである。更に他の実施態
様によると、前記カートリッジは更に、電子写真感光体
と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、電子写真
感光体に現像剤を供給する現像手段と、電子写真感光体
をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも
一つを有する。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
及び画像形成装置に着脱可能なカートリッジを図面に則
して更に詳しく説明する。

【００３４】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
材、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。

【００３５】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１を有する。感
光体ドラム１は、帯電手段である帯電ローラ２によって
帯電され、次いで、レーザースキャナー３から画像情報
に応じたレーザ光Ｌを照射することによって、感光体ド
ラム１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５によって現像され、可視像、即ち、トナ
ー像とされる。

【００３６】つまり、現像手段５は、現像剤担持体とし
ての現像ローラ５ａを備えた現像室５Ａを有しており、
現像室５Ａに隣接して形成された現像剤収容部としての
現像剤収納容器４内の現像剤Ｔを現像剤送り部材１５の
回転によって、現像室５Ａの現像ローラ５ａへと送り出
す。本実施例では、現像剤Ｔとしては、絶縁性１成分ト
ナーを用いた。又、現像ローラ５ａは、固定磁石５ｂを
内蔵しており、現像ローラ５ａ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５ｃ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１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、感光体ドラム１上の潜像へと転移さ
れ、トナー像を形成する。現像ローラ５ａ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。

【００３７】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ット２００にセットした記録材Ｐをピックアップローラ
８、搬送手段９Ａを介し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６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１上
のトナー像を記録材Ｐに転写する。

【００３８】トナー像の転写を受けた記録材Ｐは、搬送
手段９Ｂで定着手段１０へと搬送される。定着手段１０
は、ヒータ１０ａを内蔵した定着ローラ１０ｂ及び駆動
ローラ１０ｃを備え、通過する記録材Ｐに熱及び圧力を
印加して転写されたトナー像を記録材Ｐ上に定着する。

【００３９】記録材Ｐは、搬送手段９Ｃにより排出トレ
イ１４へと排出される。この排出トレイ１４は、レーザ
ービームプリンタＡの装置本体１００の上面に設けられ
ている。

【００４０】転写ローラ６によってトナー像を記録材Ｐ
に転写した後の感光体ドラム１は、クリーニング手段７
によって感光体ドラム１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７は、感光体ドラム１に当接して設けられた弾性クリ
ーニングブレード７ａ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現像剤溜め７ｂへと集める。

【００４１】一方、本実施例にては、プロセスカートリ
ッジＢは、図２に示すように、現像剤を収納する現像剤
収納容器４及び現像剤送り部材１５を有する現像剤枠体
１１と、現像ローラ５ａ及び現像ブレード５ｃなどの現
像手段５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１、クリーニングブレード７ａなどのクリー
ニング手段７及び帯電ローラ２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。

【００４２】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１００に設けたカートリッジ
装着手段１０１（図１）に対して取り外し可能に装着さ
れる。

【００４３】本実施例では、現像剤残量検知装置３０
は、プロセスカートリッジＢに現像剤残量検知手段とし
て平面アンテナ（フラットアンテナ）２０を設置した静
電容量検知方式を採用した。

【００４４】つまり、本実施例によれば、上述のよう
に、現像剤収納容器４内には、図１の矢印方向に回転す
る撹拌手段１５が設けられており、この撹拌手段１５が
回転することで現像剤Ｔがほぐされつつ現像ローラ５ａ
へ供給される。また、現像剤収納容器４の内面側壁には
図３に示すような、現像剤残量検知手段である平面アン
テナ２０が配設されている。

【００４５】平面アンテナ２０は、一般に用いられてい
るプリント基板２１上にエッチングや印刷などで二つの
導体パターン（電極）２２、２３を形成したものであ
る。また、この回路図形を保護するために導電パターン
２２、２３上に保護膜（図示せず）が形成してある。導
電パターンは適当に設定すればよく、本実施例では、こ
の平面アンテナ２０の二つの導電パターン２２、２３の
幅（Ｗ）を３００μｍ、両導電パターン２２、２３の間
隔（Ｇ）を３００μｍ程度まで狭くしてある。

【００４６】本実施例の平面アンテナ２０にて、各導電
パターンの電極２２、２３間に交流バイアスとして２０
０Ｖｐｐ、２０００Ｈｚを印加すると、平面アンテナ２
０に現像剤が触れていないときには２０ｐＦ、平面アン
テナ２０の全面に現像剤が触れているときには６０ｐ
Ｆ、と異なる静電容量値が観測された。

【００４７】画像形成工程を繰り返すことで現像剤収納
容器４内の現像剤Ｔが減少するのに伴い、現像剤Ｔと平
面アンテナ２０の接触面積が減少し、それに応じて平面
アンテナ２０上の二つの導電パターン２２、２３間にお
ける静電容量も減少する。よって、この静電容量を観測
することで、随時、現像剤収納容器４内の現像剤Ｔ量を
知ることができる。

【００４８】ところが実際には、現像剤収納容器４内の
現像剤Ｔが徐々に減っても、平面アンテナ２０上にわず
かながら付着して残る現像剤のために、測定結果にばら
つきが生じてしまう。

【００４９】そこで、その表面に付着した現像剤を除去
するため、撹拌手段１５の端部にアンテナ清掃部材１５
ａ設けて、撹拌手段１５の回転に伴い平面アンテ２０表
面を清掃している。このアンテナ清掃部材１５ａは、た
とえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のシート
であり、平面アンテナ２０の表面をなでるように清掃し
ている。

【００５０】図３に示すように、平面アンテナ２０のほ
ぼ中央部に穴２４を設け、攪拌手段１５の支持軸がこの
穴２４を貫通することで攪拌手段１５を現像剤収納容器
４などに回転自在に支持し、表面清掃手段１５ａにより
平面アンテナ２０のほぼ全域を清掃することができる。

【００５１】上記構成により、平面アンテナ２０上にわ
ずかながら付着して残る現像剤による、測定結果のばら
つきはほぼ解消できるが、攪拌手段１５の回転により現
像剤が流動することによって、平面アンテナ２０の出力
が攪拌手段１５の回転周期で変動してしまう。

【００５２】そこで、攪拌手段１５の回転周期に応じ
て、アンテナ出力の平均値をとったり、最小値を選んだ
りするなどの統計的処理をして、現像剤量を確定する。
これらの信号処理手段、即ち、演算手段３２（図４）
は、画像形成装置本体１００に配設されている。

【００５３】本実施例における現像剤残量検知手段２０
の分解能としては、測定分解能の限界、測定誤差等を考
慮すると、未使用状態における現像剤収納部内の現像剤
全量を１００％として、１％の減少率で検知することが
できる。

【００５４】確定された現像剤残量レベルが所定の値と
なった時点で、現像剤残量に関する警告を発して、使用
者に報知することができる。本実施例の画像形成装置で
は現像剤残量に関する警告として、現像剤残量レベルが
１０％以下において「トナーＬＯＷ」を警告し、現像剤
残量レベルが０％となった時点で「トナーＯＵＴ」を警
告して、使用者に報知する。

【００５５】「トナーＬＯＷ」とは、現像剤収納容器４
内の現像剤残量が極めて少なくなりカートリッジの交換
時期が間近に迫ったことをユーザーに知らしめる警告で
あり、「トナーＯＵＴ」は、現像剤が無くなりこれ以上
の画像形成動作が不可能であることをユーザーに知らし
める警告である。特に「トナーＬＯＷ」の警告は一つに
限るものではなく、閾値を複数設け、現像剤残量の減少
に従って、段階的に多数報知することも可能である。

【００５６】しかしながら、現像剤残量レベルを確定さ
せるためには、平面アンテナ２０へのバイアス印加、更
には、攪拌手段１５及び平面アンテナ表面清掃手段１５
ａの回転などを行い、表面清掃手段１５ａの回転周期に
応じたアンテナ出力の統計処理を実行する必要があり、
その分の時間が必要となる。

【００５７】つまり、画像形成装置本体１００の電源ス
イッチを入れ、現像剤の攪拌が行われて十分な時間が経
った後は、最初の統計的処理が終わり、装置本体１００
の表示手段２５や、画像形成装置と通信可能なパソコン
のディスプレイに現像剤量に関する警告を表示できる。
しかし、画像形成装置本体１００の電源スイッチを入れ
た直後や、カートリッジ交換直後、ジャム処理直後など
では残量を確定する十分な時間が無く、確定された現像
剤残量レベルにより警告される「トナーＬＯＷ」及び
「トナーＯＵＴ」を警告表示することができない。従っ
て、このような時間帯では、使用者は現像剤残量に関す
る警告が発しているのかどうか、知ることができない。

【００５８】そこで、本実施例では、プロセスカートリ
ッジＢに記憶手段３１を配設し、この記憶手段３１に、
現像剤残量に関する警告を発すべき所定の現像剤残量を
検知した旨を書き込み、記憶保存させるものとし、この
データを用いて装置本体１００の表示手段２５や、画像
形成装置と通信可能なパソコンのディスプレイに警告を
表示する。なお、表示手段２５は、装置本体１００に設
けたディスプレイに表示することもでき、又、ディスプ
レイ表示と同時に或いは単独に、記録材Ｐに記録し出力
して表示することもできる。

【００５９】これにより、画像形成装置本体１００の電
源スイッチを入れた直後や、カートリッジ交換直後、ジ
ャム処理直後などの、現像剤残量レベルを確定するまで
に十分な時間が経過していない期間においては、前回の
現像剤残量検知時に記憶保存された、警告を発すべき現
像剤残量を検知した旨を、記憶手段から読み出すこと
で、現像剤残量に関する警告を表示することができる。
従って、現像剤残量レベルを確定できていない期間であ
っても、直ちに使用者に現像剤量に関する警告を報知す
ることができる。

【００６０】又、プロセスカートリッジに記憶手段３１
を配設することで、カートリッジＢを交換使用した場合
においても、使用者は、交換したカートリッジが有する
記憶手段３１から、このカートリッジが警告発すべき現
像剤残量を検知したか否かを呼び出すことで、現像剤残
量に関する警告を知ることができる。

【００６１】なお、本実施例では、プロセスカートリッ
ジＢに搭載する記憶手段３１には、読み書き可能なＮＶ
ＲＡＭを採用した。図４に示すように、現像剤残量検知
手段２０を備えた現像剤残量検出装置３０の記憶手段３
１に対するデータの書き込み、読み出し手段は、画像形
成装置本体１００側に設けられている。また、現像剤残
量検出装置３０の出力信号を処理して現像剤残量レベル
を確定させたり、「トナーＬＯＷ」及び「トナーＯＵ
Ｔ」を警告すべき現像剤残量レベルに達したかどうか判
断するのは、画像形成装置本体１００側に配設されてい
る信号処理手段３２が行う。

【００６２】図５のフローチャートを用いて、本実施例
の画像形成装置の動作を説明する。

【００６３】本実施例では、画像形成装置本体１００が
稼動している間、現像剤残量に関する警告（「トナーＬ
ＯＷ」及び「トナーＯＵＴ」）が発生している場合に
は、常に警告を装置本体１００の表示手段２５或いはパ
ソコンのディスプレイに表示しているものとする。

【００６４】前述のように、本体電源スイッチを入れた
直後、カートリッジ交換直後、ジャム処理直後などの現
像剤残量検知手段２０による現像剤残量レベルが未確定
の場合（ステップ１０１）、画像形成装置本体１００
は、プロセスカートリッジＢに搭載している記憶手段３
１から、前回の残量検知で確定され記憶された現像剤残
量に関する警告（「トナーＬＯＷ」及び「トナーＯＵ
Ｔ」）を読み出し（ステップ１０２）、装置本体１００
の表示手段２５或いはパソコンのディスプレイに表示す
る（ステップ１０３）。現像剤残量に関する警告が発し
た旨が記憶手段３１に記憶されていない場合、つまり現
像剤収納部内の現像剤残量レベルがまだ多量の場合は、
当然、警告は表示されない。

【００６５】又、カートリッジＢが装着されており、且
つ装置本体１００の電源スイッチが入ったまましばらく
の間プリントを行っていない状態からプリントを開始す
る場合（ステップ１０４）、現像剤の攪拌が始まって現
像剤残量レベルが確定するまでにやはり時間を要する
が、ディスプレイには既に、前回の残量検知で確定され
た現像剤残量に関する警告（「トナーＬＯＷ」及び「ト
ナーＯＵＴ」）が表示されているので、ステップ１０１
〜１０３の工程は行わない。

【００６６】その後、現像剤残量検知手段２０による検
知が実行され（ステップ１０５）、現像剤残量検知手段
２０により現像剤残量レベルがＸ％と確定される（ステ
ップ１０６）。

【００６７】ここで、確定された現像剤残量レベルＸ％
が、「トナーＬＯＷ」を警告すべき現像剤残量レベル１
０％に達しているか比較される（ステップ１０７）。現
像剤残量レベルＸ％が１０％よりも大きい値であるなら
ば、警告を発する必要は無く、従って、画像形成を行う
過程において、上記ステップ１０５〜１０７の工程を繰
り返す。現像剤残量レベルＸが１０％以下であるなら
ば、画像形成装置本体１００側に配設された信号処理手
段３２により「トナーＬＯＷ」警告が発せられる。「ト
ナーＬＯＷ」警告は装置本体１００の表示手段２５或い
はパソコンのディスプレイに表示され（ステップ１０
８）、その後、記憶手段３１に記憶される（ステップ１
０９）。

【００６８】次いで、現像剤残量レベルＸが、「トナー
ＯＵＴ」を警告すべき現像剤残量レベル０％に達してい
るかどうか比較される（ステップ１１０）。現像剤残量
レベルＸが１０％から０％の間であるならば、上記ステ
ップ１０５に戻り、「トナーＬＯＷ」警告の表示を繰り
返す。現像剤残量レベルＸが０％に達したならば、画像
形成装置本体１００側に配設された信号処理手段３２に
より「トナーＯＵＴ」警告が発せられる。

【００６９】「トナーＯＵＴ」警告は装置本体１００の
表示手段２５或いはパソコンのディスプレイに表示され
（ステップ１０８）、その後、記憶手段３１に記憶され
る（ステップ１０９）。

【００７０】記憶手段３１への「トナーＬＯＷ」及び
「トナーＯＵＴ」の記憶は、それぞれを最初に検知した
時点における１回限りであって構わない。つまり、一度
記憶手段３１への書き込みが行われた後は、新たな書き
込み命令が指示されたとしても、記憶手段３１への書き
込みを行わなくてもよい。これにより、現像剤残量検知
手段２０がもつ検知誤差等により、例えば現像剤残量レ
ベルが１０％から１１％に増加したような場合におい
て、「トナーＬＯＷ」警告の表示が点滅するような不安
定な状態をなくすことができる。

【００７１】本実施例は、現像剤残量検知手段２０とし
て静電容量検知方式の一形態である、フラットアンテナ
方式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知
手段２０に限定するものではく、静電容量検知方式の他
の形態であるプレートアンテナ方式の他、トルク検知方
式等、現像剤残量を検知できればその方式は問わない。

【００７２】警告を発する現像剤残量レベル閾値をさら
に多数設定し、現像剤残量に関する警告を、多段階で発
生させることも、当然可能である。

【００７３】又、現像剤残量検知手段２０の出力信号を
統計的処理し、現像剤残量として確定される信号処理手
段３２は、本実施例では画像形成装置本体１００に配設
されているが、プロセスカートリッジＢに設けることが
できる。画像形成装置本体１００とプロセスカートリッ
ジＢの両者に関わる演算処理手段をプロセスカートリッ
ジＢに搭載することにより、画像形成装置本体１００と
プロセスカートリッジＢとの間で行われていたデータの
書き込み、読み出し等の通信を簡略化することができ
る。その結果、接点不良及びノイズ等による通信エラー
の発生機会を減少させることができ、安定した現像剤残
量レベル検知を行うことができる。

【００７４】実施例２ 本実施例においても、図１〜図４を参照して説明した実
施例１にて説明したと同じ構成の画像形成装置及びプロ
セスカートリッジ、更には現像剤残量検知手段２０を備
えた現像剤残量検出装置３０が使用された。従って、画
像形成装置、プロセスカートリッジ及び現像剤残量検知
手段２０を備えた現像剤残量検出装置３０の詳しい説明
は省略する。

【００７５】本実施例においても、上述したように、実
施例１と同じく、攪拌手段１５の回転周期に応じて、ア
ンテナ出力の平均値をとったり、最小値を選んだりする
などの統計的処理をして、現像剤量を確定する。これら
の信号処理手段３２は、図４に示すように、画像形成装
置本体１００に配設されている。

【００７６】本実施例における現像剤残量検知手段２０
の分解能は、実施例１と同じく、測定分解能の限界、測
定誤差等を考慮すると、未使用状態における現像剤収納
部内の現像剤全量を１００％として、１％の減少率で検
知することができる。

【００７７】確定された現像剤残量レベルが所定の値と
なった時点で、現像剤残量に関する警告を発して、使用
者に報知することができる。本実施例の画像形成装置で
は現像剤残量に関する警告として、現像剤残量レベルが
１０％以下において「トナーＬＯＷ」を警告し、現像剤
残量レベルが０％となった時点で「トナーＯＵＴ」を警
告して、使用者に報知する。

【００７８】「トナーＬＯＷ」とは、上述のように、現
像剤収納容器内の現像剤残量が極めて少なくなりカート
リッジの交換時期が間近に迫ったことをユーザーに知ら
しめる警告であり、「トナーＯＵＴ」は、現像剤が無く
なりこれ以上の画像形成動作が不可能であることをユー
ザーに知らしめる警告である。特に「トナーＬＯＷ」の
警告は一つに限るものではなく、閾値を複数設け、現像
剤残量の減少に従って、段階的に多数報知することも可
能である。

【００７９】しかしながら、現像剤残量レベルを確定さ
せるためには、平面アンテナ２０へのバイアス印加、更
には、攪拌手段１５及び平面アンテナ表面清掃手段１５
ａの回転などを行い、表面清掃手段１５ａの回転周期に
応じたアンテナ出力の統計処理を実行する必要があり、
その分の時間が必要となる。

【００８０】つまり、画像形成装置本体１００の電源ス
イッチを入れ、現像剤の攪拌が行われて十分な時間が経
った後は、最初の統計的処理が終わり、装置本体１００
の表示手段２５やパソコンのディスプレイに、現像剤量
に関する警告を表示できる。しかし、画像形成装置本体
１００の電源スイッチを入れた直後や、カートリッジ交
換直後、ジャム処理直後などでは、残量を確定する十分
な時間が無く、確定された現像剤残量レベルにより警告
される「トナーＬＯＷ」及び「トナーＯＵＴ」を警告表
示することができない。従って、このような時間帯で
は、使用者は現像剤残量に関する警告が発しているのか
どうか、知ることができない。

【００８１】そこで、本実施例では、プロセスカートリ
ッジＢに記憶手段３１を配設し、この記憶手段３１に、
現像剤残量に関する警告を発すべき所定の現像剤残量を
検知した旨を書き込み、記憶保存させるものとし、この
データを用いて、実施例１と同様に、装置本体１００の
表示手段２５やパソコンのディスプレイに警告を表示す
る。

【００８２】これにより、画像形成装置本体１００の電
源スイッチを入れた直後や、カートリッジ交換直後、ジ
ャム処理直後などの、現像剤残量レベルを確定するまで
に十分な時間が経過していない期間においては、前回の
現像剤残量検知時に記憶保存された、警告を発すべき現
像剤残量を検知した旨を、記憶手段３１から読み出すこ
とで、現像剤残量に関する警告を表示することができ
る。従って、現像剤残量レベルを確定できていない期間
であっても、直ちに使用者に現像剤量に関する警告を報
知することができる。

【００８３】又、プロセスカートリッジＢに記憶手段３
１を配設することで、カートリッジＢを交換使用した場
合においても、使用者は、交換したカートリッジが有す
る記憶手段３１から、このカートリッジＢが警告を発す
べき現像剤残量を検知したか否かを呼び出すことで、現
像剤残量に関する警告を知ることができる。

【００８４】本実施例においても、実施例１と同様に、
プロセスカートリッジに搭載する記憶手段３１には不揮
発性メモリを使用したが、その他、記憶手段としては電
源を備えた揮発性メモリ、更には、画像形成装置本体１
００と記憶手段３１とを機械的に接続することなく通信
することが可能な非接触メモリ（ＦｅＲＡＭ）を使用す
ることも可能である。

【００８５】プロセスカートリッジＢに搭載する記憶手
段３１の容量としては適当なものを選ぶことができる。
本実施例では、「トナーＬＯＷ」警告と「トナーＯＵ
Ｔ」警告のそれぞれに、所定のアドレスの１ビットをあ
てがう。プロセスカートリッジＢが未使用の状態におい
ては、各現像剤残量に関する警告フラグは０である。
「トナーＬＯＷ」を警告すべき現像剤残量を検知したな
らば、「トナーＬＯＷ」の警告フラグを１とし、「トナ
ーＯＵＴ」を警告すべき現像剤残量を検知したならば、
「トナーＯＵＴ」の警告フラグを１とする。このように
して、現像剤残量に関する警告を発すべき所定の現像剤
残量を検知したか否かを、記憶手段３１に記憶保存でき
る。

【００８６】又、原理的に、現像剤残量検知手段２０が
検知する現像剤残量レベルが増加することはあり得な
い。従って、当然、現像剤が少なくなりカートリッジＢ
の交換時期が近づいたことを警告する「トナーＬＯＷ」
を警告すべき現像剤残量レベルを検知した後に、現像剤
が無くなり直ぐにカートリッジ交換の必要があることを
警告する「トナーＯＵＴ」を警告すべき現像剤残量レベ
ルを検知するのが、現像剤残量検知手段２０の正常な動
作である。

【００８７】そこで本実施例では、現像剤残量に関する
警告を発すべき所定の現像剤残量を検知した旨を、その
現像剤残量レベルの減少に従った順序どおりに、記憶手
段３１に記憶保存することにする。

【００８８】つまり、「トナーＬＯＷ」のフラグを１と
する際には、「トナーＯＵＴ」の警告フラグは０でなけ
らばならない。「トナーＯＵＴ」の警告フラグを１とす
る際には、「トナーＬＯＷ」の警告フラグはすでに１で
なければならない。「トナーＬＯＷ」警告を、現像剤残
量の減少に従って、複数の閾値で段階的に多数報知する
際にも同様であり、ある警告フラグを１とする際には、
それ以前の、より多量の現像剤残量において発すべき警
告の警告フラグは全て１であり、それ以降の、より少量
の現像剤残量において発すべき警告の警告フラグは全て
０でなければならない。

【００８９】こうすることで、現像剤残量に関する警告
を発すべき所定の現像剤残量を検知したか否かを、正確
に記憶手段３１に記憶保存できるとともに、使用者に
は、現像剤量に関する警告を、現像剤残量レベルの減少
に従った順序で正確に報知することができる。

【００９０】更に、原理的に、現像剤残量検知手段２０
が検知する現像剤残量レベルが、増加することはあり得
ないことから、「トナーＬＯＷ」を警告すべき現像剤残
量を検知するより先に、「トナーＯＵＴ」を警告すべき
現像剤残量を検知するのは、画像形成装置或いは画像形
成装置に着脱可能なカートリッジに何らかの異常が発生
した場合に限られる。「トナーＬＯＷ」警告を、現像剤
残量の減少に従って、複数の閾値で段階的に多数報知す
る場合においても同様であり、現像剤残量レベルの減少
に従った順序で現像剤残量を検知しなければ、画像形成
装置或いは画像形成装置に着脱可能なカートリッジの正
常な動作とは言えない。

【００９１】そこで本実施例では、現像剤残量レベルの
減少に従った順序で、現像剤残量に関する警告を発すべ
き現像剤残量レベルを検知したかを判断し、その順序か
ら逸脱した場合は、画像形成装置或いは画像形成装置に
着脱可能なカートリッジに何らかの異常が発生したと検
知する。

【００９２】本実施例で、「トナーＬＯＷ」警告フラグ
及び「トナーＯＵＴ」警告フラグの組み合わせを全て列
挙すると、以下の表に示す４通りである。

【００９３】

【表１】 上述したように、「トナーＬＯＷ」を警告すべき現像剤
残量レベルを検知するより先に「トナーＯＵＴ」を警告
すべき現像剤残量レベルを検知することは、原理的にあ
り得ない。よって、ケース４に相当する場合、画像形成
装置は、異常が発生したと判断することができる。

【００９４】現像剤残量検知手段２０により確定された
現像剤残量レベルが現像剤残量に関する警告を発すべき
閾値となると、画像形成装置本体２００は、プロセスカ
ートリッジの記憶手段３１に記憶された、現像剤残量に
関する警告を発すべき所定の現像剤残量を検知したか否
かのデータ、つまり、警告フラグを読み取り、現像剤残
量レベルの減少に従って正常な動作で現像剤残量を検知
したか判断する。

【００９５】正常な動作（ケース１からケース３）であ
れば、警告フラグを１とすることで、プロセスカートリ
ッジＢの記憶手段３１に現像剤残量に関する警告を発す
べき現像剤残量レベルを検知した旨を記憶保存し、現像
剤残量に関する警告を表示手段２５或いはパソコンのデ
ィスプレイに表示する。

【００９６】現像剤残量レベルの減少に従った順序を逸
脱している（ケース４）と判断されたならば、何らかの
異常が発生したものと判断し、その旨を示す信号を発信
する。

【００９７】信号を受けた表示手段２５或いはパソコン
のディスプレイの表示内容は、現像剤残量検知手段２０
の故障発生、装置本体１００の故障発生などの故障発生
の可能性を示すもの、或いは、プロセスカートリッジＢ
や装置本体１００の点検が必要などのメンテナンスの必
要性を示唆するもの等であってよい。

【００９８】本実施例においては、画像形成装置に設け
られた表示手段２５において、ユーザーに「異常発生」
が報知される。別法として、「異常発生」を示す信号を
画像形成装置と通信可能なパソコンへと出力送信し、パ
ソコンのディスプレイにて表示することも可能である。

【００９９】又、プロセスカートリッジに搭載した記憶
手段３１の所定のアドレスにおける１ビットを、異常発
生の有無を記憶保存させるためにあてがい、異常発生フ
ラグを１とすることでも、カートリッジを交換装着した
場合に、記憶手段３１と通信を行うことで、故障した可
能性のあるプロセスカートリッジであることを表示する
ことが可能となり、この異常が発生したカートリッジの
使用を避けることができる。

【０１００】現像剤残量検知手段２０を備えた現像剤残
量検出装置３０の記憶手段３１に対するデータの書き込
み、読み出し手段は画像形成装置本体１００側に設けら
れている。

【０１０１】又、現像剤残量検知手段２０の出力信号を
処理して現像剤残量レベルの確定、「トナーＬＯＷ」及
び「トナーＯＵＴ」を警告すべき現像剤残量レベルに達
したかどうか、それが現像剤残量レベルの減少に従った
順序であるかの判断、及び警告信号と異常発生信号の発
信は、画像形成装置本体１００側に配設されている信号
処理手段３２が行う。

【０１０２】図６〜図８のフローチャートを用いて、本
実施例の画像形成装置の動作を説明する。

【０１０３】本実施例では、画像形成装置本体１００が
稼動している間、現像剤残量に関する警告（「トナーＬ
ＯＷ」及び「トナーＯＵＴ」）を発している場合には、
常に警告を装置本体１００の表示手段２５或いはパソコ
ンのディスプレイに表示しているものとする。

【０１０４】前述のように、本体電源スイッチを入れた
直後、カートリッジ交換直後、ジャム処理直後などの現
像剤残量検知手段２０による現像剤残量レベルが未確定
の場合においては（ステップ１０１）、画像形成装置本
体１００は、直ぐに、プロセスカートリッジＢに搭載し
ている記憶手段３１と通信して、前回の残量検知で確定
され、記憶された現像剤残量に関する警告を発すべき現
像剤残量レベルを検知したか否かを確認する。

【０１０５】又、カートリッジＢが装着されており、且
つ装置本体１００の電源スイッチが入ったまま暫くの間
プリントを行っていない状態からプリントを開始する場
合は、現像剤の攪拌が始まって現像剤残量レベルが確定
するまでにやはり時間を要するが、表示手段２５或いは
パソコンのディスプレイには既に、前回の残量検知で確
定された現像剤残量に関する警告が表示されているの
で、ステップ１０１〜１０７の工程は行わない。

【０１０６】初めに、「トナーＯＵＴ」を警告すべき現
像剤残量レベルを検知したか否かを確認し（ステップ１
０２）、次に「トナーＬＯＷ」を警告すべき現像剤残量
レベルを検知したか否かを確認する（ステップ１０３及
びステップ１０６）。 「トナーＯＵＴ」警告フラグ１（「トナーＯＵＴ」を
警告すべき現像剤残量レベルを検知したことが記憶手段
３１に記憶されている）の場合 −１「トナーＬＯＷ」警告フラグが０（「トナーＬＯ
Ｗ」を警告すべき現像剤残量レベルを検知していない）
の場合 「トナーＬＯＷ」よりも先に「トナーＯＵＴ」を警告す
べき現像剤残量レベルを検知したカートリッジであり、
これはケース４に相当する。従って、画像形成装置は
「異常発生」を表示する（ステップ１０４）。 −２「トナーＬＯＷ」警告フラグが１（「トナーＬＯ
Ｗ」を警告すべき現像剤残量レベルを検知したことが記
憶手段３１に記憶されている）の場合 「トナーＯＵＴ」及び「トナーＬＯＷ」を警告すべき現
像剤残量レベルともに正常に検知され、各現像剤残量に
関する警告を発したものと判断する。これはケース３に
相当する。従って、現像剤残量に関する最終的な警告で
ある「トナーＯＵＴ」を警告表示する(ステップ１０
５)。 「トナーＯＵＴ」警告フラグ０（「トナーＯＵＴ」を
警告すべき現像剤残量レベルを検知していない）の場合 −１「トナーＬＯＷ」警告フラグが１（「トナーＬＯ
Ｗ」を警告すべき現像剤残量レベルを検知したことが記
憶手段３１に記憶されている）の場合 現像剤収納容器４内の現像剤量は、「トナーＬＯＷ」を
警告すべき現像剤レベルまで減少したが、「トナーＯＵ
Ｔ」を警告するには及ばない量であることを意味する。
これはケース２に相当する。従って、「トナーＬＯＷ」
を警告表示する（ステップ１０７）。 −２「トナーＬＯＷ」警告フラグが０（「トナーＯＵ
Ｔ」を警告すべき現像剤残量レベルを検知していない）
の場合 未だ現像剤残量レベルに関する警告を発すべき現像剤残
量レベルに達しておらず、現像剤収納容器４内に多量の
現像剤が存在しているカートリッジである。これはケー
ス１に相当する。従って、特別な表示は行わない。

【０１０７】以上の工程が終了した後、画像形成装置は
レディ状態となり、ユーザーからの印刷要求を待つ（ス
テップ１０８）。

【０１０８】ユーザーからの印刷要求を受け、画像形成
装置が画像形成を繰り返すことにより、現像剤収納容器
４内の現像剤残量レベルは減少していく。同時に、現像
剤残量検知手段２０は、現像剤収納容器４内の現像剤残
量レベルを検知（ステップ１０９）する。

【０１０９】検知された現像剤残量レベルが、現像剤残
量に関する最初の警告である「トナーＬＯＷ」を警告す
べき現像剤残量レベルであるか判断される（ステップ１
１０）。ステップ１１０にて「トナーＬＯＷ」を警告す
べき現像剤残量レベルにない（ＮＯ）場合には、「トナ
ーＬＯＷ」を警告すべき現像剤残量レベルとなるまで上
記工程が繰り返される。

【０１１０】現像剤残量レベルが減少し、ステップ１１
０にて「トナーＬＯＷ」を警告すべき現像剤残量レベル
と判断された（ＹＥＳ）場合、「トナーＬＯＷ」を警告
するにあたり、以下の工程で、画像形成装置及び画像形
成装置に着脱可能なカートリッジの異常検知がなされ
る。

【０１１１】初めに、「トナーＯＵＴ」を警告すべき現
像剤残量レベルを検知したか否かを確認し（ステップ１
１１）、次に「トナーＬＯＷ」を警告すべき現像剤残量
レベルを検知したか否かを確認する（ステップ１１２及
びステップ１１４）。 「トナーＯＵＴ」警告フラグ１の場合 −１「トナーＬＯＷ」警告フラグが０の場合 「トナーＬＯＷ」よりも先に「トナーＯＵＴ」を検知し
たカートリッジであり、これはケース４に相当する。従
って、画像形成装置の表示手段２５或いはパソコンのデ
ィスプレイは「異常発生」を表示する（ステップ１１
３）。 −２「トナーＬＯＷ」警告フラグが１の場合 「トナーＯＵＴ」及び「トナーＬＯＷ」ともに正常に検
知されたものと判断する。これはケース３に相当する。
従って、最終的な現像剤残量レベルの警告である「トナ
ーＯＵＴ」を警告表示する(ステップ１２５へ)。 「トナーＯＵＴ」警告フラグ０の場合 −１「トナーＬＯＷ」警告フラグが１の場合 現像剤収納容器４内の現像剤量は、「トナーＬＯＷ」を
警告すべき現像剤レベルまで減少したが「トナーＯＵ
Ｔ」を警告するには及ばない量であることを意味する。
これはケース２に相当する。従って、「トナーＬＯＷ」
を警告表示する（ステップ１１６へ）。 −２「トナーＬＯＷ」警告フラグが０の場合 今回の現像剤残量検知によって、初めて「トナーＬＯ
Ｗ」を警告すべき現像剤レベルを検知した場合である。
これはケース１に相当する。従って、プロセスカートリ
ッジの記憶手段３１に「トナーＬＯＷ」を警告すべき現
像剤レベルを検知した旨を記憶保存するよう、フラグを
１とし（ステップ１１５）、「トナーＬＯＷ」を警告表
示する（ステップ１１６）。

【０１１２】次に、検知された現像剤残量レベルが、現
像剤残量に関する最期の警告である「トナーＯＵＴ」を
警告すべき現像剤残量レベルであるか判断される（ステ
ップ１１７）。

【０１１３】ステップ１１７にて「トナーＯＵＴ」を警
告すべき現像剤残量レベルでなければ（ＮＯの場合）、
再び、画像形成を行うことで現像剤残量検知手段２０は
現像剤収納容器４内の現像剤残量レベルを検知する（ス
テップ１０９へ）。上記工程を繰り返すことで、異常検
知及び「トナーＬＯＷ」の警告表示が継続される。

【０１１４】現像剤残量レベルが減少し、ステップ１１
７にて「トナーＯＵＴ」を警告すべき現像剤残量レベル
と判断された場合（ＹＥＳの場合）、「トナーＯＵＴ」
を警告するにあたり、以下の工程で、画像形成装置及び
画像形成装置に着脱可能なカートリッジの異常検知がな
される。

【０１１５】初めに、「トナーＯＵＴ」を警告すべき現
像剤残量レベルを検知したか否かを確認し（ステップ１
１８）、次に「トナーＬＯＷ」を警告すべき現像剤残量
レベルを検知したか否かを確認する（ステップ１１９及
びステップ１２１）。 「トナーＯＵＴ」警告フラグ１ −１「トナーＬＯＷ」警告フラグが０の場合 「トナーＬＯＷ」よりも先に「トナーＯＵＴ」を検知し
たカートリッジであり、これはケース４に相当する。従
って、画像形成装置の表示手段２５或いはパソコンのデ
ィスプレイは「異常発生」を表示する（ステップ１２
０）。 −２「トナーＬＯＷ」警告フラグが１の場合 「トナーＯＵＴ」及び「トナーＬＯＷ」ともに正常に検
知されたものと判断する。これはケース３に相当する。
従って、最終的な現像剤残量レベルの警告である「トナ
ーＯＵＴ」を警告表示する(ステップ１２５へ)。 「トナーＯＵＴ」警告フラグ０ −１「トナーＬＯＷ」警告フラグが１の場合 「トナーＬＯＷ」を警告後、初めて「トナーＯＵＴ」を
警告すべき現像剤レベルを検知した場合である。これは
ケース２に相当する。従って、プロセスカートリッジの
記憶手段３１に「トナーＯＵＴ」を警告すべき現像剤残
量レベルを検知した旨を記憶保存するようフラグを１と
し（ステップ１２４）、「トナーＯＵＴ」を警告表示す
る（ステップ１２５）。 −２「トナーＬＯＷ」警告フラグが０の場合 初めて「トナーＯＵＴ」を警告すべき現像剤レベルを検
知したにもかかわらず、当然検知しているはずの「トナ
ーＬＯＷ」を検知した旨を記憶していない場合である。
このケース（ケース５）はどのケースにもあてはまらな
いが、現像剤残量レベルの減少に従った警告の発生順序
を逸脱していると判断される。従って、プロセスカート
リッジの記憶手段３１に「トナーＯＵＴ」を警告すべき
現像剤残量レベルを検知した旨を記憶保存するようフラ
グを１とし（ステップ１２２）、これによって、画像形
成装置或いはプロセスカートリッジが故障した可能性が
あるケース４に相当するようにする。従って、この場合
においても、画像形成装置の表示手段２５或いはパソコ
ンのディスプレイは「異常発生」を表示する（ステップ
１２３）。

【０１１６】以上説明したように、現像剤残量に関する
警告を発すべき所定の現像剤残量を検知した旨を、その
現像剤残量レベルの減少に従った順序どおりに、記憶手
段３１に記憶保存することで、現像剤残量に関する警告
を発すべき所定の現像剤残量を検知したか否かを、正確
に記憶手段３１に記憶保存できると共に、使用者には、
現像剤量に関する警告を、現像剤残量レベルの減少に従
った順序で正確に報知することができる。

【０１１７】又、現像剤残量レベルの減少に従った順序
で現像剤残量レベルに関する警告が発すべき現像剤残量
レベルを検知したかを判断し、その順序から逸脱した場
合は画像形成装置及び画像形成装置に着脱可能なカート
リッジに何らかの異常が発生したと検知することが可能
となる。

【０１１８】更に、現像剤残量レベルに関する警告を発
すべき現像剤残量レベルの検知有無を、プロセスカート
リッジに搭載した記憶手段３１に記憶保存させることが
できる。

【０１１９】別法として、現像剤残量レベルに関する警
告を発したか否かを、プロセスカートリッジに搭載した
記憶手段３１に記憶保存させることもできる。

【０１２０】本実施例は、現像剤残量検知手段２０とし
て静電容量検知方式の一形態であるフラットアンテナ方
式を用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手
段２０に限定するものではく、静電容量検知方式の他の
形態である、プレートアンテナ方式の他、トルク検知方
式等、現像剤残量を検知できれば、その方式は問わな
い。

【０１２１】又、現像剤残量検知手段２０の出力信号を
統計的処理し、現像剤残量として確定される信号処理手
段３２は、本実施例では画像形成装置本体１００に配設
されているが、プロセスカートリッジＢに設けることが
できる。画像形成装置本体１００及びプロセスカートリ
ッジＢの両者に関わる演算処理手段をプロセスカートリ
ッジＢに搭載することにより、画像形成装置本体１００
とプロセスカートリッジＢとの間で行われていたデータ
の書き込み、読み出し等の通信を簡略化することができ
る。その結果、接点不良及びノイズ等による通信エラー
の発生機会を減少させることができ、安定した現像剤残
量レベル検知を行うことができる。

【０１２２】実施例３ 図９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。

【０１２３】本実施例の現像装置Ｃは、現像ローラ５ａ
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、内部に現像剤を収容した現像室５Ａ
と、を有し、プラスチック製の現像枠体１１、１２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、感光ドラム１、帯電
手段２、クリーニング手段７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、２に
て説明した全ての現像装置構成部及び現像剤量検知手段
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、２において行った上記説明を援用する。

【０１２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に従った画
像形成装置及びこの画像形成装置に着脱可能なカートリ
ッジは、画像形成装置に着脱自在とされたカートリッジ
に、現像剤残量検知手段により現像剤レベルを検知でき
る現像剤収納容器と、記憶手段と、を設け、（Ａ）現像
剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを検知
したか否かを記憶手段に記憶させる手段と、現像剤残量
に関する警告を表示するための信号を出力する手段と、
現像剤残量に関する警告を表示するための表示手段と、
を備える構成とするか、（Ｂ）前記出力手段は、前記現
像剤残量検知手段の検知結果が確定するまでの期間は、
前記記憶手段が記憶している現像剤残量に関する警告を
発すべき現像剤残量レベルを検知したか否かのデータに
より、現像剤残量に関する警告を表示するための信号を
出力する構成とすることで、 （１）何時でも時間をかけずに、現像剤残量に関する警
告を使用者に報知できる。 （２）不必要な画像形成装置本体の駆動を無くし、現像
剤、記録紙などの記録材或いは電力などの無駄な消費を
無くすことができる。 といった効果を奏し得る。

【０１２５】更には、本発明に従った画像形成装置及び
この画像形成装置に着脱可能なカートリッジは、画像形
成装置に着脱自在とされたカートリッジに、現像剤残量
検知手段により現像剤レベルを検知できる現像剤収納容
器と、記憶手段と、を設け、（Ａ）画像形成装置は、２
つ以上の現像剤残量に関する警告を発し、更に、画像形
成装置は、現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残
量レベルを検知した旨を記憶手段に記憶させる手段と、
現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルが
現像剤残量の減少に従った順序で検知されたかを判断す
る手段と、現像剤残量に関する警告を表示するための信
号を出力する手段と、現像剤残量に関する警告を表示す
るための表示手段と、を備える構成とするか、（Ｂ）現
像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルが、
現像剤残量の減少に従った順序で、検知されたかを判断
する手段の判断結果に応じて、装置の異常を検知する異
常検知手段と、画像形成装置或いはカートリッジの異常
を表示するための信号を出力する手段と、画像形成装置
或いはカートリッジの異常を表示するための表示手段
と、を有する、構成とすることで、 （１）現像剤残量に関する警告を、使用者に現像剤残量
レベルの減少に従った順序で正確に報知することができ
る。 （２）画像形成装置及び画像形成装置に着脱可能なカー
トリッジの異常検知が可能であり、異常発生をも使用者
に報知することができる。 といった効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプロセスカートリッジと画像形成
装置の一実施例の断面図である。

【図２】図１のプロセスカートリッジの拡大断面図であ
る。

【図３】本発明に係るプロセスカートリッジに搭載する
ことのできる現像剤残量検知手段の図である。

【図４】本発明に係るプロセスカートリッジと画像形成
装置との関係を説明する概略関係図である。

【図５】本発明の一実施例に従った、現像剤残量に関す
る警告を表示するための動作を説明するフローチャート
である。

【図６】本発明の他の実施例に従った、現像剤残量に関
する警告を表示するための動作を説明するフローチャー
トである。

【図７】本発明の他の実施例に従った、現像剤残量に関
する警告を表示するための動作を説明するフローチャー
トである。

【図８】本発明の他の実施例に従った、現像剤残量に関
する警告を表示するための動作を説明するフローチャー
トである。

【図９】本発明に係るカートリッジ化された現像装置の
一実施例の断面図である。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 帯電手段 ３ レーザースキャナー ４ 現像剤収納容器 ５ 現像手段 ７ クリーニング手段 １５ 攪拌手段 １５ａ 表面清掃手段 ２０ 現像剤残量検知手段 ２５ 表示手段 ３０ 現像剤量検出装置 ３１ 記憶手段 ３２ 信号処理手段 １００ 画像形成装置本体 １０１ 装着手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DD02 DE04 EC10 ED02 ED03 ED27 EE02 EE08 EE10 GA23 GA30 GA48 GB07 HB01 HB05 HB15 HB18 HB20 ZA09 2H071 BA04 BA13 BA33 DA06 DA08 DA13 DA15 DA32 EA08 2H077 AA12 AB04 AB13 AB14 AB15 AD06 AD17 AD23 BA08 BA09 DA15 DA34 DA43 DA58 DA59 DA86 DA93 DB03 DB10 DB14

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤残量検知手段により現像剤残量を
   検知できる現像剤収納容器と、記憶手段と、を有するカ
   ートリッジが着脱可能な画像形成装置において、 現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを
   検知したか否かを、記憶手段に記憶させる手段と、 現像剤残量に関する警告を表示するための信号を出力す
   る手段と、 現像剤残量に関する警告を表示するための表示手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記出力手段は、前記現像剤残量検知手
   段の検知結果が確定するまでの期間は、前記記憶手段が
   記憶している現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤
   残量レベルを検知したか否かのデータにより、現像剤残
   量に関する警告を表示するための信号を出力することを
   特徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤残量に関する警告とは、少な
   くとも現像剤残量が少ないことを意味する警告と、現像
   剤残量が無くなったことを意味する警告とのいづれか或
   いは両方であることを特徴とする請求項１又は２の画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 前記記憶手段は、不揮発性メモリ、電源
   を備えた揮発性メモリ或いは非接触メモリである請求項
   １、２又は３の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記カートリッジは更に、電子写真感光
   体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、電子写
   真感光体に現像剤を供給する現像手段と、電子写真感光
   体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくと
   も一つを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   かの項に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 画像形成装置は、ディスプレイを有する
   機器と通信可能であり、前記現像剤残量レベルを表示す
   るための信号を出力する手段は、この機器に信号を出力
   することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記
   載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 現像剤残量検知手段により現像剤残量を
   検知できる現像剤収納容器と、現像剤残量に関する警告
   を発すべき現像剤残量レベルを検知したか否かを記憶す
   るための記憶手段と、を有することを特徴とするカート
   リッジ。
8. 【請求項８】 前記記憶手段に現像剤残量に関する警告
   を発すべき現像剤残量レベルを検知したか否かを書き込
   む手段を有することを特徴とする請求項７のカートリッ
   ジ。
9. 【請求項９】 前記記憶手段への現像剤残量に関する警
   告の書き込みは、一度限りであることを特徴とする請求
   項８のカートリッジ。
10. 【請求項１０】 前記現像剤残量に関する警告とは、少
    なくとも現像剤残量が少ないことを意味する警告と、現
    像剤残量が無くなったことを意味する警告とのいづれか
    或いは両方であることを特徴とする請求項７、８又は９
    のカートリッジ。
11. 【請求項１１】 前記記憶手段は、不揮発性メモリ、電
    源を備えた揮発性メモリ或いは非接触メモリである請求
    項７〜１０のいずれかの項に記載のカートリッジ。
12. 【請求項１２】 前記カートリッジは更に、電子写真感
    光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、電子
    写真感光体に現像剤を供給する現像手段と、電子写真感
    光体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なく
    とも一つを有す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カートリッジ。
13. 【請求項１３】 現像剤残量検知手段により現像剤残量
    を検知できる現像剤収納容器と、記憶手段と、を有する
    カートリッジが着脱可能な画像形成装置において、 前記画像形成装置は、２つ以上の現像剤残量に関する警
    告を発し、更に、前記画像形成装置は、 現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを
    検知した旨を前記記憶手段に記憶させる手段と、 現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベル
    が、現像剤残量の減少に従った順序で検知されたかを判
    断する手段と、 現像剤残量に関する警告を表示するための信号を出力す
    る手段と、 現像剤残量に関する警告を表示するための表示手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
14. 【請求項１４】 更に、現像剤残量に関する警告を発す
    べき現像剤残量レベルが、前記現像剤残量の減少に従っ
    た順序で検知されたかを判断する手段の判断結果に応じ
    て、画像形成装置或いはカートリッジの異常を検知する
    異常検知手段と、 画像形成装置或いはカートリッジの異常を表示するため
    の信号を出力する手段と、 画像形成装置或いはカートリッジの異常を表示するため
    の表示手段と、を有することを特徴とする請求項１３の
    画像形成装置。
15. 【請求項１５】 現像剤残量に関する警告を発すべき現
    像剤残量レベルが、現像剤残量の減少に従った順序を逸
    脱した場合、画像形成装置或いはカートリッジの異常と
    判断することを特徴とする請求項１４の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 現像剤残量に関する警告を発すべき現
    像剤残量レベルを検知した旨を、現像剤残量の減少に従
    った順序で前記記憶手段に記憶することを特徴とする請
    求項１３、１４又は１５の画像形成装置。
17. 【請求項１７】 現像剤残量の減少に従った順序で現像
    剤残量に関する警告を表示することを特徴とする請求項
    １６の画像形成装置。
18. 【請求項１８】 画像形成装置或いはカートリッジの異
    常と判断された場合は、現像剤残量に関する警告を発す
    べき現像剤残量レベルを検知した旨を、現像剤残量の減
    少に従った順序を逸脱して前記記憶手段に記憶すること
    を特徴とする請求項１４又は１５の画像形成装置。
19. 【請求項１９】 画像形成装置或いはカートリッジの異
    常と判断された場合は、画像形成装置或いはカートリッ
    ジの異常を検知した旨を、前記記憶手段に記憶すること
    を特徴とする請求項１４又は１５の画像形成装置。
20. 【請求項２０】 前記記憶手段は、不揮発性メモリ、電
    源を備えた揮発性メモリ或いは非接触メモリである請求
    項１３〜１９のいずれかの項に記載の画像形成装置。
21. 【請求項２１】 前記カートリッジは更に、電子写真感
    光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、電子
    写真感光体に現像剤を供給する現像手段と、電子写真感
    光体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なく
    とも一つを有することを特徴とする請求項１３〜２０の
    いずれかの項に記載の画像形成装置。
22. 【請求項２２】 画像形成装置は、ディスプレイを有す
    る機器と通信可能であり、前記現像剤残量レベルを表示
    するための信号を出力する手段は、この機器に信号を出
    力することを特徴とする請求項１３〜２１のいずれかの
    項に記載の画像形成装置。
23. 【請求項２３】 現像剤残量検知手段により現像剤残量
    を検知できる現像剤収納容器と、記憶手段と、を有する
    カートリッジにおいて、 現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残量レベルを
    検知した旨が、現像剤残量の減少に従った順序で記憶手
    段に記憶されることを特徴とするカートリッジ。
24. 【請求項２４】 前記現像剤残量検知手段により現像剤
    残量を検知できる現像剤収納容器と、記憶手段と、を有
    する画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおい
    て、 画像形成装置本体或いはカートリッジの異常と判断され
    た場合は、現像剤残量に関する警告を発すべき現像剤残
    量レベルを検知した旨が、現像剤残量の減少に従った順
    序を逸脱して前記記憶手段に記憶されることを特徴とす
    るカートリッジ。
25. 【請求項２５】 現像剤残量検知手段により現像剤残量
    を検知できる現像剤収納容器と、記憶手段と、を有する
    画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおいて、 画像形成装置本体或いはカートリッジの異常と判断され
    た場合は、画像形成装置本体或いはカートリッジの異常
    を検知した旨が、前記記憶手段に記憶されることを特徴
    とするカートリッジ。
26. 【請求項２６】 前記記憶手段に、現像剤残量に関する
    警告を発すべき現像剤残量レベルを検知した旨を書き込
    む手段、を有することを特徴とする請求項２３のカート
    リッジ。
27. 【請求項２７】 前記記憶手段に、画像形成装置本体或
    いはカートリッジの異常を検知した旨を書き込む手段、
    を有する請求項２４又は２５のカートリッジ。
28. 【請求項２８】 前記記憶手段は、不揮発性メモリ、電
    源を備えた揮発性メモリ或いは非接触メモリである請求
    項２３〜２７のいずれかの項に記載のカートリッジ。
29. 【請求項２９】 前記カートリッジは更に、電子写真感
    光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、電子
    写真感光体に現像剤を供給する現像手段と、電子写真感
    光体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なく
    とも一つを有することを特徴とする請求項２３〜２８の
    いずれかの項に記載のカートリッジ。