JP2001166639A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンテナ電極間の静電容量、あるいは静電容
量検出装置の特性にばらつきがある場合にも、トナー残
量検出精度を良好に維持しつつ、カートリッジ装着状態
を高信頼性にて検知する。 【解決手段】 アンテナ電極２２、２３に印加する交流
電圧の周波数を、トナー残量検出に好適な周波数と、カ
ートリッジ装着状態検出に好適な周波数との間で可変と
し、トナー残量検出時とカートリッジ装着状態検出時と
で周波数を切り替える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機あるいはプ
リンタなどとされる電子写真方式の画像形成装置に関
し、トナー残量検出装置に特徴を有する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トナー（現像剤）を用いて現像を
行なう電子写真方式の画像形成装置においては、装置内
にトナー残量検出装置を設けることで、トナー容器内の
トナー残量を検出し、その情報を表示手段などによりユ
ーザーに通知している。

【０００３】図１６に従来のトナー残量検出装置の一構
成例を示す。

【０００４】図１６において、プロセスカートリッジ
（以下、「カートリッジ」という）１０１は、電子写真
感光体１１１、帯電手段１１２、現像手段１１３、クリ
ーニング手段１１４、およびトナー容器１０３が一体的
にカートリッジ化され、不図示の画像形成装置本体に着
脱可能に装着される。

【０００５】トナー容器１０３内には、トナー残量検出
用のアンテナ電極１０２、１０６が対向配置されてい
る。トナー残量の検出は２つのアンテナ電極１０２、１
０６間の静電容量を検出することで行なう。トナーを構
成する材料の誘電率は空気に比べて大であるため、アン
テナ電極１０２、１０６間に分布するトナー量が多いほ
ど電極間の静電容量は大になる。すなわち、検出した静
電容量を所定のレベルと比較することで、トナー容器１
０３内のトナー量を逐次に検出することができる。

【０００６】アンテナ電極１０２、１０６には静電容量
検出装置１０４が接続され、両アンテナ電極１０２、１
０６間の静電容量を検出し、静電容量に応じた信号レベ
ルを出力する。このときの検出信号Ｖｓは画像形成装置
を制御するＣＰＵ１０５のアナログ入力端子から入力さ
れ、アナログ／デジタル変換が行なわれ、非図示の記憶
装置内に予め記憶されているデータと比較することでト
ナー容器１０３内のトナー残量が算出される図１７に示
す静電容量検出装置１０４の出力特性から理解されるよ
うに、両電極１０２、１０６間の静電潜像Ｃｔが大きく
なるにしたがって検出電圧Ｖｓが小さくなる。

【０００７】トナー容器１０３内のトナーがＦｕｌｌ
（フル）状態の場合は、静電容量はＣｆとなり、検出電
圧値はＶｆとなる。一方、トナーがＥｍｐｔｙ（空）状
態の場合は、静電容量はＣｅとなり、検出電圧値はＶｅ
となる。

【０００８】ところで、検出電圧の出力範囲は、接続す
る中央演算処理装置（ＣＰＵ）１０５のアナログ入力範
囲に合わせて極力大きく設定される。これは、出力範囲
を大きくすることによりＣＰＵ１０５でのアナログ／デ
ジタル変換時に発生する誤差、および外来ノイズによる
影響を小さくためである。

【０００９】また、以上説明したトナー残量検出装置
は、画像形成装置本体へのカートリッジ１０１の装着状
態検出装置としても使用される。

【００１０】図１７において、カートリッジ未装着の場
合、静電容量値はＣｎ、検出電圧値はＶｎが出力され
る。静電容量Ｃｎはカートリッジ１０１が装着された状
態の場合よりも小さい値となる。これは、カートリッジ
１０１が未装着の場合、静電容量検出装置の入力にカー
トリッジ内のアンテナ電極が接続されない状態となるた
めである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように、アンテナ電極間の静電容量を測定することで、
トナー残量、およびカートリッジ装着の２つの状態検出
を行なう装置においては、アンテナ電極間の静電容量、
あるいは静電容量検出装置の特性にばらつきがある場
合、 １）トナー残量が少量の状態を、カートリッジ未装着の
状態と誤検知する、 ２）カートリッジ未装着の状態を、カートリッジ装着の
状態と誤検知する、可能性があった。

【００１２】上記のような誤検知の原因は、カートリッ
ジ未装着状態と、トナー残量少のカートリッジを装着し
た状態で、静電容量検出装置の信号レベルの差が小さい
ためと考えられる。

【００１３】したがって、カートリッジ未装着状態と、
トナー残量少状態での静電容量検出装置の出力レベルの
差を大きくすることで上記の誤検知を防ぐことができる
が、トナー残量少とトナー残量大状態での信号レベル差
が小さくなることから、トナー残量検出の精度が悪化す
る可能性があった。

【００１４】なお、上記説明においては、プロセスカー
トリッジを例に説明したが、トナー容器および現像手段
を一体的に構成し、画像形成装置本体に着脱可能とした
現像カートリッジ、および、トナー容器あるいは現像手
段に供給するためのトナーを収容し、画像形成装置本体
に着脱可能なトナーカートリッジにも同様なことがいえ
る。

【００１５】従って、本発明の目的は、電極間の静電容
量、あるいは静電容量検出手段の特性にばらつきがある
場合にも、トナー残量検出精度を良好に維持しつつ、カ
ートリッジ装着状態を高信頼性で検知できる画像形成装
置を提供することである。

【００１６】

【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、
トナーを収納するカートリッジが取り外し可能に装着さ
れる画像形成装置において、前記カートリッジ周辺に設
けられた複数の電極と、前記複数の電極間の静電容量を
測定する静電容量検出手段と、前記静電容量検出手段の
検出感度を切り替える検出感度切替手段と、を有し、前
記静電容量検出手段による前記アンテナ電極間の静電潜
像の測定結果から前記カートリッジ内におけるトナー残
量の検出および前記カートリッジの画像形成装置本体へ
の装着状態の検知を行なうことを特徴とする画像形成装
置である。

【００１７】前記カートリッジ内におけるトナー残量の
検出および前記カートリッジの画像形成装置本体への装
着状態の検知では、前記検出感度切替手段により前記静
電容量検出手段の検出感度を切り替えることが好まし
い。前記検出感度切替手段は、前記電極に印加する交流
電圧の周波数を変えることが好ましい。前記電極はアン
テナ電極であることが好ましい。別の態様によれば、前
記電極は現像手段であることが好ましい。トナー残量の
検出は、前記現像手段に現像交流バイアスを印加して行
なうことが好ましい。前記カートリッジの画像形成装置
本体への装着状態の検知は非プリント動作時に行なうこ
とが好ましい。前記現像手段に印加する交流電圧の周波
数の切り替えを非プリント動作時に行なうことが好まし
い。

【００１８】

【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。

【００１９】実施例１ 本発明の第１実施例について図１〜図６により説明す
る。図１には本実施例の画像形成装置を示す。

【００２０】図１において、記録紙トレイ３上にセット
された記録媒体である記録紙１０はピックアップローラ
５の駆動によって１枚だけ記録紙トレイ３から送出さ
れ、給紙ローラ４によって矢印Ａ方向にレジストローラ
１１に向けて搬送される。さらに記録紙１０はレジスト
ローラ１１の駆動によって所定のタイミングでプロセス
カートリッジ６に搬送される。

【００２１】プロセスカートリッジ６は、図２に示すよ
うに、トナー容器２１、帯電手段１８、現像手段１９、
クリーナ２０、および電子写真感光体である感光体ドラ
ム１７で構成されており、電子写真の一連の処理によっ
て未定着トナー像が記録紙上に形成される。

【００２２】感光体ドラム１７は帯電手段１８によって
表面を帯電された後、像露光手段であるスキャナユニッ
ト９により画像信号に基づいた像露光が行なわれる。像
露光はスキャナユニット９内のレーザー光源１２からの
レーザ光を回転するポリゴンミラー１３、反射ミラー１
４を経て主走査がなされるもので、感光ドラム１７の回
転（副走査）によって潜像が形成される。

【００２３】この感光体ドラム１７の潜像は現像手段１
９によってトナー像として現像され、トナー像は、転写
装置７によって、レジストローラ１１から搬送されてき
た記録紙１０に転写される。

【００２４】つづいて記録紙１０は定着ローラ８に搬送
され、ここで加熱加圧処理され、記録紙１０上の未定着
トナー像が記録紙１０に定着される。記録紙１０はさら
に排紙ローラ１６によって画像形成装置本体１外に搬送
され、一連の記録処理を終える。これらの一連の処理は
不図示のコントローラによって制御される。

【００２５】つぎに、本実施例における画像形成装置の
トナー残量検出装置について詳細に説明する。

【００２６】本実施例のトナー残量検出装置において
は、トナー容器内に設けられた２枚のアンテナ電極間の
静電容量を測定することで、トナー容器内のトナー残
量、さらにはプロセスカートリッジの画像形成装置への
装着状態、の２つの検出を行なう。

【００２７】図２に示すように、プロセスカートリッジ
６は、電子写真感光体１７、帯電手段１８、現像手段１
９、クリーニング手段２０、およびトナー容器２１が一
体的にカートリッジ化され、装着手段３０を介して画像
形成装置本体１に着脱可能に装着される。

【００２８】トナー容器２１内には、トナー残量検出用
のアンテナ電極２２、２３が対向配置されている。トナ
ー残量の検出は２つの電極２２、２３間の静電容量を検
出することで行なう。トナーを構成する材料の誘電率は
空気に比べて大であるため、アンテナ電極２２、２３間
に分布するトナー量が多いほど電極間の静電容量は大に
なる。すなわち、検出した静電容量を所定のレベルと比
較することで、トナー容器２１内のトナー量を逐次に検
出することができる。

【００２９】アンテナ電極２２、２３には静電容量検出
装置２４が接続され、両アンテナ電極２２、２３間の静
電容量を検出し、静電容量に応じた信号レベルを出力す
る。検出信号Ｖｓは画像形成装置を制御するＣＰＵ２５
のアナログ入力端子から入力され、アナログ／デジタル
変換が行なわれ、非図示の記憶装置内に予め記憶されて
いるデータと比較することでトナー容器２１内のトナー
残量が算出される図３に静電容量検出装置２４の内部回
路を示す。

【００３０】静電容量検出装置２４は、所定の振幅電圧
の交流電圧を出力する発振器４１２を備えており、その
発振周波数として周波数１０ｋＨｚと３ｋＨｚを選択し
て設定でき、設定は画像形成装置の不図示のコントロー
ラから出力され外部端子４２１に入力されたＯＳＣＦ信
号により行なう。また、発振器４１２はトナー容器２１
内のアンテナ電極２２と基準コンデンサ４０１に接続さ
れており、所定の所定の交流電圧が印加される。

【００３１】基準コンデンサ４０１、およびアンテナ電
極２２には、それぞれの静電容量値に応じた交流電流が
発生する。基準コンデンサ４０１に流れる交流電流は、
ダイオード４０２、４０３を介して抵抗４０７およびコ
ンデンサ４０８で整流されて直流電圧に変換される。こ
こで、オペアンプ４０９の正入力には直流電源４０６の
出力４．５Ｖと交流電流によって発生した電圧が重畳さ
れて入力される。

【００３２】一方、アンテナ電極２３に流れる交流電流
は、ダイオード４０４、４０５を介して抵抗４１０およ
びコンデンサ４１０で整流されて直流電圧に変換され、
オペアンプ４０９の負入力に入力される。

【００３３】このような回路を構成することで、オペア
ンプ４０９の出力端子には、アンテナ電極２２、２３間
の静電容量と基準コンデンサ４０１の静電容量の差に応
じた電圧が出力される。オペアンプ４０９の出力Ｖｓは
下記の式１で表せる特性となる。

【００３４】 Ｖｓ＝４．５−Ａ×（Ｃｔ−Ｃｒ）×ｆ … 式１ ただし、Ａは所定の定数、Ｃｔはアンテナ電極２２、２
３間の静電容量値、Ｃｒは基準コンデンサ４０１の静電
容量値、ｆは発振器４１２から出力される交流電圧の周
波数である。

【００３５】また、オペアンプ４０９の出力に接続され
ているダイオード４１８は出力信号Ｖｓの出力レベルに
上限を設けるものであり、出力端子４１７から出る信号
ＶｓのレベルをＣＰＵ（中央演算処理装置）２５のアナ
ログ入力の入力範囲に抑えている。ここでは、信号Ｖｓ
のレベルは５Ｖで制限される。

【００３６】図４は本実施例におけるアンテナ電極２
２、２３間の静電容量Ｃｔと、静電容量検出装置２４の
検出値Ｖｓの特性図である。

【００３７】静電容量Ｃｆはトナー容器１０３内のトナ
ーがフル状態の時のアンテナ電極２２、２３間の静電容
量値、Ｃｅはトナーが空状態の時の静電容量値、Ｃｃは
カートリッジ６が画像形成装置本体１に装着されていな
いときの静電容量値である。

【００３８】特性図において、は発振器４１２の周波
数ｆが１０ｋＨｚの場合の特性、は発振器４１２の周
波数ｆが３ｋＨｚの場合の特性である。

【００３９】周波数ｆが１０ｋＨｚの設定の場合は、ト
ナー容器１０３内のトナー量がフル状態からの空の領域
までは、検出信号Ｖｓが静電容量値に応じて直線的に大
きく変化するが、トナー量が空状態からカートリッジ非
装着状態の領域では検出電圧値が静電容量値に応じて直
線的に変化しない特性となる。

【００４０】一方、周波数が３ｋＨｚの設定の場合は、
トナーが少ない領域からカートリッジ非装着の範囲で検
出信号が静電容量値に応じてほぼ直線的に変化する特性
となる。

【００４１】このように、発振器４１２の周波数設定を
変えることで、検出感度を変化させることできる。

【００４２】つぎに、本実施例の画像形成装置におい
て、トナー容器１０３内のトナー残量検出時、およびプ
ロセスカートリッジ１０１の装着状態を検出時の一連の
処理について、図５および図６のフローチャートを参照
して説明する。

【００４３】１）トナー残量検出処理 トナー残量検出処理がスタートすると（Ｓ１）、まず不
図示の検出感度切替手段としてのコントローラから周波
数設定信号ＯＳＣＦを出力し、発振器４１２の周波数設
定を行なう（Ｓ２）。ここでは、周波数を１０ｋＨｚに
設定することで、静電容量検出装置１０４の入出力特性
は図４のになる。すなわち、静電容量検出装置１０４
の出力Ｖｓはトナー容器２１内のトナー量に応じて１Ｖ
から４．５Ｖの範囲で変化する特性になる。

【００４４】つぎに、信号Ｖｓを読み込み（Ｓ３）、記
憶素子内に予め記憶されたデータとの比較を行なうこと
で、トナー容器２１内のトナー残量を算出する（Ｓ
４）。さらに、推測されたトナー残量をオペレーション
パネル２（図１参照）に表示し、ユーザーにその情報を
通知する（Ｓ６０５）。

【００４５】なお、トナー残量の表示方法としては、図
７および図８に示すように、トナー残量に応じて動く針
１５１がゲージ１５２のどの部分を指しているかによっ
てトナー残量がユーザーに報知される。この場合、ユー
ザーのパソコンなどの端末画面上に表示してもよい。ま
た、図９に示すように、装置本体にＬＥＤなどの表示部
を設け、トナー残量に応じてＬＥＤ１５３を点滅させて
もよい。

【００４６】２）カートリッジ装着状態検出処理 カートリッジ装着状態検出処理がスタートすると（Ｓ１
１）、まずコントローラから周波数設定信号ＯＳＣＦを
出力し、発振器４１２の周波数設定を行なう（Ｓ１
２）。ここでは、周波数を３ｋＨｚに設定することで、
静電容量検出装置１０４の入出力特性は図４のにな
る。すなわち、静電容量検出装置２４の出力Ｖｓはトナ
ー残量が少の状態とカートリッジ未装着状態で変化する
特性となる。

【００４７】つぎに、信号Ｖｓを読み込み（Ｓ１３）、
Ｖｓのレベルが４．８Ｖ以上であるかを判断する（Ｓ１
４）。ここで、Ｖｓ＞４．８の場合はカートリッジ６が
装着されていない状態と判断し（Ｓ１５）、Ｖｓ≦４．
８の場合にはカートリッジ６が装着されている状態と判
断し（Ｓ１６）、処理を終了する（１７）。

【００４８】以上説明したように、本実施例におけるト
ナー残量検出装置においては、静電容量検出装置２４の
感度が可変な構造とし、カートリッジ装着状態検出時に
は、トナー残量少からカートリッジ非装着の領域で検出
電圧が静電容量値に応じて直線的に変化する特性に設定
することで、アンテナ電極間の静電容量のバラツキが発
生した場合でも、カートリッジ装着状態の検知を高い信
頼性で行なうことができる。

【００４９】実施例２ つぎに、本発明の第２実施例について図１０〜図１５に
より説明する。

【００５０】本実施例における画像形成装置およびプロ
セスカートリッジの基本的構成は第１実施例と同様であ
り、トナー残量検出装置の構成が異なる。

【００５１】本実施例のトナー残量検出装置では、現像
手段である現像スリーブとアンテナ電極間の静電容量を
測定することで、トナー容器内のトナー残量状態、およ
びプロセスカートリッジの装着状態の２つ状態検出を行
なう。

【００５２】図１０に示すように、本実施例では、トナ
ー容器２１内に、現像スリーブ１９と対向するようにア
ンテナ電極３０が配置されている。

【００５３】また、現像スリーブ１９には高圧電源３２
が接続され、直流電圧に交流電圧が重畳した現像バイア
スが印加され、トナーが感光体ドラム１７上に選択的に
移動し、トナー像が形成される。

【００５４】また、アンテナ電極３０は静電容量検出装
置３４に接続され、ここで現像スリーブ１９、アンテナ
電極３０間の静電容量に応じた電圧レベルに変換され、
ＣＰＵ２５に出力される。

【００５５】図１１は、高圧電源３２内の現像バイアス
生成回路の構成を示している。現像バイアス生成回路
は、直流バイアス生成回路９３５と、交流バイアス生成
回路９３６とを備えており、直流バイアス生成回路９３
５では、トランス９１８を駆動することで−３００Ｖの
高電圧を生成している。

【００５６】交流バイアスは不図示のエンジンコントロ
ーラから出力されたクロック信号ＤＥＶＣＬＫによって
駆動されるトランス９１１で生成される。交流バイアス
の周波数はクロック信号ＤＥＶＣＬＫの周波数を変化さ
せることにより変更できる。交流バイアスはプリント時
に振幅は１５００Ｖｐｐ、周波数は３０００Ｈｚを出力
する。

【００５７】図１２は静電容量検出装置３４の内部回路
であり、基本構成は第１実施例における静電容量検出装
置と同じである。端子１０１５は現像出力端子９３４
（図１１参照）、端子１０１６はアンテナ電極３０にそ
れぞれ接続されており、出力信号Ｖｓには現像スリーブ
１９とアンテナ電極３０間の静電容量と基準コンデンサ
１００１の静電容量の差に応じた電圧が出力される。

【００５８】図１３は本実施例における現像スリーブ１
９とアンテナ電極３０間の静電容量Ｃｔと、静電容量検
出装置３４の検出値Ｖｓの特性図である。

【００５９】静電容量Ｃｆはトナー容器２１内のトナー
がフル状態の時の現像スリーブ１９とアンテナ電極３０
間の静電容量値、Ｃｅはトナーが空状態のときの静電容
量値、Ｃｃはカートリッジ８０１が画像形成装置に装着
されていない時の静電容量値である。

【００６０】特性において、は現像バイアスの交流電
圧の周波数ｆが３０００Ｈｚの場合の特性、は２００
０Ｈｚの場合の特性である。

【００６１】周波数ｆが３０００Ｈｚの設定の場合は、
トナー容器２１内のトナー量がフル状態から空の領域で
は検出信号Ｖｓが静電容量値に応じて直線的に大きく変
化し、トナー量が空状態からカートリッジ非装着状態の
領域では検出電圧値が静電容量値に応じて直線的に変化
しない特性となる。

【００６２】一方、周波数ｆが２０００Ｈｚの設定の場
合は、トナー量が少ない領域からカートリッジの非装着
の範囲で検出信号Ｖｓが静電容量値に応じてほぼ直線的
に変化する特性となる。

【００６３】このように、現像バイアスの交流電圧の周
波数設定を変えることで、検出感度を変化させることが
できる。

【００６４】つぎに、本実施例の画像形成装置におい
て、トナー容器２１内のトナー残量検出時、およびプロ
セスカートリッジ６の装着状態を検出時の一連の処理に
ついて図１４と図１５により説明する。

【００６５】１）トナー残量検出処理 トナー残量検出処理がスタートすると（Ｓ２１）、ま
ず、不図示の検出感度切替手段としてのコントローラか
ら出力するクロック信号ＤＥＶＣＬＫを３０００Ｈｚに
設定し、現像バイアスの交流成分周波数を３０００Ｈｚ
に設定する（Ｓ２２）。この時、静電容量検出装置３４
の特性は図１３の特性になる。すなわち、静電容量検
出装置３４の出力Ｖｓはトナー容器２１内のトナー量に
応じて１Ｖから４．５Ｖの範囲で直線的に変化する特性
になる。

【００６６】つぎに、信号Ｖｓを読み込み（Ｓ２３）、
記憶素子内に予め記憶されたデータとの比較を行なうこ
とで、トナー容器２１内のトナー残量を推測する（Ｓ２
４）。さらに、推測されたトナー残量をオペレーション
パネル２（図１参照）に表示し、ユーザーにその情報を
通知し（Ｓ２５）、処理を終了する（Ｓ２６）。なお、
トナー残量の表示方法については、図７〜図９に示して
説明した方法などがある。

【００６７】このように、現像バイアスの交流成分周波
数をプリント動作時とおなじ３０００Ｈｚに設定するこ
とで、プリント動作中にトナー残量検出処理を実行でき
る。

【００６８】２）カートリッジ装着状態検出処理 カートリッジ装着状態検出処理がスタートすると（Ｓ３
１）、まず、不図示のコントローラから出力するクロッ
ク信号ＤＥＶＣＬＫを２０００Ｈｚに設定し、現像バイ
アスの交流成分周波数を２０００Ｈｚに設定する（Ｓ３
２）。この時、静電容量検出装置３４の特性は図１３の
になる。すなわち、静電容量検出装置３４の出力Ｖｓ
はトナー残量が少の状態とカートリッジ未装着の状態で
変化する特性になる。

【００６９】つぎに、信号Ｖｓを読み込み（Ｓ３３）、
Ｖｓのレベルが４．８Ｖ以上であるかを判断する（Ｓ３
４）。ここで、Ｖｓ＞４．８の場合は、カートリッジ６
が装着されていない状態と判断し（Ｓ３５）、Ｖｓ≦
４．８の場合にはカートリッジ６が装着されている状態
と判断し（Ｓ３６）、処理を終了する（Ｓ３７）。

【００７０】以上説明したように、本実施例におけるト
ナー残量検出装置においては、現像バイアスの交流成分
の周波数をプリント時の周波数とは異なる設定にし、カ
ートリッジ装着状態検出時には、トナー残量少からカー
トリッジ非装着の領域で検出電圧が静電容量値に応じて
直線的に変化する特性に設定することで、アンテナ電極
間の静電容量のバラツキが発生した場合でも、カートリ
ッジ装着状態の検知を高い信頼性で行なうことができ
る。

【００７１】なお、上記実施例では、本発明を、プロセ
スカートリッジが着脱可能に装着される画像形成装置に
適用した場合について説明したが、トナー収容部および
現像手段を一体的に構成した現像カートリッジが着脱可
能に装着される画像形成装置、および、現像手段に補給
するためのトナーを収容したトナーカートリッジが着脱
可能に装着される画像形成装置にも本発明を適用でき
る。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、カートリッジ周辺に設けられた複数の電極
と、前記複数の電極間の静電容量を測定する静電容量検
出手段と、前記静電容量検出手段の検出感度を切り替え
る検出感度切替手段と、を有し、前記静電容量検出手段
による前記アンテナ電極間の静電潜像の測定結果から前
記カートリッジ内におけるトナー残量の検出および前記
カートリッジの画像形成装置本体への装着状態の検知を
行なうことにより、電極間の静電容量、あるいは静電容
量検出手段の特性にばらつきがある場合にも、トナー残
量検出精度を良好に維持しつつ、カートリッジ装着状態
を高信頼性にて検知できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における画像形成装置を示
す概略構成図である。

【図２】第１実施例におけるプロセスカートリッジおよ
びトナー残量検出装置を示す構成図である。

【図３】第１実施例における静電容量検出装置の内部回
路図である。

【図４】第１実施例におけるアンテナ電極間の静電容量
Ｃｔと、静電容量検出装置の検出値Ｖｓの特性図である

【図５】第１実施例におけるトナー残量検出処理のフロ
ーを示すフローチャートである。

【図６】第１実施例におけるカートリッジ装着状態検出
処理のフローを示すフローチャートである。

【図７】トナー残量表示部の一例を示す図である。

【図８】トナー残量表示部の他の例を示す図である。

【図９】トナー残量表示部のさらに他の例を示す図であ
る。

【図１０】第２実施例におけるプロセスカートリッジお
よびトナー残量検出装置を示す構成図である。

【図１１】第２実施例における高圧電源内の現像バイア
ス生成回路図である。

【図１２】第２実施例における静電容量検出装置の内部
回路図である。

【図１３】第２実施例における現像スリーブとアンテナ
電極間の静電容量Ｃｔと、静電容量検出装置の検出値Ｖ
ｓの特性図である

【図１４】第２実施例におけるトナー残量検出処理のフ
ローを示すフローチャートである。

【図１５】第２実施例におけるカートリッジ装着状態検
出処理のフローを示すフローチャートである。

【図１６】従来のプロセスカートリッジおよびトナー残
量検出装置の一例を示す構成図である。

【図１７】図１６のトナー残量検出装置における現像ス
リーブとアンテナ電極間の静電容量Ｃｔと、静電容量検
出装置の検出値Ｖｓの特性図である

【符号の説明】

１ 画像形成装置本体 ６ プロセスカートリッジ（カートリッジ） １９ 現像スリーブ（現像手段／電極） ２１ トナー容器 ２２、２３ アンテナ電極 ２４ 静電容量検出装置（静電容量検出手段）

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーを収納するカートリッジが取り外
   し可能に装着される画像形成装置において、 前記カートリッジ周辺に設けられた複数の電極と、前記
   複数の電極間の静電容量を測定する静電容量検出手段
   と、前記静電容量検出手段の検出感度を切り替える検出
   感度切替手段と、を有し、前記静電容量検出手段による
   前記アンテナ電極間の静電潜像の測定結果から前記カー
   トリッジ内におけるトナー残量の検出および前記カート
   リッジの画像形成装置本体への装着状態の検知を行なう
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記カートリッジ内におけるトナー残量
   の検出および前記カートリッジの画像形成装置本体への
   装着状態の検知では、前記検出感度切替手段により前記
   静電容量検出手段の検出感度を切り替えることを特徴と
   する請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記検出感度切替手段は、前記電極に印
   加する交流電圧の周波数を変えることを特徴とする請求
   項１または２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記電極はアンテナ電極であることを特
   徴とする請求項１、２、または３の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記電極は現像手段であることを特徴と
   する請求項１、２、または３の画像形成装置。
6. 【請求項６】 トナー残量の検出は、前記現像手段に現
   像交流バイアスを印加して行なうことを特徴とする請求
   項５の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記カートリッジの画像形成装置本体へ
   の装着状態の検知は非プリント動作時に行なうことを特
   徴とする請求項５、または６の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記現像手段に印加する交流電圧の周波
   数の切り替えを非プリント動作時に行なうことを特徴と
   する請求項６の画像形成装置。