JP2001215783A

JP2001215783A - 電子写真画像形成装置

Info

Publication number: JP2001215783A
Application number: JP2000022816A
Authority: JP
Inventors: Masaki Mochizuki; 正貴望月
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】外部からの影響による現像剤残量或いは現像
剤有無の検出結果のバラツキを抑制し、精度の高い現像
剤残量検知或いは現像剤有無検知を行う。【解決手段】電極対２０の各電極２０ａ、２０ｂに対
応するカートリッジ側接点３０ａ、３０ｂと、現像剤量
検出回路３１０の接点３１０ａ、３１０ｂとをそれぞれ
接続する線材３２０ａ３２０ｂを外部から静電的に遮断
するためシールド部材３３０により覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般には、電子写
真方式により像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜
像を現像装置に収容した現像剤にて顕像化する電子写真
画像形成装置に関し、特に、現像剤容器に収容した現像
剤の残量を逐次検知することのできる現像剤残量検知手
段或は現像剤の有無を検知する現像剤有無検知手段、更
にはこれら両検知手段を備えた現像剤量検出装置を有す
る電子写真画像形成装置に関し、特に、プロセスカート
リッジを備えた電子写真画像形成装置に好適に具現化し
得る。

【０００２】ここで電子写真画像形成装置としては、例
えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、Ｌ
ＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真
ファクシミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサー等
が含まれる。

【０００３】又、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つ
と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、こ
のカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着
脱可能とするものであるか、又は、少なくとも現像手段
と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、この
カートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱
可能とするものをいう。

【０００４】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置において、電子写真感光体及び電子写真
感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ
化して、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体
に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用され
ている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置
のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身
で行うことができるので、格段に操作性を向上させるこ
とができる。そこでこのプロセスカートリッジ方式は、
電子写真画像形成装置において広く用いられている。

【０００５】このようなプロセスカートリッジ方式の電
子写真画像形成装置ではユーザー自身がカートリッジを
交換しなければならないため、現像剤が消費された場合
にユーザーに報知する手段、即ち、現像剤量検出装置が
必要となる。

【０００６】更に説明すると、図１０に従来のプロセス
カートリッジＢが装着された電子写真画像形成装置Ａの
一例を示す。プロセスカートリッジＢにて現像手段を構
成する現像装置９は、像担持体としての感光体ドラム７
上に形成された潜像に現像剤Ｔを収容した現像剤容器９
Ａを有している。

【０００７】この現像剤容器９Ａには、感光体ドラム７
と対向する現像位置まで現像剤Ｔを搬送する円筒形の現
像剤担持体である現像ローラ９ａが、感光体ドラム７に
近接して配置されており、現像ローラ９ａの表面上には
現像剤Ｔが付着保持され、現像ローラ９ａの回転により
現像剤Ｔを感光体ドラム７に対向した現像位置まで搬送
する。又、現像剤容器９Ａ内の現像剤Ｔは、重力及び攪
拌装置又はその他の現像剤搬送手段（図示せず）によっ
て現像ローラ９ａへと供給される。

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

【０００９】そして、現像ローラ９ａによって感光体ド
ラム７との対向部、即ち、現像位置まで搬送された現像
剤Ｔは感光体ドラム７と現像ローラ９ａとの間にバイア
ス印加手段としての現像バイアス電源１０１にて印加さ
れた適正な現像バイアス電圧により、感光体ドラム７上
に転移し、感光体ドラム７上の静電潜像を現像し、トナ
ー像となす。

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

【００１１】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ット２にセットした記録媒体Ｐをピックアップローラ
３、及び、搬送ローラ対、レジストローラなど（図示せ
ず）で転写位置へと搬送する。転写位置には、転写手段
としての転写ローラ４が配置されており、電圧を印加す
ることによって、感光体ドラム７上のトナー像を記録媒
体Ｐに転写する。

【００１２】トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは、定
着手段５へと搬送する。定着手段５は、ヒータ５ｂを内
蔵した定着ローラ５ａ及び駆動ローラ５ｃなどを備えた
定着器とされ、通過する記録媒体Ｐ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Ｐ上に定着する。そ
の後、記録媒体Ｐは、機外へと排出される。

【００１３】転写ローラ４によってトナー像を記録媒体
Ｐに転写した後の感光体ドラム７は、クリーニング手段
１０によって感光体ドラム７上に残留した現像剤を除去
した後、次の画像形成プロセスに供される。クリーニン
グ手段１０は、感光体ドラム７に当接して設けられた弾
性クリーニングブレード１０ａによって感光体ドラム７
上の残留現像剤を掻き落として廃現像剤溜め１０ｂへと
集める。

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

【００１５】そこで、従来の現像装置９は、現像剤残量
を検知する手段として現像剤量検出装置を有しており、
現像剤量検出装置は、現像剤Ｔの残量を検知するための
電極手段として、現像剤容器９Ａの内部に水平方向に配
置された棒状の現像剤残量検知用アンテナ電極３０Ａを
備えている。

【００１６】現像剤量検出装置は、更に、現像剤量測定
回路５０を有しており、この現像剤量測定回路５０は、
アンテナ電極３０Ａと現像ローラ９ａとの間の静電容量
を測定する手段としての静電容量検出回路５２を備え、
この静電容量検出回路５２にアンテナ電極３０Ａが接続
される。これによって、現像バイアス電源１０１により
現像ローラ９ａに供給される現像バイアス電圧をアンテ
ナ電極３０Ａにより検出することでアンテナ電極３０Ａ
と現像ローラ９ａとの間の静電容量を測定している。

【００１７】又、現像剤量測定回路５０は、比較の基準
となる静電容量を設定する手段としての基準静電容量３
０Ｂと、基準静電容量３０Ｂを測定する手段としての静
電容量検出回路５１とを備え、基準静電容量３０Ｂと現
像バイアス電源１０１とを接続し、基準静電容量３０Ｂ
を介して現像バイアス電圧を検出することで、未知の静
電容量を測定する上の基準となる静電容量を得ている。

【００１８】現像剤量検出装置は、静電容量検出回路５
２の出力と、基準静電容量の静電容量検出回路５１の出
力とを、比較手段としての比較回路５３により比較して
その差分を検出し、その差分が一定値より下回った場合
に、現像剤量警告回路５４にて現像剤切れと判断し、ユ
ーザーに現像剤Ｔが残り少ないことを告知する。

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

【００２０】以上説明した検知方法では、現像剤が無く
なる寸前を精度良く検知（ニアエンド検知）することは
できるが、プロセスカートリッジＢのように現像剤の補
給がプロセスカートリッジＢの交換を意味する場合、検
知信号によって現像剤が少ないことを突如として告知さ
れたユーザーは、予備のプロセスカートリッジを用意し
ていない限り、多量に印字することを断念せざるを得な
かった。

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

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

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

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

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

【００２６】そこで、本発明者らは、より精度の高い現
像剤残量検知を行うために、基板上に櫛歯状或は渦巻き
状に形成された電極パターンを有する電極対からなる検
知手段を現像剤担持体に直交するように或は平行に配置
して、この電極対が形成する静電容量の変化を測定する
ことによって、現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知
する逐次残量検知方式を採用した現像装置、プロセスカ
ートリッジ及び電子写真画像形成装置を提案した。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者らの研究実験の結果によると、上記アンテナ電極、或
は、櫛歯状或は渦巻き状に形成された電極パターンを有
する電極対検知手段などの容量値は、外部からの影響、
特に操作員の手や精密機器の影響を受けることによっ
て、図１１に示すように、（１）現像剤残量を誤検知
し、現像剤量が少なく見えたり、（２）プロセスカート
リッジ（ＣＲＧ）内に現像剤が残っているにも拘わら
ず、白抜けレベルとして現像剤無し信号が出力されるこ
とがあった。

【００２８】本発明は斯かる現像装置、プロセスカート
リッジ及び電子写真画像形成装置の更なる改良に関する
ものである。

【００２９】従って、本発明の目的は、外部からの影響
による現像剤残量或いは現像剤有無の検出結果のバラツ
キを抑制し、精度の高い現像剤残量検知或いは現像剤有
無検知を行うことのできる電子写真画像形成装置を提供
することである。

【００３０】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、本
発明は、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像
形成装置において、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）前
記電子写真感光体に静電潜像を形成するための静電潜像
形成手段と、（ｃ）前記電子写真感光体に形成された静
電潜像を現像するために現像剤を収容し、この現像剤を
前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担持体を備
えた現像剤容器と、前記現像剤容器内の現像剤残量を逐
次に検知するため電極手段、とを有する現像装置と、
（ｄ）前記電極手段からの電気的信号に基づき前記現像
剤容器内の現像剤残量を測定するための回路手段と、
（ｅ）前記電極手段側の接点と、前記回路手段側の接点
とを接続する接続手段と、（ｆ）前記接続手段を外部か
ら静電的に遮断するための遮断手段と、を有することを
特徴とする電子写真画像形成装置である。

【００３１】本発明による他の態様によれば、プロセス
カートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形
成するための電子写真画像形成装置において、（ａ）
（ｉ）電子写真感光体と、（ｉｉ）前記電子写真感光体
に形成された静電潜像を現像するために現像剤を収容
し、この現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するための
現像剤担持体を備えた現像剤容器と、前記現像剤容器内
の現像剤残量を逐次に検知するための電極手段、とを有
する現像装置と、を有するプロセスカートリッジを取り
外し可能に装着するための装着手段と、（ｂ）前記電極
手段からの電気的信号に基づき前記現像剤容器内の現像
剤残量を測定するための回路手段と、（ｃ）前記プロセ
スカートリッジの外面に設けられた前記電極手段側の接
点と、前記回路手段側の接点とを接続する接続手段と、
（ｄ）前記接続手段を外部から静電的に遮断するための
遮断手段と、を有することを特徴とする電子写真画像形
成装置が提供される。

【００３２】上記発明の一実施態様によれば、更に、前
記現像剤担持体に交流バイアスを印加するためのバイア
ス印加手段を有し、前記電極手段は前記現像剤担持体に
平行に配置された第１と第２の電極部材を備えた電極対
であり、前記回路手段は基準容量部材を有し、前記バイ
アス印加手段から前記現像剤担持体及び前記第２の電極
部材に交流バイアス電圧を印加することによって発生す
る前記現像剤担持体及び前記第１の電極間の静電容量
と、前記電極対間の静電容量とに応じた各電気的信号を
検知し、かつ前記各電気的信号を加算し、この加算され
た電気的信号と、前記基準容量部材に印加された交流バ
イアスに応じた電気的信号とを比較する。

【００３３】他の実施態様によれば、前記電極手段側の
接点は前記プロセスカートリッジの長手方向中心部に配
置され、前記回路手段の接点は前記回路手段の中心部に
配置される。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子写真画像
形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

【００３５】実施例１先ず、図１〜図３を参照して、本発明に従って構成され
るプロセスカートリッジを装着可能な電子写真画像形成
装置の一実施例について説明する。本実施例にて、電子
写真画像形成装置は、電子写真式のレーザービームプリ
ンタＡとされ、電子写真画像形成プロセスによって記録
媒体、例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布などに画像を
形成するものである。

【００３６】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、光源としての半導体レーザ１ａ、ス
キャナモータ１ｂによって回転する回転多面鏡１ｃ、反
射ミラー１ｄを有した静電潜像形成手段としての光学手
段１から画像情報に応じたレーザ光を照射することによ
って、感光体ドラム７に画像情報に応じた潜像が形成さ
れる。この潜像は、現像手段９によって現像され、可視
像、即ち、トナー像とされる。

【００３７】つまり、現像手段９は、現像剤担持体とし
ての現像ローラ９ａを備えた現像剤容器９Ａを有してい
る。又、現像ローラ９ａは、固定磁石９ｃを内蔵してお
り、現像ローラ９ａを回転することによって現像剤は搬
送され、現像ブレード９ｄにて摩擦帯電電荷が付与され
ると共に所定厚の現像剤層とされ、感光体ドラム７の現
像領域へと供給される。この現像領域へと供給された現
像剤は、上記感光体ドラム７上の潜像へと転移され、ト
ナー像を形成する。現像ローラ９ａは、現像バイアス回
路に接続されており、通常、交流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。

【００３８】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ット２ａにセットした、例えば普通紙のような記録媒体
Ｐを給紙ローラ３ａにより搬送路へと送り出す。搬送路
に送り出された記録媒体Ｐは、搬送ローラ対６ａ、６ｂ
及び転写前ローラ対６ｃにより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Ｐに転写する。

【００３９】トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは、定
着手段５へと搬送する。定着手段５は、ヒータ５ｂを内
蔵した定着ローラ５ａ及び駆動ローラ５ｃを備え、通過
する記録媒体Ｐ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Ｐ上に定着する。

【００４０】定着された記録媒体Ｐは、排出ローラ対６
ｄにより、レーザービームプリンタＡの装置本体の上面
に設けられた排出トレイ１１へと排出される。

【００４１】尚、本実施例のプリンタＡは、画像形成モ
ードとして片面画像形成（片面印字）モード及び両面画
像形成（両面印字）モードを有しており、揺動可能なフ
ラッパ６ｅを動作させ、印字された記録媒体Ｐの搬送先
を上記排出トレイ１１へと、或いは、両面画像形成ユニ
ット１２へと切り換えることができる。両面画像形成ユ
ニット１２へと搬送された記録媒体Ｐは、搬送ローラ６
ｆにて反転部へと搬送される。反転部に搬送された記録
媒体Ｐは、反転ローラ６ｇにて正転／逆転をシーケンシ
ャルに動作させることで、記録媒体Ｐを反転させ、再給
紙部に返送する。再給紙部の記録媒体Ｐは、再給紙ロー
ラ６ｈで再び搬送ローラ対６ａ、６ｂなどを備えた搬送
路へと送り込まれる。

【００４２】又、本実施例では、給紙カセット２ａの他
に、着脱可能で記録媒体Ｐのサイズを識別する機能を有
し、記録媒体Ｐを搬送路に送り込む給紙ローラ３ｂを備
えたオプションの給紙カセット２ｂ、記録媒体Ｐを搬送
路へと送り込む手差し給紙ローラ３ｃを備えた手差し給
紙口２ｃ、着脱可能で封筒のみ積載可能な、封筒を１枚
づつ搬送路に送り込む給紙ローラ３ｄを備えた封筒フィ
ーダ２ｄ、が更に設けられている。

【００４３】記録媒体Ｐの搬送路には、本実施例による
と、封筒フィーダ２ｄ以外から給紙された記録媒体Ｐの
先端と後端とを検出するためのプレフィードセンサ１３
ａと、給紙された記録媒体Ｐに対し、感光体ドラム７へ
の画像書き込み（記録／印字）と記録媒体搬送の同期を
とると共に、給紙された記録媒体Ｐの搬送方向の長さを
測定するためのトップセンサ１３ｂと、定着後の記録媒
体Ｐの有無を検出するための排紙センサ１３ｃと、反転
部に搬送された記録媒体Ｐの先端／後端を検出する反転
センサ１３ｄと、再給紙部の記録媒体Ｐの有無を検出す
る再給紙センサ１３ｅなどが配置される。

【００４４】転写ローラ４によってトナー像を記録媒体
Ｐに転写した後の感光体ドラム７は、クリーニング手段
１０によって感光体ドラム７上に残留した現像剤を除去
した後、次の画像形成プロセスに供される。クリーニン
グ手段１０は、感光体ドラム７に当接して設けられた弾
性クリーニングブレード１０ａによって感光体ドラム７
上の残留現像剤を掻き落として廃現像剤溜め１０ｂへと
集める。

【００４５】上記構成の各機構部を制御するための制御
系における回路構成のブロック図を図２に示す。

【００４６】図２において、制御系２００は、プリンタ
コントローラ２０１及びエンジン制御部２０２を有す
る。プリンタコントローラ２０１は、ホストコンピュー
タなどの外部機器から送られる画像コードデータをプリ
ンタの印字に必要なビットデータに展開すると共に、プ
リンタ内部情報を読み取りそれを表示する。プリンタエ
ンジン制御部２０２は、プリンタエンジンの各部をプリ
ンタコントローラ２０１の指示に従って、動作制御する
と共に、プリンタコントローラ２０１へプリンタ内部情
報を報知する。又、エンジン制御部２０２には、センサ
入力部２０６を介して各センサからの信号が入力され
る。

【００４７】制御系２００には更に、プリンタエンジン
制御部２０２の指示に従い、記録媒体搬送のためのモー
タ、ローラなどの駆動／停止を行う用紙搬送制御部２０
３と、帯電、現像、転写など各工程における各高圧の出
力制御をプリンタエンジン制御部２０２の指示に従って
行う高圧制御部２０４と、スキャナモータの駆動／停
止、レーザビームの点灯をエンジン制御部２０２の指示
に従って制御する光学系制御部２０５と、定着器の温度
をプリンタエンジン制御部２０２の指定した温度に調整
するための定着器温調制御部２０７とを有する。制御系
は更に、プリンタエンジン制御部２０２の指示により駆
動系の駆動／停止を行うと共に、記録媒体の有無状態、
紙サイズ情報をプリンタエンジン制御部２０２に報知す
る、着脱可能なオプションカセットの制御部２０８と、
プリンタエンジン制御部２０２の指示に従って記録媒体
の反転及び再給紙動作を行うと同時に、その動作状態を
プリンタエンジン制御部２０２に報知する、着脱可能な
着脱可能な両面ユニット制御部２０９と、プリンタエン
ジン制御部２０２の指示により駆動系の駆動／停止を行
うと共に、記録媒体の有無状態をプリンタエンジン制御
部２０２に報知する、着脱可能な封筒フィーダ制御部２
１０と、を有する。

【００４８】一方、本実施例にては、プロセスカートリ
ッジＢは、図３に示すように、現像剤を収納する現像剤
容器（現像剤収納部）９Ａ、現像ローラ９ａ及び現像ブ
レード９ｄなどの現像手段９を一体として現像ユニット
を形成し、更にこの現像ユニットに、感光体ドラム７、
クリーニングブレード１０ａなどのクリーニング手段１
０及び帯電ローラ８を取り付けて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。

【００４９】このプロセスカートリッジＢは、図１に示
したように、ユーザーによって画像形成装置本体に設け
たカートリッジ装着手段４０に対して取り外し可能に装
着される。

【００５０】次に、本実施例の現像剤量検出制御装置に
ついて説明する。

【００５１】本実施例において、プロセスカートリッジ
Ｂには、図３に示すように、現像剤容器９Ａ内の現像剤
の消費に従ってその残量を逐次検知するための電極部材
である電極対２０が現像ローラ９ａに対して平行に配置
されている。

【００５２】本実施例の現像剤残量検出制御装置３００
は、概略、図４に示すような構成を備えている。

【００５３】電極手段を構成する電極対２０は現像ロー
ラ９ａ側に配置された第１電極２０ａと、第１電極２０
ａと所定の間隔をおいて配置された第２電極２０ｂとか
らなり、第１、及び第２電極２０ａ、２０ｂは回路手段
としての現像剤残量検出回路３１０と接続されている。

【００５４】一方、現像ローラ９ａに現像バイアスを印
加するバイアス印加手段としての現像バイアス回路４０
０は、基準容量部材であるインピーダンス素子３５０を
介して現像剤残量検出回路３１０に接続されている。

【００５５】そして、現像剤容器９Ａ内の現像剤量に応
じて、第１電極２０ａ・現像ローラ９ａ間の静電容量Ｃ
１と、電極対２０間の静電容量Ｃ２とが変動する。

【００５６】次に、検出回路３１０の内部を示す図５を
も参照して、現像剤量検知制御について説明する。

【００５７】現像バイアス回路４００から現像バイアス
が現像ローラ９ａに印加されると、第１電極２０ａ・現
像ローラ９ａ間の静電容量Ｃ１に応じて電流Ｉ１が流
れ、電極対２０の静電容量Ｃ２に応じて電流Ｉ２が流れ
る。これらの電流Ｉ１、Ｉ２が加算された電流Ｉ４が検
出回路３１０の制御回路３１２を流れる。

【００５８】一方、現像バイアスが現像ローラ９ａに印
加されると、インピーダンス素子３５０を介して容量Ｃ
Ｌに応じた電流Ｉ３が制御回路３１２に流れる。この電
流Ｉ３は抵抗Ｒ１２によって電流Ｉ５と電流Ｉ６とに分
流される。この分流された電流Ｉ６と抵抗Ｒ１１によっ
て基準電圧Ｖ４が決定される。

【００５９】そして、現像剤量は、検出回路３１０の増
幅回路３１４において、Ｖ４−Ｉ４×Ｒ１０＝Ｖ６の検
出値として出力される。

【００６０】この検出値（検出電圧）Ｖ６の最大値、最
小値、或いは平均値を検知し、この値から現像剤残量を
算出する。このようにして、検出値Ｖ６が出力された時
点で、その時のプロセスカートリッジＢ内にの現像剤残
量が算出される。

【００６１】ところで、現像剤残量検出回路３１０は、
図６に示すように、回路基板３２０上に形成されてお
り、回路手段側の接点としての検出回路接点３１０ａ、
３１０ｂが設けられている。一方、プロセスカートリッ
ジＢ側にも電極対２０に対応する、電極手段側の接点と
してカートリッジ接点３０ａ、３０ｂが外面に設けられ
ており、このカートリッジ接点３０ａ、３０ｂは検出回
路接点３１０ａ、３１０ｂと接続手段である線材３２０
ａ、３２０ｂにより接続される。この線材３２０ａ、３
２０ｂは不図示のホルダーによって支持されている。

【００６２】しかしながら、このままの状態では、前述
のごとく外部からの影響を受けやすく、図４に示すよう
に、線材３２０ａ、３２０ｂと大地状導体の間に浮遊容
量Ｃａ、Ｃｂが発生してしまい、現像剤残量検出回路３
１０における検出値Ｖ６に誤差が生じることになる。

【００６３】そこで、本実施例では、カートリッジ接点
３０ａ、３０ｂと検出回路接点３１０ａ、３１０ｂとの
間を覆うように、つまりその間の線材３２０ａ、３２０
ｂを、図６及び図７に示すように、遮断手段であるシー
ルド部材３３０によって外部から静電的にシールドす
る、即ち遮断する構成とした。このとき、シールド部材
３３０はアース線３４０によって接地する。

【００６４】このような構成とすることにより、カート
リッジ接点と検出回路接点との間で外部からの影響を受
けることがないので、高精度にて現像剤残量を検出する
ことができる。

【００６５】尚、本実施例では、シールド部材によっ
て、線材を支持するホルダーを覆う構成としたが、画像
形成装置本体の接点側側面板にシールド材を用いる構成
とすることにより、より広範囲に覆ってもよい。

【００６６】又、本実施例では、電極手段を現像ローラ
に平行な電極対としたが、くしば状電極においても同様
の処理を行ない現像剤残量を検出することができる。

【００６７】実施例２次に、本発明の第２実施例について図８及び図９により
説明する。

【００６８】本実施例は、第１実施例にて説明した電子
写真画像形成装置Ａ、プロセスカートリッジＢ及び現像
剤残量検出回路３１０において、カートリッジ接点３０
ａ、３０ｂ及び検出回路接点３１０ａ、３１０ｂの位置
を、プロセスカートリッジＢの長手方向（図８の矢印Ｌ
方向）における中心部に配置することにより、外部から
の影響を少なくし、更に両接点を接続する線材３２０
ａ、３２０ｂの回りをシールド部材３３０によって全体
的に覆う構成とした。

【００６９】このような構成とすることによって、外部
からの影響を更に減ずることができ、高精度にて現像剤
残量を検出することができる。

【００７０】尚、本実施例では、接点部をプロセスカー
トリッジの長手方向中心部に配置する構成としたが、側
面部などの外部から影響を受けやすい位置以外であれ
ば、他のどの位置に設置することも可能である。

【００７１】又、上記実施例では、回路基板３２０を水
平に配置したが、垂直に配置し、上記接点間における外
部からの影響を減ずる構成にすることも可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電子写真画像形成装置によれば、現像剤容器内の現像
剤残量を逐次に検知するため電極手段と、前記電極手段
からの電気的信号に基づき前記現像剤容器内の現像剤残
量を測定するための回路手段と、前記電極手段側の接点
と、前記回路手段側の接点とを接続する接続手段と、前
記接続手段を外部と静電的に遮断するための遮断手段と
を有することにより、外部からの影響による現像剤残量
或は現像剤有無の検出結果のバラツキを抑制し、精度の
高い現像剤残量検知或いは現像剤有無検知を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子写真画像形成装置の一実施例
を示す概略構成図である。

【図２】本発明に係る電子写真画像形成装置の制御系を
示すブロック図である。

【図３】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例
を示す概略構成図である。

【図４】本発明に従った現像剤量検出装置の一実施例の
概略構成を示す図である。

【図５】図４に示した現像剤量検出装置の一実施例の具
体的回路図である。

【図６】接点間のシールド部材によるシールド状態を示
す説明図である。

【図７】シールド部材の一実施例を示す（ａ）正面図と
（ｂ）側面図である。

【図８】本発明に従ったシールド部材の他の実施例を説
明するための説明図である。

【図９】図９のシールド部材におけるシールド状態を示
す説明図である。

【図１０】従来の電子写真画像形成装置の一例を示す概
略構成図である。

【図１１】外部から影響を受けた場合のトナー残量出力
電圧の変動を説明するための図である。

【符号の説明】

１光学手段（静電潜像形成手段）７感光体ドラム（電子写真感光体）９現像装置（現像手段）９Ａ現像剤容器９ａ現像ローラ（現像剤担持体）２０電極対（電極手段）２０ａ第１の電極（電極部材）２０ｂ第２の電極（電極部材）３０ａ、３０ｂカートリッジ側接点（電極
手段側の接点）４０装着手段３１０現像剤残量検出回路（回路
手段）３１０ａ、３１０ｂ回路手段側の接点３３０インピーダンス素子（基準容量手段）４００現像バイアス回路（バイアス印加手段）Ｂプロセスカートリッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に画像を形成するための電子写
真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光体と、
（ｂ）前記電子写真感光体に静電潜像を形成するための
静電潜像形成手段と、（ｃ）前記電子写真感光体に形成
された静電潜像を現像するために現像剤を収容し、この
現像剤を前記電子写真感光体へ搬送するための現像剤担
持体を備えた現像剤容器と、前記現像剤容器内の現像剤
残量を逐次に検知するため電極手段、とを有する現像装
置と、（ｄ）前記電極手段からの電気的信号に基づき前
記現像剤容器内の現像剤残量を測定するための回路手段
と、（ｅ）前記電極手段側の接点と、前記回路手段側の
接点とを接続する接続手段と、（ｆ）前記接続手段を外
部から静電的に遮断するための遮断手段と、を有するこ
とを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項２】プロセスカートリッジを着脱可能であっ
て、記録媒体に画像を形成するための電子写真画像形成
装置において、（ａ）（ｉ）電子写真感光体と、（ｉ
ｉ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像す
るために現像剤を収容し、この現像剤を前記電子写真感
光体へ搬送するための現像剤担持体を備えた現像剤容器
と、前記現像剤容器内の現像剤残量を逐次に検知するた
めの電極手段、とを有する現像装置と、を有するプロセ
スカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手
段と、（ｂ）前記電極手段からの電気的信号に基づき前
記現像剤容器内の現像剤残量を測定するための回路手段
と、（ｃ）前記プロセスカートリッジの外面に設けられ
た前記電極手段側の接点と、前記回路手段側の接点とを
接続する接続手段と、（ｄ）前記接続手段を外部から静
電的に遮断するための遮断手段と、を有することを特徴
とする電子写真画像形成装置。
【請求項３】更に、前記現像剤担持体に交流バイアス
電圧を印加するためのバイアス印加手段を有し、前記電
極手段は前記現像剤担持体に平行に配置された第１と第
２の電極部材を備えた電極対であり、前記回路手段は基
準容量部材を有し、前記バイアス印加手段から前記現像
剤担持体及び前記第２の電極部材に交流バイアスを印加
することによって発生する前記現像剤担持体及び前記第
１の電極間の静電容量と、前記電極対間の静電容量とに
応じた各電気的信号を検知し、かつ前記各電気的信号を
加算し、この加算された電気的信号と、前記基準容量部
材に印加された交流バイアスに応じた電気的信号とを比
較することを特徴とする請求項１又は２の電子写真画像
形成装置。
【請求項４】前記電極手段側の接点は前記プロセスカ
ートリッジの長手方向中心部に配置され、前記回路手段
の接点は前記回路手段の中心部に配置されてなることを
特徴とする請求項２又は３の電子写真画像形成装置。