JP2001222161A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積分回路のばらつきによる検出電圧のばらつ
きの発生を抑え、高精度でトナー量を検知する。 【解決手段】 静電容量検出装置３７の内部回路では、
現像スリーブ２３からアンテナ電極３４に流れる交流電
流と、基準コンデンサ６０７に流れる交流電流とをそれ
ぞれ相異なる方向の半波電流に変換し、２つの電流を加
算後に１つの積分回路６２０に入力して直流電圧化す
る。積分回路は、回路内で使用する抵抗やコンデンサの
定数のばらつき、積分回路を基板上で構成する場合に発
生する浮遊容量やリーク電流などによる特性のバラツキ
を生じるが、静電容量検出装置の積分回路を一つで構成
することにより、これらの不具合を解決できる。

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、現像剤容器であ
る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報知している。

【０００３】図１２に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構成例を示す。

【０００４】図１２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、現像手段としての現像
スリーブ１０５、クリーニング手段１１３、およびトナ
ー容器１０２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。現像スリー
ブ１０５には高圧電源１０８にて生成された直流電圧に
交流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。

【０００５】トナー容器１０２内には、トナー残量検出
用のアンテナ電極１００が現像スリーブ１０５に対向す
るように配置されている。トナー容器１０２内のトナー
残量の検出は、現像スリーブ１０５とアンテナ電極１０
０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、現像ス
リーブ１０５とアンテナ電極１００間に分布するトナー
量に応じて静電容量は変化する。すなわち、検出した静
電潜像を所定のレベルと比較することで、トナー容器１
０２内のトナー量を逐次に検出することができる。

【０００６】つぎに、上記静電容量の検出方法について
説明する。

【０００７】静電容量の検出を行なう静電容量検出装置
１０９には、アンテナ電極１０７と基準容量素子である
基準コンデンサ１０７が接続され、また、基準コンデン
サ１０７は現像スリーブ１０５と接続され、現像バイア
スが印加される。静電容量検出装置１０９では、現像ス
リーブ１０５とアンテナ電極１００間の静電容量と、基
準コンデンサ１０７の静電容量差が算出されて出力信号
Ｖｓが出力される。このように、基準コンデンサ１０７
との容量差を算出することで、現像バイアスの変動によ
る検出電圧の精度悪化を防ぐことができる図１３に静電
容量検出装置１０９の内部回路を示す。基準コンデンサ
１０７との接続端子２０１には、現像バイアスの交流電
圧の印加により、基準コンデンサ１０７の静電容量に応
じた交流電流が流れ込む。ダイオード２０４、２０５を
通過した一方向の半波の電流（以下、「半波電流」とい
う）は、コンデンサ２１０と抵抗２０９で形成された電
流積分手段としての積分回路２２０に入力され、直流電
圧Ｖｒに変換され、オペアンプ２０３の正端子に入力さ
れる。

【０００８】一方、アンテナ電極１００との接続電極２
０２には、現像スリーブ１０５とアンテナ電極１００間
の静電潜像に応じた交流電流が流れ込み、ダイオード２
０６、２０７を通過した半波電流はコンデンサ２１１と
抵抗２１２で形成された積分回路２３０によって、直流
電圧に変換され、オペアンプ２０３の負端子に入力され
る。

【０００９】オペアンプ２０３の出力電圧Ｖｓは、現像
スリーブ１０５とアンテナ電極１００間の静電容量と基
準コンデンサ１０７の静電容量値の容量差に応じたレベ
ルとなる。オペアンプ２０３の出力電圧Ｖｓは画像形成
装置を制御する中央演算処理回路（ＣＰＵ）１１０のア
ナログ入力端子２１３に入力され、アナログ／デジタル
変換が行なわれ、不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１０２内のトナ
ー残量が算出される。

【００１０】

【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１００に流れる交流電流と、比較
基準となる静電容量値の基準容量素子１０７に流れる交
流電流を、別々の積分回路２３０、２２０に入力し、各
積分回路によって積分された結果を比較することでアン
テナ電極間の静電容量と基準容量素子の静電容量の容量
差を検出する装置においては、各積分回路２２０、２３
０で発生する特性ばらつきの合計が、検出電圧のばらつ
きとして生じることから、高い検出精度を実現できない
という問題があった。

【００１１】ここでいう積分回路の特性ばらつきとは、
積分回路内を構成する抵抗、コンデンサの定数の抵抗値
のばらつき、積分回路を基板上で構成する場合に発生す
る浮遊容量やリーク電流などにより生じるものである。

【００１２】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
現像カートリッジにも同様なことがいえる。

【００１３】従って、本発明の目的は、電流積分手段の
ばらつきによる検出電圧のばらつきの発生を抑えること
のできる現像剤残量検出装置を備えた画像形成装置を提
供することである。

【００１４】

【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、
現像剤を収容する現像剤容器を備えたカートリッジが取
り外し可能に装着される画像形成装置において、前記現
像剤容器周辺に設けられた第１の電極および第２の電極
と、前記第１の電極に交流電圧を印加する交流電圧印加
手段と、前記第２の電極に流れる交流電流の片方向の電
流のみを通過させる第１の整流手段と、前記交流電圧印
加手段に接続された容量素子と、前記容量素子に流れる
交流電流の片方向の電流のみを通過させる第２の整流手
段と、電流を積分する電流積分手段と、を有し、前記第
２の電極に流れる交流電流を前記第１の整流手段により
変換した片方向の電流と、前記容量素子に流れる交流電
流を前記第２の整流手段によって変換した片方向の電流
と、を加算した電流を前記電流積分手段によって積分
し、その結果を基に前記現像剤容器に収容された現像剤
の量を検出することを特徴とする画像形成装置である。

【００１５】上記発明における一実施態様によれば、前
記第１の整流手段と前記第２の整流手段は、互いに相異
なる方向の電流を通過させる。また、前記第１の電極
は、現像スリーブである。別の態様によれば、前記第１
および第２の電極はともにアンテナ電極である。前記容
量素子の静電容量値は、前記現像剤容器内の現像剤の量
によって変化する前記第１の電極と前記第２の電極間に
おける静電容量値の変化範囲内である。

【００１６】

【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。

【００１７】実施例１ 本発明の第１実施例について図１〜図５により説明す
る。図１に本実施例の画像形成装置を示す。

【００１８】図１に示す画像形成装置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４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６によって矢印Ａ方向
にレジストローラ７に向けて搬送される。さらに記録紙
４はレジストローラ７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２に搬送される。

【００１９】プロセスカートリッジ２は、図２に示すよ
うに、現像剤容器であるトナー容器２１、帯電手段２
２、現像手段としての現像スリーブ２３、クリーニング
手段であるクリーナ２４、および電子写真感光体である
感光体ドラム８で一体的に構成されており、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４上に形成
される。

【００２０】感光体ドラム８は帯電手段２２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１０からのレ
ーザ光を回転するポリゴンミラー１１、および反射ミラ
ー１２を経て主走査と、感光体ドラム８の回転による副
走査とによってなされ、感光体ドラム８の表面上に潜像
が形成される。

【００２１】この感光体ドラム８の潜像は現像手段２３
によってトナー像として現像され、トナー像は、転写装
置２５によって、レジストローラ７から搬送されてきた
記録紙４に転写される。

【００２２】つづいて記録紙４は定着ローラ１３に搬送
され、ここで加熱加圧処理され、記録紙４上の未定着ト
ナー像が記録紙４に定着される。記録紙４はさらに排紙
ローラ１４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。

【００２３】図２に示すように、プロセスカートリッジ
２は、トナー容器２１、帯電手段２２、現像手段２３、
クリーナ２４、および感光体ドラム８で一体的に構成さ
れており、図１に示す装着手段３０を介して装置本体１
に着脱可能に装着される。

【００２４】トナー容器２１内に収容されたトナーは現
像手段である現像スリーブ２３に供給され、現像スリー
ブ２３に高圧電源３６から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ることにより、トナーが感光
体ドラム８上に選択的に移動し、感光体ドラム８上にト
ナー像が形成される。

【００２５】図３に、高圧電源３６内の現像バイアス生
成回路を示す。現像バイアス生成回路５００は、直流バ
イアス生成回路５０２と、交流バイアス生成回路５０１
とからなり、直流バイアス生成回路５０２ではトランス
５１８を駆動することで−３００Ｖの直流電圧を生成し
ており、交流バイアス生成回路５０１では、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ＤＥＶ
ＣＬＫによって駆動されるトランス５０８によって交流
バイアスが生成される。交流バイアスは振幅Ｖｄ＝１５
００Ｖｐｐ、周波数ｆｄ＝３０００Ｈｚである。

【００２６】つぎに、本実施例におけるトナー残量検出
装置について詳細に説明する。

【００２７】再度、図２において、トナー容器２１内に
はトナー残量検出用のアンテナ電極３４が現像スリーブ
２３に対向するように配置されている。アンテナ電極３
４と現像スリーブ２３の間にはトナーが分布している。
トナーの誘電率は空気に比べて大であるため、現像スリ
ーブ２３とアンテナ電極３４間の静電容量はアンテナ電
極３４と現像スリーブ２３間に分布するトナー量に応じ
て変化し、分布するトナー量が多いほど大きくなる。

【００２８】本実施例のトナー残量検出装置では、第１
の電極としての現像スリーブ２３と第２の電極としての
アンテナ電極３４間の静電容量を検出することで、トナ
ー残量の逐次検出を行なう。

【００２９】静電容量の検出は静電容量検出装置３７に
て行なわれ、現像スリーブ２３とアンテナ電極３４間の
静電容量に応じたレベル信号Ｖｓが出力される。出力信
号Ｖｓは画像形成装置を制御するエンジンコントローラ
の中央演算処理装置（ＣＰＵ）３８のアナログ入力端子
に入力され、アナログ／デジタル変換が行なわれ、不図
示の記憶装置内に予め記憶されているデータと比較され
ることで、トナー容器２１内のトナー残量が算出され
る。

【００３０】つぎに、図４により、静電容量検出装置３
７の内部回路について説明する。

【００３１】現像バイアスＤＥＶが交流電圧印加手段と
しての高圧電源３６から現像スリーブ２３に印加される
と、アンテナ電極３４に接続された接続端子６０５に
は、現像スリーブ２３とアンテナ電極３４間に形成され
た容量を介して交流電流Ｉ１が流れる。図５に示すよう
に、現像バイアスＤＥＶと交流電流Ｉ１の波形はそれぞ
れ、波形（１）、波形（２）のようになる。交流電流Ｉ
１の大きさは、現像スリーブ２３とアンテナ電極３４間
の静電容量値Ｃｔｏｎに比例して変化する。

【００３２】ダイオード６０１、６０２は交流電流Ｉ１
を整流するための第１の整流手段であり、各ダイオード
６０１、６０２には、交流電流Ｉ１の片方向の成分の電
流である半波電流が流れる。ダイオード６０１に流れる
電流Ｉ２の波形は、図５の波形（３）に示すようにな
る。

【００３３】電流Ｉ２は、オペアンプ６１５、抵抗６１
１、コンデンサ６１２で形成された電流積分手段として
の積分回路６２０に入力される。

【００３４】現像バイアスの交流電圧を振幅Ｖｄの矩形
波に近似することで、電流Ｉ２の平均電流値Ｉ２（ａ
ｖ）は下記の式１で表せる。

【００３５】 Ｉ２（ａｖ）＝ｆｄ×Ｖｄ×Ｃｔｏｎ … 式１ ここで、ｆｄは現像交流バイアスの周波数である。

【００３６】一方、図４において、端子６０６はカート
リッジ２内の現像スリーブ２３に接続されている。基準
容量素子としての基準コンデンサ６０７の静電容量値Ｃ
ｒｅｆは、トナー容器２１内のトナー量に応じて変化す
る、現像スリーブ２３とアンテナ電極３４間の静電容量
値の変化範囲内で設定する。例えば、トナー容器２１に
トナーが入っていない状態の現像スリーブ２３とアンテ
ナ電極３４間の静電容量値、あるいはトナー容器２１内
のトナーがフル状態の現像スリーブ２３とアンテナ電極
３４間の容量値とに相当するコンデンサを用いる。本実
施例では、トナー容器２１内にトナーが入っていない状
態の現像スリーブ２３とアンテナ電極３４間の静電容量
値に相当する１０ｐＦのコンデンサを使用している。

【００３７】現像バイアスが印加されると、コンデンサ
６０６の静電容量値に応じた大きさの交流電流Ｉ３が流
れる。この交流電流Ｉ３の波形は、図５の波形（４）の
ようになる。交流電流Ｉ３の大きさは、基準コンデンサ
６０７の値に応じた値になっている。ダイオード６０
４、６０３は交流電流Ｉ３を整流するための第２の整流
手段であるが、交流電流Ｉ１を整流するためのダイオー
ド６０１、６０２とは逆方向に接続されている。ダイオ
ード６０４に流れる電流Ｉ４は、図５の波形（５）のよ
うになり、電流Ｉ２とは逆方向の電流が流れる。電流Ｉ
４は、電流Ｉ２と同様にオペアンプ６１５、抵抗６１
１、コンデンサ６１２で形成された積分回路６２０に入
力される。

【００３８】電流Ｉ４の平均電流値Ｉ４（ａｖ）は下記
の式２で近似して表せる。

【００３９】 Ｉ４（ａｖ）＝−ｆｄ×Ｖｄ×Ｃｔｏｎ … 式２ 積分回路６２０には、Ｉ２＋Ｉ４の電流が入力されるこ
とから、積分回路６２０に入力される電流の平均電流Ｉ
ｓ（ａｖ）は下記の式３のようになる。

【００４０】 Ｉｓ（ａｖ）＝ｆｄ×Ｖｄ×（Ｃｔｏｎ−Ｃｒｅｆ） … 式３ 積分回路６２０では入力される電流の平均値に応じた直
流電圧に変換される。オペアンプ６１５の正入力に入力
される電源６０８からの基準電圧をＶｔ、抵抗６１１の
抵抗値をＲｓとすると、積分回路の出力Ｖｓは下記の式
４で表せる特性となる。

【００４１】 Ｖｓ＝Ｖｔ−Ｒｓ×ｆｄ×Ｖｄ×（Ｃｔｏｎ−Ｃｒｅｆ） … 式４ したがって、静電容量検出装置３７の出力電圧Ｖｓは現
像スリーブ２３とアンテナ電極３４間の静電容量値Ｃｔ
ｏｎと、基準コンデンサ６０７の静電容量値の容量差に
応じた値、すなわちトナー容器２１内のトナー量に応じ
た値となる。

【００４２】上記のように、本実施例におけるトナー残
量検出装置の静電容量検出回路では、現像スリーブから
アンテナ電極に流れる交流電流と、基準コンデンサに流
れる交流電流とをそれぞれ相異なる方向の半波電流に変
換し、２つの電流を加算後に１つの積分回路に入力して
直流電圧化した。積分回路は、回路内で使用する抵抗、
コンデンサの定数のばらつき、積分回路を基板上で構成
する場合に発生する浮遊容量やリーク電流などによる特
性のバラツキを生じるが、本実施例では静電容量検出回
路の積分回路を一つで構成したことから、積分回路によ
るばらつきによる検出電圧のばらつきの発生を抑えるこ
とができる。

【００４３】なお、本実施例では、カートリッジとし
て、電子写真感光体、帯電手段、現像手段、クリーニン
グ手段、および現像剤容器を備えたプロセスカートリッ
ジの場合について説明したが、電子写真感光体、現像手
段、および現像剤容器を備えたプロセスカートリッジで
もよく、あるいは、現像手段および現像剤容器を備え、
画像形成装置本体に着脱可能とした現像カートリッジで
もよい。

【００４４】実施例２ つぎに、本発明の第２実施例について図６〜図８により
説明する。

【００４５】本実施例における画像形成装置の基本的な
構成は第１実施例と同じであり、トナー残量検出装置の
構成が異なっている。

【００４６】第１実施例では、現像スリーブとトナー容
器内に設けられたアンテナ電極間の静電容量Ｃｔｏｎを
測定することによりトナー量の検出を行なったが、本実
施例では、トナー容器内に２つのアンテナ電極を設け、
トナー容器内のトナー量に応じて変化するアンテナ電極
間の静電容量を検出することでトナー容器内のトナー量
を検出することを特徴とする。

【００４７】図６に示すように、本実施例のカートリッ
ジ２は、トナー容器２１内には２つのアンテナ電極８
１、８２が対向するように配置されている。各アンテナ
電極８１、８２は静電容量検出装置８３に接続されてい
る。

【００４８】図７に示すように、静電容量検出装置８３
の内部回路において、端子９０６は第１のアンテナ電極
８１に接続されており、静電容量検出用のクロックを出
力する。クロックは、抵抗９１５、９１６、トランジス
タ９１８、および発振器９１７で構成される交流電圧印
加手段としてのクロック回路９３０で生成される。発振
器９１７は、周波数ｆｃ＝１００Ｋｚ、デューティが５
０％の矩形波を出力する。トランジスタ９１８は、発振
器９１７から出力された矩形波を増幅し、振幅幅Ｖｃの
クロックＣＬＫが端子９０６から出力される。端子９０
６部における電圧波形、抵抗９１５に流れる電流Ｉ１０
の波形は、それぞれ、図８の波形（６）、波形（７）の
ようになる。

【００４９】端子９０５は第２のアンテナ電極８２に接
続されている。第１のアンテナ電極８１に端子９０６か
ら出力されたクロックＣＬＫが印加されると、アンテナ
電極８１、８２間に形成された静電容量Ｃｔｏｎを介し
て、端子９０５に交流電流Ｉ１２が流れる。この交流電
流Ｉ１２の波形は、図８の波形（８）のようになる。交
流電流Ｉ１２の大きさは、アンテナ電極８１、８２間の
静電容量値Ｃｔｏｎの大きさにより変化する。ダイオー
ド９０１、９０２は交流電流Ｉ１２を整流するための第
１の整流手段であり、各ダイオードには、電流Ｉ１２の
片方向成分の電流である半波電流が流れる。図１０の波
形（９）がダイオード９０１を通過する電流Ｉ１３の波
形である。

【００５０】電流Ｉ１３はオペアンプ９１５、抵抗９１
１、コンデンサ９１２で構成された積分回路９４０に入
力される。積分回路９４０に入力される電流Ｉ１３の平
均電流Ｉ１３（ａｖ）は下記の式で近似することができ
る。

【００５１】 Ｉ１３（ａｖ）＝ｆｃ×Ｖｃ×Ｃｔｏｎ … 式５ 一方、積分回路９４０には、コンデンサ９１９を介して
流れる電流Ｉ１５も入力される。コンデンサ９１９は端
子９０６に接続されており、静電容量値Ｃｒｅｆはトナ
ー容器２１内のアンテナ電極８１、８２間の静電容量値
に合わせて設定される。本実施例では、トナー容器２１
内にトナーが入っていない状態のアンテナ電極間の静電
容量値に相当する２０ｐＦのコンデンサを使用してい
る。

【００５２】端子９０６からクロックＣＬＫが出力され
ると、コンデンサ９１９に交流電流Ｉ１４が流れる。こ
の交流電流Ｉ１４の波形は、図８の波形（１０）のよう
になる、交流電流Ｉ１４の大きさはコンデンサ９１９の
静電容量値に応じた値になる。

【００５３】ダイオード９０３、９０４は交流電流Ｉ１
４の整流するための第２の整流手段であるが、交流電流
Ｉ１２を整流するための第１の整流手段、すなわちダイ
オード９０１、９０２とは逆方向に接続されている。ダ
イオード９０４に流れ、整流回路に入力される電流Ｉ１
５は図１０の波形（１１）になり、電流Ｉ１３とは逆方
向の半波電流になる。Ｉ１５の平均電流Ｉ１５（ａｖ）
は下記の式６で近似することができる。

【００５４】 Ｉ１５（ａｖ）＝−ｆｃ×Ｖｃ×Ｃｒｅｆ … 式６ 積分回路９４０には、Ｉ１３＋Ｉ１４の電流が入力され
ることから、積分回路９４０に入力される電流の平均電
流Ｉｓ（ａｖ）は下記の式７で表せる。

【００５５】 Ｉｓ（ａｖ）＝ｆｃ×Ｖｃ×（Ｃｔｏｎ−Ｃｒｅｆ） … 式７ オペアンプ９１５の正入力に入力される電源９０８から
の基準電圧をＶｔ、抵抗９１１の抵抗値をＲｓとする
と、積分回路９４０の出力Ｖｓは下記の式８で表せる特
性となる。

【００５６】 Ｖｓ＝Ｖｔ−Ｒｓ×ｆｃ×Ｖｄ×（Ｃｔｏｎ−Ｃｒｅｆ） … 式８ したがって、静電容量検出装置８３の出力電圧Ｖｓはカ
ートリッジ２内のアンテナ電極間の静電容量値Ｃｔｏｎ
と、基準コンデンサ９１９の静電容量値Ｃｒｅｆの容量
差に応じた値、すなわちトナー容器内のトナー量に応じ
た値となる。

【００５７】上記のように、本実施例におけるトナー残
量検出装置の静電容量検出回路では、トナー容器内のア
ンテナ電極間に流れる交流電流と、基準コンデンサに流
れる交流電流と、をそれぞれ相異なる方向の半波に変換
し、２つの電流を加算後に１つの積分回路に入力して直
流電圧化した。

【００５８】積分回路は、回路内で使用する抵抗、コン
デンサの定数のばらつき、積分回路を基板上で構成する
場合に発生する浮遊容量やリーク電流などによる特性の
ばらつきを生じるが、本実施例では静電容量検出装置
を、１つの積分回路で構成したことから、積分回路によ
る検出電圧のばらつきの発生を抑えることができる。

【００５９】なお、本実施例では、カートリッジとし
て、電子写真感光体、帯電手段、現像手段、クリーニン
グ手段、および現像剤容器を備えたプロセスカートリッ
ジの場合について説明したが、電子写真感光体、現像手
段、および現像剤容器を備えたプロセスカートリッジで
もよく、あるいは、現像手段および現像剤容器を備え、
画像形成装置本体に着脱可能とした現像カートリッジ、
あるいは、現像剤容器を画像形成装置本体に対して着脱
可能としてトナーカートリッジでもよい。

【００６０】上記各実施例に則して説明した本発明によ
れば、トナー容器内のトナー量を精度良く逐次に検出す
ることができる。

【００６１】現像剤量検出装置からの現像剤残量情報
は、現像剤量表示手段により表示される。現像剤量表示
方法について説明すると、例えば、上述の現像剤量検出
装置により検知情報はユーザーのパソコンなどの端末画
面上に、図９および図１０に示すように表示される。図
９および図１０においては、現像剤量に応じて動く針５
１がゲージ５２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される。

【００６２】また、図１１に示すように、画像形成装置
本体に直接、ＬＥＤなどによる表示部を設け、現像剤量
に応じてＬＥＤ５３を点滅させてもよい。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、現像剤容器周辺に設けられた
第１の電極および第２の電極と、前記第１の電極に交流
電圧を印加する交流電圧印加手段と、前記第２の電極に
流れる交流電流の片方向の電流のみを通過させる第１の
整流手段と、前記交流電圧印加手段に接続された容量素
子と、前記容量素子に流れる交流電流の片方向の電流の
みを通過させる第２の整流手段と、電流を積分する電流
積分手段と、を有し、前記第２の電極に流れる交流電流
を前記第１の整流手段により変換した片方向の電流と、
前記容量素子に流れる交流電流を前記第２の整流手段に
よって変換した片方向の電流と、を加算した電流を前記
電流積分手段によって積分し、前記電流積分手段の結果
を基に前記現像剤容器に収容された現像剤の量を検出す
ることにより、前記電流積分手段のばらつきによる検出
電圧のばらつきの発生を抑えることができ、高精度で現
像剤量を検出できる。

【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を示す概
略構成図である。

【図２】図１の画像形成装置の装着されるプロセスカー
トリッジとトナー残量検出装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図３】現像バイアス生成回路の一実施例を示す回路図
である。

【図４】静電容量検出装置の一実施例を示す内部回路図
である。

【図５】図４の静電容量検出回路における内部信号の波
形図である。

【図６】プロセスカートリッジとトナー残量検出装置の
他の実施例を示す概略構成図である。

【図７】静電容量検出装置の他の実施例を示す内部回路
図である。

【図８】図７の静電容量検出装置における内部信号の波
形図である。

【図９】現像剤量表示の一実施例を示す図である。

【図１０】現像剤量表示の他の実施例を示す図である。

【図１１】現像剤量表示の他の実施例を示す図である。

【図１２】従来のプロセスカートリッジとトナー残量検
出装置の一例を示す概略構成図である。

【図１３】図１１のトナー残量検出装置の内部回路図で
ある。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ プロセスカートリッジ（カートリッジ） ８ 感光体ドラム（電子写真感光体） ２１ トナー容器（現像剤容器） ２３ 現像スリーブ（現像手段／第１の電極） ３４ アンテナ電極（第２の電極） ３６ 高圧電源（交流電圧印加手段） ３７、８３ 静電容量検出装置 ８１ 第１のアンテナ電極 ８２ 第２のアンテナ電極 ６０１、６０２ ダイオード（第１の整流手段） ６０３、６０４ ダイオード（第２の整流手段） ６２０、９４０ 積分回路（電流積分手段） ６０７、９１９ 基準コンデンサ（容量素子） ９０１、９０２ ダイオード（第１の整流手段） ９０３、９０４ ダイオード（第２の整流手段）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像剤容器を備えたカ
   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、 前記現像剤容器周辺に設けられた第１の電極および第２
   の電極と、前記第１の電極に交流電圧を印加する交流電
   圧印加手段と、前記第２の電極に流れる交流電流の片方
   向の電流のみを通過させる第１の整流手段と、前記交流
   電圧印加手段に接続された容量素子と、前記容量素子に
   流れる交流電流の片方向の電流のみを通過させる第２の
   整流手段と、電流を積分する電流積分手段と、を有し、
   前記第２の電極に流れる交流電流を前記第１の整流手段
   により変換した片方向の電流と、前記容量素子に流れる
   交流電流を前記第２の整流手段によって変換した片方向
   の電流と、を加算した電流を前記電流積分手段によって
   積分し、その結果を基に前記現像剤容器に収容された現
   像剤の量を検出することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記第１の整流手段と前記第２の整流手
   段は、互いに相異なる方向の電流を通過させることを特
   徴とする請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記第１の電極は、現像スリーブである
   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】 前記容量素子の静電容量値は、前記現像
   剤容器内の現像剤の量によって変化する前記第１の電極
   と前記第２の電極間における静電容量値の変化範囲内で
   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】 前記第１および第２の電極はともにアン
   テナ電極であることを特徴とする請求項１または２の画
   像形成装置。