JP2001290357A

JP2001290357A - 電子写真画像形成装置、カートリッジ、及びプロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP2001290357A
Application number: JP2000106829A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Daiho; 靖尚大朋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】プロセスカートリッジあるいは画像形成装置
本体の静電容量のばらつきに関わりなく正確なトナー残
量を逐次に検出する。【解決手段】新品検知手段２８がプロセスカートリッ
ジを新品として検知したときに、トナー残量検出手段２
５による検出値を記憶手段２６に記憶させ、逐次検出さ
れる検出値を補正手段３１により記憶された検出値に基
づいて補正し、表示手段３２に表示する。

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電子写真
画像形成装置、及びカートリッジ、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に関する。

【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）、及び電子
写真ファクシミリ装置等が含まれる。

【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】従来の現像剤量検出装置の一例として、現
像手段の現像剤容器内に２本の電極棒を有し、２本の電
極棒間の変化を検知して現像剤量の有無を検知する装置
がある。この方式を「有無検知方式」と呼ぶ。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】又、近年ではユーザビ
リティの観点から現像剤容器内の現像剤の残量を逐次に
検知する方式（この方式を「逐次残量検知方式」と呼
ぶ）の必要性が高まっている。この方式では、現像剤残
量状況をユーザに常に知らせることができるため、プロ
セスカートリッジの交換時期をより把握しやすくでき
る。

【０００８】そこで、現像剤容器内の現像剤の残量を逐
次に検知できる方式の開発が望まれていた。

【０００９】本発明の目的は、プロセスカートリッジ、
カートリッジ或いは画像形成装置本体の静電容量のばら
つきに関わりなく正確な現像剤の残量を逐次に検出でき
るプロセスカートリッジ、カートリッジ及び電子写真画
像形成装置を提供することである。

【００１０】本発明の他の目的は、正確な現像剤残量を
逐次に検出でき、適切なプロセスカートリッジ又はカー
トリッジの交換時期を報知できるプロセスカートリッ
ジ、カートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供する
ことである。

【００１１】

【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、プロセスカートリッジ、及びカ
ートリッジにて達成される。要約すれば、本発明は、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）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用い
る現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤の残量を検知する現像剤量
検知部材と、カートリッジが使用開始時新品であることを識別可能と
する識別部材と、を有する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）前記現像剤量検知
部材の検出値を検出する現像剤量検出手段と、（ｃ）前
記現像剤量検出手段による検出値を補正する補正手段
と、（ｄ）前記補正手段により補正された検出値を表示
する表示手段と、（ｅ）前記検出値を記憶する記憶手段
と、（ｆ）前記識別部材によりカートリッジが使用開始
時であることを検知する検知手段と、を有し、前記検知
手段がカートリッジを使用開始時として検知したとき
に、前記現像剤量検出手段による検出値を前記記憶手段
に記憶させ、逐次検出された検出値を前記補正手段によ
り前記記憶された検出値に基づいて補正し、前記表示手
段に表示することを特徴とする電子写真画像形成装置で
ある。

【００１２】本発明による他の態様によれば、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）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用いる現像
剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部の現像剤残量を満杯時から逐次検知す
る現像剤量検知部材と、カートリッジが使用開始時であることを識別可能とする
識別部材と、を有する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）前記現像剤量検知部材
の検出値を検出する現像剤量検出手段と、（ｃ）前記現
像剤量検出手段による検出値を補正する補正手段と、
（ｄ）前記補正手段により補正された検出値を表示する
表示手段と、（ｅ）前記検出値を記憶する記憶手段と、
（ｆ）前記識別部材によりカートリッジが使用開始時で
あることを検知する検知手段と、を有し、前記検知手段
が前記カートリッジを使用開始時として検知したとき
に、所定動作の後、前記現像剤量検出手段による検出値
を前記記憶手段に記憶させ、逐次検出される検出値を前
記補正手段により前記記憶された検出値に基づいて補正
し、前記表示手段に表示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。

【００１３】又、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）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、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
めに用いる現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤の残量を検知する現像剤量
検知部材と、プロセスカートリッジが使用開始時であることを識別可
能とする識別部材と、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
現像剤量検知部材の検出値を検出する現像剤量検出手段
と、（ｃ）前記現像剤量検出手段による検出値を補正す
る補正手段と、（ｄ）前記補正手段により補正された検
出値を表示する表示手段と、（ｅ）前記検出値を記憶す
る記憶手段と、（ｆ）前記識別部材によりプロセスカー
トリッジが使用開始時であることを検知する検知手段
と、を有し、前記検知手段が前記プロセスカートリッジ
を使用開始時として検知したときに、前記現像剤量検出
手段による検出値を前記記憶手段に記憶させ、逐次検出
される検出値を前記補正手段により前記記憶された検出
値に基づいて補正し、前記表示手段に表示することを特
徴とする電子写真画像形成装置が提供される。

【００１４】本発明による他の態様によると、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）電
子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、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
用いる現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤の残量を検知する現像剤量
検知部材と、プロセスカートリッジが使用開始時であることを識別可
能とする識別部材と、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
現像剤量検知部材の検出値を検出する現像剤量検出手段
と、（ｃ）前記現像剤量検出手段による検出値を補正す
る補正手段と、（ｄ）前記補正手段により補正された検
出値を表示する表示手段と、（ｅ）前記検出値を記憶す
る記憶手段と、（ｆ）前記識別部材によりプロセスカー
トリッジが使用開始時であることを検知する検知手段
と、を有し、前記検知手段が前記プロセスカートリッジ
を使用開始時として検知したときに、所定動作の後、前
記現像剤量検出手段による検出値を前記記憶手段に記憶
させ、逐次検出される検出値を前記補正手段により前記
記憶された検出値に基づいて補正し、前記表示手段に表
示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。

【００１５】本発明による一実施態様によると、前記カ
ートリッジ又はプロセスカートリッジに付設された識別
部材を検知することによりカートリッジ又はプロセスカ
ートリッジを識別するためのカートリッジ検知手段を有
する。

【００１６】上記各発明における一実施態様によれば、
前記補正手段による補正とは、前記記憶手段によって記
憶された検出値と、前記現像剤量検出手段により逐次に
検出される検出値とを演算処理することにより、現像剤
の残量を求めることである。

【００１７】又、他の実施態様によると、プロセスカー
トリッジ又はカートリッジが新品であることを前記識別
部材により前記検知手段が検知した後に、前記識別部材
を消去する。

【００１８】本発明による他の態様によると、電子写真
画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおいて、
（ａ）電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する
ための現像剤を収納する現像剤収納部と、（ｂ）前記現
像剤収納部の現像剤残量を満杯時から逐次検知する現像
剤量検知部材と、（ｃ）前記カートリッジが新品である
ことを識別するための識別部材と、を有することを特徴
とするカートリッジが提供される。

【００１９】本発明による他の態様によると、電子写真
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに
おいて、（ａ）電子写真感光体と、（ｂ）前記電子写真
感光体に作用するプロセス手段と、（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の現像剤を
収納する現像剤収納部と、（ｄ）前記現像剤収納部内の
現像剤量を検知する現像剤量検知部材と、（ｅ）前記プ
ロセスカートリッジが使用開始時であることを識別する
ための識別部材と、を有することを特徴とするプロセス
カートリッジが提供される。

【００２０】上記各発明における一実施態様によると、
前記カートリッジ又はプロセスカートリッジはカートリ
ッジ又はプロセスカートリッジを識別するための識別部
材を有する。

【００２１】

【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、プロセスカートリッジ、及びカートリッジを
図面に則して更に詳しく説明する。

【００２２】実施例１先ず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施例に従っ
て構成されるプロセスカートリッジを取り外し可能に装
着可能な電子写真画像形成装置について説明する。本実
施例において、電子写真画像形成装置はレーザービーム
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、布等に画像を
形成するものである。

【００２３】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静電潜像が形成される。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。

【００２４】つまり、現像手段５は、現像剤担持体とし
ての現像ローラを備えた現像室を有しており、現像室に
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１０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、現像剤として絶縁性磁性１成分現像剤（トナ
ー）を用いた。但し、絶縁性１成分現像剤に限定される
ものではなく、磁性現像剤であればよい。

【００２５】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。

【００２６】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ット２００にセットした記録媒体としての記録材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、電圧を印加されることによっ
て、感光体ドラム１上のトナー像を記録材Ｐに転写す
る。

【００２７】トナー像を受けた記録材Ｐは、搬送手段９
Ｂで定着手段１０へと搬送する。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１
０ｃ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。

【００２８】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。

【００２９】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回収現像剤溜め７ｂへと回収す
る。

【００３０】一方、本実施例においては、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（現像剤収納部）４及び現像剤送り部材１
０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等の現像手段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。

【００３１】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１参照）に対して取り外し可能に装
着される。

【００３２】本発明によれば、図４に示すように、プロ
セスカートリッジＢは、現像剤収納容器４内の現像剤Ｔ
の消費に従ってその残量を逐次に検知することのできる
現像剤（トナー）残量検知部材２０を備えている。

【００３３】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攪拌手段
１０が設けられており、この攪拌手段１０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。又、現像剤収納容器４の内面側壁には、図３に示す
ような、現像剤量検知部材としてフラットアンテナ、即
ち、平面アンテナ２０が配置されている。

【００３４】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等で２つの電
極、即ち、導体パターン２２、２３を形成したものであ
る。又、この回路図形を保護するために導電パターン２
２、２３に保護膜（図示せず）が形成してある。導電パ
ターン２２、２３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２つの導電パターン２２、
２３の幅（Ｗ）を３００μｍ、両導電パターン２２、２
３の間隔（Ｇ）を３００μｍ程度まで狭くしてある。

【００３５】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時には２０ＰＦ、平面アンテ
ナ２０の全面に現像剤が触れている時には６０ｐＦと、
異なる静電容量値が観測された。

【００３６】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との接触面積が減少し、それに応じて平
面アンテナ２０上の電極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、容器４内の現像剤量を知ることができる。

【００３７】図４に示すように、画像形成装置本体１４
には、平面アンテナ、即ちトナー残量検知部材２０から
の出力信号を検出する現像剤（トナー）残量検出手段２
５、この検出値に基づいてトナー残量を確定するための
補正手段３１、およびこの確定されたトナー残量を表示
するためのトナー残量表示手段３２が設けられている。

【００３８】又、画像形成装置本体１４には、記憶手段
２６が搭載され、この記憶手段２６に対するデータの書
き込み・読み出し手段（不図示）が具備されている。
尚、記憶手段２６としては、本実施例では読み書き可能
なＮＶＲＡＭを採用した。

【００３９】更に、本実施例のプロセスカートリッジＢ
には、ヒューズからなる新品識別部材２７が設けられて
おり、図１に示すように、プロセスカートリッジＢが画
像形成装置本体１４に装着された状態において、プロセ
スカートリッジＢの下側に取り付けられている。そし
て、画像形成装置本体１４には、識別部材２７からの新
品であるか否かの情報を検知する検知手段２８が設けら
れている。

【００４０】このような構成のプロセスカートリッジＢ
および画像形成装置本体１４において、現像剤収納容器
内のトナー残量を正確に検知するための手順について説
明する。

【００４１】図５は、トナー残量と、平面アンテナの出
力値との関係を示すグラフである。

【００４２】このグラフにおいて、実線は、プロセスカ
ートリッジや装置本体、平面アンテナの構成要素におけ
る各設定が設計中心にあるときを示す理想曲線である。
プロセスカートリッジＢには当初約１２００ｇのトナー
が充填されており、そのとき平面アンテナ２０から検出
電圧として１．０Ｖ出力される。トナー量と出力値は比
例関係にあり、従って、トナーが６００ｇのときは１．
５Ｖ出力し、トナーが０ｇのときは２．０Ｖ出力するこ
とになる。

【００４３】しかし、平面アンテナ２０の電極幅や電極
間隔の設計中心のずれ、プロセスカートリッジＢや画像
形成装置本体１４の部品の浮遊容量などによる公差など
が積み重なると、トナー量測定に無視できない公差が生
じてしまうことになる。

【００４４】その結果として、トナー残量測定値がどの
程度ずれるかを実測値として示したのが、波線である。

【００４５】図５の破線にて示す曲線（１）は公差が積
み重なって実際のトナー量よりもトナー残量を低く出力
する場合である。逆に曲線（２）は実際のトナー残量を
より多く出力する場合である。

【００４６】従って、大量のプリントをするときに、曲
線（１）の場合には、トナーが残り少ないと判断して、
新しいプロセスカートリッジに交換することになり、ト
ナーが無駄に捨てられたり、あるいは、曲線（２）の場
合には、プリント途中で、トナーが不足して、部分的に
しか画像がプリントされないなどの不具合が生じる。

【００４７】そこで、本実施例では、画像形成装置本体
１４に新品のプロセスカートリッジＢを装着した直後
に、平面アンテナ２０の出力値（以後、「ＦＡＦ」（フ
ラット・アンテナ・フル）という）を記憶手段２６に記
憶させておき、このＦＡＦに基づいて、トナー残量検出
値を補正して、トナー残量表示を行う構成とした。これ
により、従来と比べて、より精度の高いトナー残量表示
を行うことができる。

【００４８】例えば、ＦＡＦが１．２Ｖのときは、曲線
（１）に従って検出電圧値からトナー残量を決定する。
また、ＦＡＦが０．８Ｖのときは、曲線（２）に従って
検出電圧値からトナー残量を決定する。

【００４９】つまり、ＦＡＦ＝Ｘ（Ｖ）と検出された場
合、トナー残量＝Ｙ（ｇ）、検出電圧値＝Ｚ（Ｖ）とす
ると、Ｙ＝１２００・（１−Ｚ＋Ｘ） … （１）の処理を行い、トナー残量表示手段３２にＹの値を表示
する。

【００５０】尚、この処理は補正手段３１が実行する。

【００５１】次に、図６のフローチャートにより、ＦＡ
Ｆに応じたトナー残量検出値の補正について説明する。

【００５２】本体電源を入れた後（Ｓ１１）、記憶手段
２６の中にＦＡＦ値情報Ｄがあるか否かを補正手段３１
により判断する（Ｓ１２）。ＦＡＦ値情報Ｄがあると判
断した場合はトナー残量測定を開始し（Ｓ１３）、補正
手段３１によりＦＡＦ（＝Ｘ）を読み出し（Ｓ１４）、
トナー残量検知部材２０からトナー残量検出値（＝Ｚ）
を読み出す（Ｓ１５）。

【００５３】次に補正手段３１によって、上記の（１）
式にＦＡＦ（＝Ｘ）、検出電圧値（＝Ｚ）を代入する
（Ｓ６）。その結果の値、つまりトナー残量（＝Ｙ）を
トナー残量表示手段３２により表示する。

【００５４】例えば、ＦＡＦがＸ＝１．２Ｖと決定さ
れ、検出電圧値がＺ＝１．７Ｖの場合は、これらを
（１）式に代入し、Ｙ＝６００（ｇ）を得ることができ
る。

【００５５】このように、本実施例においては、平面ア
ンテナ２０のばらつきのみならず、プロセスカートリッ
ジＢおよび画像形成装置本体１４のばらつきを考慮した
トナー残量表示を行うことが可能なる。

【００５６】以下、ＦＡＦ決定のシーケンスについて、
図７のフローチャートにより説明する。

【００５７】最初に、本体電源を入れた後（Ｓ２１）、
直ちにプロセスカートリッジＢが画像形成装置本体１４
に装着されているか否かの検知を行う（Ｓ２２）。ここ
で、プロセスカートリッジ有りと検知されたときにはそ
のプロセスカートリッジが新品であるか否かの検知を開
始する。即ち、プロセスカートリッジが使用開始時であ
るか否かを開始する（Ｓ２３）。一方、プロセスカート
リッジ無しと検知された時には、新品検知へとは進ま
ず、再度プロセスカートリッジ有無検知を行う（Ｓ２
２）。

【００５８】次に、新品検知手段２８により、プロセス
カートリッジＢに識別部材２７があるか否かの検知を行
う（Ｓ２４）。検知を行った結果、識別部材２７がある
ことを検知手段２８が検知した時には、トナー残量検出
手段２５がトナー残量検知部材２０により検出値を読み
出し、補正手段３１がその検出値をＦＡＦ値情報Ｄとし
て、記憶手段２６に書き込むと同時に、又は書き込んだ
後（Ｓ２５）、識別部材２７であるヒューズを溶断する
（Ｓ２６）。

【００５９】このように識別部材２７を消去することに
より、一旦ＦＡＦ値情報Ｄが記憶手段２６にを書き込ま
れたプロセスカートリッジにおいて、再度ＦＡＦ値情報
Ｄが書き込まれることを防止することができ、ＦＡＦ値
情報Ｄの誤検知を防ぐことができる。尚、識別部材２７
を消去するのはＦＡＦ値情報Ｄを書き込んだ後である。
もしも、この順序が逆、つまり識別部材２７を消去した
後にＦＡＦ値情報Ｄを書き込むとすると、何らかのトラ
ブルで、ＦＡＦ値情報Ｄが書き込まれないで識別部材２
７が消去される事態が発生した場合、そのプロセスカー
トリッジにＦＡＦ値情報Ｄを書き込むことができないた
め、本発明の目的である正確なトナー残量検知を行うこ
とができないからである。

【００６０】識別部材２７が消去された後、本シーケン
スは終了する（Ｓ２７）。一方、検知手段２８がプロセ
スカートリッジＢに識別部材２７がないことを検知した
ときにも（Ｓ２４）、本シーケンスは終了する（Ｓ２
７）。

【００６１】尚、識別部材２０はヒューズの他、半導体
メモリなど、一旦、識別部材として使用された後は識別
部材としての機能を持たないものであればよい。

【００６２】以上のＦＡＦ決定のシーケンスにより、正
確かつ確実にＦＡＦ値情報Ｄが記憶手段２６に書き込ま
れ、誤検知によりＦＡＦが書き込まれることはない。ひ
いては、トナー残量の正確な検知に寄与することができ
る。

【００６３】上記のように、本実施例によれば、平面ア
ンテナのばらつきのみならず、プロセスカートリッジお
よび画像形成装置本体のばらつきを考慮したトナー残量
表示を行うことが可能となり、更に、識別部材を用いて
ＦＡＦ値情報を記憶手段に書き込むと同時に、又はその
後に識別部材を消去することにより、ＦＡＦの誤検知を
防止し、より正確なトナー残量表示を行うことが可能と
なる。

【００６４】又、本実施例では、記憶手段を画像形成装
置本体内に搭載するため、プロセスカートリッジの製造
コストを安価にすることができる。

【００６５】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。

【００６６】本実施例は、第１実施例と同じ構成の平面
アンテナ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に
おいて、ＦＡＦ決定のシーケンスが第１実施例と異なっ
ている。

【００６７】第１実施例におけるＦＡＦ決定のシーケン
スは、識別部材２７を検知した後、ＦＡＦを決定してい
るが、本実施例では、ＦＡＦ決定の時期は識別部材２７
を検知した後、感光体ドラム１の所定回転数時（例え
ば、３０回転時）とする。つまり、検知手段２８により
識別部材２７を検知すると、画像形成装置本体１４に設
けられた感光体回転数計測手段３３により感光体ドラム
の回転数を計測し、感光体回転数が３０回転であること
を計測したときにＦＡＦを決定するものである。これに
より、所定数のトナー撹拌が確保されるため、その間に
現像容器４内のトナーの傾きを均一にすることができ、
より正確なＦＡＦ決定に寄与することができる。

【００６８】尚、補正方法は第１実施例と同様である。

【００６９】本実施例におけるＦＡＦ決定のシーケンス
を図９のフローチャートにより説明する。

【００７０】まず、ステップＳ３１〜Ｓ３４は、第１実
施例のステップＳ２１〜Ｓ２４と同様に、最初に、本体
電源を入れた後（Ｓ３１）、直ちにプロセスカートリッ
ジＢが画像形成装置本体１４に装着されているか否かの
検知を行う（Ｓ３２）。ここで、プロセスカートリッジ
有りと検知されたときにはそのプロセスカートリッジが
新品であるか否かの検知を開始する（Ｓ３３）。即ち、
プロセスカートリッジが使用開始時であるか否かの検知
を開始する。一方、プロセスカートリッジ無しと検知さ
れた時には、新品検知へとは進まず、再度プロセスカー
トリッジ有無検知を行う（Ｓ３２）。

【００７１】次に、検知手段２８により、プロセスカー
トリッジＢに識別部材２７があるか否かの検知を行う
（Ｓ３４）。検知を行った結果、検知手段２８が識別部
材２７を検知すると、識別部材２７であるヒューズを溶
断し、これと同時にＦＡＦ測定中信号を記憶手段２６に
書き込み、感光体回転数計測手段３３により、感光体１
の回転数計測を開始する（Ｓ３５）。このとき、回転計
測値は補正手段３１により、記憶手段２６に感光体回転
数情報Ｄ２として書き込まれる。

【００７２】次に記憶させた感光体回転数値が３０回転
になったことを補正手段３１が検知すると補正手段３１
はトナー残量検知手段２５により、ＦＡＦを読み込み、
記憶手段２６にＦＡＦを書き込む（Ｓ３８）。

【００７３】同時に、補正手段３１はＦＡＦ測定中信号
を記憶手段２６から消去する（Ｓ３９）。その後、本シ
ーケンスを終了する（Ｓ４０）。

【００７４】尚、上記シーケンスにおいて、ＦＡＦ測定
中信号を記憶手段２６に記憶させるのは、次の理由によ
る。即ち、識別部材２７が消去された後、ＦＡＦ決定
（Ｓ３８）までにプロセスカートリッジＢが画像形成装
置本体１４から脱着されると、再度、プロセスカートリ
ッジＢを装着したときにＦＡＦ決定のためのシーケンス
が作動しなくなるからである。

【００７５】従って、識別部材２７がないと判断された
場合でも、その次にＦＡＦ測定中信号の有無を判断し
（Ｓ３６）、ＦＡＦ測定中信号があった場合は感光体回
転数を検知し（Ｓ３７）、ＦＡＦを決定する（Ｓ３
８）。

【００７６】尚、上記識別部材２７はヒューズの他、半
導体メモリなど、識別部材として使用された後、識別部
材としての機能を持たないものであればよいことは第１
実施例と同様である。

【００７７】以上のＦＡＦ決定のシーケンスにより、正
確かつ確実にＦＡＦ値情報Ｄ１が記憶手段２６に書き込
まれ、誤検知によりＦＡＦ値情報が書き込まれることは
なく、トナー残量の正確な検知に寄与することができる
のは第１実施例と同様であるが、本実施例はそれに加え
て、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に装着さ
れてから所定回転数、トナー撹拌が確保されるため、ユ
ーザーがプロセスカートリッジを装着する前に傾けてい
たなどの理由で、トナーが現像剤収容容器内で局在して
いても、トナーを均一にすることがができ、より正確な
ＦＡＦ検知を行うことができる。

【００７８】実施例３次に、本発明の第３実施例について図１０により説明す
る。

【００７９】本実施例は、第１実施例と同じ構成の平面
アンテナ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置本
体を備え、更に、プロセスカートリッジにそれぞれのプ
ロセスカートリッジを識別することのできるプロセスカ
ートリッジ識別部材、及び画像形成装置本体内にプロセ
スカートリッジ識別部材を検知することができるプロセ
スカートリッジ検知手段を備えている。

【００８０】これらに構成において、個々のプロセスカ
ートリッジを識別することが可能となり、そのプロセス
カートリッジのＦＡＦが記憶手段２６に記憶されている
ため、途中まで使われていたプロセスカートリッジを一
旦脱着した場合においても、個々のプロセスカートリッ
ジに応じて正確、かつ精度良くトナー残量表示を行うこ
とができる。

【００８１】尚、プロセスカートリッジ識別部材２９は
外形的なものや、半導体メモリ等、プロセスカートリッ
ジを識別することができるものであればよい。

【００８２】ここで、トナー残量表示方法について説明
すると、例えば、上述のトナー残量検出手段２５による
検知情報は、本実施例のトナー残量表示手段３２のよう
に、画像形成装置本体１４上のみならず、図１１に示す
ようにユーザーのパソコン４４などの端末画面４５上
に、直接トナー残量を数値（例えば１０％残）で示す方
法や図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように表示さ
れる。図１２（ａ）及び図１２（ｂ）においては、トナ
ー残量に応じて動く針４１がゲージ４２のどの部分を指
しているかによってトナー量がユーザーに報知される。
又、図１３に示すように、画像形成装置本体に直接、Ｌ
ＥＤなどによる表示部４３を設け、現像剤量に応じてＬ
ＥＤを点滅させてもよい。

【００８３】尚、上記実施例において、トナー残量検知
手段として平面アンテナ方式を用いたが、本発明はこの
方式に限定するものではなく、現像剤収納容器内のトナ
ー残量を検知できれば、その方式は問わない。

【００８４】又、上記各実施例では、本発明を、プロセ
スカートリッジが着脱可能な電子写真画像形成装置に適
用した場合について説明したが、現像カートリッジ、つ
まり、カートリッジ化した現像装置が着脱可能な電子写
真画像形成装置に適用できることはいうまでもない。

【００８５】

【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、プロセスカートリッジ或いは
電子写真画像形成装置本体の静電容量のばらつきに関わ
りなく正確な現像剤の残量を逐次に検出できる。従っ
て、操作者に適切なプロセスカートリッジ或いはカート
リッジの交換時期を報知することができる。

【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構
成図である。

【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの一実施例
を示す構成図である。

【図３】本発明に係る平面アンテナの一実施例を示す正
面図である。

【図４】画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの
一実施例を示すブロック図である。

【図５】トナー残量と検出電圧値との関係を示すグラフ
である。

【図６】ＦＡＦに基づくトナー残量検知の一実施例を示
すフローチャートである。

【図７】ＦＡＦ決定の一実施例を示すフローチャートで
ある。

【図８】画像形成装置本体及びプロセスカートリッジの
他の実施例を示すブロック図である。

【図９】ＦＡＦ決定の他の実施例を示すフローチャート
である。

【図１０】画像形成装置本体及びプロセスカートリッジ
の他の実施例を示すブロック図である。

【図１１】トナー残量表示の一実施例を示す図である。

【図１２】トナー残量表示の他の実施例を示す図であ
る。

【図１３】トナー残量表示の他の実施例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１感光体ドラム（電子写真感光体）４現像剤収納容器（現像剤収納部）２０平面アンテナ（現像剤量検知部材）２５トナー残量検出手段（トナー残量検出手段）２６記憶手段２７識別部材２８検知手段３１補正手段３２トナー残量表示手段１０１装着手段Ｂプロセスカートリッジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】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）電子写真感光体に形成された静電潜像を現
像するために用いる現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤の残量を検知する現像剤量
検知部材と、カートリッジが使用開始時であることを識別可能とする
識別部材と、を有する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）前記現像剤量検知部材
の検出値を検出する現像剤量検出手段と、（ｃ）前記現
像剤量検出手段による検出値を補正する補正手段と、
（ｄ）前記補正手段により補正された検出値を表示する
表示手段と、（ｅ）前記検出値を記憶する記憶手段と、
（ｆ）前記識別部材によりカートリッジが使用開始時で
あることを検知する検知手段と、を有し、前記検知手段
が前記カートリッジを使用開始時として検知したとき
に、前記現像剤量検出手段による検出値を前記記憶手段
に記憶させ、逐次検出される検出値を前記補正手段によ
り前記記憶された検出値に基づいて補正し、前記表示手
段に表示することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項２】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）電子写真感光体に形成された静電潜像を現
像するために用いる現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部の現像剤残量を満杯時から逐次検知す
る現像剤量検知部材と、カートリッジが使用開始時であることを識別可能とする
識別部材と、を有する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）前記現像剤量検知部材
の検出値を検出する現像剤量検出手段と、（ｃ）前記現
像剤量検出手段による検出値を補正する補正手段と、
（ｄ）前記補正手段により補正された検出値を表示する
表示手段と、（ｅ）前記検出値を記憶する記憶手段と、
（ｆ）前記識別部材によりカートリッジが使用開始時で
あることを検知する検知手段と、を有し、前記検知手段
が前記カートリッジを使用開始時として検知したとき
に、所定動作の後、前記現像剤量検出手段による検出値
を前記記憶手段に記憶させ、逐次検出される検出値を前
記補正手段により前記記憶された検出値に基づいて補正
し、前記表示手段に表示することを特徴とする電子写真
画像形成装置。
【請求項３】前記補正手段による補正とは、前記記憶
手段によって記憶された検出値と、前記現像剤量検出手
段により逐次に検出される検出値とを演算処理すること
により、現像剤の残量を求めることであることを特徴と
する請求項１又は２の電子画像形成装置。
【請求項４】前記カートリッジが使用開始時であるこ
とを前記識別部材により前記検知手段が検知した後に、
前記識別部材を消去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５】前記カートリッジに付設された識別部材
を検知することによりカートリッジを識別するためのカ
ートリッジ検知手段を有することを特徴とする請求項１
の電子写真画像形成装置。
【請求項６】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）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、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
めに用いる現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤の残量を検知する現像剤量
検知部材と、プロセスカートリッジが使用開始時であることを識別可
能とする識別部材と、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
現像剤量検知部材の検出値を検出する現像剤量検出手段
と、（ｃ）前記現像剤量検出手段による検出値を補正す
る補正手段と、（ｄ）前記補正手段により補正された検
出値を表示する表示手段と、（ｅ）前記検出値を記憶す
る記憶手段と、（ｆ）前記識別部材によりプロセスカー
トリッジが使用開始時であることを検知する検知手段
と、を有し、前記検知手段が前記プロセスカートリッジ
を使用開始時として検知したときに、前記現像剤量検出
手段による検出値を前記記憶手段に記憶させ、逐次検出
される検出値を前記補正手段により前記記憶された検出
値に基づいて補正し、前記表示手段に表示することを特
徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項７】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）電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、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
用いる現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部内の現像剤の残量を検知する現像剤量
検知部材と、プロセスカートリッジが使用開始時であることを識別可
能とする識別部材と、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
現像剤量検知部材の検出値を検出する現像剤量検出手段
と、（ｃ）前記現像剤量検出手段による検出値を補正す
る補正手段と、（ｄ）前記補正手段により補正された検
出値を表示する表示手段と、（ｅ）前記検出値を記憶す
る記憶手段と、（ｆ）前記識別部材によりプロセスカー
トリッジが使用開始時であることを検知する検知手段
と、を有し、前記検知手段が前記プロセスカートリッジ
を使用開始時として検知したときに、所定動作の後、前
記現像剤量検出手段による検出値を前記記憶手段に記憶
させ、逐次検出される検出値を前記補正手段により前記
記憶された検出値に基づいて補正し、前記表示手段に表
示することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項８】前記補正手段による補正とは、前記記憶
手段によって記憶された検出値と、前記現像剤量検出手
段により逐次に検出される検出値とを演算処理すること
により、現像剤の残量を求めることであることを特徴と
する請求項６又は７の電子写真画像形成装置。
【請求項９】前記プロセスカートリッジが使用開始時
であることを前記識別部材により前記検知手段が検知し
た後に、前記識別部材を消去することを特徴とする請求
項６又は７の電子写真画像形成装置。
【請求項１０】前記プロセスカートリッジに付設され
た識別部材を検知することによりプロセスカートリッジ
を識別するためのプロセスカートリッジ検知手段を有す
ることを特徴とする請求項７の電子写真画像形成装置。
【請求項１１】電子写真画像形成装置本体に着脱可能
なカートリッジにおいて、（ａ）電子写真感光体に形成
された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像
剤収納部と、（ｂ）前記現像剤収納部内の現像剤量を検
知する現像剤量検知部材と、（ｃ）前記カートリッジが
使用開始時であることを識別するための識別部材と、を
有することを特徴とするカートリッジ。
【請求項１２】カートリッジを識別するための識別部
材を有することを特徴とする請求項１１のカートリッ
ジ。
【請求項１３】電子写真画像形成装置本体に着脱可能
なプロセスカートリッジにおいて、（ａ）電子写真感光
体と、（ｂ）前記電子写真感光体に作用するプロセス手
段と、（ｃ）前記電子写真感光体に形成された静電潜像
を現像するための現像剤を収納する現像剤収納部と、
（ｄ）前記現像剤収納部内の現像剤量を検知する現像剤
量検知部材と、（ｅ）前記プロセスカートリッジが使用
開始時であることを識別するための識別部材と、を有す
ることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】プロセスカートリッジを識別するため
の識別部材を有することを特徴とする請求項１３のプロ
セスカートリッジ。