JP2001290358A - 現像剤量検知システム、プロセスカートリッジ、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤容器内の現像剤の消費に従って安定し
た検出値を得ることができ、その残量を逐次に高精度に
測定することのできる現像剤量検出装置を備えた電子写
真画像形成装置、更には、プロセスカートリッジ、現像
装置、及び現像剤量検出システムを提供する。 【解決手段】 現像剤量検出装置にて検出された周期変
動する検出値において、ある所定の時間内で現像剤量が
多いときの検出値を用いて現像剤量の判断を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真画像形成
装置、更には、プロセスカートリッジ、現像装置、及び
現像剤量検出システム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、
ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写
真ファクシミリなどが含まれる。

【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】従来より、電子写真画像形成プロセスを
用いた電子写真画像形成装置において、電子写真感光体
及びこれに作用するプロセス手段を一体化してカートリ
ッジとし、このカートリッジを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広く採用されて
いる。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す
ることができる。そのため、現像剤が消費された場合に
ユーザーに報知する手段を設けたものがある。

【０００５】従来、現像剤量検出装置としては、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
間の静電容量の変化を検知して現像剤の有無を検知する
ものがある。又、特開平５−１００５７１号公報には、
２本の電極棒の代わりに、所定の間隔を持って平行に同
一平面上に配置された２つの平行電極を凹凸形状に互い
に組み合わせた現像剤検知電極部材を備え、この現像剤
検知電極部材を現像剤容器の下面に設置した現像剤量検
出装置を開示している。この装置では、平面状態に設置
された平行電極間の静電容量の変化を検知して現像剤の
有無を検知するものである。

【０００６】上記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、現像剤を使い切る
直前に現像剤が少ないことを検出するためのものであ
る。

【０００７】これに対し、現像剤容器内の現像剤残量を
逐次検知することができれば、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。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、現像
剤容器内の現像剤の消費に従って安定した検出値を得る
ことができ、その残量を逐次に高精度に測定することの
できる現像剤量検出手段を備えた電子写真画像形成装
置、更には、プロセスカートリッジ、現像装置、及び現
像剤量検出システムを提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、現像剤容器内の現像
剤の消費に従ってその残量を、使用直後から現像剤がな
くなる直前までの全域にわたって逐次検知することので
きる低コストで高精度な現像剤量検出手段を備えた電子
写真画像形成装置、更には、プロセスカートリッジ、現
像装置、及び現像剤量検出システムを提供することであ
る。

【００１０】

【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、現像装
置、及び現像剤量検出システムにて達成される。要約す
れば、第１の本発明によれば、現像剤を収納する現像剤
容器内の現像剤量を検出する現像剤量検知システムにお
いて、現像剤量検出手段にて検出された周期変動する検
出値を用いて現像剤量を検知するに当たって、ある所定
の時間内で現像剤量が多いときの検出値を用いて現像剤
量の判断を行うことを特徴とする現像剤量検知システム
が提供される。本発明の一実施態様によれば、前記現像
剤量検出手段は、（ａ）所定の間隔をもって平行に同一
平面上に形成された入力側と出力側の一対の電極を有
し、電極間の静電容量を検知する電極部材であり、現像
剤に接する測定側電極と現像剤に接しない基準電極を持
っている第１の検知部材と、（ｂ）前記第１の検知部材
の検知領域に付着した現像剤を取り除く現像剤除去部材
と、（ｃ）導電性部材からなり、前記現像剤担持体との
間の静電容量を検知する第２の検知部材と、を有し、前
記現像剤容器の使用開始時から使用途中までの現像剤の
量を前記第１の検知部材によって検知し、次いで、前記
第２の検知部材によって、現像剤の量を検知する。又、
他の実施態様によると、前記現像剤量検知システムは、
ある所定の時間内で現像剤量が多いときの検出値とし
て、前記現像剤量検出手段にて検出されたある所定の時
間内で静電容量が小さいときの検出値を用いる。

【００１１】第２の本発明によれば、現像剤を収納する
現像剤容器内の現像剤量を検出する現像剤量検知システ
ムにおいて、現像剤量検出手段にて検出された周期変動
する検出値を用いて現像剤量を検知するに当たって、あ
る所定の時間内で現像剤量が少ないときの検出値を用い
て現像剤量の判断を行うことを特徴とする現像剤量検知
システムが提供される。本発明の一実施態様によれば、
前記現像剤量検出手段は、（ａ）所定の間隔をもって平
行に同一平面上に形成された入力側と出力側の一対の電
極を有し、電極間の静電容量を検知する電極部材であ
り、現像剤に接する測定側電極と現像剤に接しない基準
電極を持っている第１の検知部材と、（ｂ）前記第１の
検知部材の検知領域に付着した現像剤を取り除く現像剤
除去部材と、（ｃ）導電性部材からなり、前記現像剤担
持体との間の静電容量を検知する第２の検知部材と、を
有し、前記現像剤容器の使用開始時から使用途中までの
現像剤の量を前記第１の検知部材によって検知し、次い
で、前記第２の検知部材によって、現像剤の量を検知す
る。他の態様によれば、前記現像剤量検知システムは、
ある所定の時間内で現像剤量が少ないときの検出値とし
て、前記現像剤量検出手段にて検出されたある所定の時
間内で静電容量が大きいときの検出値を用いる。

【００１２】第３の本発明によれば、現像剤を収納する
現像剤容器内の現像剤量を検出する現像剤量検知システ
ムにおいて、現像剤量検出手段にて検出された周期変動
する検出値を用いて現像剤量を検知するに当たって、あ
る所定の時間内で現像剤量を検知し、且つ、ある所定の
時間内にある所定の回数検出された検出値の平均をと
り、該検出値を用いて現像剤量の判断を行うことを特徴
とする現像剤量検知システムが提供される。本発明の一
実施態様によれば、前記現像剤量検出手段は、（ａ）所
定の間隔をもって平行に同一平面上に形成された入力側
と出力側の一対の電極を有し、電極間の静電容量を検知
する電極部材であり、現像剤に接する測定側電極と現像
剤に接しない基準電極を持っている第１の検知部材と、
（ｂ）前記第１の検知部材の検知領域に付着した現像剤
を取り除く現像剤除去部材と、（ｃ）導電性部材からな
り、前記現像剤担持体との間の静電容量を検知する第２
の検知部材と、を有し、前記現像剤容器の使用開始時か
ら使用途中までの現像剤の量を前記第１の検知部材によ
って検知し、次いで、前記第２の検知部材によって、現
像剤の量を検知する。他の実施態様によれば、前記現像
剤量検知システムは、ある所定の時間内で現像剤量を検
知し、且つ、ある所定の時間内にある所定の回数検出さ
れた検出値の平均値として、前記現像剤量検出手段にて
検出されたある所定の時間内での静電容量を検知し、且
つ、ある所定の時間内にある所定の回数検出された検出
値の平均をとり、該検出値を用いる。

【００１３】上記第１〜第３の本発明にて、他の実施態
様によれば、前記現像剤容器は、複数の現像剤搬送部材
を備えており、前記第２の検知部材は、前記現像剤担持
体に最も近い現像剤搬送部材の作用領域の一部を前記現
像剤担持体との間に挟むように前記現像剤容器に沿って
配設される。他の実施態様によれば、前記第１の検知部
材は、前記現像剤容器の側面であって、前記現像剤除去
部材の作用域に設ける。他の実施態様によれば、前記現
像剤除去部材は、前記現像剤搬送部材に取付けられてお
り、前記第１の検知部材の表面の現像剤を拭き取るため
に前記第１の検知部材の表面に当接している。他の実施
態様によれば、前記第１の検知部材は、前記第２の検知
部材の作用領域に現像剤を送り込む位置にある現像剤搬
送部材の周囲に設けられる。更に他の実施態様によれ
ば、前記現像剤量検知システムは、検知されて現像剤量
を表示する手段、或いは、検知された現像剤量を表示手
段に送信するための通信手段を有する。

【００１４】第４の本発明によれば、現像剤を収納する
現像剤容器内の現像剤量を検出する現像剤量検知システ
ムにおいて、現像剤量検出手段は、（ａ）所定の間隔を
もって平行に同一平面上に形成された入力側と出力側の
一対の電極を有し、電極間の静電容量を検知する電極部
材であり、現像剤に接する測定側電極と現像剤に接しな
い基準電極を持っている第１の検知部材と、（ｂ）前記
第１の検知部材の検知領域に付着した現像剤を取り除く
現像剤除去部材と、（ｃ）導電性部材からなり、前記現
像剤担持体との間の静電容量を検知する第２の検知部材
と、（ｄ）現像剤量検知の検知情報を前記現像剤容器の
現像剤量に変換する手段と、（ｅ）検知されて現像剤量
を表示する手段、或いは、検知された現像剤量を表示手
段に送信するための通信手段と、を有することを特徴と
する現像剤量検知システムが提供される。

【００１５】上記第４の本発明にて、一実施態様による
と、前記第１の検知部材によって、ある所定の時間内で
静電容量が小さいとき（現像剤量が大）の検出値を現像
剤量の判断に使用し、又、前記第２の検知部材によっ
て、ある所定の時間内で静電容量が大きいとき（現像剤
量が小）の検出値を現像剤量の判断に使用する。他の実
施態様によると、前記現像剤除去部材によって、現像剤
が除去し終わったとき、静電容量の検知する値が小さく
（現像剤量の検知する値が大きく）なる。他の実施態様
によると、前記現像剤除去部材の周期をＴとするとき、
現像剤量検出周期は、Ｔの整数倍にしない。又、更に他
の実施態様によると、現像剤量を検出する周期を一定に
しない。

【００１６】第５の本発明によると、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）現像剤を収容し、現像剤担持
体に現像剤を供給する現像剤容器と、（ｃ）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、を備え、上記いずれかの構成の現像剤量検知システ
ムにより現像剤容器内の現像剤量を検知するようにした
ことを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。

【００１７】第６の本発明によると、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
形成された静電潜像を現像するための現像手段と、
（ｃ）現像剤を収納する現像剤容器と、を備え、上記い
ずれかの構成の現像剤量検知システムにより現像剤容器
内の現像剤量を検知するようにしたことを特徴とするプ
ロセスカートリッジが提供される。

【００１８】第７の本発明によると、電子写真画像形成
装置に用いられる現像装置において、（ａ）現像剤を収
容する現像剤容器と、（ｂ）前記現像剤容器に収容され
た現像剤を用いて、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担持体と、を備え、上記いず
れかの構成の現像剤量検知システムにより現像剤容器内
の現像剤量を検知するようにしたことを特徴とする現像
装置が提供される。

【００１９】

【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、現像装置、及び現像
剤量検出システムを図面に即して詳しく説明する。

【００２０】実施例１ （プロセスカートリッジ及び画像形成装置本体の説明）
以下、本発明に係るプロセスカートリッジ及び電子写真
画像形成装置を図面に則して詳しく説明する。

【００２１】先ず、図１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Ａ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、電子写真方式のレーザー
ビームプリンタＢとされ、電子写真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。

【００２２】プロセスカートリッジＡは、図２を参照し
て後で詳しく説明されるが、ドラム形状の電子写真感光
体、即ち、感光体ドラム１と、感光体ドラム１の表面を
均一に帯電するための帯電手段２と、感光体ドラム１に
対向配置された現像手段としてのローラ状の現像剤担持
体、即ち、現像ローラ３と、現像ローラ３に連結された
ポリスチレンなどの樹脂から成る現像容器Ｄと、現像剤
を収納した現像剤収納部としての現像剤容器Ｅと、クリ
ーニング手段８を有するクリーニング容器Ｃと、が一体
的に構成されている。

【００２３】また、画像形成装置であるレーザビームプ
リンタＢには、プロセスカートリッジＡの上方に、画像
情報に対応してレーザ光を照射するレーザスキャナ４
が、また下方には感光体ドラム１に対向する転写手段５
が配設されている。上記構成において、画像形成は次の
ように行われる。

【００２４】先ず、感光体ドラム１が帯電手段２によっ
て均一に帯電され、その表面をレーザスキャナ４から照
射されるレーザ光によって走査露光され、目的の画像情
報の静電潜像が形成される。静電潜像は、現像ローラ３
の作用によって、現像容器Ｄ内の現像剤Ｔが付着して像
として可視化される。なお、本実施例においては、現像
剤としては、絶縁性の磁性１成分現像剤（トナー）を用
いた。尚、現像剤はこれに限定されずに、例えば、磁性
現像剤、絶縁性の磁性現像剤であれば良い。

【００２５】感光体ドラム１上の画像は、紙カセット６
から給紙搬送されてきた記録紙Ｓへ転写手段５で転写さ
れる。記録紙Ｓは定着手段７を通って記録紙Ｓ上に画像
を定着させ、本体外部の排紙トレイ９へ排出される。記
録紙Ｓ上に現像剤像を転写した後は、クリーニング手段
８によって感光体ドラム１上に残留した現像剤Ｔを除去
し、クリーニング容器Ｃへ集める。

【００２６】また、プロセスカートリッジＡには、図３
に示すように、記憶手段であるメモリユニット１００が
搭載されている。本実施例では、メモリユニット１００
は、プロセスカートリッジＡの側面に装着されている。

【００２７】（全体システム構成）次に、図１４に示す
システムブロック図を参照して、本実施例の画像形成装
置のシステム構成について説明する。

【００２８】画像形成装置全体のシステム制御を行うエ
ンジンコントローラ５０が設けられ、エンジンコントロ
ーラ５０の内部には中央演算処理装置（ＣＰＵ）（図示
せず）が配置されている。画像形成装置の一連のシステ
ム処理は中央演算処理装置の内部に予め記憶されたプロ
グラムに従って行われる。

【００２９】高圧電源５１は、帯電手段２に供給する直
流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアス、現像ローラ
３に供給する直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイア
ス、転写手段５に供給する直流電圧である転写バイア
ス、定着手段７に供給する直流電圧である定着バイアス
を生成する。

【００３０】更に、本実施例のシステム構成によれば、
装置内に設けられたモータ、ソレノイド等を含む駆動部
５２、画像形成装置内部の所定位置に設けられたセンサ
群５３、装置の状態を表示する表示部５４、プロセスカ
ートリッジＡ内の現像剤検知部材の静電容量を検出し、
現像剤量を検知する第１及び第２現像剤量検出装置５５
Ａ、５５Ｂが設けられ、エンジンコントローラ５０によ
り制御される。また、エンジンコントローラ５０には、
プロセスカートリッジに搭載されたメモリユニット１０
０の制御を行うメモリ制御回路５６が接続されている。

【００３１】（メモリユニットの説明）ここで、本実施
例では、図３に示すように、プロセスカートリッジＡの
側面に装着されたメモリユニット１００について説明す
る。

【００３２】メモリユニット１００は内部に不揮発性の
記憶素子を内蔵しており、画像形成装置本体との間でデ
ータ通信を行うことで、データの書き込み及びデータ読
み出しを行うことができる。データ通信の制御は全てメ
モリ制御回路５６で行われる。データ通信は、メモリユ
ニット１００内に設けられたアンテナと、画像形成装置
本体に設けられたアンテナとの磁気結合により非接触で
行われる。プロセスカートリッジＡをレーザプリンタＢ
に装着すると、メモリユニット１００のアンテナとレー
ザプリンタ１００に設けられたアンテナが近接し、通信
が可能な状態となる。また、メモリユニット１００内部
には電源回路が設けられており、内部で使用する直流電
源は全てこの電源回路から供給する。電源回路では２つ
のアンテナの磁気結合によりアンテナに発生する電流を
整流することで直流電圧を生成する。メモリユニット１
００には、プロセスカートリッジＡに関する情報等が記
憶される。

【００３３】（プロセスカートリッジの構成）図２は、
本実施例のプロセスカートリッジＡの分解斜視図であ
り、図４は、プロセスカートリッジＡの断面図である。

【００３４】図２において、本実施例のプロセスカート
リッジＡは、現像剤を収容した現像剤容器Ｅ、現像部材
である現像ローラ３を保持する現像容器Ｄ、感光体ドラ
ム１とクリーニング手段８を保持するクリーニング容器
Ｃ、現像剤容器Ｅとクリーニング容器Ｃを保持するサイ
ドカバー１０、１１を有し、各容器を結合することでカ
ートリッジ化されている。

【００３５】図４において、現像剤容器Ｅは大容量化に
対応するために横長形状になっており、現像剤容器Ｅの
底面は３つの凹形状になっている。図示していない本体
のモータによって駆動する３つの搬送部材１２、１３、
１４は、現像剤容器Ｅの凹部に対応しており、搬送部材
１２、１３、１４に設けられた攪拌翼部材１２ａ、１３
ａ、１４ａによって現像剤Ｔを現像容器Ｄへ搬送する。

【００３６】現像剤容器Ｅを横長形状にすることによっ
て現像剤Ｔの自重が緩和できるため、フェーディングや
現像剤の劣化、攪拌トルクの増加などを軽減することが
可能となる。

【００３７】攪拌翼部材１２ａ〜１４ａにはポリエチレ
ンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイドなどの
樹脂製シート部材を用いており、現像剤Ｔの攪拌と搬送
を行う。攪拌翼部材１２ａ〜１４ａの先端の回転半径は
現像剤容器Ｅの底面の半径よりも大きくなっており、先
端は現像剤容器Ｅの底面に擦っている。それによって、
現像剤容器Ｅの底面に現像剤Ｔを残すことなく現像剤Ｔ
の横搬送を行っている。

【００３８】（現像剤量検知部材の構成）図４に示すよ
うに、本実施例によれば、現像剤量を逐次検知するため
に第１の検知部材２０と第２の検知部材２１が設けられ
ている。第１の検知部材２０を用いて現像剤Ｔが多い領
域を検知し、第２の検知部材２１を用いて現像剤Ｔが少
ない領域を検知する。

【００３９】具体的には、第１の検知部材２０で使用初
期から現像剤量約５０％〜約１０％程度までの検知を行
い、第２の検知部材２１で現像剤量約５０％〜１０％の
間から現像剤がなくなるまでの検知を行う。第１の検知
部材２０、第２の検知部材２１ともに静電容量によって
現像剤量を測定している。

【００４０】図５（ａ）〜（ｄ）に現像剤量推移の様子
を、図６に現像剤量と静電容量の関係を示す。本実施例
では現像剤量が約２０％になった辺りで第１の検知部材
２０から第２の検知部材２１への受け渡しが行われるも
のとする。図５の（ａ）〜（ｄ）と図６に示すグラフ
（ａ）〜（ｄ）は対応している。 （ａ）現像剤量が１００％の時には第１の検知部材２
０、第２の検知部材２１ともに現像剤に埋もれている。
この時、第１の検知部材２０の出力はＸ２である。 （ｂ）現像剤が徐々に消費されていくに従って、第１の
検知部材２０の検知領域にある現像剤の量が変化してい
く。第１の検知部材２０の表面に接している現像剤の面
積の変化に伴って、出力も変化していく。この時、第１
の検知部材２０の出力はＸ３である。 （ｃ）現像剤が約２０％になった辺りから第２の検知部
材２１が作動を始める。この時、第２の検知部材２１の
出力はＹ２である。 （ｄ）現像剤が０％になるまで検知を行う。この時、第
２の検知部材２１の出力はＹ１である。従って、プロセ
スカートリッジＡを使用する初期から最後まで、全ての
領域での逐次検知が可能となる。

【００４１】（第１の検知部材の原理と構成）次に、第
１及び第２の検知部材２０、２１の動作原理を説明す
る。先ず、第１の検知部材２０を図７に示す。図８は図
７の反対側から見た図であり、図９は第１の検知部材２
０の展開図である。図９において、第１の検知部材２０
は、測定側出力電極２２ａ、基準側出力電極２２ｃ、共
通入力電極２２ｂを有する。測定側出力電極２２ａと共
通入力電極２２ｂの組み合わせを測定電極２０ａとし、
基準側出力電極２２ｃと共通入力電極２２ｂの組み合わ
せを基準電極２０ｂとする。

【００４２】図７及び図８において、測定電極２０ａは
現像剤容器Ｅ内の内部側面などの現像剤Ｔと触れる位置
に配置される。対になった電極である電極２２ａ、２２
ｂの間で静電容量を測定することにより、電極表面に触
れている現像剤の面積の変化を検知し、現像剤容器Ｅ内
の現像剤量を知ることができる。つまり、現像剤Ｔは空
気より誘電率が大きいために、第１の検知部材２０表面
の現像剤Ｔが触れている面積が変化すると、電極２２
ａ、２２ｂ間の静電容量が変化することになる。

【００４３】基準電極２０ｂは、現像剤容器Ｅ内ではあ
るが現像剤Ｔと触れない位置に配置され、環境条件を変
化させた時の静電容量変化が測定電極と２０ａ同様の変
化をするように設計される。本実施例では測定電極２０
ａと基準電極２０ｂの電極パターンを同形状にしてい
る。従って、測定電極２０ａの静電容量の値から基準電
極２０ｂの静電容量の値を差し引くことで、あたかも環
境条件による静電容量の変化がないものとみなすことが
でき、検知精度を向上させることが可能となる。

【００４４】図９に示すように、第１の検知部材２０
は、好ましくはフレキシブルプリント基盤のような屈曲
可能な一枚の基盤の片面に、測定電極２０ａと基準電極
２０ｂが設けられており、折り返して現像剤容器Ｅ内に
配置されるものとする。第１の検知部材２０は、両面テ
ープなどの接着剤を用い、現像剤が測定電極２０ａの裏
側に入り込まないように、その縁又は裏面全体を現像剤
容器Ｅに固定する。

【００４５】（第１の検知部材の配置）図１０は、現像
剤容器Ｅの斜視図である。現像剤容器Ｅには３つの搬送
部材１２、１３、１４が設けられているが、第１の検知
部材２０は、後述する第２の検知部材２１の作用領域に
現像剤Ｔを送り込む位置にある、現像ローラ３から２番
目に近い搬送部材１３が配置された領域に配置されてい
る。

【００４６】即ち、本実施例では、第１の検知部材２０
は、現像剤容器Ｅ内において、収納されている現像剤Ｔ
を現像ローラ３が設けられている方向へ供給する現像剤
供給方向において、第２の検知部材２１よりも上流側に
配置されている。

【００４７】又、第１の検知部材２０は、搬送部材１３
の軸に対して、周囲を第１の検知部材２０が囲う位置で
あるような、現像剤容器Ｅ内の駆動側の側壁に配置され
る。第１の検知部材２０をこの位置に配置することによ
って逐次検知を実現しつつ、第１の検知部材２０の面積
を小さくすることができるので、部品コストを下げるこ
とができる。また、現像ローラ３から離すことで現像バ
イアスの影響を小さくできる。

【００４８】第１の検知部材２０は、検知部材表面の近
傍の感度が非常に高いので、表面の現像剤の除去手段と
して、表面拭き取り部材１３ｂを設けることは検知精度
を高める上で有効である。表面拭き取り部材１３ｂを設
ける場合には、構成簡略化のために現像剤搬送部材１３
に拭き取り部材１３ｂを設けることが好ましい。また、
このときには、第１の検知部材２０は現像剤攪拌領域に
対応した、拭き取り部材１３ｂの機能する範囲で配置を
することになる。

【００４９】（拭き取り部材の構成）本実施例において
は、図１０に示すように、現像剤搬送部材１３に第１の
検知部材２０の表面拭き取り部材１３ｂを設けている。
拭き取り部材１３ｂは第１の検知部材２０が設けられて
いる位置にある搬送部材１３にのみ設けられる。

【００５０】現像剤搬送部材１３は、攪拌棒部材１３
ｃ、攪拌翼部材１３ａ、攪拌翼押え部材１３ｄ、拭き取
り部材１３ｂを有している。攪拌棒部材１３ｃは、現像
剤容器Ｅに回転可能に支持されている。攪拌翼部材１３
ａは、攪拌棒部材１３ｃに対して、攪拌翼押え１３ｄに
よって押し付けられて固定される。攪拌翼押え１３ｄ
は、板金または樹脂で形成され、熱かしめや超音波溶
着、接着等で攪拌棒１３ｃに固定される。拭き取り部材
１３ｂも攪拌翼１３ａと同様に攪拌翼押え１３ｄによっ
て固定されている。攪拌翼１３ａは、ポリエチレンテレ
フタレート又はポリフェニレンサルファイドなどに代表
される樹脂製の材料で形成される。拭き取り部材１３ｂ
は、ポリエチレンテレフタレート又はポリフェニレンサ
ルファイドなど樹脂製のシート部材を用いることもでき
るし、ゴムや発泡部材などでも良い。即ち、拭き取り部
材１３ｂは、第１の検知部材２０の表面拭き取りに適し
ている材質であれば、任意のものを使用することができ
る。

【００５１】図１１に現像剤がある程度消費された状態
の第１の検知部材２０を示す。現像剤面より上方に付着
現像剤Ｔ’が存在している。付着現像剤Ｔ’が存在する
と第１の検知部材２０の測定電極２０ａの静電容量が大
きくなってしまい、ばらつきの要因となる。

【００５２】そこで、上述のように、拭き取り部材１３
ｂによって第１の測定電極２０ａを拭き取ることによっ
て、現像剤面より上方に付着している現像剤を取り除
き、検知精度を高めることが可能となる。

【００５３】（第１の検知部材の静電容量検出方法）次
に、第１の検知部材２０の静電容量検出方法について詳
細に説明する。本実施例の現像剤量検知システムによる
と、第一静電容量発生部としての第１の検知部材２０
は、図１４に示す第１の現像剤量検出装置５５Ａに接続
されており、第１の検知部材２０の静電容量の検出が行
われる。

【００５４】図１５は、現像剤量検出装置５５Ａの内部
回路構成を示す図である。端子５９は、接点部がカート
リッジフレームから露出して設けられた電気接点（図示
せず）を介して第１の検知部材２０の電極２２ｂに接続
されており、現像剤量検出用のクロックＣＬＫｌを出力
する。クロックＣＬＫ１は、抵抗６２、抵抗６３、トラ
ンジスタ６４で生成される。信号ＣＬＫＡはエンジンコ
ントローラ５０から出力されるクロックであり、周波数
ｆｃ＝５０ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝５０％の矩形波である。
クロックＣＬＫＡは、トランジスタ６４によって振幅＝
Ｖｃに増幅されて端子５９から出力される。

【００５５】端子５７は、接点部がカートリッジフレー
ムから露出して設けられた電気接点（図示せず）を介し
て第１の検知部材２０の測定側出力電極２２ａに接続さ
れている。測定側出力電極２２ｂに端子５９から出力さ
れたクロックが印加されると、電極２２ａと電極２２ｂ
間の静電容量Ｃｔにより、端子５７に交流電流Ｉ１２が
流れる。ここで、交流電流Ｉ１２の大きさは静電容量値
Ｃｔに応じた値となる。交流電流Ｉ１２は、端子５７の
入力部に設けられたダイオード６９及び６７によって整
流され、整流された電流Ｉ１３がオペアンプ７２、抵抗
７５、及びコンデンサ７６で構成される積分回路に入力
される。ここで、Ｉ１３は、電流Ｉ１２の片方向成分の
電流（以下、「半波電流」という。）である。

【００５６】一方、端子５８は、接点部がカートリッジ
フレームから露出して設けられた電気接点（図示せず）
を介して第１の検知部材２０の基準側出力電極２２ｃに
接続されている。端子５９から出力されるクロックによ
って、端子５９には電極２２ｂと電極２２ｃ間の静電容
量Ｃｒに応じた大きさの電流Ｉ１４が流れる。電流Ｉ１
４は、端子５７の入力部とは逆方向に設定されたダイオ
ード６８及び７０によって整流され、電流Ｉ１５が積分
回路に入力される。電流Ｉ１４は電流Ｉ１３とは逆極性
の半波電流になる。積分回路に入力される電流Ｉ１３と
電流Ｉ１５は積分され、抵抗７５の両端にはＩ１３とＩ
１５の合計電流の平均値に応じた直流電圧Ｖｄ１が発生
する。抵抗７５の抵抗値をＲｓ１とすると、電圧Ｖｄ１
は、下記の式で近似できる。 Ｖｄ１＝Ｒｓ１×ｆｃ×Ｖｃ×（Ｃｔ一Ｃｒ）・・・・・・・・・・・（式１） 一方、オペアンプ７２の正入力には所定の基準電圧Ｖｔ
１が入力されており、オペアンプ７２の出力は、下記で
表せる特性となる。 Ｖｓ１＝Ｖｔ１一Ｒｓ１×ｆｃ×Ｖｃ×（Ｃｔ一Ｃｒ）・・・・・・・（式２） 上式で示されるように、オペアンプ７２の出力電圧Ｖｓ
１は、測定電極２０ａ側の電極２２ａと２２ｂ間の静電
容量と、基準電極２０ｂ側の電極２２ｃと２２ｂ間の静
電容量の差、即ちプロセスカートリッジＡ内の現像剤量
に応じた電圧値となる。オペアンプの出力Ｖｓ１は出力
端子６０から出力される。

【００５７】端子６０はエンジンコントローラ５０内の
中央演算処理装置のアナログ・デジタル変換端子に接続
されている。現像剤量に応じた電圧レベルＶｓ１は、デ
ジタルデータに変換され、更に予めエンジンコントロー
ラ５０内部に記憶された変換テーブルと比較すること
で、プロセスカートリッジＡ内の現像剤量Ｔ１に変換さ
れる。

【００５８】（第２の検知部材の構成と配置）図１２
は、現像剤容器Ｅの断面を示すものであり、図１３は、
現像剤容器Ｅを下方から見た図である。第２の検知部材
２１は、現像剤容器Ｅの外側に設けられ、更に、外側に
カバー部材２３を設けている。

【００５９】第２の検知部材２１は板金によって、現像
剤容器Ｅの底面の凹部形状に沿うように長手全域に形成
されている。現像ローラ３と現像剤規制部材支持部材１
５は電気的に接続されており、第２の検知部材２１と現
像ローラ３と現像剤規制部材支持部材１５の間の静電容
量変化を測定し、現像剤量を検知する。

【００６０】第２の検知部材２１は、現像剤容器Ｅの外
側であり、最も現像ローラ３に近い現像剤容器Ｅの凹部
にカシメ又は接着などで固定される。第２の検知部材２
１を現像剤容器Ｅの外側に設けることで、画像形成装置
本体と接続する接点までの配線を現像剤容器Ｅ内に渡す
必要がないため、現像剤もれの心配がない。

【００６１】（第２の検知部材の静電容量検出方法）次
に、第２の検知部材２０の静電容量検出方法について詳
細に説明する。本実施例の現像剤量検知システムによれ
ば、第二静電容量発生部としての第２の検知部材２１
は、図１４の第２の現像剤量検出装置５５Ｂに接続さ
れ、第２の検知部材２１と、現像ローラ３及び現像剤規
制部材支持部材１５間の静電容量値の検出が行われる。

【００６２】図１６は、現像剤量検出装置５５Ｂの内部
回路構成図である。端子８０は、電気接点（図示せず）
を介して第２の検知部材２１に接続されている。高圧電
源５１で生成された現像交流バイアスが現像ローラ３に
印加されると、第２の検知部材２１と、現像ローラ３及
び現像剤規制部材支持部材１５間の静電容量Ｃｓによっ
て端子８０に交流電流Ｉ１が流れる。ここで、電流Ｉ１
の大きさは静電容量値Ｃｓに応じた値となる。電流Ｉ１
は端子８０の入力部に設けられたダイオード８６及び８
８によって整流され、整流された電流Ｉ２がオペアンプ
９１、抵抗９３、及びコンデンサ９４で構成される積分
回路に入力される。ここで、電流Ｉ２は、電流Ｉ２の半
波電流である。

【００６３】一方、端子８１は、高圧電源５１内部の現
像バイアス出力部（図示せず）に接続されている。即
ち、端子８１には、現像ローラ３と同じ現像バイアスが
印加される。端子８１の入力部には静電容量Ｃｋのコン
デンサ８５が接続されており、現像交流バイアスが印加
されると、静電容量Ｃｋに応じた大きさの交流電流Ｉ３
が流れる。

【００６４】コンデンサ８５は測定基準となる基準コン
デンサであり、静電容量値Ｃｋはプロセスカートリッジ
Ａ内に現像剤がない場合の第２の検知部材２１と、現像
ローラ３及び現像剤規制部材支持部材１５間との静電容
量値に設定されている。電流Ｉ１３は、端子８１の入力
部とは逆方向に設定されたダイオード８７及び８９によ
って整流され、電流Ｉ４が積分回路に入力される。電流
Ｉ４は電流Ｉ２とは逆極性の半波電流になる。積分回路
に入力される電流Ｉ２と電流Ｉ４は積分され、抵抗９３
の両端には１２と１４の合計電流の平均値に応じた直流
電圧Ｖｄ２が発生する。現像交流バイアスの周波数をｆ
ｄ、振幅をＶＰ、抵抗値９３の抵抗値をＲｓ２とする
と、Ｖｄ２は下記の式で近似できる。 Ｖｄｄ＝Ｒｓ２×ｆｄ×Ｖｐ×（Ｃｓ一Ｃｋ）・・・・・・・・・・・（式３） 一方、オペアンプ９１の正入力には所定の基準電圧Ｖｔ
２が入力されており、オペアンプ９１の出力は、下記で
表せる特性となる。 Ｖｓ２＝Ｖｔ２−Ｒｓ２×ｆｄ×Ｖｐ×（Ｃｓ一Ｃｋ）・・・・・・・（式４） 上記式で示されるように、オペアンプの出力電圧Ｖｓ２
は、第２の検知部材２１と現像ローラ３及び現像剤規制
部材支持部材１５間と、基準コンデンサ８５の静電容量
の差、即ち、プロセスカートリッジＡ内の現像剤量に応
じた電圧値となる。オペアンプ９１の出力Ｖｓ２は出力
端子８２から出力される。端子８２はエンジンコントロ
ーラ５０内の中央演算処理装置のアナログ・デジタル変
換端子に接続されている。

【００６５】現像剤量に応じた電圧レベルＶｓ２はデジ
タルデータに変換され、更に予めエンジンコントローラ
５０内部に記憶された変換テーブルと比較することでプ
ロセスカー１トリッジＡ内の現像剤量Ｔ２に変換され
る。

【００６６】第１の検知部材２０で検出された現像剤量
Ｔ１と、第２の検知部材２１で検出された現像剤量Ｔ２
とはエンジンコントローラ５０内部で比較され、現像剤
量Ｔ１或いは現像剤量Ｔ２の値を表示部５４に表示して
ユーザーに通知する。更に、検出した現像剤量の検出値
はプロセスカートリッジメモリユニット１００に記憶さ
れる。表示部５４は、画像形成装置本体に設けられたデ
ィスプレイであっても良く、或いは、画像形成装置本体
が有する通信手段により通信可能とされたパソコンのデ
ィスプレイとすることもできる。

【００６７】以上のような構成で、第１の検知部材２
０、第２の検知部材２１、拭き取り部材１３ｂを設ける
ことにより、プロセスカートリッジ使用初期から最後ま
で、全ての領域における現像剤量逐次検知が可能とな
る。

【００６８】（周期変動する検出値のサンプリング方
法）次に、周期変動する検出値のサンプリング方法につ
いて説明する。

【００６９】第１の検知部材２０によって、現像剤量を
検出する場合において、第１の検知部材２０の表面拭き
取り部材１３ｂによって現像剤を拭き取る場合、表面拭
き取り部材１３ｂが１回転する周期の現像剤量の多い時
の検出値を、エンジンコントローラ５０が実際の現像剤
量として使用する。その１周期に１回現像剤量の多い時
に検出することになる。この現像剤量の多い時の検出値
は、静電容量の小さい時である。

【００７０】図１７に現像剤量の検出値のサンプリング
ポイント３１を示す。図１７の正弦波３２は、サンプリ
ングを細かくした場合の現像剤量である。エンジンコン
トローラ５０が実際の現像剤量として使用するポイント
はポイント３１である。また、現像剤量を示す正弦波３
２の周期は、表面拭き取り部材１３ｂの１回転する周期
である。

【００７１】実施例２ 以下に、本発明の第２の実施例を説明する。なお、プロ
セスカートリッジＡ及び画像形成装置本体は、実施例１
と同様の構成であるので、その説明は省略する。

【００７２】（周期変動する検出値のサンプリング方
法）周期変動する検出値のサンプリング方法について説
明する。第２の検知部材２１によって、現像剤量を検出
する場合において、搬送部材１２によって現像剤が攪拌
される時、搬送部材１２が１回転する周期の現像剤量の
少ない時の検出値を、エンジンコントローラ５０が実際
の現像剤量として使用する。この現像剤量の少ない時の
検出値は、静電容量の大きい時である。

【００７３】図１８に現像剤量の検出値のサンプリング
ポイント３３を示す。図１８の正弦波３４は、サンプリ
ングを細かくした場合の現像剤量である。エンジンコン
トローラ５０が実際の現像剤量として使用するポイント
はポイント３３である。現像剤量を示す正弦波３３の周
期は、搬送部材１２の１回転する周期である。

【００７４】実施例３ 以下に、本発明の第３の実施例を説明する。なお、プロ
セスカートリッジＡ及び画像形成装置本体は、実施例１
と同様の構成であるので、その説明は省略する。

【００７５】（周期変動する検出値のサンプリング方
法）周期変動する検出値のサンプリング方法について説
明する。第１の検知部材２０又は第２の検知部材２１に
よって、現像剤量を検出する場合において、第１の検知
部材２０の表面拭き取り部材１３ｂによって現像剤を拭
き取る時、又は搬送部材１２によって現像剤が攪拌され
る時、表面拭き取り部材１３ｂが１回転する周期、又は
搬送部材１２が１回転する周期Ｔの整数倍でない時、現
像剤量を検出する。

【００７６】図１９に現像剤量の検出値のサンプリング
ポイント３５を示す。図１９の正弦波３６は、サンプリ
ングを細かくした場合の現像剤量である。エンジンコン
トローラ５０が実際の現像剤量として使用するポイント
はポイント３５である。現像剤量を示す正弦波３６の周
期は、表面拭き取り部材１３ｂ、又は搬送部材１２の１
回転する周期である。

【００７７】実施例４ 以下に、本発明の第４の実施例を説明する。なお、プロ
セスカートリッジ及び画像形成装置本体は、実施例１と
同様の構成であるので、その説明は省略する。

【００７８】（周期変動する検出値のサンプリング方
法）周期変動する検出値のサイフリング方法について説
明する。第１の検知部材２０又は第２の検知部材２１に
よって、現像剤量を検出する場合において、ある所定の
時間で、現像剤量を検出し、エンジンコントローラ５０
がある時間範囲の間の平均を計算し、その計算値を現像
剤量と判断する。図２０にある所定の時間でサンプリン
グした現像剤量の検出値のサンプリングポイント３７を
示す。図２０の正弦波３８は、サンプリングを細かくし
た場合の現像剤量である。エンジンコントローラ５０が
実際の現像剤量として使用するポイントはポイント３７
である。ある所定の時間範囲において、そのサンプリン
グポイント３７の平均値は、直線３９で示される。現像
剤量を示す正弦波３８の周期は、表面拭き取り部材１３
ｂ、又は搬送部材１２の１回転する周期である。

【００７９】実施例５ 実施例１〜４では、プロセスカートリッジＡ或いはプロ
セスカートリッジＡを備えた画像形成装置に関して説明
したが、実施例１〜４で説明した本発明の原理は、プロ
セスカートリッジＡから、感光体ドラム１、帯電手段、
クリーニング手段８を除いた構成とされる現像装置にお
いても同様に適用することができる。

【００８０】即ち、本発明の実施例１〜４にて説明した
現像剤容器Ｅ及び現像剤量検知システムは、現像剤担持
体及び現像剤容器などを有し、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装置にも同様に適用
され、同様の作用効果を達成し得る。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、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、現像装置、
及び現像剤量検出システムは、（１）現像剤量検出手段
にて検出された周期変動する検出値を用いて現像剤量を
検知するに当たって、ある所定の時間内で現像剤量が多
いときの検出値を用いて現像剤量の判断を行う構成とす
るか、（２）現像剤量検出手段にて検出された周期変動
する検出値を用いて現像剤量を検知するに当たって、あ
る所定の時間内で現像剤量が少ないときの検出値を用い
て現像剤量の判断を行う構成とするか、或いは、（３）
現像剤量検出手段にて検出された周期変動する検出値を
用いて現像剤量を検知するに当たって、ある所定の時間
内で現像剤量を検知し、且つ、ある所定の時間内にある
所定の回数検出された検出値の平均をとり、該検出値を
用いて現像剤量の判断を行う構成とされるので、現像剤
容器内の現像剤の消費に従って安定した検出値を得るこ
とができ、その残量を逐次高精度に測定することができ
る。

【００８２】又、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、現像装置、及び現像剤量検出シ
ステムは、（１）現像剤量検出手段が、（ａ）所定の間
隔をもって平行に同一平面上に形成された入力側と出力
側の一対の電極を有し、電極間の静電容量を検知する電
極部材であり、現像剤に接する測定側電極と現像剤に接
しない基準電極を持っている第１の検知部材と、（ｂ）
第１の検知部材の検知領域に付着した現像剤を取り除く
現像剤除去部材と、（ｃ）導電性部材からなり、現像剤
担持体との間の静電容量を検知する第２の検知部材と、
（ｄ）現像剤量検知の検知情報を現像剤容器の現像剤量
に変換する手段と、（ｅ）検知されて現像剤量を表示す
る手段、或いは、検知された現像剤量を表示手段に送信
するための通信手段と、を有する構成とし、更には、
（２）第１の検知部材によって、ある所定の時間内で静
電容量が小さいとき（現像剤量が大）の検出値を現像剤
量の判断に使用し、又、第２の検知部材によって、ある
所定の時間内で静電容量が大きいとき（現像剤量が小）
の検出値を現像剤量の判断に使用する構成とされるの
で、現像剤容器内の現像剤の消費に従ってその残量を、
使用直後から現像剤がなくなる直前までの全域にわたっ
て途切れることなく逐次検知することができ、しかも、
低コストで高精度にて現像剤量を測定することができ
る。又、第１の検知部材によっての検出方法は、静電容
量が小さい方が有利であり、一方、第２の検知部材によ
っての検出方法は、静電容量が大きい方が有利であるの
で、安定した現像剤の検出値を得ることができる。

【００８３】更に、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、現像装置、及び現像剤量検
出システムは、現像剤除去部材の周期をＴとするとき、
現像剤量検出周期は、Ｔの整数倍にしないか、或いは、
現像剤量を検出する周期を一定にしない構成とされるの
で、現像剤容器内の現像剤の消費に従って安定した検出
値を得ることができ、その残量を逐次高精度に測定する
ことができる。

【００８４】更に又、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、現像装置、及び現像剤量検
出システムによれば、現像剤容器は、複数の現像剤搬送
部材を備えており、第２の検知部材は、現像剤担持体に
最も近い現像剤搬送部材の作用領域の一部を現像剤担持
体との間に挟むように現像剤容器に沿って配設した構成
とされるので、画像形成できなくなる以前の、現像剤が
十分残っているときから現像剤量を知ることができ、
又、現像剤容器に沿っているので、現像剤の現像剤担持
体への供給を阻害することがない。

【００８５】更には、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、現像装置、及び現像剤量検
出システムによれば、第１の検知部材は、現像剤容器の
側面であって、現像剤除去部材の作用域に設ける構成と
されるので、現像剤量の変化に伴いある程度のリニアリ
ティを持った出力が得られると共に、現像剤除去部材の
作用領域に設けることで、現像剤面より上方に付着した
現像剤を取り除くことができ、精度のアップが行える。

【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概略構成
断面図である。

【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの構成を示
す分解斜視団である。

【図３】メモリユニットの配置を説明するための、本発
明に係るプロセスカートリッジの側面図である。

【図４】本発明に係るプロセスカートリッジの断面図で
ある。

【図５】現像剤消費の様子を示す現像剤容器の断面図で
ある。

【図６】本発明の現像剤量検出装置における現像剤量と
静電容量の関係を示すグラフである。

【図７】本発明における第１の検知部材の斜視団であ
る。

【図８】本発明における第１の検知部材の斜視団であ
る。

【図９】本発明における第１の検知部材の展開図であ
る。

【図１０】本発明における現像剤容器の斜視図である。

【図１１】本発明における拭取り部材の作動態様を示す
斜視図である。

【図１２】本発明における第２の検知部材を説明するた
めのプロセスカートリッジの断面図である。

【図１３】本発明における第２の検知部材の配置場所を
説明するプロセスカートリッジの下方から見た斜視団で
ある。

【図１４】本発明における画像形成装置のシステムブロ
ック図である。

【図１５】本発明における第１の現像剤量検出装置の内
部回路図である。

【図１６】本発明における第２の現像剤量検出装置の内
部回路図である。

【図１７】本発明における現像剤量のサンプリングポイ
ントを説明する図である。

【図１８】本発明における現像剤量のサンプリングポイ
ントを説明する図である。

【図１９】本発明における現像剤量のサンプリングポイ
ントを説明する図である。

【図２０】本発明における現像剤量のサンプリングポイ
ントを説明する図である。

【符号の説明】

Ａ プロセスカートリッジ Ｂ レーザプリンタ Ｃ クリーニング容器 Ｄ 現像容器 Ｅ 現像剤容器 １ 電子写真感光体（感光体ドラ
ム） ２ 帯電手段 ３ 現像剤担持体（現像ローラ） ４ レーザスキャナ ５ 転写手段 １０、１１ サイドカバー １２、１３、１４ 現像剤搬送部材 １２（ａ）、１３（ａ）、１４（ａ）攪拌翼 １３（ｂ） 拭き取りシート １３（ｃ） 攪拌棒 １３（ｄ） 攪拌翼押え １５ 現像剤規制部材支持部材 ２０ 第１の検知部材 ２０ａ 測定電極 ２０ｂ 基準電極 ２１ 第２の検知部材 ２２ａ 第１の検知部材の測定側出力
電極 ２２ｂ 第１の検知部材の共通入力電
極 ２２ｃ 第１の検知部材の基準側出力
電極 ５５Ａ 第１の現像剤量検出装置 ５５Ｂ 第２の現像剤量検出装置 ５０ エンジンコントローラ ５４ 表示部 １００ メモリユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F014 AA07 AA10 AC07 EA10 2H027 DD02 DE04 DE07 DE10 GB03 HB02 HB13 HB15 2H077 AB18 AC03 DA15 DA16 DA35 DA36 DA43 DA59 DA80 DA83 DA93 DB10 EA15 GA02 GA03 GA04

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収納する現像剤容器内の現像剤
   量を検出する現像剤量検知システムにおいて、 現像剤量検出手段にて検出された周期変動する検出値を
   用いて現像剤量を検知するに当たって、ある所定の時間
   内で現像剤量が多いときの検出値を用いて現像剤量の判
   断を行うことを特徴とする現像剤量検知システム。
2. 【請求項２】 前記現像剤量検出手段は、（ａ）所定の
   間隔をもって平行に同一平面上に形成された入力側と出
   力側の一対の電極を有し、電極間の静電容量を検知する
   電極部材であり、現像剤に接する測定側電極と現像剤に
   接しない基準電極を持っている第１の検知部材と、
   （ｂ）前記第１の検知部材の検知領域に付着した現像剤
   を取り除く現像剤除去部材と、（ｃ）導電性部材からな
   り、現像剤担持体との間の静電容量を検知する第２の検
   知部材と、を有し、前記現像剤容器の使用開始時から使
   用途中までの現像剤の量を前記第１の検知部材によって
   検知し、次いで、前記第２の検知部材によって、現像剤
   の量を検知することを特徴とする請求項１の現像剤量検
   知システム。
3. 【請求項３】 前記現像剤量検知システムは、ある所定
   の時間内で現像剤量が多いときの検出値として、前記現
   像剤量検出手段にて検出されたある所定の時間内で静電
   容量が小さいときの検出値を用いることを特徴とする請
   求項２の現像剤量検知システム。
4. 【請求項４】 現像剤を収納する現像剤容器内の現像剤
   量を検出する現像剤量検知システムにおいて、 現像剤量検出手段にて検出された周期変動する検出値を
   用いて現像剤量を検知するに当たって、ある所定の時間
   内で現像剤量が少ないときの検出値を用いて現像剤量の
   判断を行うことを特徴とする現像剤量検知システム。
5. 【請求項５】 前記現像剤量検出手段は、（ａ）所定の
   間隔をもって平行に同一平面上に形成された入力側と出
   力側の一対の電極を有し、電極間の静電容量を検知する
   電極部材であり、現像剤に接する測定側電極と現像剤に
   接しない基準電極を持っている第１の検知部材と、
   （ｂ）前記第１の検知部材の検知領域に付着した現像剤
   を取り除く現像剤除去部材と、（ｃ）導電性部材からな
   り、現像剤担持体との間の静電容量を検知する第２の検
   知部材と、を有し、前記現像剤容器の使用開始時から使
   用途中までの現像剤の量を前記第１の検知部材によって
   検知し、次いで、前記第２の検知部材によって、現像剤
   の量を検知することを特徴とする請求項４の現像剤量検
   知システム。
6. 【請求項６】 前記現像剤量検知システムは、ある所定
   の時間内で現像剤量が少ないときの検出値として、前記
   現像剤量検出手段にて検出されたある所定の時間内で静
   電容量が大きいときの検出値を用いることを特徴とする
   請求項５の現像剤量検知システム。
7. 【請求項７】 現像剤を収納する現像剤容器内の現像剤
   量を検出する現像剤量検知システムにおいて、 現像剤量検出手段にて検出された周期変動する検出値を
   用いて現像剤量を検知するに当たって、ある所定の時間
   内で現像剤量を検知し、且つ、ある所定の時間内にある
   所定の回数検出された検出値の平均をとり、該検出値を
   用いて現像剤量の判断を行うことを特徴とする現像剤量
   検知システム。
8. 【請求項８】 前記現像剤量検出手段は、（ａ）所定の
   間隔をもって平行に同一平面上に形成された入力側と出
   力側の一対の電極を有し、電極間の静電容量を検知する
   電極部材であり、現像剤に接する測定側電極と現像剤に
   接しない基準電極を持っている第１の検知部材と、
   （ｂ）前記第１の検知部材の検知領域に付着した現像剤
   を取り除く現像剤除去部材と、（ｃ）導電性部材からな
   り、現像剤担持体との間の静電容量を検知する第２の検
   知部材と、を有し、前記現像剤容器の使用開始時から使
   用途中までの現像剤の量を前記第１の検知部材によって
   検知し、次いで、前記第２の検知部材によって、現像剤
   の量を検知することを特徴とする請求項７の現像剤量検
   知システム。
9. 【請求項９】 前記現像剤量検知システムは、ある所定
   の時間内で現像剤量を検知し、且つ、ある所定の時間内
   にある所定の回数検出された検出値の平均値として、前
   記現像剤量検出手段にて検出されたある所定の時間内で
   の静電容量を検知し、且つ、ある所定の時間内にある所
   定の回数検出された検出値の平均をとり、該検出値を用
   いることを特徴とする請求項８の現像剤量検知システ
   ム。
10. 【請求項１０】 前記現像剤容器は、複数の現像剤搬送
    部材を備えており、前記第２の検知部材は、前記現像剤
    担持体に最も近い現像剤搬送部材の作用領域の一部を前
    記現像剤担持体との間に挟むように前記現像剤容器に沿
    って配設したことを特徴とする請求項２、３、５、６、
    ８又は９の現像剤量検知システム。
11. 【請求項１１】 前記第１の検知部材は、前記現像剤容
    器の側面であって、前記現像剤除去部材の作用域に設け
    ることを特徴とする請求項１０の現像剤量検知システ
    ム。
12. 【請求項１２】 前記現像剤除去部材は、前記現像剤搬
    送部材に取付けられており、前記第１の検知部材の表面
    の現像剤を拭き取るために前記第１の検知部材の表面に
    当接していることを特徴とする請求項１１の現像剤量検
    知システム。
13. 【請求項１３】 前記第１の検知部材は、前記第２の検
    知部材の作用領域に現像剤を送り込む位置にある現像剤
    搬送部材の周囲に設けられることを特徴とする請求項１
    １又は１２の現像剤量検知システム。
14. 【請求項１４】 前記現像剤量検知システムは、検知さ
    れて現像剤量を表示する手段、或いは、検知された現像
    剤量を表示手段に送信するための通信手段を有すること
    を特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の現
    像剤量検知システム。
15. 【請求項１５】 現像剤を収納する現像剤容器内の現像
    剤量を検出する現像剤量検知システムにおいて、現像剤
    量検出手段は、（ａ）所定の間隔をもって平行に同一平
    面上に形成された入力側と出力側の一対の電極を有し、
    電極間の静電容量を検知する電極部材であり、現像剤に
    接する測定側電極と現像剤に接しない基準電極を持って
    いる第１の検知部材と、（ｂ）前記第１の検知部材の検
    知領域に付着した現像剤を取り除く現像剤除去部材と、
    （ｃ）導電性部材からなり、現像剤担持体との間の静電
    容量を検知する第２の検知部材と、（ｄ）現像剤量検知
    の検知情報を前記現像剤容器の現像剤量に変換する手段
    と、（ｅ）検知されて現像剤量を表示する手段、或い
    は、検知された現像剤量を表示手段に送信するための通
    信手段と、を有することを特徴とする現像剤量検知シス
    テム。
16. 【請求項１６】 前記第１の検知部材によって、ある所
    定の時間内で静電容量が小さいとき（現像剤量が大）の
    検出値を現像剤量の判断に使用することを特徴とする請
    求項１５の現像剤量検知システム。
17. 【請求項１７】 前記第２の検知部材によって、ある所
    定の時間内で静電容量が大きいとき（現像剤量が小）の
    検出値を現像剤量の判断に使用することを特徴とする請
    求項１５又は１６の現像剤量検知システム。
18. 【請求項１８】 前記現像剤除去部材によって、現像剤
    が除去し終わったとき、静電容量の検知する値が小さく
    （現像剤量の検知する値が大きく）なることを特徴とす
    る請求項１６又は１７の現像剤量検知システム。
19. 【請求項１９】 前記現像剤除去部材の周期をＴとする
    とき、現像剤量検出周期は、Ｔの整数倍にしないことを
    特徴とする請求項１５〜１８のいずれかの項に記載の現
    像剤量検知システム。
20. 【請求項２０】 現像剤量を検出する周期を一定にしな
    いことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれかの項に
    記載の現像剤量検知システム。
21. 【請求項２１】 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）現像剤を収容し、現像剤担持体に現像剤を供給す
    る現像剤容器と、（ｃ）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、を備え、請求項
    １〜２０のいずれかの項に記載の現像剤量検知システム
    により現像剤容器内の現像剤量を検知するようにしたこ
    とを特徴とする電子写真画像形成装置。
22. 【請求項２２】 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形成された静電潜像
    を現像するための現像手段と、（ｃ）現像剤を収納する
    現像剤容器と、を備え、請求項１〜２０のいずれかの項
    に記載の現像剤量検知システムにより現像剤容器内の現
    像剤量を検知するようにしたことを特徴とするプロセス
    カートリッジ。
23. 【請求項２３】 電子写真画像形成装置に用いられる現
    像装置において、（ａ）現像剤を収容する現像剤容器
    と、（ｂ）前記現像剤容器に収容された現像剤を用い
    て、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するた
    めの現像剤担持体と、を備え、請求項１〜２０のいずれ
    かの項に記載の現像剤量検知システムにより現像剤容器
    内の現像剤量を検知するようにしたことを特徴とする現
    像装置。