JP2001356582A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、トナーエンドを誤検知し、トナ
ーエンド検知時にトナー収容部内のトナー残量が多いと
いう課題を解決しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、トナーの種類に応じてトナ
ー残量検知手段２７５のトナー残量検知に用いる電磁波
の発生量を変更するものである。

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、ファクシミ
リ、プリンタ等の画像形成装置及びトナー残量検知方式
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を用いた画像形成装置にお
いては、像担持体上の静電潜像を現像する現像部と、こ
の現像部に補給するトナーを収容したトナー収容部とを
有し、装置内のトナーが画像形成によって消費されるの
で、トナー収容部内のトナー残量が無くなって現像部内
のトナーが不足すれば、形成画像が薄くなったり、形成
画像の一部が部分的にかすれたりして良好な画像形成が
できなくなってしまう。

【０００３】この問題を防止するために、トナー収容部
内のトナーの存在を光や超音波などを用いて直接に検知
してトナーニアエンド（トナー収容部が空になった状
態）し、トナーエンド（トナー収容部が空になった時点
からそのまま所定の枚数だけ画像形成を行った時点にお
ける状態）を検知する方式や、像担持体上に所定の基準
トナー像を形成してその画像濃度を光学的に検知したり
現像部内の現像剤のトナー濃度を検知したりすることに
よりトナー収容部内のトナー残量を検知してトナーエン
ドを間接的に検知する方式が種々知られている。

【０００４】トナーエンドを間接的に検知する方式は、
トナー収容部内のトナーが無くなってから、トナーエン
ドを検知するまでに要する時間が長いので、トナーニア
エンドになったときに形成画像の画質の変動が大きい。
このため、最近は、トナーエンドを光により直接的に検
知する方式が多く使われている。この方式には、特開平
１０−１５３９０８号公報記載のトナーエンド検知方式
などがある。

【０００５】特開平１０−１５３９０８号公報記載のト
ナーエンド検知方式は、トナーを収容するトナー収容部
の壁部分に形成された光透過部に対向するトナー収容部
外の発光部及び受光部を有し、この発光部から発せられ
て前記光透過部及び前記トナー収容部内を通過した光を
前記受光部で受光することにより前記トナー収容部内の
トナーの残量を検知してトナーニアエンドを検知し、こ
のトナーニアエンドから所定の枚数の画像形成後にトナ
ーエンドとする方式において、前記トナー収容部の前記
光透過部を有する壁部分におけるトナーとの接触面を、
この接触面に対する垂線の傾き方向が水平よりも下を向
くように構成したものである。

【０００６】画像形成装置には、白黒画像を形成するも
のや、カラー画像を形成するカラー画像形成装置があ
る。カラー画像形成装置には、各像担持体上の静電潜像
をそれぞれ現像してブラック、イエロー、シアン、マゼ
ンタの各色のトナー像とする複数の現像部と、この複数
の現像部に補給するブラック、イエロー、シアン、マゼ
ンタの各色のトナーをそれぞれ収容した複数のトナー収
容部とをそれぞれ有する複数の画像形成部を備え、各像
担持体上のブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各
色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するもの
がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記カラー画像形成装
置では、上記特開平１０−１５３９０８号公報記載のト
ナーエンド検知方式を１つ用いて、複数のトナー収容部
内のトナー残量を検知する場合には、トナー収容部内の
トナーが無くなっても、トナー収容部内の残留トナーが
光透過部に付着してしまって光透過部の光透過性が悪く
なってしまう。光透過部に付着したトナーの光透過性は
図１４に示すようにトナーの色によって異なる。上記発
光部の発光光量は各トナー収容部内にそれぞれ収容され
る４色のトナーともその残量を検知できるような出力に
設定されている。

【０００８】ところが、図１４に示すようにカラートナ
ー（イエロー、シアン、マゼンタの各色のトナー）の光
透過性はブラックトナーの光透過性よりかなり良いの
で、カラートナーが収容されているトナー収容部内のト
ナーが完全に無くなる前に光がカラートナーを透過する
ようになってトナーニアエンドを検知してしまうことに
よりトナーエンドを誤検知し、トナーエンド検知時にト
ナー収容部内のトナー残量が多いという問題点があっ
た。

【０００９】本発明は、トナーエンドの誤検知を防止す
ることができ、トナーエンド検知時にトナー収容部内の
トナー残量が多いという問題を解決することができる画
像形成装置及びトナー残量検知方式を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、像担持体上の静電潜像を現
像する現像部と、この現像部に補給するトナーを収容し
たトナー収容部と、このトナー収容部内に設けられた被
検知部を有し、前記トナー収容部内のトナー残量が所定
の量より少なくなって前記被検知部が前記トナー収容部
内のトナーで埋まらなくなるかどうかによる電磁波の通
過の有無を検知することによって前記トナー収容部内の
トナー残量を検知するトナー残量検知手段とを備えた画
像形成装置において、前記トナーの種類に応じて前記ト
ナー残量検知手段のトナー残量検知に用いる電磁波の発
生量を変更するものである。

【００１１】請求項２に係る発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記トナー残量検知手段は電磁波
発生量を変更することが可能なセンサを用いるものであ
る。

【００１２】請求項３に係る発明は、像担持体上の静電
潜像を現像する現像部と、この現像部に補給するトナー
を収容したトナー収容部とを有する画像形成装置のトナ
ー残量検知方式であって、前記トナー収容部内に設けら
れた被検知部を有し、前記トナー収容部内のトナー残量
が所定の量より少なくなって前記被検知部が前記トナー
収容部内のトナーで埋まらなくなるかどうかによる電磁
波の通過の有無を検知することによって前記トナー収容
部内のトナー残量を検知するトナー残量検知手段を備え
たトナー残量検知方式において、前記トナーの種類に応
じて前記トナー残量検知手段のトナー残量検知に用いる
電磁波の発生量を変更するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】図２は本発明の一実施例の概略を
示す。この実施例は、画像形成装置である電子写真式カ
ラー複写機（以下、カラー複写機という）の一例であ
る。このカラー複写機は、カラー画像読取装置（以下、
カラースキャナという）１、カラー画像記録装置（以
下、カラープリンタという）２、給紙バンク３、後述す
る制御部等で構成されている。

【００１４】カラースキャナ１は、コンタクトガラス１
２１上の原稿４を照明ランプ１２２により照明してその
反射光をミラー群１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ及びレ
ンズ１２４を介してカラーセンサ１２５に結像し、原稿
４のカラー画像情報を、例えば赤，緑，青（以下、それ
ぞれＲ，Ｇ，Ｂという）の色成分に分解して各色分解光
毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。

【００１５】カラーセンサ１２５は、本例ではＲ，Ｇ，
Ｂの色分解を行う色分解手段とＣＣＤのような光電変換
素子で構成され、原稿４の画像をＲ，Ｇ，Ｂ３色のカラ
ー画像に色分解してその３色のカラー画像を同時に読み
取る。このカラースキャナ１で得たＲ，Ｇ，Ｂ３色の画
像信号は、その強度レベルをもとにして図示しない画像
処理部で色変換処理等が行われてブラック（以下、Ｂｋ
という），シアン（以下、Ｃという），マゼンタ（以
下、Ｍという），イエロー（以下、Ｙという）のカラー
画像データとなる。

【００１６】このＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー画像データ
を得るためのカラースキャナ１の動作は次のとおりであ
る。カラースキャナ１は、後述のカラープリンタ２の動
作とタイミングを取ったスキャナスタ−ト信号を受けて
照明ランプ１２２及びミラー群１２３ａ，１２３ｂ，１
２３ｃ等からなる光学系が矢印のように左方向へ原稿４
を走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを得
る。カラースキャナ１がこの動作を合計４回繰り返すこ
とによって画像処理部から順次にＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４
色のカラー画像データが得られる。この４色のカラー画
像データは、カラープリンタ２で順次に顕像化されつ
つ、これらが重ね合わされて最終的な４色フルカラー画
像が形成される。

【００１７】カラープリンタ２は、像担持体としての感
光体ドラム２００、露光手段としての書き込み光学ユニ
ット２２０、現像手段としてのリボルバ現像ユニット２
３０、中間転写装置２６０、定着装置２７０等で構成さ
れている。感光体ドラム２００は図示しない駆動部によ
り回転駆動されて矢印のように反時計方向に回転する。
感光体ドラム２００の周りには、感光体クリーニング装
置２０１、除電ランプ２０２、帯電手段としての帯電チ
ャージャ２０３、電位検出手段としての電位センサ２０
４、リボルバ現像ユニット２３０の選択された現像器、
現像濃度パターン検知器２０５、中間転写装置２６０の
中間転写ベルト２６１などが配置されている。

【００１８】また、書き込み光学ユニット２２０は、カ
ラースキャナ１から画像処理部を介して入力されたカラ
ー画像データを光信号に変換し、この光信号により、帯
電チャージャ２０３で一様に帯電された感光体ドラム２
００を露光してその表面に原稿４の画像に対応した光書
き込みを行い、感光体ドラム２００上に静電潜像を形成
する。

【００１９】この書き込み光学ユニット２２０は、光源
としての半導体レーザ２２１、図示しないレーザ発光駆
動制御部、ポリゴンミラー２２２とその回転駆動用モ−
タ２２３、ｆ／θレンズ２２４、反射ミラー２２５など
で構成されている。レーザ発光駆動制御部は画像処理部
からの画像データにより半導体レーザ２２１を駆動して
発光させ、ポリゴンミラー２２２はモ−タ２２３により
回転駆動されて半導体レーザ２２１からのレーザ光を偏
向走査する。ポリゴンミラー２２２からのレーザ光がｆ
／θレンズ２２４、反射ミラー２２５を経由して感光体
ドラム２００に照射されることにより感光体ドラム２０
０が画像データに従って露光される。

【００２０】リボルバ現像ユニット２３０は、Ｂｋ現像
器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１Ｍ、Ｙ
現像器２３１Ｙ、及びユニット全体を反時計回りに回転
させる後述の現像リボルバ駆動部などで構成されてい
る。このリボルバ現像ユニット２３０に設置された各現
像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙは、感光
体ドラム２００上の静電潜像を現像するために現像剤の
穂を感光体ドラム２００の表面に接触させて回転する現
像剤担持体としての現像ローラと、回転に伴って現像剤
を攪拌し汲み上げる現像剤パドル、及び現像ローラを時
計方向に回転させる後述の現像ローラ駆動部などで構成
されている。各現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３１Ｍ，
２３１Ｙ内の２成分現像剤はトナーとフェライトキャリ
アとが撹拌によってそれぞれ負極性及び正極性に帯電さ
れる。また、各現像ローラには図示しない現像バイアス
印加手段としての現像バイアス電源によって負の直流電
圧Ｖdc（直流成分）に交流電圧Ｖac（交流成分）が重畳
された現像バイアス電圧が印加され、現像ローラが感光
体ドラム２００の金属基体層に対して所定電位にバイア
スされる。

【００２１】待機状態では、リボルバ現像ユニット２３
０はＢｋ現像器２３１Ｋが現像位置に位置するホームポ
ジションで停止しており、画像形成動作が開始される
と、カラースキャナ１が所定のタイミングでＢｋ画像デ
ータを得るための原稿画像の読み取りを開始する。カラ
ースキャナ１からの画像データは画像形成部によりＢｋ
画像データに変換され、このＢｋ画像データに基づき書
き込み光学ユニット２２０が感光体ドラム２００に対す
るレーザ光による光書き込みを行って静電潜像を形成す
る。以下、Ｂｋ画像データによる静電潜像をＢｋ潜像と
言い、Ｃ画像データによる静電潜像，Ｍ画像データによ
る静電潜像，Ｙ画像データによる静電潜像をそれぞれＣ
潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像という。

【００２２】Ｂｋ現像器２３１Ｋは、感光体ドラム２０
０上のＢｋ潜像の先端部から現像すべく現像位置にＢｋ
潜像先端部が到達する前に、Ｂｋ現像ローラが回転を開
始して感光体ドラム２００上のＢｋ潜像をＢｋトナーで
現像する。Ｂｋ現像器２３１Ｋは、以後感光体ドラム２
００上のＢｋ潜像領域の現像動作を続けるが、感光体ド
ラム２００上の静電潜像後端部が現像位置を通過した時
点で、速やかに次のＣ現像器２３１Ｃが現像位置にくる
まで、リボルバ現像ユニット２３０が回転する。これは
少なくとも、次のＣ潜像先端部が現像位置に到達する前
に完了する。

【００２３】中間転写装置２６０は、中間転写体として
の中間転写ベルト２６１、ベルトクリーニング装置２６
２、転写手段としての紙転写コロナ放電器（以下、紙転
写器という）２６３などで構成されている。中間転写ベ
ルト２６１は、駆動ローラ２６４ａ、転写対向ロ−ラ２
６４ｂ、クリーニング対向ロ−ラ２６４ｃ及び従動ロ−
ラ群に張架されており、図示しない駆動モ−タにより駆
動される。この中間転写ベルト２６１の材質は、ＥＴＦ
Ｅ（エチレンテトラフロロエチレン）であり、その電気
抵抗が表面抵抗で１０8〜１０10Ω／ｃｍ²程度である。

【００２４】ベルトクリーニング装置２６２は、入口シ
−ルと、ゴムブレ−ドと、排出コイルと、入口シ−ル及
びゴムブレ−ドの接離機構等で構成されており、１色目
のＢｋ画像が中間転写ベルト２６１に転写された後、
２、３、４色目の画像が中間転写ベルト２６１に転写さ
れる間は接離機構によって中間転写ベルト２６１面から
入口シ−ル、ブレ−ドが離間される。紙転写器２６３
は、コロナ放電方式にてＡＣ電圧＋ＤＣ電圧、又はＤＣ
電圧のみが電源から印加され、中間転写ベルト２６１上
の４色重ねトナー像を後述の転写紙に一括して転写す
る。

【００２５】給紙装置を構成する転写紙カセット２０７
及び給紙バンク３内の転写紙カセット３００ａ，３００
ｂ，３００ｃには各種サイズの転写紙５が収納されてお
り、指定されたサイズの転写紙５が転写紙カセット２０
７又は給紙バンク３から給紙コロ２０８，３０１ａ，３
０１ｂ，３０１ｃによって給紙されてレジストロ−ラ対
２０９へ搬送される。また、ＯＨＰ用紙や厚紙などの手
差し給紙用にプリンタ２の右側面に手差しトレイ２１０
がある。

【００２６】上記構成のカラー複写機において、カラー
画像形成サイクルが開始されると、まず感光体ドラム２
００は矢印の反時計方向に、中間転写ベルト２６１は矢
印の時計回りに図示しない駆動モ−タによって回転され
る。中間転写ベルト２６１の回転に伴って感光体ドラム
２００上にＢｋトナー像形成が行われてＢｋトナー像が
感光体ドラム２００から中間転写ベルト２６１上へ転写
手段としてのベルト転写器２６５により転写され、感光
体ドラム２００上にＣトナー像、Ｍトナー像、Ｙトナー
像が順次に形成されてこれらが感光体ドラム２００から
中間転写ベルト２６１上へベルト転写器２６５によりＢ
ｋトナー像と重ねて転写され、最終的にＢｋ、Ｃ、Ｍ、
Ｙの各トナー像を重ね合わせたフルカラー画像が中間転
写ベルト２６１上に形成される。

【００２７】上記Ｂｋトナー像形成は次のように行なわ
れる。帯電チャージャ２０３はコロナ放電によって感光
体ドラム２００を負電荷で約−７００Ｖに一様に帯電す
る。書き込み光学ユニット２２０は、半導体レーザ２２
１が画像形成部からのＢｋカラー画像信号に基づいて発
光して感光体ドラム２００のラスタ露光が行われる。こ
のラスタ露光が行われたとき、当初一様に荷電された感
光体ドラム２００は露光された部分が露光光量に比例す
る電荷を消失し、Ｂｋ潜像が形成される。

【００２８】この感光体ドラム２００上のＢｋ潜像にＢ
ｋ現像器２３１ＫのＢｋ現像ローラ上の負帯電のＢｋト
ナーが接触することにより、感光体ドラム２００上の電
荷が残っている部分にはトナーが付着せず、感光体ドラ
ム２００上の電荷の無い部分、つまり、露光された部分
にはＢｋトナーが吸着し、Ｂｋ潜像と相似なＢｋトナー
像が形成される。

【００２９】感光体ドラム２００上に形成されたＢｋト
ナー像は、感光体ドラム２００と接触状態で等速駆動し
ている中間転写ベルト２６１の表面にベルト転写器２６
５によって転写される。以下、感光体ドラム２００から
中間転写ベルト２６１へのトナー像転写をベルト転写と
いう。感光体ドラム２００上の若干の未転写残留トナー
は、感光体ドラム２００の再使用に備えて感光体クリー
ニング装置２０１で清掃される。ここで感光体ドラム２
００から回収されたトナーは回収パイプを経由して図示
しない排トナータンクに蓄えられる。

【００３０】感光体ドラム２００側では上述のようなＢ
ｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタ
イミングでカラースキャナ１による原稿画像の読み取り
が始まり、カラースキャナ１からの画像データが画像処
理部でＣ画像データに変換される。書き込み光学ユニッ
ト２２０は、半導体レーザ２２１が画像形成部からのＣ
画像信号に基づいて発光して感光体ドラム２００のラス
タ露光を行い、感光体ドラム２００上にＣ潜像を形成す
る。

【００３１】先のＢｋ潜像の後端部が現像位置を通過し
た後で、かつＣ潜像の先端部が現像位置に到達する前に
リボルバー現像ユニット２３０の回転動作が行なわれ、
Ｃ現像器２３１Ｃが現像位置にセットされてＣ潜像がＣ
現像器２３１ＣによりＣトナーで現像される。以後、Ｃ
現像器２３１ＣはＣ潜像領域の現像を続けるが、Ｃ潜像
の後端部が現像位置を通過した時点で、先のＢｋ現像器
２３１Ｂの場合と同様にリボルバー現像ユニット２３０
が回転動作を行ない、次のＭ現像器２３１Ｍが現像位置
に移動する。これもやはり次のＭ潜像の先端部が現像位
置に到達する前に完了する。

【００３２】感光体ドラム２００上に形成されたＣトナ
ー像は、中間転写ベルト２６１の表面にＢｋトナー像と
重ねてベルト転写器２６５によってベルト転写される。
感光体ドラム２００上の若干の未転写残留トナーは、感
光体ドラム２００の再使用に備えて感光体クリーニング
装置２０１で清掃される。

【００３３】感光体ドラム２００側では上述のようなＣ
画像形成工程の次にＭ画像形成工程に進み、所定のタイ
ミングでカラースキャナ１による原稿画像の読み取りが
始まり、カラースキャナ１からの画像データが画像処理
部でＭ画像データに変換される。書き込み光学ユニット
２２０は、半導体レーザ２２１が画像形成部からのＭ画
像信号に基づいて発光して感光体ドラム２００のラスタ
露光を行い、感光体ドラム２００上にＭ潜像を形成す
る。

【００３４】Ｃ潜像の後端部が現像位置を通過した後
で、かつＭ潜像の先端部が現像位置に到達する前にリボ
ルバー現像ユニット２３０の回転動作が行なわれ、Ｍ現
像器２３１Ｍが現像位置にセットされてＭ潜像がＭ現像
器２３１ＭによりＭトナーで現像される。以後、Ｍ現像
器２３１ＭはＭ潜像領域の現像を続けるが、Ｍ潜像の後
端部が現像位置を通過した時点で、リボルバー現像ユニ
ット２３０が回転動作を行ない、次のＹ現像器２３１Ｙ
が現像位置に移動する。これもやはり次のＹ潜像の先端
部が現像位置に到達する前に完了する。

【００３５】感光体ドラム２００上に形成されたＭトナ
ー像は、中間転写ベルト２６１の表面にＢｋトナー像、
Ｃトナー像と重ねてベルト転写器２６５によってベルト
転写される。感光体ドラム２００上の若干の未転写残留
トナーは、感光体ドラム２００の再使用に備えて感光体
クリーニング装置２０１で清掃される。

【００３６】感光体ドラム２００側では上述のようなＭ
画像形成工程の次にＹ画像形成工程に進み、所定のタイ
ミングでカラースキャナ１による原稿画像の読み取りが
始まり、カラースキャナ１からの画像データが画像処理
部でＹ画像データに変換される。書き込み光学ユニット
２２０は、半導体レーザ２２１が画像形成部からのＹ画
像信号に基づいて発光して感光体ドラム２００のラスタ
露光を行い、感光体ドラム２００上にＹ潜像を形成す
る。

【００３７】Ｍ潜像の後端部が現像位置を通過した後
で、かつＹ潜像の先端部が現像位置に到達する前にリボ
ルバー現像ユニット２３０の回転動作が行なわれ、Ｙ現
像器２３１Ｙが現像位置にセットされてＹ潜像がＹ現像
器２３１ＹによりＹトナーで現像される。以後、Ｙ現像
器２３１ＹはＹ潜像領域の現像を続けるが、Ｙ潜像の後
端部が現像位置を通過した時点で、リボルバー現像ユニ
ット２３０が回転動作を行ない、Ｂｋ現像器２３１Ｂｋ
が現像位置に移動する。

【００３８】感光体ドラム２００上に形成されたＹトナ
ー像は、中間転写ベルト２６１の表面にＢｋトナー像、
Ｃトナー像、Ｍトナー像と重ねてベルト転写器２６５に
よってベルト転写される。感光体ドラム２００上の若干
の未転写残留トナーは、感光体ドラム２００の再使用に
備えて感光体クリーニング装置２０１で清掃される。

【００３９】中間転写ベルト２６１は、このように感光
体ドラム２００に順次に形成したＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各
トナー像が、同一面に順次に位置合わせして転写される
ことにより４色重ねのトナー像が形成され、この４色重
ねのトナー像が転写紙５に紙転写器２６３により一括し
て転写される。

【００４０】転写紙５は、上記画像形成動作が開始され
る時期に上記転写紙カセット２０７、給紙バンク３、手
差しトレイのいずれかから給送されてレジストローラ対
２０９のニップで待機している。レジストローラ対２０
９は、紙転写器２６３に中間転写ベルト２６１上の４色
重ねトナー像の先端がさしかかるときにちょうど転写紙
５の先端が４色重ねトナー像の先端に一致するように回
転し、転写紙５と４色重ねトナー像とのレジスト合わせ
が行われる。

【００４１】転写紙５は、中間転写ベルト２６１上の４
色重ねトナー像と重ねられて正電位の紙転写器２６３の
上を通過するときに、紙転写器２６３によるコロナ放電
電流により正電荷で荷電され、４色重ねトナー画像が転
写される。続いて、転写紙５は、紙転写器２６３の左側
に配置された図示しないＡＣ＋ＤＣコロナによる分離除
電器を通過するときに分離除電器により除電され、中間
転写ベルト２６１から剥離されて搬送ベルト２１１に移
る。転写紙５は、紙搬送ベルト２１１で定着装置２７０
に搬送され、所定温度に制御された定着ロ−ラ２７１と
加圧ロ−ラ２７２のニップ部でトナー像が溶融定着され
て排出ローラ対２１２で装置本体外に送り出され、図示
しないコピ−トレイに表向きにスタックされる。

【００４２】一方、ベルト転写後の感光体ドラム２００
の表面は、感光体クリーニング装置２０１のブラシロ−
ラ、ゴムブレ−ドでクリーニングされ、除電ランプ２０
２で均一に除電される。また、転写紙５に４色重ねトナ
ー像を転写した後の中間転写ベルト２６１の表面に残留
したトナーは、ベルトクリーニング装置２６２のブレー
ドが再びブレ−ド接離機構で中間転写ベルト２６１に押
圧することによってクリーニングされる。

【００４３】ここで、繰り返して連続的に画像形成を行
うリピ−トコピ−時には、カラースキャナ１の動作及び
感光体ドラム２００への画像形成は、１枚目の４色目
（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定のタイミングで
２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に進む。また、
中間転写ベルト２６１の方は、１枚目の４色重ねトナー
像の転写紙５への一括転写工程に引き続き、ベルトクリ
ーニング装置２６２でクリーニングされた領域に２枚目
のＢｋトナー像がベルト転写される。その後は、１枚目
と同様な動作になる。

【００４４】以上は、Ａ４サイズ以下の４色フルカラー
画像を形成するコピ−モ−ドであるが、３色重ね画像を
形成するコピ−モ−ド、２色重ね画像を形成するコピ−
モ−ドの場合は、指定された色と回数の分について、上
記と同様な動作を行うことになる。また、単色画像を形
成するコピ−モ−ドの場合は、設定枚数の画像形成が終
了するまでの間、リボルバ現像ユニット２３０の指定色
の現像器のみが現像作動状態になり、ベルトクリーニン
グ装置２６２のブレ−ドが中間転写ベルト２６１に押圧
した状態のまま連続して画像形成動作が行われる。

【００４５】また、Ａ３サイズのフルカラー画像を形成
するコピーモードの場合には、中間転写ベルト２６１が
１周するごとに１色のトナー像を形成し、中間転写ベル
ト２６１の４回転で４色のトナー像を形成していくのが
望ましいが、装置全体を小さく、つまり中間転写ベルト
２６１の周長を抑え、小サイズの画像を形成する場合の
コピースピードを確保し、かつ最大サイズの画像形成時
のコピースピードも落さないようにするためには、中間
転写ベルト２６１が２周する間に１色のトナー像を形成
するのが好ましい。

【００４６】この場合には、Ｂｋトナー像が中間転写ベ
ルト２６１に転写された後、次の中間転写ベルト２６１
の１周では、カラープリンタ２における現像及び転写が
行なわれずに空回転し、その次の１周で次色のＣトナー
による現像が行われ、そのＣトナー像が中間転写ベルト
２６１に転写されるように各色画像形成工程が順次に行
われていく。このとき、現像器切り換えのためのリボル
バ現像ユニット２３０の回転動作は、上記空回転時に行
われる。

【００４７】次に、リボルバ現像ユニット２３０につい
て説明する。図３は、現像器２３１Ｋ，２３１Ｃ，２３
１Ｍ，２３１Ｙが一体となったリボルバ現像ユニット２
３０の内部構造を示す断面図である。図３では、感光体
ドラム２００に対向する現像位置にあるのがＢｋ現像器
２３１Ｋの現像室であり、図中時計回りの順に、Ｃ現像
器２３１Ｃの現像室、Ｍ現像器２３１Ｍの現像室、Ｙ現
像器２３１Ｙの現像室となっている。

【００４８】ここで、４つの現像室の内部構造は全く同
じであるので、以下、図３で現像位置にあるＢｋ現像器
２３１Ｋを代表としてその内部構造を説明する。現像ケ
ーシング２３０Ａにより形成される現像室は、感光体ド
ラム２００に向けた開口部が形成され、この開口部を介
して一部が露出するように、図示しない磁界発生手段で
あるマグネットローラを内包する現像剤担持体としての
現像ローラ２３１ＫＲが設けられている。

【００４９】また、現像室内には、現像ローラ２３１Ｋ
Ｒに担持されて感光体ドラム２００との対向部へ搬送さ
れる現像剤の量を規制するドクタブレード２３１ＫＤ
と、このドクタブレード２３１ＫＤで規制されて現像室
内に押し留められた現像剤の一部を中心軸線方向に沿っ
て奥側から手前側へ搬送する上搬送スクリュー２３１Ｋ
Ｓと、スクリューケース２３１ＫＣと、現像室内の現像
剤を撹拌する撹拌パドル２３１ＫＰとが設けられてい
る。

【００５０】この撹拌パドル２３１ＫＰ内には、中心軸
線方向に沿って手前側から奥側へ現像剤を搬送する下搬
送スクリュー２３１ＫＳＰが収容されている。この下搬
送スクリュー２３１ＫＳＰの下方の現像ケーシング２３
０Ａには、現像室内の現像剤を回収するための図示しな
い剤回収口が形成され、常時は剤回収用フタ２３１ＫＺ
で閉じられている。

【００５１】図４は、上記リボルバ現像ユニット２３０
におけるトナー循環経路を示す断面図である。スクリュ
ーケース２３１ＫＣ内において、ドクタブレード２３１
ＫＤで規制されて上搬送スクリュー２３１ＫＳにより図
中右側から左側へ搬送された現像剤は、前側板２３１Ｆ
Ｆの開口部を通過して落下部２３２から下搬送スクリュ
ー２３１ＫＳＰ上に落下し、さらに下搬送スクリュー２
３１ＫＳＰにより図中左側から前側板２３１ＦＦの開口
部を通過して右側へ搬送される。これにより、現像ロー
ラ２３１ＫＲ（図３参照）は、撹拌パドル２３１ＫＰ上
に存在する現像剤を担持して汲み上げ、現像領域へ搬送
する。

【００５２】現像ローラ２３１ＫＲ上の現像剤のうちド
クタブレード２３１ＫＤで規制された現像剤は、スクリ
ューケース２３１ＫＣ内に落下し、このスクリューケー
ス２３１ＫＣで現像ローラ２３１ＫＲの有効幅内に搬送
され、この有効幅内の撹拌パドル２３１ＫＰの中空円筒
部の図示しない現像剤排出口から現像室内に排出され、
再び現像ローラ２３１ＫＲに担持される。つまり、現像
室内での現像剤のいわゆる横撹拌が行われる。

【００５３】撹拌パドル２３１ＫＰの中空円筒部の図示
しない現像剤排出口から現像室下部に排出された現像剤
は、撹拌パドル２３１ＫＰの回転によりその撹拌板部に
おいていわゆる縦撹拌が行われる。また、図示しないト
ナー補給ローラの回転により下搬送スクリュー２３１Ｋ
ＳＰ上に落下したトナーＱは、下搬送スクリュー２３１
ＫＳＰにより落下部２３２まで搬送され、ここで上搬送
スクリュー２３１ＫＳから落下した現像剤内に取り込ま
れて互いに混合され、この混合された現像剤が図示しな
い現像剤排出口から現像室内に入ることにより、現像室
内の現像剤のトナー濃度が上昇する。

【００５４】次に、トナー補給について説明する。図５
は、上記リボルバー現像ユニット２３０のトナー補給部
の内部構造を示す断面図であり、図３に示すようにＢｋ
現像器２３１Ｋが現像位置にあるときの状態を示してい
る。上記トナー補給部は、各色に対応したトナー収容器
としてのトナーカートリッジ２３０ＫＴ、２３０ＣＴ、
２３０ＭＴ、２３０ＹＴにより構成されている。このう
ち、黒用のトナーカートリッジ２３０ＫＴは、黒トナー
の使用頻度が高いためにリボルバ現像ユニット２３０の
中心部分に設置されている。

【００５５】このトナーカートリッジ２３０ＫＴは、紙
面垂直方向に長く容量をもたせており、リボルバ現像ユ
ニット２３０の回転とともにＢＫトナー受入用ケース２
３０ＫＴＨにトナーが補給されるように構成されてい
る。このＢＫトナー受入用ケース２３０ＫＴＨとトナー
を搬送する下搬送スクリュー２３１ＫＳＰとの間には、
トナー補給ローラ２３０ＫＲを回転させるトナー補給モ
ータ２３０ＨＭが配置されている。また、その他のトナ
ーカートリッジ２３０ＣＴ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴ
は、各トナーカートリッジ２３０ＣＴ、２３０ＭＴ、２
３０ＹＴの略凹形状に形成された部分と、各トナー受入
用ケース２３０ＣＴＨ、２３０ＭＴＨ、２３０ＹＴＨの
略凸形状に形成された部分とが嵌合した状態で組み付け
られている。

【００５６】４つのトナー受入用ケース２３０ＫＴＨ、
２３０ＣＴＨ、２３０ＭＴＨ、２３０ＹＴＨの内、各カ
ラー現像器２３１Ｃ，２３１Ｍ，２３１Ｙに対応した３
つのカラートナー受入用ケース２３０ＣＴＨ、２３０Ｍ
ＴＨ、２３０ＹＴＨは、対応する現像室が現像位置に位
置するときにトナー補給ローラ２３０ＣＲ、２３０Ｍ
Ｒ、２３０ＹＲの上方になる個所にトナー受入れ口が形
成された周壁部を有する。この周壁部が、図６に示すよ
うに、リボルバ現像ユニットの回転軸と平行なスライド
によりトナー排出口を下向きにして上記トナー受入れ口
に一致させるようにカラートナーカートリッジ２３０Ｃ
Ｔ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴを取り付けるカラートナー
収容器取付部２３４になっている。

【００５７】他方、黒現像器２３１Ｋに対応した黒トナ
ー受入用ケース２３０ＫＴＨは、図５に示すように、カ
ラートナー受入用ケース２３０ＣＴＨ、２３０ＭＴＨ、
２３０ＹＴＨにカラートナーカートリッジ２３０ＣＴ、
２３０ＭＴ、２３０ＹＴを取り付けた状態の両者の全体
周壁形状とほぼ同一形状の周壁形状をしている。この周
壁部分のリボルバ現像ユニット中心線に面した個所に
は、黒トナーカートリッジ２３０ＫＴのトナー排出口２
３０ＫＨに対応する形状のトナー受入れ口が形成されて
いる。このトナー受入れ口は、リボルバ現像ユニット回
転軸に平行な支軸により一端が回動自在に軸支されたシ
ャッタ２３０ＫＳによって内側から塞ぐことができるよ
うになっている。

【００５８】Ｂｋ現像器２３１Ｋへのトナー補給を実施
する場合は、まずトナー補給モータ２３０ＨＭによりト
ナー補給ローラ２３０ＫＲを回転させる。すると、トナ
ーカートリッジ２３０ＫＴやＢＫトナーホッパ２３０Ｋ
ＴＨ内のトナーが、下搬送スクリュー２３１ＫＳＰ（図
４参照）上に落下して下搬送スクリュー２３１ＫＳＰの
回転とともに搬送され、混合撹拌されながら前側板２３
１ＦＦ（図４参照）の開口部を通過してＢｋ現像器２３
１Ｋ内に送られる。

【００５９】図１は、本実施例の制御系の構成を示す。
制御手段としての制御部５００は、本実施例の上記電子
写真プロセスや紙搬送処理を制御する部分であり、演算
制御処理を実行するＣＰＵ（中央処理装置）５００Ａ
と、上記演算制御処理のための基本プログラム及びこれ
らの処理のための基本データを蓄積しているＲＯＭ５０
０Ｂと、各種データを一時的に格納及び退避させるため
のＲＡＭ５００Ｃと、外部機器と接続するためのＩ／Ｏ
インターフェース５００Ｄとを備えている。

【００６０】Ｉ／Ｏインターフェース５００Ｄの入力側
には、トナー残量検知センサ２７５、感光体ドラム２０
０と対向配置されている光学センサ（発光素子及び受光
素子との組み合わせからなる現像濃度パターン検知器）
２０５、電位センサ（電位検出器）２０４、ＢＫ用カー
トリッジセンサ２７３、カラー用カートリッジセンサ２
７４がそれぞれ接続されている。

【００６１】電位センサ２０４は、現像位置前で感光体
ドラム２００の表面電位を検出するためのセンサであ
る。各カートリッジセンサ２７３及び２７４は、トナー
カートリッジの交換の有無を検出するための光学センサ
である。トナー残量検知センサ２７５は、トナーカート
リッジ内のトナー残量が所定の量よりも低下したか否か
を検知するためのセンサである。

【００６２】Ｉ／Ｏインターフェース５００Ｄの出力側
には、現像バイアス印加手段を含む現像バイアス制御駆
動部５０２、帯電制御駆動部５０３、トナー補給駆動部
５０４、レーザ発光駆動部５０５、現像剤担持体駆動手
段としての現像ローラ駆動部５０１、現像リボルバ駆動
部５０６、像担持体駆動手段としての感光体駆動部５０
７がそれぞれ接続されている。

【００６３】上述したようなトナー補給のための動作
（以下、リカバリ動作という）が実施される場合には、
その制御は制御部５００によって行われる。具体的に
は、感光体ドラム２００上に基準パターンを形成し、そ
の反射光量を現像濃度パターン検知器２０５で検出す
る。制御部５００のＣＰＵ５００Ａは、現像濃度パター
ン検知器２０５で検出された反射光量から基準パターン
のトナー付着量を算出し、そのトナー付着量と画像面積
とから、適切なトナー補給量を決定する。ＣＰＵ５００
Ａがその決定したトナー補給量に基づいてトナー補給駆
動部５０４を制御し、リカバリ動作が実行される。

【００６４】次に、トナー付着量の算出について説明す
る。図７は、本実施例で使用した光学センサである現像
濃度パターン検知器２０５の出力特性を示す。特性曲線
ａは黒トナーに対する現像濃度パターン検知器２０５の
出力特性を示し、特性曲線ｂはカラートナーに対する現
像濃度パターン検知器２０５の出力特性を示している。
この現像濃度パターン検知器２０５の出力特性は、顕像
化後の基準パターンのトナー付着量が少ないときにその
反射光量が増えて該検知器２０５の出力、すなわちＶsp
の値が上昇する。逆に、顕像化後の基準パターンのトナ
ー付着量が多いときにその反射光量が減ってＶspの値が
下降する。ただし、特性曲線ｂから分かるようにカラー
トナーの場合はトナー付着量が所定以上になるとトナー
表面からの反射光が増えて再びゆるやかに上昇する特性
を持っている。

【００６５】現像濃度パターン検知器２０５の出力特性
は、図７の特性曲線ｂで示すようなカラートナーの場合
には、感光体ドラム２００の地肌部の反射光量（Ｖｓｇ
＝４．０）に対してダイナミックレンジが特性曲線ａで
示すような黒トナーの場合に比して狭い。これは、カラ
ートナーの場合、カラートナー表面からの直接反射光
が、感光体ドラム２００からの反射光に対して多くなる
ために起こる現象である。現像濃度パターン検知器２０
５の出力特性が飽和するＶｓｐ値（以下、Ｖｍｉｎとい
う）は、現像濃度パターン検知器２０５として用いる光
学センサの特性、感光体ドラム２００、現像条件などの
ばらつきによって変化するため、次式によって規格化し
ている。 ｋ＝（Ｖｓｐ−Ｖｍｉｎ）／（Ｖｓｇ−Ｖｍｉｎ） 次に、トナー補給制御時の処理について説明する。図８
はトナー補給制御を示すフローチャートである。制御部
５００は、まずレーザ発光駆動部５０５などを制御して
感光体ドラム２００上に中間調の静電潜像を基準パター
ンとして形成する（ステップＳ１）。この場合、感光体
ドラム２００は、帯電チャージャ２０３により一様に帯
電されて書き込み光学ユニット２２０によりレーザ光で
露光されて基準パターンの静電潜像が形成される。

【００６６】この基準パターンの静電潜像の電位は電位
センサ２０４によって読み込まれ、制御部５００は基準
パターンの潜像電位に対する電位センサ２０４の出力値
をＲＡＭ５００Ｃに格納する（ステップＳ２）。その
後、上記基準パターンの静電潜像はリボルバ現像ユニッ
ト２３０の現像器によって現像されることで、基準パタ
ーンのトナー像となる。この場合、制御部５００は、リ
ボルバ現像ユニット２３０の現像位置に位置している現
像器に現像バイアス制御駆動部５０２を介して、ＲＡＭ
５００Ｃに格納された電位に対して一定のポテンシャル
Ｖｐｐ（本実施例においてはブラック：１３０Ｖ，カラ
ー：１３０Ｖで、図示しない環境補正テーブルによって
高温高湿で−１０Ｖ、低温低湿で＋１０Ｖの補正を行っ
たもの）を加えた現像バイアスを印加する。

【００６７】現像濃度パターン検知器２０５は、基準パ
ターンのトナー像に対して反射光量（濃度）を検出し
（ステップＳ３）、制御部５００は現像濃度パターン検
知器２０５の出力値から上記式によって規格化したトナ
ー付着量ｋを算出する（ステップＳ４）。制御部５００
は、このようにして求めた規格化したトナー付着量ｋか
ら、予め定められた規格化したトナー付着量とトナー補
給量との関係を示すテーブル（図示せず）を参照してト
ナー補給量を求め、このトナー補給量に基づいて上記ト
ナー補給モータを制御することにより上記トナー補給部
から上記現像器へトナー補給を行う（ステップＳ５）。

【００６８】次に、この実施例におけるトナーニアエン
ド及びトナーエンドの検知について説明する。この実施
例においては、トナーカートリッジ２３０ＫＴ、２３０
ＣＴ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴが空になった状態を、ユ
ーザに対して該トナーカートリッジの交換を促すべき状
態であるトナーニアエンドの状態として扱う。本実施例
においては、トナーニアエンドの時にはトナーカートリ
ッジ中にトナーが存在しない状態となっている。この実
施例では該トナーカートリッジの交換は現像位置におい
て行う。

【００６９】また、トナーカートリッジ２３０ＫＴ、２
３０ＣＴ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴが空になった時点か
ら、その空になったトナーカートリッジを交換すること
なく、所定の枚数だけ画像形成を行った時点におけるそ
の空になったトナーカートリッジの状態を、トナーエン
ドの状態として扱う。この所定の枚数は、例えば、トナ
ーエンド状態になった時点におけるトナー受入用ケース
の内部のトナーを消費し、各現像室内のトナーを消費す
るまでに画像形成可能な画像形成枚数を、平均的な画像
形成におけるトナー消費量を考慮して予測したものであ
る。なお、トナーエンドの検知には、トナーニアエンド
になった時点以後の画像データによりトナー消費量を計
算してトナーエンドを検知する方式などを用いてもよ
い。

【００７０】この実施例では、上記トナーニアエンド
を、トナー受入用ケース内のトナー量によって検知す
る。このため、図６にカラートナー用のトナー受入用ケ
ースの一つ２３０ＭＴＨを例にして示すように、トナー
受入用ケース２３０ＭＴＨの装置前側の端壁部分２３０
ＭＴＨａに、トナー残量検知用の被検知部としての中空
の発光部対向凹部２３５Ｍａ及び受光部対向凹部２３５
Ｍｂをトナー受入用ケース２３０ＭＴＨ内側に突出させ
て形成しており、発光部対向凹部２３５Ｍａ及び受光部
対向凹部２３５Ｍｂの内側にはトナー受入用ケース２３
０ＭＴＨ内のトナーが入らない。以下、このトナー受入
用ケース２３０ＭＴＨを例にして説明するが、他のカラ
ートナー用のトナー受入用ケースや黒トナー用のトナー
受入用ケースについても同様である。

【００７１】発光部対向凹部２３５Ｍａ及び受光部対向
凹部２３５Ｍｂは、図中上下方向での具体的な位置とし
ては、図６に示すように、トナー受入用ケース２３０Ｍ
ＴＨ内であって、トナー補給ローラ２３０ＭＲ及び、該
ローラとケース内壁面とをシールするシール部材２３０
ＭＲａで区画された下搬送スクリュウ２３１ＭＳＰ側と
トナーカートリッジ内部側のうち、トナーカートリッジ
内部側に設けられている。

【００７２】図示の例では、図６中のＹ−Ｙ線による断
面を示す図９（ｂ）のように、発光部対向凹部２３５Ｍ
ａ及び受光部対向凹部２３５Ｍｂは、トナー補給ローラ
２３０ＭＲの上側であって、リボルバ現像ユニット２３
０の回転に伴いマゼンタ現像器２３１Ｍが現像ポジショ
ンに位置してトナーカートリッジ２３０ＭＴから落下し
てきたトナーに没する位置に設けられている。

【００７３】図６中のＸ−Ｘ線による断面を示す図９
（ａ）や上記図９（ｂ）に示すように、現像ポジション
に位置する現像器に対応するトナー受入用ケース２３０
ＭＴＨの両凹部２３５Ｍａ，２３５Ｍｂに対向するよう
に、発光部としての赤外ＬＥＤからなる発光素子２３６
及び受光部としてのリモコン用受光素子２３７が装置本
体側に設けられて同一の基板に取り付けられている。す
なわち、本実施例では、発光素子２３６及び受光素子２
３７は、現像器が現像ポジションに位置するときに、該
現像器に対応するトナー受入用ケース２３０ＭＴＨ内の
トナー残量を検知する。なお、発光素子２３６、受光素
子２３７は上述のトナー残量検知センサ２７５を構成す
るものである。上記両凹部２３５Ｍａ，２３５Ｍｂ及び
トナー残量検知センサ２７５によって、上記トナー受入
用ケース内のトナー残量を検知するトナー残量検知手段
が構成されている。

【００７４】図９（ａ）において、上記一対の中空の凹
部２３５Ｍａ，２３５Ｍｂの互いに対向する壁面部に
は、発光素子２３６からの光に対して透明な透過部２３
８ａ，２３８ｂを有している。また、発光部対向凹部２
３５Ｍａには、発光素子２３６からの光を発光部対向凹
部２３５Ｍａにおける透過部２３８ａに向けて反射する
反射部２３９ａを形成するとともに、受光部対向凹部２
３５Ｍｂには、受光部対向凹部２３５Ｍｂにおける透過
部２３８ｂを透過してきた光を受光素子２３７に向けて
反射させる反射部２３９ｂを形成している。

【００７５】図示の例では、トナー受入用ケース２３０
ＭＴＨの装置前側の端壁部分２３０ＭＴＨａに四角窓を
形成し、この窓に例えばポリカーボネート（以下、ＰＣ
という）のような透明な材質からなる中空の三角柱状部
材をはめ込んで上記各凹部２３５Ｍａ，２３５Ｍｂを構
成している。そして、各凹部２３５Ｍａ，２３５Ｍｂ
は、他の部分よりも光反射率の高い部材、例えば銀色の
反射テープ１００ａ，１００ｂを貼り付けて反射部２３
９ａ，２３９ｂを構成している。これに代え、反射部２
３９ａ，２３９ｂのみを他の部分よりも光反射率の高い
部材を用いて構成したり、反射部２３９ａ，２３９ｂに
のみ金を蒸着したりしてもよい。

【００７６】なお、発光素子２３６の光源として指向角
の広い光源を採用した場合には、本来受光素子２３７で
受光されるべき光以外に、発光素子２３６及び受光素子
２３７が対向しているトナー受入用ケース２３０ＭＴＨ
の端壁部分２３０ＭＴＨａに入射してその肉厚部を伝播
し、結果的に受光素子２３７で受光される伝播光が生じ
てしまう。そして、この光も受光素子２３７で検知され
て検知出力におけるノイズとして現れるため、トナーが
あるにもかかわらず無いと誤検知してしまう恐れがあ
る。

【００７７】これを防止するためには、例えば、トナー
受入用ケース２３０ＭＴＨの端壁部分２３０ＭＴＨａ
を、該端壁部分２３０ＭＴＨａの肉厚部を光が伝播しな
い材料として、例えば黒のＰＣを用いて構成する。これ
に代え、上記発光素子２３６と受光素子２３７とにそれ
ぞれ対向している上記トナー受入用ケース２３０ＭＴＨ
の壁部分を、発光素子２３６から発せられた光の一部
が、前記壁部分のうち発光部対向凹部２３５Ｍａ及び受
光部対向凹部２３５Ｍｂ以外の端壁部分２３０ＭＴＨａ
で反射したとしても、この反射光が受光素子２３７で受
光されない方向に反射されるように構成してもよい。

【００７８】また、上記トナー残量検知は、リボルバ現
像ユニット２３０の回転により所定の現像器を現像ポジ
ションに位置させた時点でリボルバ現像ユニット２３０
の回転を停止した状態で該所定の現像器についてのトナ
ー受入用ケースについて行うため、この停止状態で、検
知対象のトナー受入用ケース、例えばマゼンタトナー受
け入れ用ケース２３０ＭＴＨにおける両凹部２３５Ｍ
ａ，２３５Ｍｂの各透過部２３８ａ，２３８ｂが鉛直方
向に並んで配設されていると、現像によってトナー受入
用ケース２３０ＭＴＨ内のトナーが消費されても、重力
方向の下側に位置する透過部にトナーが残留してしまう
ことがある。透過部にこのようなトナーが残留してしま
うと、トナー受入用ケース２３０ＭＴＨ内にトナーがほ
とんど存在しないにもかかわらず、まだトナー受入用ケ
ース２３０ＭＴＨ内にトナーが存在していると検知して
誤検知につながってしまう。

【００７９】よって、トナー残量検知の際にトナー受入
用ケース２３０ＭＴＨ内にトナーが残留しないような態
様で、透過部２３８ａ，２３８ｂの各面を対向配置する
ことが望ましい。例えば、図示の例のように、透過部２
３８ａ，２３８ｂの対向面が重力方向に平行になるよう
に対向配置する。このような配置にすることによって、
トナーが重力により透過部２３８ａ、２３８ｂに滞留し
にくくさせることができる。

【００８０】本実施例におけるトナーニアエンド検知
は、現像ポジションに位置する現像器のトナーに対して
次のようになされる。なお、マゼンタ現像器２３０Ｍが
現像ポジションに位置するものとして説明するが、他の
現像器が現像ポジションに位置する場合も同様である。
図９（ａ）において、まず、発光素子２３６から発せら
れた光は、発光素子２３６に対向する端壁部分２３０Ｍ
ＴＨａに形成された発光部対向凹部２３５Ｍａの反射部
２３９ａで反射され、透過部２３８ａを透過する。ここ
で、トナー受入用ケース２３０ＭＴＨ内のトナー量が所
定量以上であると、透過部２３８ａを透過した光は、ト
ナーで遮られるために受光部対向凹部２３５Ｍｂの透過
部２３８ｂに入射せず、受光素子２３７には到達しな
い。一方、トナー受入用ケース２３０ＭＴＨ内のトナー
量が所定量以下であると、透過部２３８ａを透過した光
は、トナーで遮られることがなく、受光部対向凹部２３
５Ｍｂの透過部２３８ｂに入射した後、更に反射部２３
９ｂで反射されて受光素子２３７で受光される。このよ
うに、発光素子２３６から発せられた光が、トナー受入
用ケース２３０ＭＴＨ内のトナー量が所定量以下である
ときのみ受光素子２３７で受光されるので、受光素子２
３７が光を受光したか否かを検知することで、トナー受
入用ケース２３０ＭＴＨ内に所定量のトナーがあるか否
かを検知できる。すなわち、発光素子２３６及び受光素
子２３７によりトナー受入用ケース２３０ＭＴＨ内に所
定量以上のトナーが無いことを検知したときは、トナー
カートリッジが空である、すなわち、トナーニアエンド
であると検知できる。このように、トナーカートリッジ
内のトナーが消費されたことを検知することで、画像濃
度を落とすことなく、また、該トナーカートリッジ内の
トナーを無駄にせず、有効に利用することができる。

【００８１】制御部５００は、受光素子２３７の出力信
号からトナーカートリッジがトナーニアエンド状態であ
るか否かを判断し、トナーカートリッジがトナーニアエ
ンド状態であると判断した時には例えば操作パネル上に
トナーニアエンドである旨及びトナーニアエンド状態で
あるトナーカートリッジを表示させてそのトナーカート
リッジの交換を促す。制御部５００は、この表示の後、
そのトナーニアエンド状態であるトナーカートリッジが
交換されることなく、所定の枚数の画像形成が行われた
時点で、トナーエンドと判断して画像形成動作を禁止す
る。

【００８２】図１１はトナー残量検知センサ２７５の受
光素子２３７の出力信号電圧を示す。受光素子２３７の
出力信号電圧は、トナーカートリッジ内のトナー残量が
有れば高レベル６２１となり、トナーカートリッジ内の
トナー残量が無ければ低レベル８２２となる。

【００８３】図１０は本実施例のトナー収容部内のトナ
ー残量を検知する制御を示す。制御部５００は、現像リ
ボルバ駆動部５０６を制御して上述のようにリボルバ現
像ユニット２３０を回転させ、画像形成する色の現像器
（感光体ドラム２００上に形成すべきトナー像の色の現
像を行う現像器）を現像位置へ移動させる（ステップＳ
１１）。次いで、現像位置の現像器を用いて上述のよう
に感光体ドラム２００上にＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのいずれか
の色のトナー像が形成されて中間転写ベルト２６１へ転
写される（ステップＳ１２）。

【００８４】次に、画像形成する色のトナー収容部とし
てのトナーカートリッジに対してトナー残量検知センサ
２７５の発光素子２３６が最適な発光光量の光を出力
し、この光が発光部対向凹部２３５Ｍａの反射部２３９
ａ及び透過部２３８ａ、トナーカートリッジ内の透過部
２３８ａ，２３８ｂ間のトナー残量検知箇所、受光部対
向凹部２３５Ｍｂの透過部２３８ｂ及び反射部２３９ｂ
を経由して受光素子２３７に向かう。ここで、発光素子
２３６からの光は、透過部２３８ａ，２３８ｂ間のトナ
ー残量検知箇所にトナーが有ればトナーで遮断され、透
過部２３８ａ，２３８ｂ間のトナー残量検知箇所にトナ
ーが無ければトナーによる遮断がなされずに受光素子２
３７に到達して光電変換されることにより、トナーカー
トリッジ内のトナー残量の有無が検知される（ステップ
Ｓ１３）。

【００８５】トナー残量検知センサ２７５の受光素子２
３７の出力信号はＩ／Ｏインターフェース５００Ｄへ送
られ、ＣＰＵ５００ＡはＩ／Ｏインターフェース５００
Ｄを介して受光素子２３７の出力信号を読み込んでトナ
ーカートリッジ内のトナー残量の有無を判断する（ステ
ップＳ１４）。ＣＰＵ５００Ａは、受光素子２３７の出
力信号が高レベルであればトナーカートリッジ内のトナ
ー残量が有ると判断してステップＳ１５で連続して同じ
色の現像を行うか否かを判断し、連続して同じ色の現像
を行う場合にはステップＳＳ１２に戻る。

【００８６】また、ＣＰＵ５００Ａは、連続して同じ色
の現像を行わない場合には、ステップＳ１６で画像形成
が全て終了したか否かを判断し、画像形成が終了してい
ない場合にはステップＳ１１に戻る。また、ＣＰＵ５０
０Ａは、受光素子２３７の出力信号が低レベルであれば
トナーカートリッジ内のトナー残量が無いと判断し、表
示部にトナーカートリッジ内がトナーニアエンドである
ことを表示させてステップＳ１５に進む。

【００８７】図１２はトナー残量検知センサ２７５の概
略を示す。トナー残量検知センサ２７５の発光部２３６
は、９４０ｎｍの光を発し、基本周波数８ｋＨｚのパル
ス発光のオン／オフを１０μｓの間隔で繰返す。発光部
２３６は、一回のトナーカートリッジ内トナー残量の有
無検知にはオン／オフ動作を２０回繰返す。一方、受光
部２３７からの出力信号は、発光部２３６が点灯しない
状態や、発光部２３６からの光を受光部２３７で受光し
ない状態のときに高レベルとなり、発光部２３６からの
光を受光部２３７で受光したときに低レベルとなる。ま
た、トナー残量検知センサ２７５は、可変抵抗器として
のボリューム抵抗８００を有し、この抵抗８００の抵抗
値が変わることによって発光部２３６の発光出力が変わ
る。ボリューム抵抗８００は制御部５００により制御さ
れて抵抗値が変更される。

【００８８】制御部５００は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のト
ナーが収容されるトナーカートリッジ２３０ＫＴ、２３
０ＣＴ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴのトナーエンド検知時
にトナーカートリッジ２３０ＫＴ、２３０ＣＴ、２３０
ＭＴ、２３０ＹＴ内に残っているトナーの量が少なくな
るように、リボルバ現像ユニット２３０の現像位置に位
置している現像器で用いる色のトナーに応じてボリュー
ム抵抗８００の抵抗値を変更する。

【００８９】例えば、制御部５００は、トナー残量検知
センサ２７５の発光素子２３６から発射されて発光部対
向凹部２３５Ｍａの反射部２３９ａ及び透過部２３８
ａ、トナーカートリッジ内の透過部２３８ａ，２３８ｂ
間のトナーを透過した光の光量がトナーカートリッジ２
３０ＫＴ、２３０ＣＴ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴ内の同
じ残量のＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙ各色のトナーに対して概略等し
くなるように（同じ値に近づくように）、リボルバ現像
ユニット２３０の現像位置に位置している現像器で用い
る色のトナーに応じてボリューム抵抗８００の抵抗値を
変更する。

【００９０】図１３は、ボリューム抵抗８００の抵抗値
を変更しない対策前におけるトナーエンド検知時の各ト
ナーカートリッジ内のトナー残量と、本実施例における
対策後のトナーエンド検知時の各トナーカートリッジ２
３０ＫＴ、２３０ＣＴ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴ内のト
ナー残量を示す。対策前におけるトナーエンド検知時の
各トナーカートリッジ内のトナー残量は、Ｂｋトナーの
残量６．２ｇに対してＣ，Ｍ，Ｙのカラートナーの残量
が４７．１ｇ，４３．５ｇ，４２．９ｇと多い。しか
し、本実施例におけるトナーエンド検知時の各トナーカ
ートリッジ２３０ＫＴ、２３０ＣＴ、２３０ＭＴ、２３
０ＹＴ内のトナー残量は、Ｂｋトナーの残量６．９ｇに
対してＣ，Ｍ，Ｙのカラートナーの残量も５．２ｇ，
６．４ｇ，７．４ｇと少なくなる。このため、カラート
ナーが収容されているトナー収容部内のトナーが完全に
無くなる前に光がカラートナーを透過するようになって
トナーニアエンドを検知してしまってトナーエンドを誤
検知するということを防止することができ、トナーエン
ド検知時にトナーカートリッジ２３０ＫＴ、２３０Ｃ
Ｔ、２３０ＭＴ、２３０ＹＴ内のトナー残量が多いとい
う問題を解決することができる。

【００９１】このように、本実施例によれば、トナーの
種類に応じてトナー残量検知手段としてのトナー残量検
知センサ２７５のトナー残量検知に用いる光の発生量を
変更するので、トナーエンドの誤検知を防止することが
でき、トナーエンド検知時にトナー収容部内のトナー残
量が多いという問題を解決することができる。なお、本
発明は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば
トナー残量検知手段は光の代りに超音波などの電磁波を
用いるセンサでもよい。また、本発明は、ファクシミ
リ、プリンタ等の画像形成装置、ベルト状感光体やシー
ト状感光体などの像担持体を有する画像形成装置に適用
することができる。

【００９２】

【発明の効果】以上のように請求項１〜3に係る発明に
よれば、トナーエンドの誤検知を防止することができ、
トナーエンド検知時にトナー収容部内のトナー残量が多
いという問題を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の制御系の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】同実施例の概略を示す断面図である。

【図３】同実施例におけるリボルバ現像ユニットの内部
構造を示す断面図である。

【図４】同実施例のリボルバ現像ユニットにおけるトナ
ー循環経路を示す断面図である。

【図５】同実施例におけるリボルバー現像ユニットのト
ナー補給部の内部構造を示す断面図である。

【図６】同実施例におけるトナーカートリッジのトナー
受入用ケースの着脱操作を説明するための図である。

【図７】同実施例における現像濃度パターン検知器の出
力特性を示す特性図である。

【図８】同実施例のトナー補給制御を示すフローチャー
トである。

【図９】図６のＸ−Ｘ線断面及びＹ−Ｙ線断面を示す断
面図である。

【図１０】同実施例のトナー収容部内のトナー残量を検
知する制御を示すフローチャートである。

【図１１】同実施例におけるトナー残量検知センサの受
光素子の出力信号電圧を示す波形図である。

【図１２】同実施例のトナー残量検知センサの概略を示
す図である。

【図１３】従来例におけるトナーエンド検知時の各トナ
ーカートリッジ内のトナー残量と、本実施例におけるト
ナーエンド検知時の各トナーカートリッジ内のトナー残
量を示す図である。

【図１４】従来のトナーエンド検知方式の光透過部に付
着したトナーの光透過性を示す特性図である。

【符号の説明】

２００ 感光体ドラム ２０３ 帯電チャージャ ２０４ 電位センサ ２０５ 光学センサ ２２０ 書込み光学ユニット ２３０ リボルバ現像ユニット ２３１Ｋ、２３１Ｃ、２３１Ｍ、２３１Ｙ 現像器 ２３６ 発光素子 ２３７ 受光素子 ２７５ トナー残量検知センサ ８００ ボリューム抵抗

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上の静電潜像を現像する現像部
   と、この現像部に補給するトナーを収容したトナー収容
   部と、このトナー収容部内に設けられた被検知部を有
   し、前記トナー収容部内のトナー残量が所定の量より少
   なくなって前記被検知部が前記トナー収容部内のトナー
   で埋まらなくなるかどうかによる電磁波の通過の有無を
   検知することによって前記トナー収容部内のトナー残量
   を検知するトナー残量検知手段とを備えた画像形成装置
   において、前記トナーの種類に応じて前記トナー残量検
   知手段のトナー残量検知に用いる電磁波の発生量を変更
   することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、前
   記トナー残量検知手段は電磁波発生量を変更することが
   可能なセンサを用いることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】像担持体上の静電潜像を現像する現像部
   と、この現像部に補給するトナーを収容したトナー収容
   部とを有する画像形成装置のトナー残量検知方式であっ
   て、前記トナー収容部内に設けられた被検知部を有し、
   前記トナー収容部内のトナー残量が所定の量より少なく
   なって前記被検知部が前記トナー収容部内のトナーで埋
   まらなくなるかどうかによる電磁波の通過の有無を検知
   することによって前記トナー収容部内のトナー残量を検
   知するトナー残量検知手段を備えたトナー残量検知方式
   において、前記トナーの種類に応じて前記トナー残量検
   知手段のトナー残量検知に用いる電磁波の発生量を変更
   することを特徴とするトナー残量検知方式。