JP2002099138A

JP2002099138A - 画像形成装置、カートリッジ及び画像形成システム

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Publication number: JP2002099138A
Application number: JP2000289636A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Kakeshita; 智美掛下; Takeo Shoji; 武夫庄子; Hideki Matsumoto; 英樹松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2002-04-05

Abstract

(57)【要約】【課題】正確に現像剤量を検知し、それを使用者に報
知して、適切なカートリッジ交換時期を使用者に知らせ
ることができる画像形成装置、カートリッジ及び画像形
成システムを提供する。【解決手段】カートリッジ（Ｂ）が着脱可能な画像形
成装置（１００）において、カートリッジの現像剤収納
容器（４）と現像手段（５）との間にカートリッジの使
用開始時に開封される現像剤封止部材（６）を設け、現
像剤封止部材（６）が開封される前に装置本体（Ａ）内
で現像剤残量検知手段（３０）が出力した値に対応する
情報を、装置本体（Ａ）が備えた記憶手段（２０）に記
憶させる構成とする。

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
真方式を用いた画像形成装置に関するものであり、特
に、画像形成装置本体に搭載された記憶手段を用いて、
プロセスカートリッジ、カートリッジ化された現像装置
などとされる、装置本体に装着可能なカートリッジ内の
現像剤の量を検知して報知することのできる画像形成装
置、カートリッジ及び画像形成システムに関する。

【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などが含まれる。

【０００３】又、電子写真画像形成装置本体に着脱可能
なカートリッジとは、電子写真感光体、電子写真感光体
を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に現像剤を供給
する現像手段、電子写真感光体をクリーニングするクリ
ーニング手段のうち少なくとも一つを有するものをい
う。特に、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、電子写真複写機やレーザービーム
プリンタなどの電子写真方式の画像形成装置は、画像情
報に対応した光を電子写真感光体に照射して潜像を形成
し、この潜像に現像手段を用いて現像剤を供給して顕像
化し、更に感光体から記録媒体へ画像を転写することで
記録媒体上に画像を形成している。現像手段には現像剤
収納容器が連結しており、画像を形成することで現像剤
は消費されていく。

【０００５】このような画像形成装置において、電子写
真感光体、現像剤などの消耗品の交換、メンテナンスの
簡便性を図る目的で、電子写真感光体と、電子写真感光
体に作用するプロセス手段としての現像手段、帯電手
段、クリーニング手段、更には現像剤収納容器や廃現像
剤容器などをプロセスカートリッジとして一体化し、画
像形成装置本体に対して着脱可能とするプロセスカート
リッジ方式がある。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。

【０００６】又、例えば、複数色の現像手段を有するカ
ラー画像形成装置などにおいて、現像手段と現像剤収納
容器とをカートリッジ化し、各現像カートリッジを画像
形成装置に対して着脱可能として個別に交換できるよう
にしたものもある。

【０００７】これらカートリッジ方式の画像形成装置で
は、使用者は、例えば現像剤が無くなった時点でカート
リッジを交換することで、再び画像を形成することがで
きる。そのため、このような画像形成装置は、現像剤が
消費された場合にそれを検知し、使用者に報知する手
段、即ち、現像剤量検出装置を備えていることがある。

【０００８】現像剤量検出装置は、カートリッジ内に画
像形成に供することができる現像剤がどれくらい残って
いるかを随時知ることを可能とするために、現像剤残量
レベルを検知できる現像剤残量検知手段をカートリッジ
又は画像形成装置本体に備える。特に、現像剤が無くな
ったことを使用者に報知するだけではなく、現像剤の量
を逐次に検知して報知することができれば、使用者の利
便性を更に向上することができる。

【０００９】この現像剤残量検知手段として、少なくと
も一対の入力側及び出力側電極を備え、両電極間の静電
容量を測定することによって現像剤量を検出する静電容
量測定方式がある。その一方式として、プレートアンテ
ナ方式がある。このプレートアンテナ方式は、例えば、
現像手段が備える現像剤担持体に交流バイアスを印加し
て電子写真感光体に形成した潜像を現像する現像方式を
採用する場合において、電極となる板金を現像剤担持体
に対向する箇所、若しくはその他の複数の箇所に設け
て、この板金と現像剤担持体との間、及びこれら板金と
板金との間の静電容量が、絶縁性トナーなどとされる現
像剤の量に応じて変化することを利用したものである。

【００１０】即ち、この板金と現像剤担持体との間、若
しくは板金と板金との間の空間が現像剤で埋まっていれ
ば、その間の静電容量は大きくなり、現像剤が減るにつ
れて両者の間の空間を空気が占める率が増え、静電容量
は小さくなっていく。従って、この板金と現像剤担持体
との間の静電容量、或いは板金間の静電容量と現像剤量
の関係を予め求めておけば、静電容量を測定することに
よって現像剤量レベルを検知することができる。

【００１１】静電容量の測定は、現像剤担持体や電極で
ある板金に交流バイアスを印加した際にもう一方の板金
に流れる電流を測定することで行うことができる。つま
り、この方式の現像剤残量検知手段では、多くは現像剤
担持体に現像バイアスが印加されている画像形成時に現
像剤量を検知する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、現像剤残量レベルを検知できる現像剤残量検知
手段が備えられていても、現像剤残量検知手段によって
検出した現像残量の値と、実際に現像装置内に残ってい
る現像剤量が一致しない、即ち、正確に現像剤の残量を
検出できないことがある。特に、画像全域を可視化する
ことができない、所謂、白抜けなどの画像不良が、警告
を発する前に発生してしまうおそれがある。

【００１３】例えば、上述のプレートアンテナ方式の現
像剤残量検知手段の場合、現像剤担持体と電極である板
金との間の静電容量、又は電極である板金間の静電容量
は、それぞれの位置関係によって左右され、それぞれの
間に現像剤が無い場合でも、両者の間が近ければ静電容
量の絶対値は大きくなり、両者の間が遠ければ小さくな
る。

【００１４】このように、現像剤残量検知手段の組み付
け公差などによる位置関係のズレ、その他カートリッジ
の部品、或いは画像形成装置本体の電子部品などの公差
などのカートリッジ、或いは画像形成装置本体の個体差
によって検出値にバラツキが生じることがある。

【００１５】従って、例えばプレートアンテナ方式の現
像剤残量検知手段の場合、予め設定された静電容量値と
現像剤量との関係のみを用いて現像剤残量レベルの検知
を行った場合、検知結果が実際に現像装置内に残ってい
る現像剤量とかけ離れてしまう問題が発生する場合があ
る。

【００１６】つまり、現像剤がフル状態である時の現像
剤残量検知手段による静電容量検出値が初期設定値（想
定値）より大きくなっている場合、実際の現像剤残量よ
りも多く見積もってしまい、警告前に白抜けなどの画像
が発生させてしまうおそれがある。逆に、現像剤がフル
状態である時の静電容量の検出値が設定値（理想値）よ
り小さくなっている場合、実際の現像剤残量より少なく
見積もってしまい、現像装置内に多くの現像剤が残って
いるにも拘わらず、現像剤無しの警告を発してしまうお
それがある。そして、使用者がこの警告に従ってプロセ
スカートリッジを交換してしまうと、多量のトナーを無
駄にしてしまい、ひいては資源の無駄使いにつながる。
本発明は斯かる問題に鑑みて成されたものである。

【００１７】従って、本発明の目的は、一般には、正確
に現像剤の残量を検知することができる画像形成装置、
カートリッジ及び画像形成システムを提供することであ
る。

【００１８】本発明の他の目的は、正確に現像装置内の
現像剤の残量を検知し、それを使用者に報知することに
より、使用者に警告を発する前に、所謂、白抜け画像が
発生することがなく、又、白抜け画像の発生を警告する
時点における現像剤の残量を極力少なく抑えることがで
きるなど、適切なカートリッジ交換時期（購入時期）を
使用者に報知できる画像形成装置、カートリッジ及び画
像形成システムを提供することである。

【００１９】本発明の他の目的は、少なくとも現像剤残
量検知手段の検知領域内に現像剤がない状態における出
力値を用いて、個々のカートリッジに即して現像剤残量
検知手段の出力値と現像剤残量とを常に適正に関係付
け、正確に現像剤の残量を検知することができ、又それ
を使用者に報知することのできる画像形成装置、カート
リッジ及び画像形成システムを提供することである。

【００２０】本発明の他の目的は、現像剤残量の検知に
用いる情報を記憶する記憶手段を画像形成装置に設ける
ことで、コストダウンを図ることのできる画像形成装
置、カートリッジ及び画像形成システムを提供すること
である。

【００２１】

【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、カートリッジ及び画像形成システムにて
達成される。要約すれば、第１の本発明によると、現像
剤収納容器と、現像手段と、現像剤量に応じた出力を逐
次出力可能な現像剤残量検知手段と、を有するカートリ
ッジが着脱可能な画像形成装置において、前記カートリ
ッジの前記現像剤収納容器と前記現像手段との間に前記
カートリッジの使用開始時に開封される現像剤封止部材
を設け、前記現像剤封止部材が開封される前に前記装置
本体内で前記現像剤残量検知手段が出力した値に対応す
る情報を、前記装置本体が備えた記憶手段に記憶させる
ことを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２２】第１の本発明の一実施態様によると、前記
記憶手段に記憶された前記現像剤封止部材が開封される
前に前記装置本体内で前記現像剤残量検知手段が出力し
た値に対応する情報と、前記現像剤残量検知手段の出力
と、に基づいて前記カートリッジ内の現像剤量を検知す
る。この場合、前記現像剤封止部材が開封される前に前
記装置本体内で前記現像剤残量検知手段が出力した値か
らの、前記現像剤残量検知手段の出力値の変化量に基づ
いて現像剤量を検知することができ、一実施態様による
と、前記現像剤封止部材が開封される前に前記装置本体
内で前記現像剤残量検知手段が出力した値からの、前記
現像剤残量検知手段の出力値の変化量と、少なくとも現
像剤量と、を対応させたテーブルを用いて現像剤量を検
知することが可能である。

【００２３】第１の本発明の他の実施態様によると、前
記装置本体は更に、前記現像剤残量検知手段が現像剤量
の最大を検出したときの出力値に対応する情報を前記記
憶手段に記憶させる。この場合、前記記憶手段に記憶さ
れた前記現像剤封止部材が開封される前に前記装置本体
内で前記現像剤残量検知手段が出力した値に対応する情
報と、前記記憶手段に記憶された前記現像剤残量検知手
段が現像剤量の最大を検出したときの出力値に対応する
情報と、前記現像剤残量検知手段の出力と、に基づいて
前記カートリッジ内の現像剤量を検知することができ、
一実施態様によると、前記現像剤残量検知手段が現像剤
量の最大を検出したときの出力値から、前記現像剤封止
部材が開封される前に前記装置本体内で前記現像剤残量
検知手段が出力した値と所定値とを減じた値の絶対値を
現像剤の使用範囲とし、前記使用範囲内で前記現像剤残
量検知手段が現像剤の最大を検出したときの出力値に補
正値を乗じた値と、現像剤残量との関係から現像剤量を
求めることが可能である。

【００２４】第１の本発明の他の実施態様によると、前
記現像剤封止部材は、前記カートリッジが前記装置本体
に装着された状態で、カートリッジの使用開始時に自動
開封される。

【００２５】第１の本発明の他の実施態様によると、前
記カートリッジは更に、カートリッジ識別情報を保持し
ており、前記装置本体は更に、装着されたカートリッジ
のカートリッジ識別情報を読み取り、前記記憶手段に記
憶させる手段を有する。

【００２６】前記装置本体は更に、検知した現像剤量に
関する情報のいずれかを表示するための信号を出力する
手段を有することを特徴とする請求項２〜１０のいずれ
かの項に記載の画像形成装置。

【００２７】又、第１の本発明の他の実施態様による
と、前記装置本体は更に、表示手段を有し、検知した現
像剤量に関する情報を表示するための信号をこの表示手
段に送信して表示する。又、他の実施態様によると、前
記装置本体は更に、表示手段を有する機器と通信可能で
あり、検知した現像剤量に関する情報を表示するための
信号をこの表示手段を有する機器に送信する。

【００２８】第２の本発明によると、現像剤収納容器
と、現像手段と、現像剤量に応じた出力を逐次出力可能
な現像剤残量検知手段と、を有し、画像形成装置に着脱
可能なカートリッジであって、前記現像剤収納容器と前
記現像手段との間に前記カートリッジの使用開始時に開
封される現像剤封止部材を設け、前記現像剤封止部材が
開封される前に前記装置本体内で前記現像剤残量検知手
段が出力した値に対応した情報が、前記画像形成装置本
体が備えた記憶手段に記憶されることを特徴とするカー
トリッジが提供される。

【００２９】第２の本発明の一実施態様によると、前記
画像形成装置本体は、前記記憶手段に記憶された情報に
基づく前記現像剤封止部材が開封される前に前記画像形
成装置内で前記現像剤残量検知手段が出力した値と、前
記現像剤残量検知手段の出力値とを関係付け計算処理し
た結果を、補正手段により補正することにより前記カー
トリッジ内の現像剤量を検知する。

【００３０】第２の本発明の他の実施態様によると、更
に、前記現像剤残量検知手段が現像剤量の最大を検出し
たときの出力値に対応する情報が、前記画像形成装置本
体が備えた前記記憶手段に記憶される。この場合、前記
画像形成装置本体は、前記記憶手段に記憶された情報に
基づく前記現像剤封止部材が開封される前に前記画像形
成装置内で前記現像剤残量検知手段が出力した値と、前
記記憶手段に記憶された情報に基づく前記現像剤残量検
知手段が現像剤量の最大を検出したときの出力値と、前
記現像剤残量検知手段の出力値とを関係付け計算処理し
た結果を、補正手段により補正することにより前記カー
トリッジ内の現像剤量を検知することができる。

【００３１】第２の本発明の他の実施態様によると、前
記現像剤封止部材は、前記カートリッジが前記画像形成
装置本体に装着された状態で、カートリッジの使用開始
時に自動開封される。

【００３２】第２の本発明の他の実施態様によると、更
に、前記画像形成装置本体に装着された状態で、前記画
像形成装置本体が、個々のカートリッジを識別し得るカ
ートリッジ識別情報を保持する手段を有する。

【００３３】第３の本発明によると、画像形成装置本体
に着脱可能なカートリッジを用いて、記録媒体に画像を
形成する画像形成システムにおいて、（ａ）現像剤収納
容器と、現像手段と、現像剤量に応じた信号を逐次出力
可能な現像剤残量検知手段と、前記現像剤収納容器と前
記現像手段との間に設けられる前記カートリッジの使用
開始時に開封される現像剤封止部材と、を有するカート
リッジと、（ｂ）前記現像剤封止部材が開封される前に
前記装置本体内で前記現像剤残量検知手段が出力した値
に対応する情報を記憶した記憶手段を有し、前記記憶手
段に記憶された情報に基づく前記現像剤封止部材が開封
される前に前記画像形成装置内で前記現像剤残量検知手
段が出力した値と、前記現像剤残量検知手段の出力値と
を関係付け計算処理した結果を、補正手段により補正す
ることにより前記カートリッジ内の現像剤量を検知する
制御手段と、を有することを特徴とする画像形成システ
ムが提供される。

【００３４】第３の本発明の一実施態様によると、前記
記憶手段には更に、前記現像剤残量検知手段が現像剤残
量の最大を検出したときの出力に対応する情報が記憶さ
れ、前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された情報に
基づく前記現像剤封止部材が開封される前に前記画像形
成装置内で前記現像剤残量検知手段が出力した値と、前
記記憶手段に記憶された情報に基づく前記現像剤残量検
知手段が現像剤量の最大を検出したときの出力値と、前
記現像剤残量検知手段の出力値とを関係付け計算処理し
た結果を、補正手段により補正することにより前記カー
トリッジ内の現像剤量を検知する。

【００３５】第３の本発明の他の実施態様によると、更
に、検知した現像剤量に関する情報を表示する表示手段
を有する。

【００３６】上記各本発明において、一実施態様による
と、前記現像剤残量検知手段としては、少なくとも２つ
の電極間の静電容量を測定することによって得られる信
号を出力するものを用いる。

【００３７】又、上記各本発明において、前記カートリ
ッジは、電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させ
る帯電手段と、電子写真感光体に現像剤を供給する現像
手段と、電子写真感光体をクリーニングするクリーニン
グ手段のうち少なくとも一つを有する。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装
置、カートリッジ及び画像形成システムを図面に則して
更に詳しく説明する。

【００３９】実施例１本実施例の画像形成システムは、電子写真画像形成装置
であるレーザービームプリンタ（プリンタ）１００が、
ホストコンピュータ（図示せず）からの画像情報を受け
取り、画像形成装置本体Ａに着脱可能に装着されたプロ
セスカートリッジＢを用いて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。

【００４０】先ず、図１及び図２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Ｂが装着可能な
プリンタ１００について説明する。プリンタ１００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
ら照射される画像情報に応じたレーザ光Ｌによって走査
露光が成され、感光体ドラム１に画像情報に応じた潜像
が形成される。この潜像は、現像装置Ｃが現像手段５に
よって現像し、可視像、即ち、トナー像とする。

【００４１】つまり、現像装置Ｃは、現像剤担持体であ
る導電性の現像ローラ５ａを備えた現像室５Ａと、現像
室５Ａに隣接して形成された現像剤収納容器４を有して
おり、現像剤収納容器４内の現像剤Ｔが現像室５Ａへと
移動し、現像ローラ５ａへと供給される。現像剤収納容
器４内には、図１中の矢印方向に回転する攪拌手段８が
設けられており、この攪拌手段８が回転することで、現
像剤Ｔがほぐされ、又現像ローラ５ａへ供給される。本
実施例では、現像剤Ｔとしては、絶縁性磁性１成分トナ
ーを用いた。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、現像剤層厚規制部材である現像ブレー
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１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、現像バイアス印加手段３３（図３）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。

【００４２】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ットＤにセットした記録媒体Ｐをピックアップローラ１
２、搬送手段１３ａ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１４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
１上のトナー像を記録媒体Ｐに転写する。

【００４３】トナー像の転写を受けた記録媒体Ｐは、搬
送手段１３ｂで定着手段１５へと搬送する。定着手段１
５は、ヒータ１５ａを内蔵した定着ローラ１５ｂ及び駆
動ローラ１５ｃ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。

【００４４】記録媒体Ｐは、搬送手段１３ｃにより排出
トレイ１６へと排出される。この排出トレイ１６は、プ
リンタ１００の装置本体Ａの上面に設けられている。

【００４５】転写ローラ１４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１は、クリーニング装
置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
グ装置７は、感光体ドラム１に当接して設けられたクリ
ーニング手段としての弾性クリーニングブレード７ａに
よって感光体ドラム１上の残留現像剤を掻き落として廃
現像剤容器７ｂへと集める。

【００４６】本実施例において、プロセスカートリッジ
Ｂは、図２に示すように、内部に攪拌手段を備え、現像
剤を収納する現像剤収納容器４を形成する現像剤枠体９
と、現像ローラ５ａ及び現像ブレード５ｃなどの現像手
段５を保持する現像室５Ａを形成する現像枠体１０とを
溶着して一体として現像装置（現像ユニット）Ｃを形成
し、更にこの現像装置Ｃに、感光体ドラム１、クリーニ
ングブレード７ａと廃現像剤容器７ｂとを備えたクリー
ニング装置７及び帯電ローラ２を取り付けたクリーニン
グ枠体１１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。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Ａに設けたカートリッジ装
着手段５０（図１）に対して取り外し可能に装着され
る。

【００４７】又、現像剤収納容器４と現像室５Ａとの間
に現像剤封止部材６が設けられる。この現像剤封止部材
６は、プロセスカートリッジＢが使用されるまで開封さ
れず、プロセスカートリッジＢが画像形成装置本体Ａに
装着された際に、詳しくは後述するように自動開封され
る。

【００４８】本実施例のプリンタ１００は、現像装置Ｃ
内の現像剤Ｔの消費に従ってその残量を逐次検知するこ
のできる現像剤残量検知手段３０を備えた現像剤量検出
装置を有している。

【００４９】本実施例では、現像剤残量検知手段３０と
してプレートアンテナ方式を用いる。図２に示すよう
に、プレートアンテナとして、現像装置Ｃ内の長手方向
略全域にわたり第１板金３１、第２板金３２が設けられ
る。第２板金３２は、現像ローラ５ａに対向する位置
に、その長手方向と略平行に設けられる。又、この第２
板金３２と対向し、その長手方向と略平行に第１板金３
１が設けられている。

【００５０】このように、第１板金３１と第２板金３２
とを現像装置Ｃ内に配設し、現像装置Ｃ内の現像剤Ｔの
減少に伴って変化する、現像ローラ５ａと第２板金３２
との間、及び第１板金３１と第２板金３２との間の静電
容量を観測することで、随時現像装置Ｃ内の現像剤量を
知ることができる。

【００５１】プレートアンテナとしての第１板金３１及
び第２板金３２は、基本的に電流を流すことのできる材
料であれば特に限定することなく使用することができる
が、本実施例では材料として、サビに強いＳＵＳを使用
している。又、本実施例では、第１板金３１及び第２板
金３２は、現像室５Ａを形成する現像枠体１０に設けら
れる。

【００５２】図３をも参照して現像剤量検出装置の回路
構成を説明すると、本実施例では、現像ローラ５ａと第
１板金３１は、プロセスカートリッジＢが画像形成装置
本体Ａに装着された状態で、画像形成装置本体Ａに設け
られた電圧印加手段としての現像バイアス印加手段であ
る現像バイアス回路３３に電気的に接続される。そし
て、通常の現像バイアスである２ＫＨｚ程度の交流バイ
アスと−４００Ｖ程度の直流バイアスが現像ローラ５ａ
及び第１板金３１に印加される。

【００５３】現像バイアス回路３３から所定のＡＣバイ
アスが出力されると、その印加バイアスはリファレンス
用コンデンサ３４と、現像ローラ５ａと、第１板金３１
とにそれぞれ印加される。これによって、リファレンス
用コンデンサ３４の両端には電圧Ｖ１が発生し、第２板
金には、現像ローラ５ａと第２板金３２との間の静電容
量Ｃ２、第１板金３１と第２板金３２の間の静電容量Ｃ
３に応じた電流が発生する。この電流値を演算によって
電圧Ｖ２に変換する。静電容量Ｃ４は、現像ローラ５ａ
と第２板金３２との間の静電容量Ｃ２、第１板金３１と
第２板金３２との間の静電容量Ｃ３の合成の静電容量で
ある。

【００５４】本体側現像剤残量検出部２５において、検
出回路３５は、入力されるリファレンス用コンデンサ３
４の両端に発生する電圧Ｖ１と、板金対間の電圧Ｖ２と
の電圧差から、電圧Ｖ３を生成し、ＡＤ変換部３６に出
力する。ＡＤ変換部３６はアナログ電圧Ｖ３をデジタル
変換した結果を本体制御部２１に出力する。

【００５５】以下、現像剤残量検知手段３０が、現像ロ
ーラ５ａと第２板金３２との間の静電容量（Ｃ２）、及
び第１板金３１と第２板金３２との間の静電容量（Ｃ
３）に応じて、第２板金３２を介して逐次に出力する信
号を、単に「現像剤残量検知手段の出力（検出値）」な
どと呼び、又現像剤残量検知手段３０の出力に基づい
て、本体制御部２１が検出する電圧値を単に「検出電圧
値Ｖ３」と呼ぶ。

【００５６】本体制御部２１では、このデジタル値に変
換された検出電圧値Ｖ３により、詳しくは後述するよう
に、図４に示す演算部２３、制御手段２２、現像剤残量
補正テーブル（現像剤残量補正テーブル記憶部）２４を
用いて、現像剤残量レベルを決定する。本実施例では、
本体制御部２１は、検知した現像剤残量に基づいて、現
像剤の残り％を求め、装置本体Ａが備えた表示手段２６
にその情報、或は所定品位の画像形成が不可能なほど現
像剤が減少したことを使用者に報知する、例えば「現像
剤無し」の警告を表示させる。

【００５７】次に、現像剤残量検知手段３０を用いた現
像剤量の検知原理について説明する。

【００５８】図５は、現像剤残量検知手段３０としての
現像ローラ５ａと第２板金３２との間、及び第１板金３
１と第２板金３２との間で各々計測される静電容量値Ｃ
２、Ｃ３が合計された値に対応する検出電圧値Ｖ３と、
現像現像装置Ｃ内の現像剤残量の関係を示している。図
５中、縦軸は、検出電圧値Ｖ３、横軸は現像剤残量
（ｇ）を示す。ここで、本実施例では、変換回路の関係
から、（静電容量、検出電圧）＝（１３ｐＦ、１．０Ｖ）、（１８ｐＦ、０．８Ｖ）のように、現像ローラ５ａと第２板金３２の間、及び第
１板金３１と第２板金３２の間の総静電容量と、検出電
圧値Ｖ３との減少増加関係は逆の関係にあり、現像剤残
量検知手段３０によって検出される際、静電容量が大き
いときは検出電圧は小さくなり、静電容量が小さいとき
には検出電圧は大きくなるように設定されている。

【００５９】従って、現像室５Ａ中に現像剤がない状
態、即ち、現像ローラ５ａと第２板金３２との間、及び
第１板金３１と第２板金との間に現像剤が無い状態で
は、検出される静電容量値は最小値を示し、このとき、
検出電圧値Ｖ３は最大値を示す。現像剤量検出装置によ
る検出電圧値の最大値のことを「ＰＡＥ値：（プレート
アンテナ・エンプティ値）」と呼ぶ。

【００６０】尚、本実施例では、現像剤残量検知手段３
０として、現像ローラ５ａ、現像ローラ５ａに比較的近
接した第１、第２板金３１、３２を用いている。このた
め、現像剤残量検知手段３０の配置関係上、図５に示す
ように、現像現像装置Ｃ内の現像剤が概略半分以下に消
費されてから検出電圧値Ｖ３の増加（静電容量の減少）
が始まり、その後、現像剤が無くなるまでの範囲の現像
剤残量の減少を逐次に検知できる。しかし、本発明はこ
れに限定されるものではなく、現像剤残量検知手段３０
であるプレートアンテナとして、本実施例の第１、第２
板金と同様の板金とされる入力側電極及び出力側電極を
現像装置内の任意の箇所に設け、両電極間の静電容量を
測定することにより、現像剤の残量がより多い時点から
無くなるまでの範囲を逐次に検知できる構成とすること
も当然可能である。

【００６１】ここで、前述したように、プレートアンテ
ナ方式の現像剤残量検知手段３０では、現像ローラ５ａ
と電極である板金との間の静電容量、又は電極である板
金間の静電容量は、それぞれの位置関係によって左右さ
れ、プロセスカートリッジＢの個体差によって現像剤が
ない状態においても検出電圧値にバラツキが生じること
がある。又、収容される現像剤の製造ロット、使用環
境、その他カートリッジの部品、組み付け公差などによ
るプレートアンテナの位置関係のズレ、画像形成装置本
体Ａの電子部品などの公差などからも検出電圧値にバラ
ツキが生じる。

【００６２】更に説明すると、例えばカートリッジ個体
差として、プレートアンテナの位置関係のズレなどによ
り、図５に示すように、理想値（−●−）と実測値ＰＡ
（−□−）とで、ＰＡＥ値が異なってしまうことがあ
る。図５に示す例では、ＰＡＥ値の理想値が３．０Ｖで
あるところを、実測値ＰＡでは２．８Ｖとなっている。

【００６３】一方、図５に示すように、通常、プロセス
カートリッジＢ、或いは画像形成装置本体Ａの個体差に
より、現像剤量検出装置による検出電圧値の理想曲線と
実測値とにズレが生じても、曲線形状は現像装置Ｃ内に
収容された現像剤量が同じであれば変わらない。従っ
て、上述のような種々の原因によるズレにより、ＰＡＥ
値が異なるために、理想曲線と実測値ＰＡとで、検出電
圧値と現像剤残量との関係を示す曲線が、図５に示すよ
うに、相対的にずれることになる。

【００６４】図５に示した理想値（−●−）、実測値Ｐ
Ａ（−□−）における現像剤残量と検出電圧とのデータ
を表１に示す。

【００６５】

【表１】

【００６６】このように、検出電圧Ｖ３が前述したよう
な原因によるプロセスカートリッジＢ、或いは画像形成
装置本体Ａの個体差によってずれるため、予め設定され
た静電容量の検出値（検出電圧値Ｖ３）と現像剤量との
関係にのみ基づいて現像剤残量レベルの検知を行うと、
実際に現像装置Ｃ内に残っている現像剤量と検知結果と
がかけ離れてしまう問題が発生する場合がある。

【００６７】例えば、図５に示すように、実測値ＰＡの
ＰＡＥ値が理想値（３．０Ｖ）よりも小さい（２．８
Ｖ）出力特性を有する場合、実際よりも現像剤残量を多
く見積もってしまう。従って、例えば現像剤残量が２０
ｇとなった時点で画像全域を可視化できずに画像不良が
発生する状態、所謂、白抜けが発生する危険があるとし
て、理想曲線においてＰＡＥ値（３．０Ｖ）より０．８
Ｖ小さい２．２Ｖになった時点で「現像剤無し」の警告
を行うように設定されている場合、実測値ＰＡでは、実
際には白抜け画像は検出電圧値が２．０Ｖ（２．８Ｖ
（ＰＡＥ値）−０．８＝２．０Ｖ）で発生するにも拘わ
らず、検出電圧値が２．２Ｖになるまで警告が表示され
ない。このため、使用者に警告を発する前に白抜け画像
を出力してしまう場合が発生する。その結果、ユーザー
クレームとなる場合がある。

【００６８】一方、実測値のＰＡＥ値が理想値よりも大
きい出力特性を有する場合には、上述の場合とは逆に、
理想曲線にて示される現像剤残量と検出電圧値との関係
から現像剤残量を判断すると、現像剤残量を実際よりも
少なく見積もってしまう。このため、理想曲線に従って
設定された、白抜け画像が発生する恐れがある「現像剤
無し」の警告ポイントにおいては、実際には現像装置Ｃ
内に未だ多くの現像剤が残っており、現像剤を無駄にし
てしまう。

【００６９】そこで、本実施例では、（１）画像形成装置本体Ａに記憶手段２０を設け、現像
剤封止部材６が開封される前に画像形成装置本体Ａ内で
検出された現像剤量検出装置による検出電圧値、即ち、
ＰＡＥ値をこの記憶手段２０に書き込む。（２）記憶手段２０に記憶されたＰＡＥ値を用いて、検
出電圧値Ｖ３のＰＡＥ値からの変化量に応じて、現像剤
残量補正テーブルを利用することで現像剤残量を求め
る。（３）その結果を、随時表示手段２６に表示させる。と
いう制御を行う。これにより、プロセスカートリッジ
Ｂ、或いは画像形成装置本体Ａの個体差によってＰＡＥ
値が異なるような場合にもこれを補正し、カートリッジ
個体差を吸収してより正確な現像剤の残量を逐次検知す
ることができる。

【００７０】画像形成装置本体Ａに設けられる記憶手段
２０、及び記憶手段２０の制御構成について説明する
と、本実施例では、画像形成装置本体Ａには、記憶手段
２０としての読み書き可能なメモリ２０が設けられ、本
体制御部２１がこのメモリ２０への情報の読み書きを制
御する。

【００７１】本発明に使用される記憶手段２０として
は、不揮発性メモリ、揮発性メモリとバックアップ電池
を組み合わせたものなど、通常の半導体による電子的な
メモリを特に制限なく使用することができる。

【００７２】メモリ２０の容量については、カートリッ
ジ使用量及びカートリッジ特性値などの複数個の情報を
記憶するのに十分な容量をもつものとする。又、メモリ
２０には、カートリッジが使用された量を随時書き込み
記憶することができる。

【００７３】図４に示すように、本体制御部２１は、制
御手段２２、演算部２３、現像剤残量補正テーブル（現
像剤残量補正テーブル記憶部）２４、及び本体側現像剤
残量検出部２５などを有している。

【００７４】そして、前述のように、現像剤残量検知手
段３０からの信号は、画像形成装置本体Ａの本体制御部
２１に送られる。現像剤残量検知手段３０からの出力信
号は、本体側現像剤量検出部２５によって電圧信号に変
換され、演算部２３が、この電圧信号及びメモリ２０に
格納された情報に基づき、後述する所定の演算処理を行
う。又、制御手段２２が現像剤残量補正テーブル２４を
用いて演算部２３によって得られたデータの照合を行う
ことによって、現像剤残量検出値を適正に補正し、現像
剤残量レベルを決定する。更に、本体制御部２１は、検
知した現像剤残量に基づいて、現像剤残量（％）を求
め、装置本体Ａの表示手段２６にその情報、或は「現像
剤無し」の警告を表示させる信号を出力する。

【００７５】メモリ内には様々な情報を格納することが
できるが、本実施例では、少なくともＰＡＥ値情報、及
び検知された現像剤残量Ｙ（％）情報が格納されるもと
のとする。

【００７６】又、メモリ２０内に格納された情報は、本
体制御部２１内の演算部２３と常に送受信可能な状態に
なっており、これら情報を元に演算され制御手段２２に
よってデータの照合が行われている。

【００７７】本実施例によると、ＰＡＥ値は、画像形成
装置本体Ａ内にプロセスカートリッジＢが装着された状
態で、現像剤封止部材６が開封される前に現像剤残量検
知手段３０を用いて検知され、メモリ２０に書き込まれ
る。つまり、現像剤残量検知手段３０としてのプレート
アンテナ（第１板金３１及び第２板金３２）、及び現像
ローラ５ａは現像室５Ａ内に設けられており、現像剤封
止部材６が開封されるまでは現像ローラ５ａと第２板金
３２の間、及び第１板金３１と第２板金３２の間には現
像剤が存在しない。従って、現像剤封止部材６が開封さ
れる以前において、現像剤残量検知手段３０による検出
電圧値は最大値、即ち、ＰＡＥ値を示す。本実施例のプ
ロセスカートリッジＢでは、ＰＡＥ値はおよそ３．０Ｖ
である。

【００７８】又、本体制御部２１内には、検出電圧値を
補正するためのテーブルとして、検出電圧値Ｖ３のＰＡ
Ｅ値からの変化量（Ｖ）と、現像装置Ｃ内の現像剤残量
（ｇ）との関係を現像剤残量補正テーブル（現像剤残量
補正テーブル記憶部）２４に予め格納しておく。本実施
例では、検出電圧値Ｖ３のＰＡＥ値からの変化量とし
て、ＰＡＥ値と検出電圧値の差（Ｖ）を現像剤残量と対
応させる。本実施例にて用いる現像剤残量補正テーブル
２４を表２に示す。

【００７９】

【表２】

【００８０】表２に示すように、本実施例では、現像装
置Ｃ内の現像剤の残量が２０ｇ以下となった場合に白抜
け画像が発生する恐れがあるとして、現像剤量検出装置
による検出電圧Ｖ３のＰＡＥ値からの変化量が０．８Ｖ
以下となった場合に、装置本体Ａの表示手段２６に「現
像剤無し」の警告表示を行うように設定している。又、
本実施例では、ＰＡＥ値からの変化量（Ｖ）を０．８〜
２．０Ｖの間で適当な刻み幅に分割し、現像剤の残量
（ｇ）と対応させておく。そして、更に、現像剤の残量
（ｇ）と、使用可能な現像剤が未使用時の何％残ってい
るかを表示するための現像剤残量（％）とが対応されて
いる。

【００８１】又、本実施例では、プロセスカートリッジ
Ｂの未使用時の現像剤充填量は２００ｇ、そして現像装
置Ｃ内の現像剤残量が２０ｇ以下となった時点で白抜け
の恐れがあるので、実際に使用できる現像剤量は１８０
ｇであり、この使用可能な現像剤量に対して現像剤が何
％残っているかを表示する。又、本実施例では、現像剤
残量検知手段３０の配置関係から、現像剤残量が５０ｇ
（使用可能な現像剤量３０ｇ）程度から現像剤量検出装
置による検出電圧値の上昇（静電容量の低下）が始ま
る。従って、それ以前の現像剤残量（％）は「３０％以
上」、或は「１００％」などと表示することができる。

【００８２】ここで、メモリ２０内へのＰＡＥ値格納機
構について説明すると、上述のように、本実施例では現
像剤封止部材６が画像形成装置本体Ａ内で開封される前
に現像剤残量検知手段３０を用いて検出された検出電圧
値をＰＡＥ値とする。

【００８３】図１に示すように、プロセスカートリッジ
Ｂの現像剤収納容器４と現像室５Ａとの間には現像剤封
止部材６が設けられている。この封止部材はプロセスカ
ートリッジＢが使用されるまで開封されず、画像形成装
置本体ＡにプロセスカートリッジＢが装着された時に自
動開封される。

【００８４】現像剤封止部材６としては、カムなどによ
り機械的に倒れる構造を有するものであっても、巻き取
り可能なシール部材であっても良い。本実施例では、現
像剤封止部材６として巻き取り可能なシール部材を使用
した。

【００８５】図６は、現像室５Ａ側からみた現像剤封止
部材６と自動開封手段１７の断面を示す。図６では、現
像ローラ５ａと現像ブレード５ｃは図示していない。本
実施例では、現像剤封止部材６の自動開封手段１７はプ
ロセスカートリッジＢに付属しており、本体制御部２１
からの開封信号を自動開封手段１７の封止検知部１８が
受け取ると、図中矢印にて示す方向に現像剤封止部材
（シール部材）６を巻き取り、自動開封を行うように構
成されている。

【００８６】そして、ＰＡＥ値情報のメモリ２０への格
納に際しては、先ず、本体制御部２１において画像形成
装置本体Ａ内にプロセスカートリッジＢが装着されたか
否かを確認し、その後、本体制御部２１が封止検知部１
８に現像剤封止部材６の開封信号が入力されているか否
かを確認する。ここで、開封されていないと判断した場
合には、本体制御部２１は現像剤残量検知手段３０によ
って検出電圧Ｖ３の測定を行い、その値をＰＡＥ値とし
てメモリ２０に格納する。

【００８７】その後、本体制御部２１は開封信号を封止
検知部１８に送り、現像剤封止部材６が自動開封され、
現像剤が現像剤収納容器４内から現像室５Ａ内に入り込
む。

【００８８】図７に示すフローチャート（ステップ
（Ｓ）１０１〜ステップ（Ｓ）１１０）を参照して、Ｐ
ＡＥ値のメモリ２０への格納動作及び現像剤封止部材６
の自動開封動作を更に説明する。Ｓ１０１：画像形成装置本体Ａの電源がスイッチがオン
とされる。Ｓ１０２：本体制御部２１が、画像形成装置本体Ａ内に
プロセスカートリッジＢが装着されているかどうか確認
する。“Ｎｏ”と判断した場合には、Ｓ１０３に進み、
表示手段２６に“カートリッジ無し”と表示する。“Ｙ
ｅｓ”と判断された場合には、Ｓ１０４に進む。Ｓ１０４：本体制御部２１が、プロセスカートリッジＢ
が開封されているかどうか確認する。“Ｙｅｓ”と判断
された場合にはＳ１０５に進み、ＰＡＥ値を確認し、シ
ーケンスを終了する（Ｓ１０６）。“Ｎｏ”と判断され
た場合には、Ｓ１０７に進む。Ｓ１０７：現像剤残量検知手段３０により、検出電圧Ｖ
３を測定する。Ｓ１０８：Ｓ１０７にて測定された検出電圧Ｖ３を、Ｐ
ＡＥ値としてメモリ２０に記憶させる。Ｓ１０９：本体制御部２１が封止検知部１８に開封信号
を送り、封止部材６が自動開封される。Ｓ１１０：シーケンスを終了する。

【００８９】次に、図８のフローチャート（ステップ
（Ｓ）２０１〜ステップ（Ｓ）２１０）を参照して、現
像剤残量の検知動作を説明する。尚、途中使用される現
像剤残量補正テーブル２４は表２に示したものである。Ｓ２０１：画像形成装置本体Ａの電源をオンとする。Ｓ２０２：本体側現像剤残量検出部２５が、メモリ２０
内にＰＡＥ値が記憶されているかどうかを確認する。こ
こで、“Ｎｏ”と判断された場合は、Ｓ２０３に進み、
プロセスカートリッジＢに異常があることを報知する情
報を画像形成装置本体Ａの表示手段２６に表示する。
“Ｙｅｓ”と判断された場合には、Ｓ２０４に進む。Ｓ２０４：本体側現像剤残量検出部２５が、検出電圧値
Ｖ３を測定する。Ｓ２０５：演算部２３が、ＰＡＥ値と検出電圧値Ｖ３の
関係から、検出電圧値Ｖ３のＰＡＥ値からの変化量
（Ｖ）を算出する。Ｓ２０６：制御手段２２が、Ｓ２０５にて演算部２３が
算出した値を、現像剤残量補正テーブル２４で照らし合
わせる。Ｓ２０７：制御手段２２が、現像剤残量がＹ％であるこ
とを示す信号を画像形成装置本体Ａの表示手段２６に発
信し、表示手段２６にその情報を表示する。Ｓ２０８：制御手段２２が、検知された現像剤残量Ｙ
（％）値情報をメモリ２０に書き込み更新する。Ｓ２０９：制御手段２２が、現像剤残量Ｙ（％）が０％
に達したかどうか確認し、“Ｎｏ”と判断した場合はＳ
２０４に戻り、上述のチャートを繰り返す。又、“Ｙｅ
ｓ”と判断した場合はＳ２１０に進む。Ｓ２１０：シーケンスを終了する。

【００９０】上述のフローチャートに従う制御を行っ
て、ＰＡＥ値の異なる現像剤量検出装置を備えたプロセ
スカートリッジＢ（ＰＡ−ａ、ＰＡ−ｂ）について現像
剤の消費に伴う現像剤残量表示を評価したところ、図９
に示すように、プロセスカートリッジＢの個体差を吸収
した、現像剤量の逐次残量検値が可能であった。図９中
縦軸は、現像剤量検出装置による検出電圧の測定値Ｖ３
のＰＡＥ値からの変化量を示し、横軸は現像装置Ｃ内の
現像剤の残量表示Ｙ（％）を示す。

【００９１】又、本実施例のプロセスカートリッジＢに
は、個々のプロセスカートリッジを識別するためのカー
トリッジ識別情報（カートリッジＩＤ情報）を持たせる
ことができる。これは、プロセスカートリッジＢが交換
されたときに、以前使用されていたプロセスカートリッ
ジＢと異なることを画像形成装置本体Ａに知らせるため
のものである。カートリッジＩＤ情報を保持する手段と
しては、磁気フィルムのようなものをカートリッジ側面
に貼っても良いし、バーコードなどで区別しても良い。
この場合、カートリッジ固有のカートリッジＩＤ情報、
例えばシリアル番号が分かれば特にその方式は問わな
い。

【００９２】本実施例では、カートリッジ識別情報保持
手段（図示せず）として、バーコードシールをプロセス
カートリッジＢに設け、又画像形成装置本体Ａには、カ
ートリッジ識別情報読み取り手段（図示せず）としてバ
ーコード認識部を設ける。つまり、プロセスカートリッ
ジＢの製造工程内で個々のプロセスカートリッジＢに固
有のＩＤ情報を示すバーコードを添付し、画像形成装置
本体装着時にバーコード認識部がバーコードを読みと
り、画像形成装置本体Ａのメモリ２０に記憶させる。バ
ーコード認識部は、赤外光をバーコードにあて認識する
ものである。

【００９３】カートリッジＩＤ情報は、画像形成装置本
体Ａ側で認識し、画像形成装置本体Ａのメモリ２０に記
憶させる。又、このカートリッジＩＤ情報に対応させ
て、ＰＡＥ値などの、現像剤量検出装置による現像剤残
量の検知に関する情報を画像形成装置本体Ａのメモリ２
０に記憶させておく。

【００９４】これにより、使用途中のプロセスカートリ
ッジＢを画像形成装置本体Ａから取り外し、交換するよ
うな場合にも、その後再びこのプロセスカートリッジを
使用する際に、画像形成装置本体ＡがカートリッジＩＤ
により各カートリッジを認識し、又カートリッジＩＤに
対応して画像形成装置本体Ａのメモリ２０に記憶された
情報（ＰＡＥ値）を読み取ることによって、個々のカー
トリッジに即した現像剤残量と静電容量（検出電圧）の
関係を補正することができ、常に正確に現像剤残量を検
知することが可能である。

【００９５】以上、本発明によれば、現像剤残量検知手
段３０の位置関係などによって、現像剤がない状態での
現像剤残量検知手段３０にて検出される静電容量が各カ
ートリッジ間で異なるような場合にも、現像剤残量と検
出された静電容量値（検出電圧値）との関係を補正で
き、正確に現像剤の残量を検出することができる。又、
こうして検出された現像剤残量に関する情報を表示する
ことにより、使用者に正確なカートリッジの交換時期
（購入時期）を報知することができる。

【００９６】又、本発明によれば、画像形成装置本体Ａ
にメモリ２０を設け、現像剤残量の逐次検知に必要な情
報をこれに記憶させて用いることにより、個々のカート
リッジに記憶手段を設け、これに現像剤残量の検知に必
要な情報を記憶させるような場合よりもコストダウンが
図れる。

【００９７】尚、本実施例では、現像剤残量補正テーブ
ルを使用して、現像剤残量を演算したが、ＰＡＥ値を用
いた所定の重み付けの関数を用いて検出電圧値を補正す
る構成としても良い。

【００９８】実施例２次に本発明の他の実施例について説明する。本実施例に
おいて、画像形成装置及びプロセスカートリッジの構成
は基本的に実施例１のものと同様であり、記憶手段２０
を用いた現像剤残量検出の制御が異なる。従って、同一
構成及び機能を有する要素には同一符号を付して詳しい
説明は省略し、本実施例の特徴のみ説明する。

【００９９】本実施例において、現像剤量検出装置の回
路構成、現像剤量検出装置による検出電圧と静電容量の
減少増加関係、及び現像剤残量の検知機構は実施例１の
ものと同様である。

【０１００】実施例１では、プロセスカートリッジＢが
画像形成装置本体Ａに装着された状態にて、現像剤封止
部材６が開封される前の現像剤残量検知手段３０を用い
て測定されたＰＡＥ値を利用して、現像剤量検出装置に
よる検出電圧と現像剤残量との関係を補正した。

【０１０１】本実施例では更に、現像室５Ａ内の現像剤
がフルに充填された状態での検出電圧値（以下、これを
ＰＡＦ値：「プレートアンテナ・フル値」と呼ぶ。）情
報をも利用する。そして、詳しくは後述するように、予
め記憶手段（メモリ）２０に格納したＰＡＥ値とＰＡＦ
値と現像剤残量との関係を用いた重み付けの関数を利用
して現像剤の残量を求める。

【０１０２】つまり、現像室５Ａ内に現像剤がない状
態、即ち、現像ローラ５ａと第２板金３２の間、第１板
金と第２板金の間に現像剤がない状態にて、現像剤残量
検知手段３０によって検出される静電容量は最小値を示
し、この時検出電圧Ｖ３は最大値（ＰＡＥ値）を示す。
一方、現像室５Ａ内に最大に現像剤が充填されていると
き、即ち、現像ローラ５ａと第２板金３２の間、第１板
金３１と第２板金３２の間に現像剤が最大に充填されて
ときには、現像剤残量検知手段３０により検出される静
電容量は最大値を示し、この時出力電圧Ｖ３は最小値
（ＰＡＦ値）を示す。

【０１０３】実施例１にて説明したように、プレートア
ンテナ方式の現像剤残量検知手段３０は、現像ローラ５
ａと電極である第２板金３２との間の静電容量、又は電
極である板金３１、３２間の静電容量はそれぞれの位置
関係によって左右され、カートリッジ個体差によって現
像剤量検出装置による検出電圧値にはバラツキが生じ
る。又、このようなバラツキは、現像剤の製造ロット、
使用環境、その他カートリッジの部品の公差、プレート
アンテナの位置関係のズレ、画像形成装置本体Ａの電子
部品などからも生じる。そのため、ＰＡＥ値、又ＰＡＦ
値にバラツキが生じる。

【０１０４】このような、種々の原因によるプロセスカ
ートリッジＢ、或いは画像形成装置の個体差によってず
れるため、予め設定された検出電圧値と現像剤残量との
関係にのみ基づいて現像剤残量レベルの検知を行うと、
実際に現像装置Ｃ内に残っている現像剤量と検知結果と
がかけ離れてしまう問題が発生してしまう。例えば、プ
ロセスカートリッジＢ、或いは画像形成装置本体Ａの個
体差によってＰＡＥ値、ＰＡＦ値に理想値からずれるこ
とによって、白抜けが発生する危険があるとして使用者
に「現像剤無し」を警告する以前に白抜け画像などの不
具合画像を発生させてしまったり、或いはこの「現像剤
無し」の警告を発する時点で未だに使用可能な現像剤が
多く残っているという事態が発生する可能性がある。こ
のため、ユーザークレームの原因となり得る。

【０１０５】そこで、本実施例では、（１）画像形成装置本体Ａに記憶手段（メモリ）２０を
設け、現像剤封止部材６が開封される前に画像形成装置
本体Ａ内で検出された検出電圧値、即ち、ＰＡＥ値をこ
の記憶手段２０に書き込む。（２）検出電圧値の最小値（静電容量値の最大値）、即
ち、ＰＡＦ値を、画像形成装置本体Ａの記憶手段２０に
書き込む。そして、比較手段によって、常時検出される
検出電圧値を前に書き込んだＰＡＦ値と比べて、小さい
場合には記憶手段２０内のＰＡＦ値を書き換え、そうで
ない場合は書き換えを行わない、という処理を繰り返
す。（３）予め、ＰＡＥ値とＰＡＦ値と現像剤残量との関係
を用いた重み付けの関数を、画像形成装置本体Ａの本体
制御部２１、或いは記憶手段２０に格納しておく。そし
て、この重み付け関数と検出電圧値の所定の関係に、予
め所定の刻み幅にて設定された重み付け関数の補正値
（Ｚ）を順次代入し、この所定関係を満たす補正値
（Ｚ）を決定する。（４）補正値（Ｚ）と現像剤残量とを対応させた現像剤
残量補正テーブル２４を利用して現像剤残量を求める。（５）その結果を、随時表示手段２６に表示させる。と
いう制御を行う。これにより、プロセスカートリッジ
Ｂ、或いは画像形成装置本体Ａの個体差により、ＰＡＥ
値、ＰＡＦ値が異なるような場合にもこれを補正して、
個体差を吸収し、より正確に現像剤の残量を逐次検知す
ることができる。

【０１０６】画像形成装置本体Ａに設けられる記憶手段
２０、及び記憶手段２０の制御構成を説明すると、本実
施例では、記憶手段２０としては、実施例１のものと同
様の読み書き可能なメモリ２０を用いることができる。
又、画像形成装置本体Ａの本体制御部２１がこのメモリ
２０への情報の読み書きを制御する。

【０１０７】図１０に示すように、本体制御部２１は、
制御手段２２、演算部２３、現像剤残量補正テーブル
（現像剤残量補正テーブル記憶部）２４、本体側現像剤
残量検出部２５及び演算式（演算式記憶部）２７などを
有している。

【０１０８】そして、現像剤残量検知手段３０の信号
は、画像形成装置本体Ａの本体制御部２１に送られる。
現像剤残量検知手段３０からの出力信号は、本体側現像
剤残量検出部２５によって電圧信号に変換され、演算部
２３が、この電圧信号、演算式２７及びメモリ２０に格
納された情報に基づき、後述する所定の演算処理を行
う。又、制御手段２２が現像剤残量補正テーブル２４を
用いて演算部２３によって得られたデータの照合を行う
ことによって、現像剤残量検出値を適正に補正し、現像
剤残量レベルを決定する。更に、本体制御部２１は、検
知した現像剤残量に基づいて、現像剤残量（％）を求
め、装置本体Ａの表示手段２６にその情報、或は「現像
剤無し」の警告を表示させる。

【０１０９】メモリ２０としては、実施例１と同様のも
のを用いることができる。メモリ２０内には、様々な情
報を格納することができるが、本実施例では、少なくと
も、ＰＡＥ値情報、ＰＡＦ値情報、後述のＷ値情報、及
び現像剤残量Ｙ（％）値情報が格納格納される。

【０１１０】又、メモリ２０内に格納された情報は、本
体制御部２１内の演算部２３と常に送受信可能な状態に
なっており、これら情報を元に演算され制御手段２２に
よってデータの照合が行われている。

【０１１１】本実施例によると、ＰＡＥ値は、画像形成
装置本体Ａ内にプロセスカートリッジＢが装着された状
態で、現像剤封止部材が開封される前に現像剤残量検知
手段３０を用いて検知され、メモリ２０に書き込まれ
る。ＰＡＥ値のメモリ２０への格納機構は実施例１と同
様であり、図８のフローチャートに従って行われる。本
実施例では、ＰＡＥ値はおよそ３．０Ｖである。

【０１１２】一方、ＰＡＦ値は、プロセスカートリッジ
Ｂが画像形成装置本体Ａ内に装着され、現像剤封止部材
６が開封されて現像室５Ａへの現像剤の充填が終了して
いる状態にて、現像剤残量検知手段３０を用いて測定さ
れ、メモリ２０に書き込まれる。そして、プリンタ１０
０が稼動中に、現像剤量検出装置による検出電圧値が最
小（静電容量は最大値）を示すと、随時更新される。本
実施例では、ＰＡＦ値はおよそ１．０Ｖである。

【０１１３】又、本実施例では、検出電圧値を補正する
ための現像剤残量補正テーブル２４として、検出電圧値
Ｖ３、ＰＡＥ値及びＰＡＦ値からの演算式（重み付け関
数）の補正値Ｚと、現像剤量（ｇ）との関係を、予め本
体制御部２１内に格納しておく。本実施例にて用いられ
る現像剤残量補正テーブル２４を表３に示す。

【０１１４】

【表３】

【０１１５】本実施例の制御方法において、［ＰＡＷ値−ＰＡＦ値］＝［ＰＡＥ値−Ｗ−ＰＡＦ値］・・・（１）を現像剤の使用範囲として設定した。

【０１１６】つまり、現像剤の使用範囲は、白抜け画像
が発生する恐れがあるとして「現像剤無し」の警告を行
う時点での現像剤量に対応する検出電圧値、即ち、白抜
け電圧（ＰＡＷ値）とＰＡＦ値との間である。

【０１１７】ここで、このＰＡＷ値（白抜け電圧）は、ＰＡＷ値＝［（ＰＡＥ値）−（実験的データ蓄積に基づいた経験値Ｗ）］・・・（２）のような関係を持っている。白抜け電圧（ＰＡＷ値）
は、白抜け画像が発生する時点での検出電圧値が、ＰＡ
Ｅ値よりどれだけ小さい値であるかによって表される。
つまり、Ｗ（Ｖ）は、例えば、実施例１における白抜け
画像の警告ポイントである、現像剤残量が２０ｇまで減
少した時点における検出電圧値の、ＰＡＥ値からの隔た
りであり、これは実験的データ蓄積に基づいた経験値で
ある。本実施例の現像剤残量検知手段３０では、Ｗは
０．８（Ｖ）（図５）であり、現像剤の使用範囲は、［ＰＡＷ値−ＰＡＦ値］＝［ＰＡＥ値−Ｗ−ＰＡＦ値］
＝３．０−０．８−１．０＝１．２（Ｖ）である。

【０１１８】重み付けの関数は、Ｆ（ＰＡＦ、ＰＡＥ、Ｗ）＝｜ＰＡＦ値＋［ＰＡＷ値−ＰＡＦ値］×Ｚ｜・・・（３）とされる。

【０１１９】上式（３）にて示される重み付け関数にお
いて、係数Ｚは重み付け関数の補正値である。これは、
現像剤の使用範囲内を適当な間隔で区切るように設定さ
れた値であり、予め、現像剤残量補正テーブル２４とし
て本体制御部２１に格納されている。

【０１２０】そして、本体制御部２１には、式（３）に
て示される重み付け関数Ｆ（ＰＡＦ、ＰＡＥ、Ｗ）と検
出電圧値Ｖ３との関係を示す下式（４）、｜ＰＡＦ＋［ＰＡＷ−ＰＡＦ］×Ｚ｜≦｜Ｖ３｜・・・（４）が演算式２７として格納されており、現像剤残量は、式
（４）の関係に係数Ｚを順次代入することによって決定
される。

【０１２１】即ち、現像剤残量の検知に際して、例え
ば、先ず表３に示す現像剤残量補正テーブル２４中、最
も現像剤が多い区分に対応するＺ＝０．１を式（４）に
代入する。これが成立しない場合には、現像剤残量が１
００ｇ以上であると判断して、例えば、現像剤残量は１
００％であると表示手段２６に表示する。又、Ｚ＝０．
１を代入して、上式（４）が成立する場合には、現像剤
が１００（ｇ）より減少しているとして、表３の現像剤
残量補正テーブル中、次に現像剤が少ない区分に対応す
るＺ＝０．１８を（４）式に代入する。これが成立しな
ければ、現像剤残量が５０ｇであると判断して、例え
ば、現像剤残量は３０％であると表示手段２６に表示す
る。つまり、この場合、演算式２７としての上式（４）
に、予め現像剤残量と対応されている重み付け関数の補
正値Ｚを、現像剤残量が多い区分に対応するものから順
次代入し、（４）式が成立する場合に、順次Ｚ値を増や
して（４）式による演算を繰り返すことにより、式
（４）が成立しないＺを決定し、現像剤残量を認識す
る。

【０１２２】尚、表３に示すように、本実施例では現像
装置Ｃ内の現像剤残量が２０ｇ以下となった場合に白抜
け画像が発生する恐れがあるとして、重み付け関数の補
正値（Ｚ）が０．９９以下になった時点で装置本体Ａの
表示手段２６に「現像剤無し」の警告表示を行うように
設定している。又、補正値（Ｚ）を０．１〜０．９９の
間で適当な刻み幅にし、現像剤残量と対応させておく。
更に、現像剤残量（ｇ）と、現像剤残量（ｇ）と使用可
能な現像剤が未使用時の何％残っているかを表示するた
めの現像剤残量（％）とが対応されている。

【０１２３】又、本実施例では、プロセスカートリッジ
Ｂの未使用時の現像剤充填量は２００ｇであり、そして
現像装置Ｃ内の現像剤残量が２０ｇ以下となった時点で
しろ抜けのおそれがあるので、実際に使用可能な現像剤
量は１８０ｇであり、この使用可能な現像剤量に対して
現像剤が何％残っているかを表示する。又、本実施例で
は、現像剤残量検知手段３０の配置関係から、現像剤残
量が５０ｇ（使用可能な現像剤量３０ｇ）程度から現像
剤量検出装置による検出電圧値の上昇（静電容量の低
下）が始まる。従って、それ以前の現像剤残量（％）は
「３０％以上」、或いは「１００％」などと表示するこ
とが可能である。

【０１２４】次に、図１１〜図１３のフローチャートを
参照して、現像剤残量の検知動作の一実施例を説明す
る。

【０１２５】尚、途中使用される現像剤残量補正テーブ
ル２４としては、表３に示したものを用いた。又、ＰＡ
Ｗ値を求めるための、実験的データ蓄積に基づいた経験
値Ｗ（本実施例では０．８Ｖ）は予め画像形成装置本体
Ａのメモリ２０内に記憶される。Ｓ４０１：画像形成装置本体Ａの電源スイッチがオンと
される。Ｓ４０２：制御手段２２が、メモリ２０内のＰＡＥ値を
確認する。Ｓ４０３：演算部２３が、メモリ２０内に記憶されたＷ
値とＰＡＥ値とからＰＡＷ値を計算する。Ｓ４０４：本体側現像剤残量検出部２５が、検出電圧値
Ｖ３を測定する。Ｓ４０５：制御手段２２が、メモリ２０内のＰＡＦ値を
確認。Ｓ４０６：制御手段２２が、メモリ２０内に格納されて
いるＰＡＦ値と検出電圧値Ｖ３とを比較し、検出電圧値
Ｖ３がＰＡＦ値を越えるか否かを確認する。“Ｎｏ”と
判断した場合には、Ｓ４０７に進み、メモリ２０内のＰ
ＡＦ値を更新しＳ４０８へ進む。又、“Ｙｅｓ”と判断
した場合には、Ｓ４０８に進む。Ｓ４０８：演算部２３が、現像剤残量補正テーブル２４
のＺ＝０．１８をＦ（ＰＡＦ、ＰＡＥ、Ｗ）に代入し計
算値を得、制御手段２２が、Ｖ３がＦ（ＰＡＦ、ＰＡ
Ｅ、Ｗ）を越えるか否かを確認する。“Ｙｅｓ”と判断
された場合にはＳ４１１に進む。“Ｎｏ”と判断された
場合にはＳ４０９に進み、制御手段２２が現像剤残量が
１００％であることを示す信号を画像形成装置本体Ａの
表示手段２６に発信し、表示手段２６にその情報を表示
する。更に、Ｓ４１０に進み、メモリ２０内の現像剤残
量Ｙ（％）値情報を更新する。その後、Ｓ４０４に戻
る。Ｓ４１１：演算部２３が、現像剤残量補正テーブル２４
のＺ＝０．２５をＦ（ＰＡＦ、ＰＡＥ、Ｗ）に代入し計
算値を得、制御手段２２が、Ｖ３がＦ（ＰＡＦ、ＰＡ
Ｅ、Ｗ）を越えるか否かを確認する。“Ｙｅｓ”と判断
された場合にはＳ４１４に進む。“Ｎｏ”と判断された
場合にはＳ４１２に進み、制御手段２２が現像剤残量が
３０％であることを示す信号を画像形成装置本体Ａの表
示手段２６に発信し、表示手段２６にその情報を表示す
る。更に、Ｓ４１３に進み、メモリ２０内の現像剤残量
Ｙ（％）値情報を更新する。その後、Ｓ４０４に戻る。Ｓ４１４：演算部２３が、現像剤残量補正テーブル２４
のＺ＝０．３５をＦ（ＰＡＦ、ＰＡＥ、Ｗ）に代入し計
算値を得、制御手段２２が、Ｖ３がＦ（ＰＡＦ、ＰＡ
Ｅ、Ｗ）を越えるか否かを確認する。 “Ｙｅｓ”と判
断された場合にはＳ４１７に進む。“Ｎｏ”と判断され
た場合には、Ｓ４１５に進み、制御手段２２が、現像剤
残量が２５％であることを示す信号を画像形成装置本体
Ａの表示手段２６に発信し、表示手段２６にその情報を
表示する。更に、Ｓ４１６に進み、メモリ２０内の現像
剤残量Ｙ（％）値情報を更新する。その後Ｓ４０４に戻
る。Ｓ４１７〜Ｓ４３１：同様に、Ｓ４１７、Ｓ４２０、Ｓ
４２３、Ｓ４２６及びＳ４２９において、“Ｙｅｓ”と
判断された場合には、表３に示す現像剤残量補正テーブ
ル２４に従って順次Ｚを増加してＦ（ＰＡＦ、ＰＡＥ、
Ｗ）に代入し、図示のフローチャートをＺ＝０．９５に
なるまで繰り返す。又、それぞれのステップにおいて
“Ｎｏ”と判断された場合には、それぞれ対応する現像
剤残量（％）を表示し、又メモリ２０内の現像剤残量Ｙ
（％）を更新し、Ｓ４０４に戻る。Ｓ４３２：演算部２３が、現像剤残量補正テーブル２４
のＺ＝０．９９をＦ（ＰＡＦ、ＰＡＥ、Ｗ）に代入し計
算値を得、制御手段２２が、Ｖ３がＦ（ＰＡＦ、ＰＡ
Ｅ、Ｗ）を越えるか否かを確認する。 “Ｎｏ”と判断
された場合には、Ｓ４３３に進み、制御手段２２が、現
像剤残量が１％であることを示す信号を画像形成装置本
体Ａの表示手段２６に発信し、表示手段２６にその情報
を表示する。更に、Ｓ４３４に進み、メモリ２０内の現
像剤残量Ｙ（％）値情報を更新する。その後Ｓ４０４に
戻る。又、“Ｙｅｓ”と判断された場合にはＳ４３５に
進む。Ｓ４３５：制御手段２２が、現像剤残量が０％であるこ
とを示す信号を画像形成装置本体Ａの表示手段２６に発
信し、その情報を表示手段２６に表示する。Ｓ４３６：制御手段２２が、メモリ２０内の現像剤残量
Ｙ（％）を更新する。Ｓ４３７：シーケンスを終了する。

【０１２６】上述のフローチャートに従う制御を行っ
て、ＰＡＥ値及びＰＡＦ値の異なる現像剤量検出装置を
備えたプロセスカートリッジＢ（ＰＡ−ａ、ＰＡ−ｂ）
について現像剤の消費に従う現像剤残量表示を評価した
ところ、図１４に示すように、プロセスカートリッジＢ
の個体差を吸収した、現像剤量の逐次残量検知が可能で
あった。尚、図１４中縦軸は、現像剤量検出装置による
検出電圧値Ｖ３を示し、横軸は現像装置Ｃ内の現像剤の
残量表示Ｙ（％）を示す。

【０１２７】又、本実施例においても、実施例１と同
様、プロセスカートリッジＢに、個々のプロセスカート
リッジを識別するためのカートリッジ識別情報（カート
リッジＩＤ情報）を持たせることができる。これは、プ
ロセスカートリッジＢが交換されたときに、以前使用さ
れていたプロセスカートリッジＢと異なることを画像形
成装置本体Ａに知らせるためのものである。

【０１２８】プロセスカートリッジＢにおいてカートリ
ッジＩＤ情報を保持する手段（図示せず）、又画像形成
装置本体Ａ側でカートリッジＩＤ情報を読み取る手段と
しては、実施例１と同様のものを用いることができる。

【０１２９】カートリッジＩＤ情報は、画像形成装置本
体Ａ側で認識し、画像形成装置本体Ａのメモリ２０に記
憶させる。又、このカートリッジＩＤ情報に対応させ
て、ＰＡＥ値、ＰＡＦ値などの、現像剤量検出装置によ
る現像剤残量の検知に関する情報を画像形成装置本体Ａ
のメモリ２０に記憶させておく。

【０１３０】これにより、使用途中のプロセスカートリ
ッジＢを画像形成装置本体Ａから取り外し、交換するよ
うな場合にも、その後再びこのプロセスカートリッジを
使用する際に、画像形成装置本体ＡがカートリッジＩＤ
により各カートリッジを認識し、又カートリッジＩＤに
対応して画像形成装置本体Ａのメモリ２０に記憶された
情報（ＰＡＥ値）を読み取ることによって、個々のカー
トリッジに即した現像剤残量と静電容量（検出電圧）の
関係を補正することができ、常に正確に現像剤残量を検
知することが可能である。

【０１３１】以上、本発明によれば、現像剤残量検知手
段３０の位置関係などによって、現像剤がない状態にて
現像剤残量検知手段３０によって検出される静電容量が
各カートリッジで異なり、又、現像剤がフルに充填され
た状態にて現像剤残量検知手段３０によって検出される
静電容量が異なるような場合でも、現像剤残量と検出さ
れた静電容量（検出電圧値）との関係を補正することが
でき、正確に現像剤の残量を検出することができる。

【０１３２】又、本発明によれば、画像形成装置本体Ａ
にメモリ２０を設け、現像剤残量の検知に必要な情報を
これに記憶させて用いることにより、個々のカートリッ
ジに記憶手段を設け、これに現像剤残量の逐次検知に必
要な情報を記憶させるような場合よりもコストダウンが
図れる。

【０１３３】尚、当然ながら、カートリッジ構成、特に
現像剤残量検知手段の構成と配置によって、現像剤残量
と検出電圧値との関係は大きく異なるため、現像剤残量
補正テーブルは、上記各実施例にて例示したものに限定
されるものではなく、本発明を実施する画像形成装置、
カートリッジの特性に応じて適宜決定し得る。

【０１３４】又、現像剤残量検出の分解能は、現像剤残
量の全検出範囲にわたり一定間隔だけではなく、１００
％、３０％、２０％、１５％、１０％、８％、５％・・
・・などと、現像剤の残量が少ないところでの分解能を
上げることができる。当然ながら、この間隔は細かくす
ればするほどより細かい現像剤残量表示を行うことがで
きる。

【０１３５】又、上記各実施例において、現像剤残量補
正テーブルは、本体制御部内に格納されるものとして説
明したが、これを画像形成装置本体のメモリに格納させ
ることも当然可能である。

【０１３６】上記各実施例では、現像剤残量検知手段に
よって検出される静電容量と、現像剤残量検知手段の出
力に基づき現像剤量検出装置が最終的に検知する検出電
圧との減少増加関係が逆になるように設定されている場
合について説明したが、静電容量と電圧の関係は、画像
形成装置に備えられる検出回路により様々であり、静電
容量と電圧の関係が同じ減少関数であっても、増加関数
であってもよい。

【０１３７】現像剤残量の表記方法は、使用可能な初期
の現像剤量に対する現在使用可能な現像剤の比率、或い
は現像剤の所謂満タン状態に対する比率などの（％）表
記や、（ｇ）表記に限定されるものではなく、例えば、
他の表示方法として、更に進んだ形で残り何枚の出力が
可能であるかなど、様々な表記方法とすることができ
る。

【０１３８】又、表示手段における表示に関しても、値
表示に限られるものではなく、例えば、目盛りを針で指
し示すガスゲージ型、伸縮するバーの長さで示す棒グラ
フ型などとして表示してもよい。又、例えば、現像剤無
しの警告メッセージなど、現像剤の残量に関する情報を
音声によって報知したり、或は記録媒体に記録して出力
することも当然可能である。このように、現像剤の残量
が使用者にわかる方式であればどのような表示方式であ
っても構わない。

【０１３９】更に、現像剤残量の表示は、画像形成装置
本体に設けられれた表示手段にて行うことに限定される
ものではなく、画像形成装置本体Ａと通信可能に接続さ
れた、例えば、ホストコンピュータなどの機器の画面と
される表示手段にて行うこともできる。

【０１４０】上記各本実施例では、現像剤残量検知手段
として静電容量の測定に基づくプレートアンテナ方式を
用いたが、本発明は、この方式の現像剤残量検知手段に
限定されるものではなく、現像剤量レベルを検知するこ
とができるものであれば特にその方式は問わない。又、
上記各実施例では、現像室内に現像剤残量検知手段を設
けた。これにより、特定箇所の検知精度が向上し、より
高精度な現像剤残量の検知を行うことができるが、本発
明はこれに限定されるものではない。精度向上のために
複数の現像剤残量検知手段を設けてもよく、例えば、現
像剤収納容器内に現像剤残量検知手段を設け、現像剤が
フル充填された状態から、白抜けなどにより所定品位の
画像が形成できない程減少するまでの範囲で、現像剤の
残量を逐次に検知する構成とすることもできる。

【０１４１】更に、上記各実施例では、画像形成装置本
体Ａに着脱可能なカートリッジは、プロセスカートリッ
ジＢであるとして説明したが、本発明はこれに限定され
るものではない。つまり、図１５に示すように、現像装
置Ｃが画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッ
ジとされている場合にも本発明は好適に作用する。図１
５において、現像装置Ｃは、現像ローラ５ａ、現像ブレ
ード５ｃなどの現像手段５を保持する現像室５Ａと、現
像手段５に供給する現像剤を収容する現像剤収納容器４
とをプラスチック製の現像剤枠体９及び現像枠体１０に
より一体的に構成することによってカートリッジ化され
る。この現像装置Ｃは、実施例１及び２で説明したプロ
セスカートリッジＢの現像装置構成部をユニット化した
ものであり、即ち、プロセスカートリッジＢから感光体
ドラム１、帯電手段２、クリーニング手段７を除いて一
体化したカートリッジと考えることができる。従って、
実施例１、２にて説明した全ての現像装置構成部及び現
像剤量検出装置の構成が同様に本実施例の現像装置Ｃに
おいても適用される。従って、これら構成及び作用につ
いての説明は、実施例１、２において行った上記説明を
援用する。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
現像剤収納容器と、現像手段と、現像剤量に応じた出力
を逐次出力可能な現像剤残量検知手段と、を有するカー
トリッジ、このカートリッジが着脱可能な画像形成装
置、及びこのカートリッジを用いる画像形成システム
は、カートリッジの現像剤収納容器と現像手段との間に
カートリッジの使用開始時に開封される現像剤封止部材
を設け、現像剤封止部材が開封される前に装置本体内で
現像剤残量検知手段が出力した値に対応する情報を、装
置本体が備えた記憶手段に記憶させる構成とされ、又、
記憶手段に記憶された現像剤封止部材が開封される前に
装置本体内で現像剤残量検知手段が出力した値に対応す
る情報と、現像剤残量検知手段の出力と、に基づいてカ
ートリッジ内の現像剤量を検知する構成とされるので、
正確に現像剤の残量を検知することができ、又それを使
用者に報知することにより、使用者に警告を発する前
に、所謂、白抜け画像が発生することがなく、又白抜け
画像の発生を警告する時点における現像剤の残量を極力
少なく抑えることができるなど、適切なカートリッジ交
換時期（購入時期）を使用者に報知できる。

【０１４３】又、画像形成装置本体内で、少なくとも現
像剤残量検知手段の検知領域内に現像剤がない状態にお
ける出力値を測定し、これを記憶して用いることによっ
て、個々のカートリッジに即して現像剤残量検知手段の
出力値と現像剤残量との関係を補正して適正に関係付
け、常に正確に現像剤の残量を検知することができ、又
それを使用者に報知することができる。更に、現像剤残
量の検知に用いる情報を記憶する記憶手段を画像形成装
置に設けることで、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の係るプロセスカートリッジと画像形成
装置の一実施例の断面図である。

【図２】図１のプロセスカートリッジの拡大断面図であ
る。

【図３】現像剤量検出装置の一実施例の回路構成図であ
る。

【図４】画像形成装置本体が備えたメモリの制御構成の
一実施例を説明するためのカートリッジと画像形成装置
本体の概略関係図である。

【図５】現像剤量検出装置の検出電圧値と現像剤残量と
の関係を示すグラフ図である。

【図６】現像剤封止部材の長手方向の断面図である。

【図７】本発明に従うＰＡＥ値記憶動作のフローチャー
ト図である。

【図８】本発明に従う、画像形成装置本体の記憶手段を
用いた現像剤量検知動作の一実施例を説明するためのフ
ローチャート図である。

【図９】本発明の一実施例に従って現像剤量検出装置の
検出電圧値を補正した後の現像剤残量表示を説明するた
めのグラフ図である。

【図１０】画像形成装置本体に備えられるメモリの制御
構成の他の実施例を説明するためのカートリッジと画像
形成装置本体の概略関係図である。

【図１１】本発明に従う、画像形成装置本体の記憶手段
を用いた現像剤量検知動作の他の実施例を説明するため
のフローチャート図である。

【図１２】図１１と同様の図であり、図１１のフローチ
ャートに続く手順を示すフローチャート図である。

【図１３】図１１と同様の図であり、図１２のフローチ
ャートに続く手順を示すフローチャート図である。

【図１４】本発明の他の実施例に従って現像剤量検出装
置の検出電圧値を補正した後の現像剤残量表示を説明す
るためのグラフ図である。

【図１５】本発明を適用し得るカートリッジ化された現
像装置の一実施例の断面図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム２帯電手段３レーザースキャナー４現像剤収納容器５現像手段５ａ現像ローラ（現像剤担持体）５Ａ現像室７クリーニング装置１５定着手段２０記憶手段（メモリ）２１本体制御部２６表示手段３０現像剤残量検知手段３１第１板金（プレートアンテナ）３２第２板金（プレートアンテナ）１００レーザービームプリンタ（プリンタ）Ａ画像形成装置本体（装置本体）ＢプロセスカートリッジＣ現像装置（現像ユニット）、現像カート
リッジ

フロントページの続き (72)発明者松本英樹東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA27 DD02 DE07 EE08 EJ08 EJ15 GB03 HA03 HB13 2H071 BA03 BA04 BA33 DA06 DA08 DA13 DA15 2H077 AA01 AA07 BA09 DA15 DA24 DA34 DA59

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤収納容器と、現像手段と、現像剤
量に応じた出力を逐次出力可能な現像剤残量検知手段
と、を有するカートリッジが着脱可能な画像形成装置に
おいて、前記カートリッジの前記現像剤収納容器と前記
現像手段との間に前記カートリッジの使用開始時に開封
される現像剤封止部材を設け、前記現像剤封止部材が開
封される前に前記装置本体内で前記現像剤残量検知手段
が出力した値に対応する情報を、前記装置本体が備えた
記憶手段に記憶させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記記憶手段に記憶された前記現像剤封
止部材が開封される前に前記装置本体内で前記現像剤残
量検知手段が出力した値に対応する情報と、前記現像剤
残量検知手段の出力と、に基づいて前記カートリッジ内
の現像剤量を検知することを特徴とする請求項１の画像
形成装置。
【請求項３】前記現像剤封止部材が開封される前に前
記装置本体内で前記現像剤残量検知手段が出力した値か
らの、前記現像剤残量検知手段の出力値の変化量に基づ
いて現像剤量を検知することを特徴とする請求項２の画
像形成装置。
【請求項４】前記現像剤封止部材が開封される前に前
記装置本体内で前記現像剤残量検知手段が出力した値か
らの、前記現像剤残量検知手段の出力値の変化量と、少
なくとも現像剤量と、を対応させたテーブルを用いて現
像剤量を検知することを特徴とする請求項３の画像形成
装置。
【請求項５】更に、前記現像剤残量検知手段が現像剤
量の最大を検出したときの出力値に対応する情報を前記
記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項２の画像
形成装置。
【請求項６】前記記憶手段に記憶された前記現像剤封
止部材が開封される前に前記装置本体内で前記現像剤残
量検知手段が出力した値に対応する情報と、前記記憶手
段に記憶された前記現像剤残量検知手段が現像剤量の最
大を検出したときの出力値に対応する情報と、前記現像
剤残量検知手段の出力と、に基づいて前記カートリッジ
内の現像剤量を検知することを特徴とする請求項５の画
像形成装置。
【請求項７】前記現像剤残量検知手段が現像剤量の最
大を検出したときの出力値から、前記現像剤封止部材が
開封される前に前記装置本体内で前記現像剤残量検知手
段が出力した値と所定値とを減じた値の絶対値を現像剤
の使用範囲とし、前記使用範囲内で前記現像剤残量検知
手段が現像剤の最大を検出したときの出力値に補正値を
乗じた値と、現像剤残量との関係から現像剤量を求める
ことを特徴とする請求項６の画像形成装置。
【請求項８】前記現像剤封止部材は、前記カートリッ
ジが前記装置本体に装着された状態で、カートリッジの
使用開始時に自動開封されることを特徴とする請求項１
〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記カートリッジは更に、カートリッジ
識別情報を保持しており、前記装置本体は更に、装着さ
れたカートリッジのカートリッジ識別情報を読み取り、
前記記憶手段に記憶させる手段を有することを特徴とす
る請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記現像剤残量検知手段は、少なくと
も２つの電極間の静電容量を測定することによって得ら
れる信号を出力することを特徴とする請求項１〜９のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記装置本体は更に、検知した現像剤
量に関する情報のいずれかを表示するための信号を出力
する手段を有することを特徴とする請求項２〜１０のい
ずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記装置本体は更に、表示手段を有
し、検知した現像剤量に関する情報を表示するための信
号をこの表示手段に送信して表示することを特徴とする
請求項１１の画像形成装置。
【請求項１３】前記装置本体は更に、表示手段を有す
る機器と通信可能であり、検知した現像剤量に関する情
報を表示するための信号をこの表示手段を有する機器に
送信することを特徴とする請求項１１の画像形成装置。
【請求項１４】前記カートリッジは、電子写真感光体
と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、電子写真
感光体に現像剤を供給する現像手段と、電子写真感光体
をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも
一つを有することを特徴とする請求項１〜１３のいずれ
かの項に記載の画像形成装置。
【請求項１５】現像剤収納容器と、現像手段と、現像
剤量に応じた出力を逐次出力可能な現像剤残量検知手段
と、を有し、画像形成装置に着脱可能なカートリッジで
あって、前記現像剤収納容器と前記現像手段との間に前
記カートリッジの使用開始時に開封される現像剤封止部
材を設け、前記現像剤封止部材が開封される前に前記装
置本体内で前記現像剤残量検知手段が出力した値に対応
した情報が、前記画像形成装置本体が備えた記憶手段に
記憶されることを特徴とするカートリッジ。
【請求項１６】前記画像形成装置本体は、前記記憶手
段に記憶された情報に基づく前記現像剤封止部材が開封
される前に前記画像形成装置内で前記現像剤残量検知手
段が出力した値と、前記現像剤残量検知手段の出力値と
を関係付け計算処理した結果を、補正手段により補正す
ることにより前記カートリッジ内の現像剤量を検知する
ことを特徴とする請求項１５のカートリッジ。
【請求項１７】更に、前記現像剤残量検知手段が現像
剤量の最大を検出したときの出力値に対応する情報が、
前記画像形成装置本体が備えた前記記憶手段に記憶され
ることを特徴とする請求項１５又は１６のカートリッ
ジ。
【請求項１８】前記画像形成装置本体は、前記記憶手
段に記憶された情報に基づく前記現像剤封止部材が開封
される前に前記画像形成装置内で前記現像剤残量検知手
段が出力した値と、前記記憶手段に記憶された情報に基
づく前記現像剤残量検知手段が現像剤量の最大を検出し
たときの出力値と、前記現像剤残量検知手段の出力値と
を関係付け計算処理した結果を、補正手段により補正す
ることにより前記カートリッジ内の現像剤量を検知する
ことを特徴とする請求項１７のカートリッジ。
【請求項１９】前記現像剤封止部材は、前記カートリ
ッジが前記画像形成装置本体に装着された状態で、カー
トリッジの使用開始時に自動開封されることを特徴とす
る請求項１５〜１８のいずれかの項に記載のカートリッ
ジ。
【請求項２０】更に、前記画像形成装置本体に装着さ
れた状態で、前記画像形成装置本体が、個々のカートリ
ッジを識別し得るカートリッジ識別情報を保持する手段
を有することを特徴とする請求項１５〜１９のいずれか
の項に記載のカートリッジ。
【請求項２１】前記現像剤残量検知手段は、少なくと
も２つの電極間の静電容量を測定することによって得ら
れる信号を出力することを特徴とする請求項１５〜２０
のいずれかの項に記載のカートリッジ。
【請求項２２】前記カートリッジは、電子写真感光体
と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段と、電子写真
感光体に現像剤を供給する現像手段と、電子写真感光体
をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも
一つを有することを特徴とする請求項１５〜２１のいず
れかの項に記載のカートリッジ。
【請求項２３】画像形成装置本体に着脱可能なカート
リッジを用いて、記録媒体に画像を形成する画像形成シ
ステムにおいて、（ａ）現像剤収納容器と、現像手段と、現像剤量に応じ
た信号を逐次出力可能な現像剤残量検知手段と、前記現
像剤収納容器と前記現像手段との間に設けられる前記カ
ートリッジの使用開始時に開封される現像剤封止部材
と、を有するカートリッジと、（ｂ）前記現像剤封止部材が開封される前に前記装置本
体内で前記現像剤残量検知手段が出力した値に対応する
情報を記憶した記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶さ
れた情報に基づく前記現像剤封止部材が開封される前に
前記画像形成装置内で前記現像剤残量検知手段が出力し
た値と、前記現像剤残量検知手段の出力値とを関係付け
計算処理した結果を、補正手段により補正することによ
り前記カートリッジ内の現像剤量を検知する制御手段
と、を有することを特徴とする画像形成システム。
【請求項２４】前記記憶手段には更に、前記現像剤残
量検知手段が現像剤残量の最大を検出したときの出力に
対応する情報が記憶され、前記制御手段は、前記記憶手
段に記憶された情報に基づく前記現像剤封止部材が開封
される前に前記画像形成装置内で前記現像剤残量検知手
段が出力した値と、前記記憶手段に記憶された情報に基
づく前記現像剤残量検知手段が現像剤量の最大を検出し
たときの出力値と、前記現像剤残量検知手段の出力値と
を関係付け計算処理した結果を、補正手段により補正す
ることにより前記カートリッジ内の現像剤量を検知する
ことを特徴とする請求項２３の画像形成システム。
【請求項２５】更に、検知した現像剤量に関する情報
を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項２
３又は２４の画像形成システム。