JP2003255688A - 画像形成装置及び画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の印字速度（スループット）を有する画
像形成装置において、印字速度に応じて精度よく現像剤
の残量を逐次に検知することのできる画像形成装置を提
供する。 【解決手段】 複数の印字速度で画像形成可能な画像形
成装置１００は、現像剤を収容する現像剤収容部（４
１，４２）と、現像剤収容部内の現像剤残量を検知して
検出値を出力する現像剤量検知部材（５１，５２）と、
現像剤量検知部材からの複数の検出値を演算処理して現
像剤残量を検出する制御部（３８）と、を有し、制御部
は、印字速度に応じて演算処理を変更する構成とする。

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
真方式或いは静電記録方式を用いた画像形成装置及び画
像形成装置の制御方法に関するものであり、特に、画像
形成装置本体に対してカートリッジ、即ち、プロセスカ
ートリッジ或いはカートリッジ化された現像装置を取り
外し可能に装着でき、且つ、現像剤収容部内の現像剤の
残量を逐次に検知するための現像剤残量検知部材を備え
た画像形成装置及びこの画像形成装置の制御方法に好適
に適用し得るものである。 【０００２】ここで、電子写真方式の画像形成装置とし
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な
ど）、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロ
セッサなどが含まれる。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１つをカート
リッジ化して、このカートリッジを電子写真画像形成装
置本体に対して容易に着脱可能としたものを言う。特
に、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体に作用
するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリー
ニング手段の少なくとも１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。 【０００３】 【従来の技術】従来、例えば電子写真方式を用いた複写
機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置は、画
像情報に対応した光（レーザー光など）を電子写真感光
体（以下、単に「感光体」と呼ぶ。）に照射して静電潜
像を形成する。この静電潜像に現像手段で記録材料であ
る現像剤（トナー）を供給して現像剤像（トナー像）と
して顕像化し、更に感光体から記録材、例えば、記録用
紙、ＯＨＰシートへ画像を転写することで、記録材上に
画像を形成する。 【０００４】現像手段には現像剤収納部としての現像剤
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。現像剤容器や現像手段、感光体、帯電手
段などは、画像形成装置本体（以下、単に「装置本体」
と呼ぶ。）に対して着脱可能なプロセスカートリッジと
して一体的に構成されていることが多く、例えば、現像
剤が無くなった際に、使用者はこのプロセスカートリッ
ジを交換することで、再び画像を形成することができ
る。現像手段、現像剤容器を備えた現像装置を個別に装
置本体に対して着脱可能なカートリッジとしたものもあ
る。特に、プロセスカートリッジ方式によれば、装置本
体に対してプロセスカートリッジを交換することによ
り、現像剤を補給すると共に、感光体などの他の消耗品
の交換をも同時に行うことができ、飛躍的に装置のメン
テナンス性が向上する。 【０００５】例えば、画像形成に供し得る現像剤がプロ
セスカートリッジ内にどの程度残っているかを随時知る
ために、近年では、現像剤残量レベルを逐次に検知し得
る現像剤残量検知部材をプロセスカートリッジ又は装置
本体に備えているものが増えてきた。 【０００６】この現像剤残量レベル検知を実現する手段
として、コンデンサー型の２極の電極（導電部）を有
し、静電容量の変化によって現像剤量を測定する方法
や、現像剤容器内へ光を進入させ発信光量と受信光量の
差によって現像剤量を測定する方法などがある。 【０００７】現像剤残量検知部材の一例として、コンデ
ンサー型に２極の電極を配置する、所謂、プレートアン
テナによる検知方法を説明する。プレートアンテナは、
所定の間隔を保って略平行に配置された一対の電極（導
電部）を有する。この電極対を、例えば、現像剤容器内
のトナーを覆うようにプロセスカートリッジの内部若し
くは外部に配置する。つまり、現像剤容器内のトナーが
減少するに従い、電極対の間にある現像剤量によって静
電容量が変化することを利用する。これにより、現像剤
容器内の現像剤量と電極対の間の静電容量との相関をと
ることが可能となる。従って、プレートアンテナによっ
て静電容量を測定することで、随時、現像剤容器内の現
像剤残量レベルを知ることが可能となる。プレートアン
テナの静電容量は、電極対のうち一方に交流バイアスを
印加し、他方に誘起される電流値によって知ることがで
きる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の現像剤残量レベル検知方法、即ち、２極の電極間の
静電容量の変化で現像剤量の測定を行う方法では、以下
に示すような問題が生じる場合があった。 【０００９】従来の方法では、現像剤容器内に設けられ
たプレートアンテナが現像剤によって覆われている面積
に応じて静電容量が変化する。そして、その変化に応じ
て現像剤残量レベルの計算を行い、その計算結果をユー
ザーへ知らせる。 【００１０】ところで、昨今の画像形成装置、例えば、
レーザービームプリンタの使用頻度は増加を続け、プリ
ントボリュームも同様に増加してきている。更に、ユー
ザビリティの向上や出力時間の短縮化のために装置本体
の印刷速度（以下、「スループット」という。）の増加
が望まれている。 【００１１】スループットの増加のためには、駆動用モ
ータを回転速度の速いものへと交換したり、画像を連続
出力する際に搬送する記録材と記録材との間（所謂、紙
間）を詰めるなどしてきた。 【００１２】スループットの増加に伴って、回転や定着
に伴う絶対的熱量が上昇することから、昇温などの問題
も生じ易い。例えば、高品位な出力画像を得るためには
定着温度を高くする必要があるが、特に、封筒や葉書と
いった幅の狭い小サイズ記録材を、画像形成に供するた
めに搬送する（以下、「通紙」という。）場合、非通紙
部において異常昇温が観測される。 【００１３】一方、高精度印字（高解像度画像）が必要
なときのために、高速化されたスループットに対して半
分の速度や、非常に低速にする高精度印字モードといっ
たモードを持つなど、スループットが多様化したものが
増えている。 【００１４】そして、スループットの増加は、現像剤容
器内部の現像剤の状態にも影響を与える。その１つに、
撹拌装置による現像剤容器内部での現像剤の循環が挙げ
られる。スループットの上昇のために駆動モータの回転
速度を上昇させる場合、駆動装置の回転が上昇すると、
一般に、現像剤容器内に設けられた撹拌装置の回転も速
くなる。そのため、現像剤容器内の現像剤は活発に撹拌
される。 【００１５】又、スループットの増加によって、記録材
１枚への画像出力に対して、現像剤残量検知部材による
取得データ数が非常に少なくなる。このように取得デー
タ数が少ない中で現像剤残量レベル検知のためのデータ
処理を行うと、撹拌装置の撹拌による現像剤収納部内で
の現像剤の循環の影響を大きく受けてしまい、現像剤残
量レベル検知の精度が非常に悪化することがある。 【００１６】更に、従来、感光体へと現像剤を搬送する
現像剤担持体と、その極近傍に設けられた良導性の板金
との間の静電容量の変化から、特に、現像剤担持体近傍
（現像剤担持体を保持する現像容器内）の現像剤残量レ
ベル検知が多く行われていた。この場合、現像剤担持体
に印加される現像バイアスを利用して、現像剤担持体と
板金との間に生起する静電容量を測定する。しかし、プ
ロセスカートリッジの現像剤積載量の増加などの理由か
ら、現像剤担持体の近傍のみではなく、現像手段に連結
された現像剤容器内の現像剤残量レベルをも独立して測
定する必要が生じる。このため、現像バイアスとは異な
るバイアス回路にて、現像剤容器内に設けられたプレー
トアンテナに現像剤残量レベル検知用のバイアスを印加
して、現像剤容器内の現像剤量を測定することが行われ
る。 【００１７】この場合、現像バイアスと同時に現像剤残
量レベル検知用のバイアスをプレートアンテナに印加す
ると、現像バイアスの影響を受けて現像剤残量レベルを
正確に検知することが難しい。そこで、現像剤担持体に
現像バイアスが印加されていない、記録材の通紙直前若
しくは直後、或いは連続通紙時の記録材間において、現
像剤残量レベル検知用のバイアスをプレートアンテナに
印加して現像剤量を測定する。このため、スループット
の増加と共に、更に現像剤残量レベル検知のための取得
データ数が少なくなる。 【００１８】一方、上述のように、高解像度出力対応な
どの理由より、駆動装置の回転数を変化させ、スループ
ットを変化させる方法も採用されている。しかし、駆動
装置の回転数を変化させた場合、撹拌装置の回転数や現
像剤容器内のトナー自体の循環が大きく変わる。このた
め、高解像度出力などの駆動装置の回転数を変化させる
特別なモードの場合、現像剤残量レベル検知を行うこと
が困難となるなどの問題が生じることがある。 【００１９】このように、従来、正確な現像剤残量レベ
ル検知と、スループットの向上及び複数のスループット
を持つ構成とを両立させることは難しく、実現は困難で
あった。 【００２０】従って、本発明は、上記課題を解決するた
めになされたものであり、複数の印字速度（スループッ
ト）を有する画像形成装置において、印字速度に応じて
精度よく現像剤の残量を逐次に検知することのできる画
像形成装置及び画像形成装置の制御方法を提供すること
を目的とする。 【００２１】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは鋭意検討した結果、次のことを見出し
た。即ち、スループットを上昇させた場合においても、
例えば小サイズ記録材の通紙時の昇温の防止などの装置
の高耐久のため、或いは高精度印字（高画質化）のため
に設けられている低速度モードなどでスループットを抑
えたときに、スループットに応じて現像剤量の測定デー
タの平均化処理時間や、平均化処理に用いるデータ数を
変化させることで、撹拌装置の撹拌周期に伴って生じる
うねりの影響を解消し、又１回の通紙プロセスで得られ
るデータをできる限り多くすることで、現像剤残量レベ
ル検知の精度を向上し得ることを見出した。 【００２２】つまり、上記目的は本発明に係る画像形成
装置及び画像形成装置の制御方法にて達成される。要約
すれば、本発明は下記の構成を特徴とする。 【００２３】（１）複数の印字速度で画像形成可能な画
像形成装置であって、現像剤を収容する現像剤収容部
と、前記現像剤収容部内の現像剤残量を検知して検出値
を出力する現像剤量検知部材と、前記現像剤量検知部材
からの複数の検出値を演算処理して現像剤残量を検出す
る制御部と、を有し、前記制御部は、前記印字速度に応
じて前記演算処理を変更することを特徴とする画像形成
装置。 【００２４】（２）更に画像を形成するための記録材を
給紙するための給紙部を有し、前記制御部は、前記給紙
部の駆動タイミングを変更することによって、前記印字
速度を変更することを特徴とする上記（１）に記載の画
像形成装置。 【００２５】（３）前記給紙部の駆動タイミングは、該
記録材の種類に応じて変更することを特徴とする上記
（２）に記載の画像形成装置。 【００２６】（４）前記演算処理は、前記複数の検出値
の平均化処理であることを特徴とする上記（１）〜
（３）のいずれかに記載の画像形成装置。 【００２７】（５）前記現像剤残量検知部材は一対の対
向電極を有し、前記対向電極の一方にバイアスが印加さ
れることにより、前記現像剤収容部内の現像剤量に応じ
た検出値を逐次に出力可能であることを特徴とする上記
（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成装置。 【００２８】（６）前記現像剤残量検知部材を複数有す
ることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記
載の画像形成装置。 【００２９】（７）少なくとも前記現像剤収容部と、前
記現像剤残量検知部材とは、一体的にカートリッジ化さ
れて前記画像形成装置本体に対して着脱可能とされるこ
とを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の
画像形成装置。 【００３０】（８）複数の印字速度で画像形成可能な画
像形成装置であって、現像剤を収容する現像剤収容部
と、前記現像剤収容部内の現像剤残量を検知して検出値
を出力する現像剤量検知部材と、画像を形成するための
記録材を搬送するための搬送部と、前記搬送部に記録材
が搬送される毎に、前記現像剤量検出部材から出力され
る検出値を演算処理して現像剤残量を検出する制御部
と、を有し、前記制御部は、前記印字速度に応じて、前
記搬送部に記録材が搬送される毎の前記現像剤量検出部
材からの検出値の検出周期を変更することを特徴とする
画像形成装置。 【００３１】（９）更に前記搬送部を駆動するための駆
動部を有し、前記制御部は、前記駆動部の駆動速度を変
更して前記印字速度を変更することを特徴とする上記
（８）に記載の画像形成装置。 【００３２】（１０）前記印字速度は、画像形成装置の
画像形成モードに応じて変更されることを特徴とする上
記（８）又は（９）に記載の画像形成装置。 【００３３】（１１）前記現像剤残量検知部材は一対の
対向電極を有し、前記対向電極の一方にバイアスが印加
されることにより、前記現像剤収容部内の現像剤量に応
じた検出値を逐次に出力可能であることを特徴とする上
記（８）〜（１０）のいずれかに記載の画像形成装置。 【００３４】（１２）前記現像剤残量検知部材を複数有
することを特徴とする上記（８）〜（１１）のいずれか
に記載の画像形成装置。 【００３５】（１３）少なくとも前記現像剤収容部と、
前記現像剤残量検知部材とは、一体的にカートリッジ化
されて前記画像形成装置本体に対して着脱可能とされる
ことを特徴とする上記（８）〜（１２）のいずれかに記
載の画像形成装置。 【００３６】（１４）複数の印字速度で画像形成可能で
あって、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤
収容部内の現像剤残量を検知して検出値を出力する現像
剤量検知部材と、前記現像剤量検知部材からの複数の検
出値を演算処理して現像剤残量を検出する制御部とを有
する画像形成装置の制御方法であって、画像形成のため
の記録材の種類を検知する第一工程と、前記第一工程に
おいて検知された記録材の種類に応じて印字速度を決定
する第二工程と、前記第二工程において決定した印字速
度に応じて、前記演算処理を変更して現像剤の残量を検
出する第三工程と、を有することを特徴とする画像形成
装置の制御方法。 【００３７】（１５）複数の印字速度で画像形成可能で
あって、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤
収容部内の現像剤残量を検知して検出値を出力する現像
剤量検知部材と、画像を形成するための記録材を搬送す
るための搬送部と、前記搬送部に記録材が搬送される毎
に、前記現像剤量検出部材から出力される検出値を演算
処理して現像剤残量を検出する制御部とを有する画像形
成装置の制御方法であって、前記画像形成装置の画像形
成モードに応じて、印字速度を決定する第一工程と、前
記第一工程において決定された画像形成モードに応じ
て、前記搬送部に記録材が搬送される毎の前記現像剤量
検出部材からの検出値の検出周期を変更する第二工程
と、前記第二工程において検出された検出値を用いて現
像剤の残量を検出する第三工程と、を有することを特徴
とする画像形成装置の制御方法。 【００３８】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
及び画像形成装置の制御方法を図面に則して更に詳しく
説明する。 【００３９】実施例１ 図１は本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面
を示す。本実施例の画像形成装置１００は、装置本体に
対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータな
どの外部ホスト装置からの画像情報を受け取り、電子写
真方式で可視化された画像として出力するレーザービー
ムプリンタである。又、本実施例の画像形成装置１００
は、電子写真感光体、現像手段、現像剤などの消耗品を
プロセスカートリッジＢとして装置本体Ａに対して着脱
し交換することができるようになっている。 【００４０】画像形成装置１００は、像担持体たるドラ
ム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。
感光ドラム１は、ＯＰＣ、アモルファスＳｉなどの感光
材料をアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基板
上に形成して構成されており、本実施例ではモータとさ
れる駆動手段２２により図中矢示ａ方向（時計方向）に
所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム１の周囲に
は、回転する感光ドラム１の周面を所定の極性、電位に
一様に帯電処理する帯電手段２が設けられている。本実
施例では、帯電手段として感光ドラム１の周面に接触し
て帯電処理を行う接触帯電装置（帯電ローラ）２を使用
した。 【００４１】又、画像形成装置１００には、画像情報露
光手段として、レーザービームスキャナー３が設けられ
ている。このレーザービームスキャナー３は、半導体レ
ーザー、ポリゴンミラー、Ｆ-θレンズなどを有してい
る。そして、レーザービームスキャナー３は、装置本体
Ａに通信可能に接続されたホスト装置（図示せず）から
送られてきた画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される
レーザービームＬを出射して、感光ドラム１の一様に帯
電された表面を走査露光し、静電潜像を形成する。 【００４２】更に、感光ドラム１の周囲には、現像装置
４が配置されており、この現像装置４によって、感光ド
ラム１上に形成された静電潜像をトナー像として現像す
る。現像方法としては、周知のジャンピング現像法、２
成分現像法などを用いることができ、イメージ露光と反
転現像との組み合わせで用いられることが多い。本実施
例では、負帯電性の絶縁性磁性１成分現像剤（トナー）
を用いて、負極性に帯電された感光ドラム１の、露光に
より負極性電位が減衰した部位に、反転現像によりトナ
ーを供給する。 【００４３】感光ドラム１の回転方向ａにおいて、現像
装置４より下流側には、転写手段としての転写ローラ５
が設けられている。本実施例では、転写ローラ５は、弾
性層を有する回転体形状の接触帯電部材であり、感光ド
ラム１に対して加圧接触されて転写ニップ部Ｎ形成して
いる。転写ローラ５は、本実施例ではモータとされる駆
動手段２３により図中矢示ｂ方向（反時計方向）に所定
の周速度で回転駆動される。感光ドラム１上に形成され
たトナー像は、記録材供給部（給紙部）８から転写ニッ
プ部Ｎに供給される記録材Ｐ（被転写材）に対して順次
静電転写される。 【００４４】記録材供給部８は、記録材カセット９、手
差しトレイ１１などの記録材収納部、記録材Ｐを１枚ず
つ分離供給（給紙）する分離ローラ１０、１２、レジス
トローラ１３などの搬送ローラ（搬送部）、及び転写前
ガイド１６などを備えている。記録材収納部９、１１か
ら供給された記録材Ｐは、プレフィードセンサ１４で待
機した後に、レジストローラ１３、レジストセンサ１
５、転写前ガイド１６を通過して転写ニップ部Ｎ（画像
形成部）に給紙される。記録材Ｐは、レジストセンサ１
５によって感光ドラム１の表面に形成されたトナー像と
同期がとられて、転写ニップ部Ｎに供給される。分離ロ
ーラ１０、１２は、記録材Ｐの供給時に複数の記録材Ｐ
を誤って重送する問題を解消するために設けられてい
る。 【００４５】転写ニップ部Ｎにおいてトナー像の転写を
受け、転写ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは、感光ドラ
ム１の面から分離され、シートパス１７を通って定着装
置７へ搬送される。本実施例の定着装置７は、加熱フィ
ルムユニット７ａと加圧ローラ７ｂの圧接ローラ対から
なるフィルム加熱方式の定着装置である。トナー像を保
持した記録材Ｐは加熱フィルムユニット７ａと加圧ロー
ラ７ｂの圧接部である定着ニップ部Ｔで狭持搬送されて
加熱・加圧を受ける。これにより、トナー像が記録材Ｐ
上に定着され永久画像となる。 【００４６】トナー像が定着された記録材Ｐは、排紙ロ
ーラ１８によって、下部トレイ１９にフェイスアップ
で、若しくは上部トレイ２０にフェイスダウンで機外に
排出される。 【００４７】一方、記録材Ｐにトナー像を転写した後の
感光ドラム１の表面は、クリーニング装置６により転写
残留トナーの除去を受けて清掃され、繰り返して作像に
供される。本実施例のクリーニング装置６は、クリーニ
ング手段としてのブレードクリーニング装置であり、ク
リーニングブレード６ａと、クリーニングブレード６ａ
によって感光ドラム１から除去された残留トナーを収容
する廃トナー容器６ｂとを有している。 【００４８】次に、図２をも参照して、プロセスカート
リッジＢについて更に詳細に説明する。 【００４９】図２に示すように、プロセスカートリッジ
Ｂは、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、現像装置４
と、クリーニング装置６とが枠体２４によって一体的に
構成され、装置本体Ａに設けられた装着手段２１を介し
て装置本体Ａに取り外し可能に装着される。 【００５０】現像装置４は、現像剤としてトナーを収納
する現像剤収納部としてのトナー容器４１、トナー容器
４１と連結された現像容器４２、感光ドラム１に対向配
置された現像手段としての現像ローラ４３、現像ローラ
４３に当接し、現像ローラ４３により搬送するトナー層
厚を規制する現像剤規制部材である現像ブレード４４、
及びトナー容器４１内のトナーを撹拌して現像容器４２
内へトナーを送り込む撹拌装置たる第１撹拌部材４５、
トナー容器４１から送り込まれたトナーを現像ローラ４
３へ搬送する撹拌装置たる第２撹拌部材４６を備えてい
る。現像剤収納部たるトナー容器４１と、現像手段支持
体たる現像容器４２とで、現像剤としてトナーを収容す
る現像剤収容部を構成する。 【００５１】又、プロセスカートリッジＢの使用前に
は、トナー容器４１と現像容器４２との間には、トナー
封止部材４７が貼着されている。このトナー封止部材４
７は、例えばプロセスカートリッジＢの輸送中に激しい
衝撃が発生した場合でもトナーが洩れることのないよう
に設けられている。このトナー封止部材４７は、装置本
体ＡにプロセスカートリッジＢを装着する直前にユーザ
ーによって開封される。 【００５２】現像装置４は、トナー容器４１内に現像剤
であるトナーを収納しており、このトナーを第１撹拌部
材４５により撹拌しながら現像容器４２に送る。現像容
器４２は、現像剤手段として、磁界発生手段たる固定マ
グネットロールを内蔵した非磁性スリーブである現像ロ
ーラ（現像剤担持体）４３を、図中矢印ｃ方向（反時計
方向）に回転可能に支持している。第２撹拌部材４６
は、現像容器４２内に送り込まれたトナーを現像ローラ
４３に供給する。そして、現像ローラ４３の回転に伴っ
て、現像ローラ４３上を搬送されるトナーは、現像ブレ
ード４４によってその層厚を規制されると共に摩擦帯電
電荷が付与される。更に現像ローラ４３が回転すること
によって感光ドラム１との対向部（現像部）に搬送され
たトナーは、現像時に現像ローラ４３に印加される現像
バイアスによって、感光ドラム１に形成された静電潜像
に応じて感光ドラム１へと転移する。本実施例では、バ
イアス印加回路である現像バイアス印加手段から、ＡＣ
電圧とＤＣ電圧とを重畳した現像バイアスを現像ローラ
４３に印加する。 【００５３】図１に示すように、本実施例では、プロセ
スカートリッジＢを装置本体Ａに装着した状態で、装置
本体Ａ内には、プロセスカートリッジＢの上方にレーザ
ースキャナー３が設けられており、又下方には感光ドラ
ム１に対向する転写ローラ５が配設されている。 【００５４】本実施例の画像形成装置１００は、現像剤
の消費に伴ってその残量を逐次に検知することのできる
現像剤残量検知部材を備えている。 【００５５】図３をも参照して説明すると、本実施例で
は、現像剤残量検知部材として、トナー容器４１内に、
コンデンサー構造を形成するように第１、第２の電極
（導電板）５１、５２からなるプレートアンテナを設置
する。そして、この第１、第２の電極５１、５２にて形
成されるコンデンサー内にトナーを収容するように構成
している。 【００５６】第１、第２の電極５１、５２は、トナー容
器４１内の、トナーが流動的であり、トナーの減少度が
直接分かるような位置に設置されている。本実施例で
は、第１、第２の電極５１、５２は、現像ローラ４３の
長手方向（記録材Ｓの搬送方向に略直交する方向）に沿
って延在し、現像ローラ４３により近位に第１の電極５
１が配設され、第２の電極５２は現像ローラ４３からよ
り離れた位置に配設されている。 【００５７】第１、第２の電極５１、５２の材質は、良
導性な板状のものであればどのようなものでも良いが、
トナー容器４１内へ設置する場合は、トナー粒子に悪影
響を及ぼさない材質であり、湿度などの環境条件に強い
材質が望まれる。そして、第１、第２の電極５１、５２
のそれぞれの少なくとも一側面に、外部より通電可能な
形状とされた箇所が設けられている。この接続可能な箇
所は、導線などで直接接続するものでもよく、又、プロ
セスカートリッジＢの側面より導電性のピン形状の導電
部材もので串刺しにするなどの形態をとっても良い。本
実施例では、第１、第２の電極５１、５２のそれぞれ一
側面に設けた引き起こし部３１ａへ、ピン形状の導電部
材３１ｂを、プロセスカートリッジＢの側壁を介して記
録材搬送方向と略直交する方向に突き刺す形態をとる。
このピン３１ｂは、プロセスカートリッジＢの外部に露
出可能に設けられた電気接点（後述）に接続されている
か、斯かる接点と一体に形成されている。 【００５８】第１、第２の電極５１、５２からなるプレ
ートアンテナにプロセスカートリッジＢの外部よりバイ
アスを印加して、静電容量を測定することでトナー量を
計測する。例えば、一方の電極に交流電流を通電し、他
方の電極に誘起された電圧値を読む。第１、第２の電極
５１、５２の間にあるトナー量に応じて誘電率が異な
り、電極に誘起される電圧値も異なる。この異なる電圧
値を見て、現像剤残量レベル検知を行う。 【００５９】図４に、プロセスカートリッジＢが装置本
体Ａに正常に装着された際の現像剤残量レベル検出部の
回路構成を示す。装置本体ＡとプロセスカートリッジＢ
のそれぞれには、電気接点が設けられている。プロセス
カートリッジＢが装置本体Ａ内に装着された際に、この
電気接点を通じて、プロセスカートリッジＢに設けられ
た第１の電極５１と装置本体Ａ内に設けられた現像剤残
量レベル検知用のバイアス印加回路３２とが電気的に接
続される。又、プロセスカートリッジＢに設けられた第
２の電極５２と装置本体Ａ内に設けられた現像剤残量レ
ベル検出部３５とが電気的に接続される。 【００６０】バイアス印加手段としてのバイアス印加回
路３２から所定のＡＣバイアスを出力すると、その印加
バイアスは、装置本体側第１接点３３Ａ、プロセスカー
トリッジ側第１接点３３Ｂを介して、トナー容器４１内
の第１の電極５１に印加される。そして、第１、第２の
電極５１、５２の間のトナー量に応じて生起した静電容
量に対して第２の電極５２に誘起される電流が、カート
リッジ側第２接点３４Ｂ、装置本体側第２接点３４Ａを
介して装置本体Ａの現像剤残量レベル検出部３５へと出
力される。 【００６１】残量レベル検出部３５では、検出回路３６
が入力された電流値を検出して、測定値、即ち、電圧値
とし、デジタル変換して制御手段である演算回路（演算
制御部）３８へと送出する。演算制御部３８は、検出回
路３６の検出結果を記憶部３９に記憶された残量閾値テ
ーブルと比較することによって、例えば残量％、或いは
印字可能枚数といった形態の、操作者に現像剤残量レベ
ルを報知するための情報に変換する。残量閾値テーブル
は、予め設定される静電容量の測定値（検出電圧値）と
現像剤残量レベルとを関係づけるための手段であり、演
算式の形態であってもよい。 【００６２】そして、演算制御部３８は、現像剤残量レ
ベル情報を報知するための信号を、装置本体Ａが備える
表示部５０などの報知手段に送信し、この報知手段を介
して現像剤残量レベルを操作者に報知する。或いは、演
算制御部３８は、現像剤残量レベルを報知するための信
号を、装置本体Ａに通信可能に接続された外部ホスト装
置（図示せず）に送信し、この外部ホスト装置の表示部
などの報知手段を介して上記同様の現像剤残量レベル情
報をユーザーに報知することができる。 【００６３】尚、本実施例では第１の電極５１へ印加す
るバイアスとして、現像バイアスと同じ２ｋＨｚ程度の
交流バイアスと−４００Ｖ程度の直流バイアスを重畳し
たバイアスを用いる。 【００６４】昨今の現像剤残量レベル検知方法では、現
像剤残量レベルをより高精度に把握するために、現像ロ
ーラ４３や現像ブレード４４の設置されている現像容器
４２内のトナー量と、トナー容器４１に収納されている
トナー量とを区別して検知する構成をとっている。現像
容器４２内のトナー量を検知する手段としては、主に、
現像ローラ４３と対を成すようにプレートアンテナを現
像ローラ４３の近傍に設置して、現像ローラ４３に印加
される現像バイアスを用いて現像ローラ４３とプレート
アンテナとの間の静電容量の変化を測定する方法がとら
れる。 【００６５】本実施例のプロセスカートリッジＢにおい
ても、図２に示すように、現像容器４２に第３の電極５
３を、現像容器４２内の現像ローラ４３の近傍に配置
し、上述のようにして現像容器４２内の現像剤残量レベ
ルを検知している。そして、第１、第２の電極５１、５
２により検出したトナー容器４１内の現像剤残量レベル
検知結果と、現像ローラ４３と第３の電極５３とを用い
て検出した現像容器４２内の現像剤残量レベル検知結果
とから、プロセスカートリッジＢ内の現像剤残量レベル
を検知する。 【００６６】尚、第３の電極５３の構成は、上記第１、
第２の電極５１、５２と同様とし得る。又、現像ローラ
３４、第３の電極５３を用いて現像容器４２内の現像剤
残量レベルを検知するための回路構成は、バイアス印加
回路として現像バイアス回路（図示せず）用いることを
除いては、上記第１、第２の電極５３について説明した
上記回路構成と同様とし得る。従って、ここでは煩雑さ
を避けるために重複する説明は省略する。 【００６７】ところで、現像ローラ４３に印加する現像
バイアスと同時に、第１の電極５１にバイアスを印加し
て、トナー容器４１内のトナー量の測定を行うと、現像
ローラ４３に印加された現像バイアスの影響を受け、ト
ナー容器４１内のみのトナー量を測定することが難し
い。 【００６８】そこで、現像ローラ４３へ現像バイアスが
印加されていないタイミングで第１の電極５１にバイア
スを印加する。本実施例では、通紙直前や通紙直後、又
は連続通紙時の記録材Ｐと記録材Ｐとの間（所謂、紙
間）にトナー容器４１内の第１の電極５１へ交番電圧を
印加し、トナー容器４１内のみのトナー量の測定を可能
としている。 【００６９】しかし、近年、ユーザビリティの向上や通
紙スピードの高速化に伴い、通紙前の準備動作や通紙後
の終了動作、又連続通紙時における記録材間が短縮さ
れ、現像剤残量レベル検知に要する時間が非常に少なく
なる傾向にある。又、通紙可能枚数の増加のために、プ
ロセスカートリッジＢの搭載トナー量が増加して、トナ
ー容器４１内の第１撹拌部材４５によって、トナーの大
きな循環が形成されている。 【００７０】更に、印刷品位の向上や、現像装置４や定
着装置７の保守のために、記録材Ｐの供給（給紙）を遅
らせるなどにより、記録材Ｐの給紙タイミング（通紙タ
イミング）を変化可能とし、記録材Ｐのサイズや、現像
装置４の状態、定着装置７の状態に応じて給紙タイミン
グを変化させて画像形成を行う構成がとられることがあ
る。 【００７１】従来、一般に、現像剤残量検知部材を用い
て所定期間内に取得した複数の取得データに対して演算
処理、例えば、平均化処理などの所定の統計処理（以
下、「平均化処理」という。）を施して、その平均化さ
れたデータに基づいて現像剤残量レベル検知を行ってい
るが、このような平均化処理によっても、上述のような
理由によって現像剤残量レベル検知精度には限界が生じ
る。 【００７２】そこで、本実施例では、以下詳しく説明す
るように、給紙タイミングの変化時間に応じて、現像剤
残量レベル検知手段により得られたデータの演算処理
（平均化処理）方法を変化させる。本実施例では、平均
化処理時間・平均化処理データ数を変化させる。 【００７３】以下、現像剤残量レベルの検知動作につい
て、更に詳しく説明する。以下の検討に用いた画像形成
装置における、各種詳細設定は次のようにした。 【００７４】通紙速度は１分間に連続３０枚を通紙でき
る３０ｐｐｍと設定する。連続画像形成（通紙）時の記
録材間を約０．５秒の間隔とし、印刷命令を受け取って
から印刷が開始されるまでの立ち上がり準備時間を１０
秒、印刷が終わり終了処理を行う立ち下がり時間を５秒
とする。又、第１、第２の電極５１、５２が設置されて
いるトナー容器４１内には、トナーを循環させるための
第１撹拌部材（撹拌翼）４５が取り付けてあり、トナー
容器４１内でトナーがダイナミックな循環となるよう
に、回転数を１分間に１０回転と設定する。又、第１撹
拌部材４５には、適度な剛性を保つために０．５ｍｍ厚
のＰＥＴシートを用いた。 【００７５】トナー容器４１内に収容するトナー量は、
満載時に１ｋｇとする。第１、第２の電極５１、５２
は、トナー容器４１内が空の状態で２ｐＦ、トナーが満
載の状態で６ｐＦを示すように位置調整した。又、トナ
ーの減少の推移が線形推移を示すように、第１、第２の
電極５１、５２の位置や角度に微調整を施した。 【００７６】そして、トナー容器４１内のトナー残量
が、収納可能容量の５０％の時点で、１枚間欠通紙の場
合の通紙枚数に対する静電容量の測定値を見る。このと
きのトナー量の測定データ（検出電圧値）の読み込み
は、記録材Ｐの通紙直前にサンプリングを行い、１デー
タを得るシーケンスとする。 【００７７】測定データに平均化処理を行わない場合、
測定データは図６に示すようになる。図６から分かるよ
うに、第１撹拌部材４５の動きに応じて、大きなうねり
が生じていることが確認される。このうねりのままであ
ると、現像剤残量レベルの検知精度が非常に悪いので、
うねりが無くなるように平均化処理を行う。 【００７８】図７は、図６の測定データに平均化処理を
行った結果を示す。ここでは、図６の測定データにおい
て、４データ取得後に平均化を行った。この平均化処理
により、うねりは殆ど解消されることが分かる。 【００７９】次に、小サイズ記録材Ｐなどの通紙時のよ
うに、給紙タイミングの変更が生じた場合について同じ
ように見てみる。例えば、Ａ４サイズのような幅広な記
録材Ｐに比べて、多少幅の小さいＡ５、Ｂ５サイズとい
った記録材Ｐを通紙する際に、給紙タイミングを２秒遅
延させたとする。上述のように、これは現像装置４や定
着装置７の保守のために行うものであって、本実施例で
は記録材Ｐのサイズに応じて給紙タイミングを変更する
ことで、スループットを変更する。 【００８０】ここで、給紙タイミングを変更した際にも
平均化処理の方法を変更しない場合（従来例）について
見てみる。この場合の測定データを図８に示す。図８に
示すように、給紙タイミングを変更した場合に、上述の
シーケンス、つまり、４データ取得後に平均化を行うシ
ーケンスにて平均化処理を行うと、平均化がうまくいか
ず、うねりを除去することができないことが分かる。 【００８１】このように、従来例の画像形成装置に、給
紙タイミングを遅らせるようなシーケンスを組み込んだ
場合、正確な残量検知が行えない。 【００８２】そこで、本実施例では、給紙タイミングに
応じて平均化処理方法を変更する。 【００８３】先ず、上記同様に、給紙タイミングを２秒
遅延させた場合について見る。給紙タイミングを２秒遅
延させた場合の、平均化処理を行う前の測定データの推
移は図９に示すようになる。図９から分かるように、こ
の場合、１２枚通紙、即ち、１２データ取得毎にうねり
を持つ。そこで、本実施例では、給紙タイミングを２秒
遅延させた場合、１２データ取得毎に平均化処理を行
う。その結果、図１０に示すように、うねりは殆ど解消
される。 【００８４】更に、給紙タイミングを２秒遅延させる場
合以外についても見てみる。例えば、封筒などの極めて
幅の小さな記録材を通紙する場合、Ａ５、Ｂ５サイズの
記録材Ｐの場合よりも、給紙タイミングの遅延時間をさ
らに遅らせ、５秒程度遅延させる。 【００８５】給紙タイミングを５秒遅延させた場合に、
従来例と同様に、給紙タイミングを変更しないときのシ
ーケンス、つまり、４データ取得毎に平均化処理を行う
と、データの推移は図１１に示すようになる。この場
合、給紙タイミングを２秒遅延させる場合よりもうねり
の程度が小さいものの、平均化処理が最適に機能してお
らず、うねりが生じていることが分かる。 【００８６】そこで、給紙タイミングを５秒遅延させる
場合についても、平均化処理を行う前の測定データの推
移を見てみると、図１２に示すようになっている。図１
２から分かるように、給紙タイミングを５秒遅延させる
場合、５枚通紙、即ち、本実施例では５データ取得毎に
うねりを持つ。そこで、本実施例では、給紙タイミング
を５秒遅延させた場合、５データ取得毎に平均化処理を
行う。その結果、図１３に示すように、うねりは殆ど解
消される。 【００８７】以上の結果を踏まえ、本実施例の画像形成
装置１００における、平均化処理方法変更シーケンスの
一例を、図５を参照して更に説明する。 【００８８】先ず、印刷命令がプリンタへ送信され、印
刷動作がスタートすると、印刷に提供される記録材Ｐの
サイズを確認する（ステップ１）。そして、この記録材
Ｐの種類から、給紙時に延長する時間と、平均化処理を
行うために必要なデータ数を決める（ステップ２）。そ
の後、印刷動作を行い、紙種によって決められた平均処
理データ数に応じて平均化処理を行って現像剤残量レベ
ルを検知し（ステップ３）、適正な現像剤残量レベル値
を使用者に提供する（ステップ４）。 【００８９】上述のシーケンスに従って現像剤残量レベ
ル検知動作の制御を行うことで、たとえ給紙タイミング
が変更された場合であっても、高精度な現像剤残量レベ
ル検知を行うことが可能となり、使用者へ有用な情報を
提供することが可能となる。 【００９０】本実施例では、記録材Ｐのサイズの判断、
給紙タイミングの遅延時間の選択など、図５のシーケン
スに従う制御は、画像形成動作を統括制御する制御手段
としての機能を有する演算制御回路３８が行う。 【００９１】尚、本発明の効果は本実施例で説明した範
囲にとどまらない。例えば、トナー撹拌装置の撹拌周期
や、給紙タイミングの遅延時間に応じて、平均化に要す
る所定期間（時間、取得データ数など）は多々存在す
る。又、本実施例で説明したようなバイアス値やその他
の値に関しては、本発明を説明するための一例として挙
げたものであって、これに限られたものではないことを
理解されたい。 【００９２】又、本実施例では、トナー量の測定データ
は、一動作につき記録材Ｐの通紙直前の１データのみ取
得するとして説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、より多くの測定データを記録材Ｐの通紙直
前に取得する構成としてもよい。又、記録材Ｐの通紙直
前ばかりではなく、通紙終了直後であっても、又、連続
通紙時の記録材Ｐと記録材Ｐとの間であっても同様の効
果が望める。通紙前後でそれぞれ測定を行うことで、更
なる高精度化につながる。 【００９３】又、本実施例では、トナー量の測定データ
の平均化処理を、平均化処理データ数（平均化処理時
間）を変更することによって変化させた。しかし、本発
明はこれに限定されるものではない。例えば、記録材Ｐ
の通紙直前に複数のデータを取得して、１枚通紙する毎
に平均化処理をする構成においては、スループットに応
じて、１枚通紙における取得データ数を可能な限り多く
するようにサンプリング時（期間）の測定データ数を変
更することによっても同様の効果が得られる。 【００９４】更に、本実施例では、図６〜図１３におい
て、トナー量の測定データを静電容量にて記述して説明
を行った。しかし、測定データの形態としては、この静
電容量を基に電圧値などに変換し、回路を組む上で有利
な情報形態へ変更してもよいことは言うまでもない。 【００９５】以上、本実施例によれば、複数の印字速度
（スループット）で画像形成可能な画像形成装置１００
は、現像剤を収容する現像剤収容部４１と、現像剤収容
部４１内の現像剤残量を検知して検出値を出力する現像
剤量検知部材５１、５２と、現像剤量検知部材５１、５
２からの複数の検出値を演算処理して現像剤残量を検出
する制御部３８と、を有し、制御部３８は、印字速度に
応じて演算処理を変更する構成とされ、又、画像形成装
置１００の制御方法は、画像形成のための記録材Ｐの種
類を検知する第一工程と、第一工程において検知された
記録材Ｐの種類に応じて印字速度を決定する第二工程
と、第二工程において決定した印字速度に応じて、演算
処理を変更して現像剤の残量を検出する第三工程と、を
有する構成とされる。 【００９６】これにより、複数の印字速度のそれぞれに
応じて、常に正確に現像剤残量レベルを検知することが
できる。 【００９７】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
の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のもの
と同様であるので、同一機能、構成を有する要素には同
一符号を付し、詳しい説明は省略する。 【００９８】実施例１では、給紙タイミングを変えてス
ループットを変更する際に、サンプリング数や平均化処
理データ数を変更することによって平均化処理方法を変
更することで、現像剤残量レベル検知の高精度化を可能
とする実施例について説明した。 【００９９】本実施例では、駆動自体を変化させて（駆
動装置の回転速度を変化させて）スループットを変更す
る、つまりプロセススピードを変更する場合について説
明する。この場合にも、以下に説明するように、本実施
例に従って平均化処理方法を変更することによって現像
剤残量レベル検知の高精度化を図ることができる。 【０１００】駆動を変化させるには、感光ドラム１や記
録材を搬送するためのレジストローラ１３などの搬送ロ
ーラ（搬送部）を駆動する、例えばモータなどとされる
駆動装置（駆動部）の速度を変化させることによって実
現される。 【０１０１】ここで、駆動（通紙速度）を変化させる意
味について説明する。通紙速度を向上させるというの
は、常に望まれることである。しかし、画質の両立とい
う面では難しい点がある。搬送速度を上昇させると、現
像に要する時間や、転写に要する時間、定着に要する時
間がそれぞれ減少してしまう。更に、記録材Ｐの搬送の
過程で搬送路内に気流が発生することがある。そして、
この気流の影響で記録材Ｐ上に転写された未定着トナー
像が影響を受け、飛び散りなどを生じることがある。こ
のように、通紙速度の高速化には、画質を悪化させる原
因がついて回るのが実状である。 【０１０２】そこで、１つの回避方法として、駆動装置
自体の速度を低下させてスループットを低下させ、現像
を行い得る時間を延長させることで高解像度な画質を得
るためのモードを設けることが多い。 【０１０３】本実施例の画像形成装置は、このような高
解像度を得るためのモードを有している。そこで、本実
施例では、高解像度を得るためのモードにおいて駆動装
置自体の速度が低減することを利用し、検出回路３６に
よる測定データのサンプリング時の測定データ数を、駆
動装置の駆動速度に応じて変化させる。これにより、現
像剤残量レベル検知の精度の向上を図る。 【０１０４】尚、ここで、駆動装置は、感光ドラム１の
駆動手段２２（モータ）、転写ローラ５の駆動手段２３
（モータ）、レジストローラ１３などのその他記録材Ｐ
の搬送系の駆動手段（モータ）（図示せず）などをい
う。本実施例の画像形成装置１００は、プロセスカート
リッジＢが装置本体Ａに装着された状態で、駆動手段２
２から感光ドラム１へ伝達される駆動は、ギア機構を介
して現像ローラ４３に伝達される。又、現像ローラ４３
に伝達された駆動は、ギア機構などを介して、第１、第
２撹拌部材４５、４６に伝達される。 【０１０５】駆動装置自体の駆動速度（回転数）を低減
すると、１回のサンプリング時に、測定データ点数を多
量に得ることが可能となる。駆動装置の回転数を半分に
した場合、サンプリングを行い得る時間は２倍確保でき
る。 【０１０６】例えば、実施例１と同様、記録材Ｐの通紙
直前にトナー量の測定データのサンプリングを行うとす
る。１回のサンプリング時（期間）に１データ程度の極
少量の測定データ数であると、トナー量の測定データ
は、第１撹拌部材４５によるトナーのうねりの影響を大
きく受ける。その結果、個々の測定データが大きな誤差
範囲を持ち、正確な現像剤残量レベル検知結果を得るこ
とが難しくなる。 【０１０７】一方、駆動装置の回転数を変化（低減）さ
せて、複数のデータが得られた場合、１回のサンプリン
グ時の測定データを平均化して、１枚通紙時の測定デー
タとする。更に、１回のサンプリング時に得られた測定
データを平均化して得たデータを、撹拌周期に応じて、
数サンプル時に対して更に平均化処理を行う。これによ
り、個々の測定データの誤差範囲を低減することが可能
となり、正確な残量検知を行うことが可能となる。 【０１０８】本実施例の平均化処理方法変更シーケンス
を図１４に示す。先ず、印刷命令がプリンタへ送信さ
れ、印刷動作がスタートすると、画像形成モードが通常
モードであるのか高解像度画像モードであるのかを確認
する（ステップ１）。そして、画像形成モードから、駆
動装置の駆動速度と、サンプリング時に取得する測定デ
ータ数を決める（ステップ２）。その後、印刷動作を行
い、画像形成モードによって決められた平均処理を行っ
て現像剤残量レベルを検知し（ステップ３）、適正な現
像剤残量レベル値を使用者に提供する（ステップ４）。 【０１０９】本実施例では、画像形成モードの確認、サ
ンプリング時の測定データ数の選択など、図１４のシー
ケンスに従う制御は、画像形成動作を統括制御する制御
手段の機能を有する演算制御回路３８が行う。 【０１１０】尚、本実施例で説明した駆動装置自体の駆
動を低減させる場合におけるトナー量測定データの平均
化処理方法の変更に加え、実施例１で説明したような、
給紙タイミングを変更する場合における平均化処理方法
の変更を組み込むことで、更なる高精度化を図ることが
できる。 【０１１１】又、本発明は本実施例の正確な態様に限定
されるものではなく、例えば統計処理方法の内容や、サ
ンプリングデータ数などは制限されない。又、本実施例
では、記録材Ｐの通紙直前にトナー量の測定データを取
得するとして説明したが、実施例１同様、本発明はこれ
に限定されるものではない。 【０１１２】以上説明した如く、高画質化及び高耐久化
のために設けられているスループット変更シーケンスに
乗っ取って、スループット変更が加えられた場合に測定
データの平均化処理方法を変更することで、高速化に伴
って生じるトナー量の測定データのばらつきを抑え、現
像剤残量レベル検知をより高精度化することが可能であ
る。 【０１１３】実施例３ 次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例
の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のもの
と同様であるので、同一機能、構成を有する要素には同
一符号を付し、詳しい説明は省略する。 【０１１４】実施例２では、駆動装置の回転速度を変え
て、即ち、プロセススピードを変更してスループットを
変更する際、特に、スループットを低減させた場合に、
サンプリング数や平均化処理データ数を変更することに
よって、現像剤残量レベル検知の高精度化を可能とする
実施例について説明した。 【０１１５】本実施例では、駆動装置の回転速度を変え
て、即ち、プロセススピードを変更してスループットを
変更する際に、複数のスループットに応じて、サンプリ
ングの取得間隔（サンプリング周期）を変更することに
よって、現像剤残量レベル検知の高精度化を図ることが
できる。 【０１１６】ここで、実施例２と本実施例との相違点に
ついて説明すると、実施例２の方法は、通紙直前の前回
転や記録材間回転時に、第１撹拌部材４５の回転が１周
期にみたず、撹拌周期に応じて平均化処理を行うには一
定枚数通紙した後に平均化処理を行うというものであ
る。これに対して、本実施例では、通紙直前の前回転や
記録材間回転時に第１撹拌部材４５が１周期可能なよう
に第１撹拌部材４５の回転数が調節されている。 【０１１７】つまり、本実施例では、駆動装置の回転数
は、通常モードの場合（３０ｐｐｍ）、高解像度モード
の場合（１５ｐｐｍ）の２つのスループット応じたモー
ドを持っている。又、第１撹拌部材４５は、連続通紙時
の記録材Ｐと記録材Ｐの間でも１周期する構成とする。
即ち、本実施例では通常モードの３０ｐｐｍの場合に記
録材間が０．５ｓｅｃであることから、撹拌装置たる第
１撹拌部材４５の回転スピードを１２０ｒｐｍとする。 【０１１８】先ず、通常モードにおける現像剤残量レベ
ル検知方法を説明すると、通常モードでは、通紙直前の
０．５ｓｅｃの間（１回のサンプリング時）に、５０ｍ
ｓｅｃ間隔で１０データ取得し、この１０データを平均
化処理して、平均化処理を行ったデータを用いて、現像
剤残量レベル検知の処理を行う。 【０１１９】本実施例の構成を用いて通常モードで連続
通紙を行った場合に、記録材間（１回のサンプリング
時）で取得される測定データを平均して得たデータの推
移を、図１５に示す。図１５より、各記録材間で取得さ
れた平均化処理後のデータは、トナーのうねりの影響の
ない一定の推移を示していることが分かる。 【０１２０】ここで、高解像度モードである１５ｐｐｍ
の場合に、サンプリング周期及び平均化処理を通常モー
ドである３０ｐｐｍの場合と同一の条件とした場合の平
均化処理後のデータの推移をみてみる。図１６に示すよ
うに、１５ｐｐｍにスループットを変更した場合、通常
モードと同じサンプリング周期及び平均化処理を行った
のでは、不安定な推移を示す。これは、第１撹拌部材４
５の回転速度がスループットに応じて低下したことによ
り、３０ｐｐｍと同じ平均化処理の方法であると、撹拌
周期におけるうねりが平均化処理では除去できないこと
から生じる。 【０１２１】そこで、本実施例では、高解像度モードに
おいてスループットが１５ｐｐｍと、通常モードの半分
となった場合、第１撹拌部材４５の回転周期が半分とな
ったことから、サンプリング周期を２倍の１００ｍｓｅ
ｃ毎へと変更する。但し、平均化処理に用いるデータ数
は変わらず１０データとする。 【０１２２】その結果、高解像度モードにおける測定デ
ータを平均化して得たデータの推移は、図１７に実線に
て示すものとなる。図示の通り、第１撹拌部材４５の回
転速度（プロセススピード）に応じず一定のサンプリン
グ方法で現像剤残量レベル検知を行った図１６（図１７
中にも破線で示す。）の場合に比べ、プロセススピード
に応じてサンプリング周期を変化させた場合、一定した
現像剤残量レベル検知結果を得ることが可能となる。 【０１２３】本実施例の平均化処理方法変更シーケンス
を図１８に示す。先ず、印刷命令がプリンタへ送信さ
れ、印刷動作がスタートすると、画像形成モードが通常
モードであるのか高解像度画像モードであるのかを確認
する（ステップ１）。そして、画像形成モードから、駆
動装置の駆動速度と、サンプリング時のサンプリング周
期を決める（ステップ２）。その後、印刷動作を行い、
画像形成モードによって決められた平均処理を行って現
像剤残量レベルを検知し（ステップ３）、適正な現像剤
残量レベル値を使用者に提供する（ステップ４）。 【０１２４】本実施例では、画像形成モードの確認、サ
ンプリング時の測定データ数の選択など、図１８のシー
ケンスに従う制御は、画像形成動作を統括制御する制御
手段の機能を有する演算制御回路３８が行う。 【０１２５】尚、本実施例の説明では、プロセススピー
ドを２つ持つ構成について説明を行った。しかし、本発
明はこれに限定されるものではない。プロセススピード
を複数持つことによって有用な効果が得られる場合は、
更に段階的なプロセススピードを持たせ、そのそれぞれ
に応じたサンプリング周期を設定することで、それぞれ
のプロセススピードに対応して高精度な現像剤残量レベ
ル検知を行うことが可能である。 【０１２６】又、本実施例では、測定タイミングとして
は、通紙直前や記録材間の極短時間で測定データを取得
する方法について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではない。例えば、現像バイアスが印加されてい
る通紙中に測定データを取得する構成であっても、本実
施例で説明したシーケンスの効果は有効である。 【０１２７】以上、本実施例によれば、複数の印字速度
（スループット）で画像形成可能な画像形成装置１００
は、現像剤を収容する現像剤収容部４１と、現像剤収容
部４１内の現像剤残量を検知して検出値を出力する現像
剤量検知部材５１、５２と、画像を形成するための記録
材Ｐを搬送するための搬送部１３と、搬送部１３に記録
材Ｐが搬送される毎に、現像剤量検出部材５１、５２か
ら出力される検出値を演算処理して現像剤残量を検出す
る制御部３８と、を有し、制御部３８は、印字速度に応
じて、搬送部１３に記録材Ｐが搬送される毎の現像剤量
検出部材５１、５２からの検出値の検出周期を変更する
構成とされ、又、画像形成装置１００の制御方法は、画
像形成装置１００の画像形成モードに応じて、印字速度
を決定する第一工程と、第一工程において決定された画
像形成モードに応じて、搬送部１３に記録材Ｐが搬送さ
れる毎の現像剤量検出部材５１、５２からの検出値の検
出周期を変更する第二工程と、第二工程において検出さ
れた検出値を用いて現像剤の残量を検出する第三工程
と、を有する構成とされる。 【０１２８】これにより、駆動装置の回転数を変化させ
る場合に、それに応じてサンプリング周期を変化させる
ことで、駆動装置の回転数によらずに一定したトナー残
量検知データを得ることが可能である。 【０１２９】尚、上記各実施例では、第１の電極５１に
トナー量測定用のバイアスを印加したが、替わりに第２
の電極５２にトナー量測定用のバイアスを印加してもよ
い。 【０１３０】又、上記各実施例では、現像バイアス印加
手段と、現像剤残量レベル検知用のバイアス印加手段と
を個別に設けたが、例えば、現像バイアス印加手段か
ら、随時切り替えることによって、現像ローラとプレー
トアンテナとの双方にバイアスを印加してもよい。 【０１３１】又、上記各実施例では、プロセスカートリ
ッジＢが着脱可能な画像形成装置を例に本発明を説明し
たが、トナー容器４１と現像容器４２とを備えた現像装
置４が装置本体Ａに対して着脱可能な現像カートリッジ
とされた画像形成装置、トナー容器４１が個別に装置本
体に着脱可能とされた画像形成装置、或いはカートリッ
ジ着脱式ではないトナー容器４１が装置本体に固定され
ている画像形成装置などにおいても本発明は等しく適用
可能であり、上記同様の効果を得ることができる。 【０１３２】ここで、現像剤の残量を逐次に検知すると
は、現像剤収容部内の現像剤の初期充填量を１００％、
現像剤無し状態を０％とした場合に、１００％〜０％ま
での全ての領域について現像剤残量レベルを検知するこ
とのみを意味するものではない。例えば、５０％〜０％
の領域で現像剤残量レベルを検知してもよい。又、現像
剤無し（０％）とは、現像剤収容部内の現像剤が完全に
無くなった状態のみを意味するものではなく、若干の現
像剤が残っていたとしても、適正な品位の画像を形成し
得ない程度まで現像剤が減った状態をも意味する。 【０１３３】本発明は、上述した実施例に限定されるも
のではなく、同一の技術思想の変形例を含みうるもので
ある。 【０１３４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の印字速度（スループット）を有する画像形成装置
において、印字速度に応じて現像剤残量検知部材による
現像剤残量の測定データの演算処理方法を変化させる構
成とされるので、印字速度に応じて、精度良く現像剤の
残量を逐次に検知することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の画像形成装置の一実施例の概略構成図
である。 【図２】本発明のプロセスカートリッジの一実施例の概
略構成図である。 【図３】本発明の現像剤残量検知部材の一実施例の概略
構成図である。 【図４】本発明の現像剤残量レベル検知手段の概略回路
構成を説明するためのブロック図である。 【図５】本発明の実施例１の平均化処理方法変更シーケ
ンスを説明するためのフローチャート図である。 【図６】実施例１のトナー量の測定データを示すグラフ
図である。 【図７】実施例１のトナー量の測定データを示すグラフ
図である。 【図８】実施例１のトナー量の測定データを示すグラフ
図である。 【図９】実施例１のトナー量の測定データを示すグラフ
図である。 【図１０】実施例１のトナー量の測定データを示すグラ
フ図である。 【図１１】実施例１のトナー量の測定データを示すグラ
フ図である。 【図１２】実施例１トナー量の測定データを示すグラフ
図である。 【図１３】実施例１トナー量の測定データを示すグラフ
図である。 【図１４】実施例２の平均化処理方法変更シーケンスを
説明するためのフローチャート図である。 【図１５】実施例３のトナー量の測定データを示すグラ
フ図である。 【図１６】実施例３のトナー量の測定データを示すグラ
フ図である。 【図１７】実施例３のトナー量の測定データを示すグラ
フ図である。 【図１８】実施例３の平均化処理方法変更シーケンスを
説明するためのフローチャート図である。 【符号の説明】 １ 感光ドラム（電子写真感光体、像担持
体） ２ 帯電ローラ（帯電手段） ３ レーザービームスキャナー（露光手
段） ４ 現像装置 ５ 転写ローラ（転写手段） ６ クリーニング装置 ７ 定着装置 ５１ 第１の電極（現像剤残量検知部材） ５２ 第２の電極（現像剤残量検知部材） １００ レーザービームプリンタ（画像形成装
置） Ａ 画像形成装置本体 Ｂ プロセスカートリッジ

───────────────────────────────────────────────────── 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 DA16 DC10 DD02 DE04 DE07 DE10 EE02 EE07 2H077 AA12 AB03 AB13 AC01 AD02 AD06 AD13 AD36 AE03 DA01 DA15 DA35 DA42 DA58 DA59 DA80 DA81

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 複数の印字速度で画像形成可能な画像形
   成装置であって、 現像剤を収容する現像剤収容部と、 前記現像剤収容部内の現像剤残量を検知して検出値を出
   力する現像剤量検知部材と、 前記現像剤量検知部材からの複数の検出値を演算処理し
   て現像剤残量を検出する制御部と、を有し、前記制御部
   は、前記印字速度に応じて前記演算処理を変更すること
   を特徴とする画像形成装置。