JP2008139884A - 粉体量検出装置、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体を収納する収納容器内の粉体の量を検出する粉体量検出装置並びに該粉体量検出装置を備える現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明による粉体量検出装置は、粉体容器内に設けられる粉体攪拌装置と、粉体攪拌装置の攪拌部材を駆動する駆動力を該攪拌部材に伝達する駆動力伝達部材を含み、更に、粉体容器内で運動する第１検出用電極及び第１検出用電極に対応し粉体容器内で運動しない電極を有し、駆動力伝達部材の運動を検出する第１検出装置と、粉体容器内で運動する第２検出用電極及び第２検出用電極に対応し粉体容器内で運動しない電極を有し、攪拌装置の攪拌部材の運動を検出する第２検出装置と、第１検出装置によって得られた情報及び第２検出用装置によって得られた情報に基づいて粉体容器内の粉体の量を判定する判定装置と、を有する。
【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、粉体を収納する収納容器内の粉体の量を検出する粉体量検出装置並びに当該粉体量検出装置を備える現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。前記粉体量検出装置は例えば、現像剤収納容器内の現像剤の残量を検出するための現像剤残量検出装置であり、前記画像形成装置は例えば、電子写真方式の画像形成装置である。

周知のように、電子写真方式の画像形成装置には、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置等がある。電子写真方式画像は、潜像を像担持体上にレーザービーム等によって形成し、現像装置で現像剤によりこの潜像を現像し、像担持体に現像剤像を形成し、そして、その現像剤像を転写装置によって記録媒体に転写し、その後、定着装置において記録媒体における現像剤像を定着することにより形成される。なお、本発明は、粉体を収納する収納容器内の粉体の量を検出する技術に関するものであるが、その粉体は現像剤に限定したものではない。以下、便宜のため、現像剤を例として説明を行う。

このような電子写真方式の画像形成装置には、像担持体に形成された潜像を現像するために、現像剤を供給する現像剤供給装置が使用される。このような現像剤供給装置には、現像剤を収納する現像剤容器が設けられる。

現像剤は画像形成装置によって画像を形成するたびに消費される。しかし、その消費量は、形成される画像の内容によって大きく異なり、同じ枚数の画像を形成しても、消費された現像剤の量は異なる。

そのため、現像剤容器には、通常、現像剤容器内の現像剤の量を検出するための現像剤量検出装置が設けられる。

現像剤容器内の現像剤の量を検出するために、特許文献１には、図２９と図３０に示すような現像剤残量検出装置が開示されている。図２９と図３０に示すように、現像剤容器３０内において、現像剤の攪拌部材３１が回転軸２９に対して回転し、現像剤８の有無の検出が、現像剤の攪拌部材３１に設けられる電極２３と、電極２３の対向する場所に設けられる電極２４との接触によって行われる。

しかし、このような機械式の電極接触の場合、チャタリングノイズが発生し、誤検知を行ってしまうことがある。よって、このような電極接触式の装置には、現像剤の量の検出手段が設けられる他に、様々なチャタリングノイズの防止手段も設けられる。

例えば、図３１は、従来技術における電極同士が接触した時の通電状態（電気フィルタを通る前）を示すものであり、その中には、横軸は時間を示し、縦軸は電位を示す。図３１に示すように、電極が通電したときに、通常、ノイズが多く発生する。そのため、電気回路にコンデンサを使用することによりノイズを平滑化する方法が用いられる。図３２は、従来技術における電極同士が接触した時の通電状態（電気フィルタを通った後）を示すものであり、その中には、横軸は時間を示し、縦軸は電位を示す。図３２は、図３１の電位を平滑化した結果である。従って、図３１と図３２を比較するとその効果がわかる。

図３３も、従来技術における電極同士が接触した時の通電状態（電気フィルタを通った後）を示すものであり、その中には、横軸は時間を示し、縦軸は電位を示す。しかし、図３３は、検出装置がＬ、Ｈ点を検出してしまったことを示すものである。図３４は、図３３において検出装置により検出されたＬ、Ｈ点に対応するものであり、検出された時間Ｌと実際の時間Ｌを示す図である。

検出装置が図３２の結果を判断の情報とすると、図３3に示すようにＬとＨを判断してしまう。その結果、図３4に示すように、最初のＬから最初のＨの間を検知結果と判断し、実際の検知結果と異なった誤検知を引き起こしてしまうこととなる。

また、例えば、特許文献２には、誤検出防止装置及び方法が開示されている。図３５は、この方法のフローチャートである。この装置は、電極を有する不揮発性記憶手段と、この不揮発記憶手段をカバーするためのカバーに設けられる開閉検知手段とを含み、カバーが開いた状態を検知すると、不揮発性記憶手段の読み出し及び書き込み動作を禁止し、あるいは、不揮発性記憶手段への電源供給を禁止する。これによって、電圧が印加された状態で電極同士が接触することを回避し、電極同士が接触する状態を確保した後に通電を行うことにより、チャタリングノイズによる装置の誤動作を防止することができる。

また、例えば、特許文献３には、図３６に示すようなチャタリング防止放置が開示されている。同一周波数の第１及び第２のパルス信号を入力し、第２のパルス信号が所定のレベルであるときに、第１のパルス信号の最初の立ち上がりでの出力レベルを変化させてそれを保持し、第２のパルス信号が所定のレベルの反対のレベルであるときに、第１のパルス信号の最初の立ち上がりでの出力レベルを更に変化させてそれを保持することにより、チャタリングの出力を防止することができる。

しかしながら、特許文献２の装置において、電極が確実に接触し電極が互に静止した後に通電する必要があり、そのため、電極が接触しているか否かを別のセンサによって検知しなければならないので、装置が煩雑となり、部品数も増える。また、場合によって電極を互に静止させることが困難であり、このような方法でチャタリングによる不具合を防止することが制限される。

また、特許文献３の装置においても、専用の電気回路が必要となるので、装置が煩雑となり、部品数が増え、専用の電気回路による電力の消費を招いていた。
特開２００５−１９５７９１号公報 特開２００２−１９６６２９号公報 特開２００６−１１５６４８号公報

本発明は、前述したような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、粉体収納容器内の粉体の量を検出するための粉体量検出装置並びに当該粉体量検出装置を有する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。本発明による粉体量検出装置は、簡単な構成によってチャタリングによる誤検出を防止することができるのみならず、信頼性も高く、また、装置の煩雑化、部品数の増加及び検出用電力の消費を招くこともない。

前述した目的を達成するために、本発明による粉体量検出装置は、粉体容器内に設けられる粉体攪拌装置と、当該攪拌装置の攪拌部材を駆動するための駆動力を当該攪拌部材に伝達する駆動力伝達部剤とを備え、更に、粉体容器内で運動する第１検出用電極及び当該第１検出用電極に対応し粉体容器内で運動しない電極を有し、前記駆動力伝達部の運動を検出する第１検出装置と、粉体容器内で運動する第２検出用電極及び当該第２検出用電極に対応し粉体容器内で運動しない電極を有し、前記攪拌装置の攪拌部材の運動を検出する第２検出装置と、前記駆動力伝達部の運動を検出する第１検出装置によって得られた情報及び前記粉体攪拌装置の攪拌部材の運動を検出する第２検出用装置によって得られた情報に基づき粉体容器内の粉体の量を判定する判定装置と、を備える。

前記粉体量検出装置において、前記第１検出装置及び前記第２検出装置は、それぞれ、前記第１検出用電極及び第２検出用電極と、それぞれと対になる電極との接触による通電の状態を検出し、前記検出用電極とそれに対応する前記電極との接触通電時間が、当該電極同士が接触し通電が開始した時刻から、粉体量検出回路によるパルスの立ち上がり時刻までの時間より短い場合に、粉体が有ると判定し、前記検出用電極とそれに対応する前記電極との接触通電時間が、当該電極同士が接触し通電が開始した時刻から、粉体量検出回路によるパルスの立ち上がり時刻までの時間より長く且つ所定の時間より短い場合に、粉体がないと判定する。

前記粉体量検出装置において、前記粉体量検出回路がパルスを発振するたびに粉体量検出装置がリセットされる。

前記粉体量検出装置において、前記粉体がないと判定する場合に用いられる前記所定の時間が、前記電極同士が接触し通電が開始した時刻から、前記粉体量検出回路によるパルスの立ち上がり時刻までの時間の約２倍である。

前記粉体量検出装置において、前記粉体が電子写真方式の画像形成装置における現像剤である。

また、本発明による現像装置は、前記粉体量検出装置を有する。

また、本発明によるプロセスカートリッジは、前記現像装置を有する。

また、本発明による画像形成装置は、前記現像装置又は前記プロセスカートリッジを有する。

本発明による粉体量検出装置並びに当該粉体量検出装置を有する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置は、簡単な構成によってチャタリングによる誤検出を防止することができるのみならず、信頼性も高く、また、装置の煩雑化、部品数の増加及び検出用電力の消費を招くこともない。

次に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。

但し、この実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状及び相対配置関係などについては、例として挙げられているが、本発明はそれに限定されず、本発明に対するあらゆる変更は本発明の範囲に属する
図１は本発明の実施形態に係わる画像形成装置の概略断面図であり、図２はこの画像形成装置の斜視図である。

画像形成装置全体の説明
図１に示す両面印刷用画像形成装置は、一つの像担持体１を有する。その周囲には、回転方向に従って、像担持体１の表面を均一に帯電させる帯電ローラ（図示せず）と、画像情報に基づいてレーザー光１１により像担持体１に対して露光し、像担持体１上に静電潜像を形成する光書き込み装置（図示せず）と、静電潜像に現像剤８を付着させて現像剤像として顕像化する現像ローラ２と、像担持体１上の現像剤像を記録媒体１４に転写させる転写ローラ３とが順に設置される。これらの部品により画像形成部が構成される。

本実施形態において、画像形成部の転写ローラ３以外の部品は、プロセスカートリッジを構成する。

プロセスカートリッジとは、帯電ローラ、現像ローラのうちの少なくとも一つ及び像担持体を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。

給送部から給送された記録媒体１４が搬送ローラ１２等で構成された搬送装置によって画像形成部へ搬送され、転写することにより未定着現像剤像が記録媒体１４上に形成される。その後、未定着現像剤像は定着装置１６によって記録媒体１４上に定着され、画像が形成された記録媒体１４は記録媒体積載部１８に搬送される。

画像形成部
像担持体１は、感光体ドラムにより構成され、アルミニウム製円筒体の外周面に光導伝体層が塗布され、その両端がフランジ部材（図示せず）によって回転可能に支持される。駆動力が駆動源（図示せず）からそのフランジ部材の一方に伝達される。図１において、像担持体１は、反時計周りに回転する。

帯電ローラは、像担持体１の表面に当接し、電源（図示せず）によって帯電バイアス電圧を印加することにより、像担持体１の表面を均一に帯電させる。

光書き込み装置は、ポリゴンミラー（図示せず）を備え、このポリゴンミラーには、画像信号に応じてレーザー発振ユニット（図示せず）から発振されるレーザー光１１が照射される。

現像ローラ２は、電源（図示せず）から現像バイアス電圧を現像ローラ２に印加することにより、現像ローラが像担持体１と接触しながら回転する。なお、現像剤は、プロセスカートリッジ内に収納される。

負電荷を帯びた現像剤は、電源（図示せず）から転写バイアス電圧を転写ローラ３に印加し、像担持体１の静電潜像に対して現像し、正電圧を転写ローラ３に印加することによって、記録媒体１４に転写される。

定着部
定着部１６において、内部に熱源（図示せず）を持つ加熱ローラと弾性加熱ローラにより記録媒体１４を挟んで搬送し、熱と圧力を加えることにより、記録媒体１４上に形成された未定着現像剤像を定着させる。

次は、現像剤の量を検出するプロセスについて説明する。

図３Ａのフローチャートを参考しながら本発明の実施形態に係わる現像剤の検出方法を説明する。

図３Ａは、本発明における粉体の量を検出し、その検出結果を告知するプロセスを示すフローチャートである。

図３Ａに示すように、ステップＳ１０１において、粉体攪拌部材を駆動するための駆動力伝達部材の運動が正常か否かを判断する。駆動力伝達部の運動が正常ではなければ（ステップＳ１０１における“いいえ”）、ステップＳ１０５に進入し、粉体（本実施形態において現像剤である）の量の検出が不可能と判断し、その旨をユ−ザに告知し粉体の量の検出作業を停止する。

ステップＳ１０１において、駆動力伝達部の運動が正常であれば（ステップＳ１０１における“はい”）、ステップＳ１０２に進入し、粉体攪拌装置の攪拌部材の運動状態を検出する。そして、ステップＳ１０３において、粉体攪拌装置の攪拌部材の運動状態に基づいて粉体の量を検出し、それから、ステップＳ１０４において検出された粉体の量をユーザに告知する。

以上は、本発明における現像剤の検出方法の基本的なプロセスである。

次は、現像剤の量を検出する際における電極の通電状態について説明する。

図３Ｂは、本発明の検出方法における電極の通電状態を示す図である。

図３Ｂに示すように、本発明の実施形態には、二つの通電回路が存在する。

一つは、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出用電気回路であり、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１と、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）２２と、通電判定器Ａ２５と、によって構成される。

もう一つは、現像剤攪拌部材運動検出用電気回路であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３と、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と、通電判定器Ｂ２６と、によって構成される。

この二つの電気回路の状態が粉体量判定装置２７に入力され、これにより、粉体の量が検出され、そして、検出された結果が判定結果告知装置２８に送られてユーザに告知される。

なお、粉体判定装置の基本的な判定方法については、既に、図３Ａのフローチャートを参照しながら説明したが、次は、図３Ｃを参照しながら本発明の実施形態における現像剤の量の判定プロセスをより詳細的に説明する。

図３Ｃは、電極の通電状態に基づいて粉体の量を検出するプロセスのフローチャートである。

図３Ｃに示すように、ステップＳ201において、通電判定器Ａ（攪拌装置駆動力伝達装置運動検出電極用）が通電するかどうかを判定し、通電しなければ（ステップＳ２０１の“いいえ”）、現像剤攪拌装置が正常に動いていないことを意味し、現像剤の量を正常に検出するのは不可能であり、そして、Ｓ202に進み、現像剤検出装置が異常であると判断し、検出を中止する。通電していれば（ステップＳ201における“はい”）、現像剤攪拌装置が正常に動いていることを意味し、次のステップＳ203へ進む。

ステップＳ203において、通電判定器Ｂ（攪拌装置運動検出電極用）が通電するかどうかを判定し、通電しなければ（ステップＳ２０３の“いいえ”）、粉体（本実施形態において現像剤である）が現像剤容器内に十分あることを意味し、ステップＳ２０４に進み、粉体があると判断する。通電していれば（ステップＳ２０３の“はい”）、粉体がないことを意味し、ステップＳ２０５に進み、粉体がないと判定し、プロセスを終了させる。

このようなプロセスにより、現像剤容器内の粉体（現像剤）の量を検出することができる。

次は、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）の回転について説明する。

現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動の状態、即ち、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸の運動が正常に行われるか否かは、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）により検出される。

図４は、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸の運動を検出するための現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極の動作を示す断面図である。本発明の第一の実施形態において、図４に示すように、現像剤容器３０には現像剤８が十分あり、攪拌装置駆動力伝達軸２９により現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１を現像剤８の中において回転させる。

現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１は、現像剤を掻き分けて進み回転する。回転の中心は、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸と同じである。この実施形態の場合には、現像剤の排出口が現像剤容器３０の左側にあるので、検出電極２１が反時計回りに回転するが、実際には、その回転方向が現像剤の量を検出することと関係がない。従って、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１が時計回りに回転しても、現像剤の量を検出することもできる。

図５は、現像剤容器３０の断面図であり、検出電極２１が現像剤８の中に回転し現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極２２（回転電極対応用）に接近している状態を示す。

図６は、現像剤容器３０の断面図であり、検出電極２１が現像剤８の中に回転し現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極２２（回転電極対応用）に接触し通電している状態を示す。よって、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸が正常に回転すれば、図６に示すように、一回転すると両電極２１と２２が一回又は所定の時間内において接触し、通電状態が発生する。仮に、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸が変形したり折れたりして、駆動力を与えることができず、回転ができない場合、通電状態が発生せず、或いは、ずっと通電状態にある。従って、本発明の一実施形態において、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１が、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）２２と一定周期で接触し、一定周期で通電状態が発生することが、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸の運動が正常に行われていることを意味し、それ以外の状態は、何らかの不具合が発生していることを意味する。

図７は、現像剤容器３０の断面図であり、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１が、現像剤８の中に回転し現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）２２に接触し通電し、両電極が互いに離れ始めようとする状態を示す。

図８は、現像剤容器３０の断面図であり、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１が、現像剤８の中に回転し現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）２２に接触し通電し、両電極が互いに離れ、通電がしない状態を示す。

これにより、本発明の第一の実施形態において、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸の運動を検出するための現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１の動作を行わせ、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸の運動を検出することができる。

次は、図９乃至図１３を参照しながら、本発明の第一の実施形態において可撓性部材により構成される現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３の多量現像剤状態下での動作について説明する。

図９は、現像剤容器３０の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において撓みながら回転する状態を示す。現像剤容器３０の中に現像剤がある場合、可撓性部材により構成される現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤の抵抗を受けて撓む。

図１０は、現像剤容器３０の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中に回転して現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４に接触しようとするが、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が可撓性部材であるため、現像剤の抵抗により撓みが発生し、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と接触できず、通電しない状態を示す。

図１１は、現像剤容器３０の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において回転して現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４に接触しようとするが、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が可撓性部材であるため、現像剤の抵抗により撓みが発生し、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と接触できず、通電しない状態を示す。仮に現像剤が無い場合は、撓みが発生せず、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において回転して現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４に接触する。

図１２は、現像剤容器３０の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において回転して現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４に接触しようとするが、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が可撓性部材であるため、現像剤の抵抗により撓みが発生し、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と接触できず、通電しない状態を示す。

図１３は、現像剤容器３０の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と接触できず、このような状態で回転し、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４から離れる状態を示す。

攪拌装置駆動力伝達軸２９の回転は、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３の撓みの程度とは関係ないので、現像剤の量がこのような状態である限り、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と接触することができない。

次は、図１４乃至図１８を参照しながら、本発明の第一の実施形態において、可撓性部材により構成される現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３の、現像剤容器内に現像剤が無い又はほぼ無い状態下での動作について説明する。

図１４は、現像剤容器30の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において回転する状態を示す。図１４に示すように、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３は、可撓性部材により構成され、現像剤の中において回転して攪拌し、現像剤容器の中に現像剤がほぼ無い。回転の中心は、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸と同じである。この実施形態の場合、現像剤の排出口が現像剤容器３０の左側にあるので、反時計回りに回転する。現像剤の攪拌動作は、攪拌機能だけではなく、現像剤の供給機能にも係わり、図示される実施形態の場合、攪拌の回転方向が反時計回りであることが好ましい。しかし、本発明はこれに限られない。本発明によれば、現像剤の攪拌動作は、攪拌の回転方向と関係がない。また、攪拌の回転方向と関係のない現像剤の供給手段を別途も設ければ、回転方向はどちらでも問題は無い。

図１５は、現像剤容器30の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において回転し現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４に接触して通電している状態を示す。現像剤が現像容器３０の中にほぼ存在しない場合は、現像剤により現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３に与える抵抗が無いため、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３の撓みが少なく又は無く、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と接触して通電状態となる。これによって、現像剤容器３０内の現像剤が無くなったことが知られる。

図１６は、現像剤容器30の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において回転し現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４に接触して通電している状態を示す。通電は瞬間ではなく、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３と現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と接触する間に、通電状態が保たれ、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４の大きさに左右される。

図１７は、現像剤容器30の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において回転し現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４に接触して通電し、両電極が互いに離れ始めようとする状態を示す。

図１８は、現像剤容器３０の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像剤８の中において回転し現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４に接触して通電し、電極が互いに離れて通電がしていない状態を示す。現像容器３０の中に現像剤が無い場合、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３が現像容器３０の中で一回転する間に一回、一定期間の通電状態となり、これを繰り返す。この状態を現像剤量判定装置が認識し、現像剤無しの判定を下し、ユーザにその旨を知らせる。

本発明の第一の実施形態において、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極２１（回転用）と現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極２２が１対の電極であり、可撓性部材により構成される現像剤攪拌部材運動検出電極２３（回転用）と現像剤攪拌部材運動検出電極２４が１対の電極である。現像剤の量が違う場合に分けてその説明を行う。

次は、図１９乃至図２１を参照しながら、現像剤容器内の現像剤の量と、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１及び現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３との関係をより詳細的に説明し、本発明の第一の実施形態における現像剤の量の検出方法を説明する。

図１９は、現像剤容器３０に現像剤が多量ある場合を示す現像剤容器３０の断面図である。前述したように、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）２１は、現像剤の量に関係することなく、同じ形状を保ったまま回転し、現像剤容器３０の底部に設置される現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極２２と接触して通電する。しかし、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３は、現像剤容器３０の中の現像剤の量のよって、その形状が変化し、現像剤攪拌部材運動検出電極２４と接触するまたは接触しない。

図２０は、現像剤容器３０に半分以下の現像剤がある場合を示す現像剤容器３０の断面図である。

図２１は、現像剤容器３０に現像剤が無い場合を示す現像剤容器３０の断面図である。

前述したように、現像剤が無くなると、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）２３は、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）２４と接触し通電する。

次は、図２２乃至図２５を参照しながら、本発明の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態において、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）が回転し、それぞれに対応する電極との接触及び電極の形状について詳細的に説明する。

なお、図示されている電極の形状が例として挙げられているが、本発明は、これに限られない。また、各電極の接触は、図中、点線で表示される。また、各電極に印加された電圧が５Ｖであるが、これも例として挙げられており、本発明は、これに限られない。

図２２は、現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極が共に、対応する電極と接触せず、通電しない状態を示す図である。

図２２には、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用一体型）３１、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用一体型）３４、前記可撓性部電極に相当する現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用一体型）３２、及び、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用一体型）３３の形状及び相対配置位置が示される。

図２３は、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極のみがそれに対応する電極と接触し通電し、現像剤攪拌部材運動検出電極はそれに対応する電極と接触せず通電もしない状態を示す図である。

図２３に示すように、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用一体型）31の31ａ部が現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用一体型）34と接触し、上述の検出電極31の31ｂ部が現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用一体型）33と接触することによって、電流が34→31ａ→31ｂ→33のように形成され、通電状態になる。通電状態の期間はＴ1とする。

図２４は、現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極が共に、対応する電極と接触し通電する状態を示す図である。

図２４に示すように、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用一体型）31と電極３３、３４との接触は、上述の通りであり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用一体型）３２も電極（回転電極対応用一体型）３３と接触するので、電流が34→31ａ→32→33のように形成され、通電状態になる。通電状態の期間はＴ2とする。

図２５は、図２２、図２３及び図２４に対応した実施形態において、現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極が回転し、それぞれ対応する電極と接触する場合における現像剤の有無を示す表である。この表に示されるように、図２２の状態では、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極が通電状態ではないので、現像剤の有無の判定が不可能と判断され、前述したように、即ち、現像剤量検出装置の異常と判断される。

Ｔ１は、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用一体型）３１と、現像剤攪拌部材運動検出電極３３及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極３４との接触通電時間である。Ｔ２は、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用一体型）３２と、現像剤攪拌部材運動検出電極３３及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用一体型）３４との接触通電時間である。

図２５に示すように、出力信号が比較的短いＴ１の間にＯＮとなる場合、現像剤があると判定され、出力信号が比較的長いＴ２の間にＯＮとなる場合、現像剤が無いと判断される。現像剤の有無を検出するための手段は前述したとおりである。

次は、本発明の第三の実施形態を説明する。即ち、電極の接触により発生されるチャタリングノイズによる誤検出の防止について説明する。

図２６は、本実施形態に係わる粉体の検出時間を示す図である。

図２６に示すように、出力信号Ｔ１、Ｔ２は、チャタリングノイズが多くあり、どの時点でＯＮまたはＯＦＦとなったかの判定が難しく、誤検出が発生しやすい信号である。

また、Ｔ１を予め実測しＴＡとする。Ｔ２についても予め実測しＴＢとする。例えば、ＴＡは約１６ｍｓｅｃであり、ＴＢは約３８ｍｓｅｃである。但し、この値は、例として挙げられているが、本発明は、この値に限られない。また、この値は、現像剤容器の構造とサイズ及び電極の形状とサイズ等の様々な要因によって異なる。

本発明では、検出装置から一定周期で発振されるパルス信号を利用する。電極の接触時間Ｔ１、Ｔ２のＯＮをトリガーとして時間の計測を開始する。

Ｔ３は、ＴＡに対して正の時間であり、検出装置から一定周期で発振されるパルス信号がＯＮとなるまでの時間である。この正の時間は例えば、約１０ｍｓｅｃである。但し、この値は、例として挙げられているが、本発明は、この値に限られない。パルス時間は非常に短く、例えば、５ｍｓｅｃである。

Ｔ５は、電極の接触時間Ｔ１、Ｔ２のＯＮから、Ｔ３の次のパルス信号が発生するまでの時間である。

Ｔ４は、Ｔ３の約２倍の時間であり、且つＴＢより短い時間である。Ｔ４の時間になった時に、検出装置は、Ｔ１＜Ｔ３＜Ｔ２＜Ｔ４＜Ｔ５の式に基づいて検出を行い、現像剤の量を判定する。Ｔ４は検出タイミングである。

図２６は、上記の式を示した時間図とも言える。電極の通電時間がＴ１のような短い時間であれば、現像容器３０の中に現像剤８があると判定し、電極の通電時間がＴ２のような長い時間であれば、現像容器３０の中に現像剤８がないと判定する。Ｔ４のタイミングでは、既に、出力信号Ｔ１、Ｔ２におけるチャタリングの発生時間を過ぎている。従って、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５という検出時間を設定することによって、チャタリングノイズによるＬとＨの判断の間違いによる誤検出を防止することが可能となる。

図２７は、前記図２２乃至図２４に示される現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極とそれぞれに対応する電極との現像剤容器内における斜視図の一部である。

図２８は、前記図２２乃至図２４に示される現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極とそれぞれに対応する電極との現像剤容器内における平面図であり、そのうち、現像剤容器の底部に配置される電極が図示されない。

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の範囲に属する。

一般的なプロセスカートリッジ型電子写真方式の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 図１の画像形成装置の斜視図である。 本発明における粉体量の検出及び検出結果の告知を示すフローチャートである。 本発明の検出方法において電極が通電状態にある場合を示す図である。 電極が通電状態にある場合の粉体量の検出を示すフローチャートである。 現像剤攪拌装置駆動力伝達軸の運動を検出するための現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極の動作を示す断面図である。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）が現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）に接近している状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）が現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）に接触し通電している状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）が現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）に接触し通電し、両電極が互いに離れ始めようとする状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）が現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）に接触し通電し、両電極が互いに離れ通電しない状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において撓みながら回転する状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において回転し撓み、通電しない状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において回転し撓み、通電しない状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において回転し撓み、通電しない状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）と接触できず、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）から離れる状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において回転する状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において回転し、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）に接触し、通電する状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において回転し、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）に接触し、通電する状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において回転し、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）に接触し通電し、両電極が互いに離れ始めようとする状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）が現像剤の中において回転し、現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）に接触し通電し、両電極が互いに離れ通電がしない状態を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤容器に多量現像剤が有る場合を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤容器に半分以下の現像剤が有る場合を示す。 現像剤容器の断面図であり、現像剤容器に現像剤がない又はほぼ無い場合を示す。 現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極が共に対応する電極と接触せず、通電しない状態を示す図である。 現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極が対応する電極と接触し、通電し、現像剤攪拌部材運動検出電極は対応する電極と接触せず、通電もしない状態を示す図である。 現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極が共に対応する電極と接触し、通電する状態を示す図である。 図２２、２３、２４に対応する本発明の実施形態において、現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極が回転し、それぞれ対応する電極と接触する場合の現像剤の有無を判断する表を示す図である。 本発明の実施形態に係わる粉体の検出時間を示す図である。 図２２、２３、２４に示す現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極とその対応電極の現像剤容器における構成の斜視図の一部である。 図２２、２３、２４に示す現像剤攪拌部材運動検出電極及び現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極とその対応電極の現像剤容器における構成の平面図の一部である。 従来の現像剤検出容器における現像剤量検出装置の斜視図である。 従来の現像剤検出容器における現像剤量検出装置の断面図である。 従来技術における電極が接触している時の通電状態（フィルタを通す前）を示す図である。 従来技術における電極が接触している時の通電状態（フィルタを通した後）を示す図であり、図31に対応する。 従来技術における電極が接触している時の通電状態（フィルタを通した後）において検出器による検出がＬ、Ｈ点であることを示す図である。 図３３のＬ、Ｈ点に対応し、検出されたＬ時間及び実際のＬ時間を示す図である。 従来技術におけるチャタリングノイズによる不具合防止装置の動作を示すフローチャートである。 従来技術におけるチャタリング防止用電気回路図である。

符号の説明

１ 像担持体
２ 現像ローラ
３ 転写ローラ
４ 現像補給ローラ
５ クリーニングブレード
６ 廃現像剤容器
７ 現像ブレード
８ 現像剤
９ 現像剤攪拌部材
１０ プロセスカートリッジ取手
１１ レーザー光
１２ 搬送ローラ
１３ 給送分離ローラ
１４ 記録媒体
１５ 給送カセット
１６ 定着装置
１７ 排紙ローラ
１８ 画像形成済み記録媒体積載部
１９ 画像形成装置前カバー
２０ 排紙口
２１ 現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用）
２２ 現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用）
２３ 現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用）
２４ 現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用）
２５ 通電判定器（攪拌装置駆動力伝達装置運動検出電極用）
２６ 通電判定器（攪拌装置運動検出電極用）
２７ 粉体量判定装置
２８ 粉体量判定結果告知装置
２９ 攪拌装置駆動力伝達軸
３０ プロセスカートリッジ
３１ 現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転用一体型）
３２ 現像剤攪拌部材運動検出電極（回転用一体型）
３３ 現像剤攪拌部材運動検出電極（回転電極対応用一体型）
３４ 現像剤攪拌装置駆動力伝達軸運動検出電極（回転電極対応用一体型）

Claims (9)

1. 粉体容器内に設けられる粉体攪拌装置と、
   前記攪拌装置の攪拌部材を駆動するための駆動力を当該攪拌部材に伝達する駆動力伝達部材と、
   を含み、更に、
   前記粉体容器内で運動する第１検出用電極及び当該第１検出用電極に対応し前記粉体容器内で運動しない電極を有し、前記駆動力伝達部材の運動を検出する第１検出装置と、
   前記粉体容器内で運動する第２検出用電極及び当該第２検出用電極に対応し前記粉体容器内で運動しない電極を有し、前記攪拌部材の運動を検出する第２検出装置と、
   前記駆動力伝達部材の運動を検出する第１検出装置によって得られた情報及び前記攪拌部材の運動を検出する第２検出用装置によって得られた情報に基づいて前記粉体容器内の粉体の量を判定する判定装置と、
   を含む、
   粉体量検出装置。
2. 前記第１検出装置及び前記第２検出装置は、それぞれ、前記第１検出用電極及び前記第２検出用電極とそれぞれに対応する前記電極との接触による通電の状態を検出し、
   前記検出用電極とそれに対応する前記電極との接触通電時間が、電極同士が接触し通電が開始した時刻から、粉体量検出回路によるパルスの立ち上がり時刻までの時間より短い場合に、粉体があると判定し、前記検出用電極とそれに対応する前記電極との接触通電時間が、電極同士が接触し通電が開始した時刻から、粉体量検出回路によるパルスの立ち上がり時刻までの時間より長く且つ所定の時間より短い場合に、粉体がないと判定する、
   請求項１に記載の粉体量検出装置。
3. 前記粉体量検出回路がパルスを発振するたびに前記粉体量検出装置がリセットされる、
   請求項２に記載の粉体量検出装置。
4. 前記粉体がないと判定する場合に用いられる前記所定の時間は、前記電極同士が接触し通電が開始した時刻から、前記粉体量検出回路によるパルスの立ち上がり時刻までの時間の約２倍である、
   請求項２または３に記載の粉体量検出装置。
5. 前記粉体は、電子写真方式の画像形成装置における現像剤である、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の粉体量検出装置。
6. 前記粉体は、電子写真方式の画像形成装置における現像剤である、
   請求項４に記載の粉体量検出装置。
7. 請求項５又は６に記載の粉体量検出装置を含む、
   現像装置。
8. 請求項７に記載の現像装置を含む、
   プロセスカートリッジ。
9. 請求項７に記載の現像装置、又は、請求項８に記載のプロセスカートリッジを含む、
   画像形成装置。

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