JP2018197808A - 粉体量検知装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的外乱に関わらず粉体容器内の粉体量を十分に精度良く検知する。
【解決手段】画像形成装置に交換可能に装着される粉体容器の粉体量を検知する粉体量検知装置である。この粉体量検知装置は、粉体容器としてのトナーボトル２１０の片側に配設される第１電極Ａと、この第１電極Ａに隣接して配置される第２電極Ｂと、トナーボトル２１０を挟んで第１電極Ａ、第２電極Ｂと反対側に配設される第３電極Ｇと、第１電極Ａと第２電極Ｂの電圧を検知する電圧検知手段（静電容量センシング回路２３０）を有する。第２電極Ｂは第１電極Ａに比べて無視できる程度の静電容量の影響が及ぶように小さな表面積とされている。第３電極Ｇとの間で第１電極Ａと第２電極Ｂに短時間電圧を印加した際の電極Ａ、Ｂの充放電挙動を電圧検知手段で検知することでトナーボトル２１０内の粉体量を検知する。
【選択図】図２

Description

本発明は粉体容器内の粉体量を検知する粉体量検知装置及び画像形成装置に関する。

一般に電子写真方式の画像形成装置は、画像形成に用いるトナーを補給するために交換可能なトナーボトルを備える。当該トナーボトルの交換に伴うユーザーのダウンタイムを低減するために、従来からトナーボトル内のトナー量を検知してボトル交換時期を予め把握できるようにする種々の装置が提案されている。例えば特許文献１（特開２００４−２８６７９２号公報）の装置は、トナーボトルの下部に一対のトナー量検知電極を配設し、電極相互間の静電容量の変化からトナーボトルのトナー量を検知する。

しかし、特許文献１の装置に限らず、電極間の静電容量の変化でトナー量を検知する従来の装置は、外乱（電気的ノイズ）により、トナーボトル内のトナー量を十分に精度良く検知することが困難であった。このため不測のトナー切れでダウンタイムが長引く可能性があり、これを回避するために交換用トナーボトルを常備しなければならないといった問題があった。

本発明は外乱（電気的ノイズ）に関わらず粉体容器内の粉体量を十分に精度良く検知することで容器交換時期を正確に把握し、不測の粉体切れによるダウンタイム発生を防止することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の粉体量検知装置は、画像形成装置に交換可能に装着される粉体容器の粉体量を検知する粉体量検知装置であって、前記粉体容器の片側に配設される第１電極と、前記第１電極に隣接して配置され、当該第１電極に比べて無視できる程度に小さな静電容量の影響しか及ばないように小さな表面積とされた第２電極と、前記粉体容器を挟んで前記第１電極及び前記第２電極と反対側に配設される第３電極と、前記第１電極及び前記第２電極の電圧を検知する電圧検知手段とを有し、前記第３電極との間で前記第１電極及び前記第２電極に短時間電圧を印加した際の当該第１電極及び第２電極の充放電挙動を前記電圧検知手段で検知することで前記粉体容器内の粉体量を検知することを特徴とする。

本発明では、粉体容器の片側に、第１電極と、当該第１電極に比べて無視できる程度に小さな静電容量の影響しか及ばないように小さな表面積とされた第２電極を配設し、反対側に第３電極を配設している。そして第３電極との間で第１電極と第２電極に短時間電圧を印加した際の第１電極と第２電極の充放電挙動を電圧検知手段で検知することで粉体容器内の粉体量を検知するようにした。このため外乱（電気的ノイズ）に関わらず粉体量をきわめて正確に検知することができ、不測の粉体切れによるダウンタイム発生を防止することができる。

本発明の実施形態に係る粉体量検知装置を有する画像形成装置の概略図である。 トナーボトルの外周に配設された本発明の実施形態に係る粉体量検知装置の断面図である。 （ａ）はトナーボトルの外周に配設された粉体量検知装置の電極を展開状態で示す平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 本発明の粉体量検知装置の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の一実施形態に係る粉体量検知装置と当該粉体量検知装置を有する画像形成装置を図面を参照して説明する。
（画像形成装置）
まず、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１に示す画像形成装置１００はカラーレーザープリンタであり、画像形成部Ａと、給紙部Ｂと、一対の排紙ローラ対１３と、排紙トレイ１４と、定着装置２０と、カール矯正装置２１等を有している。画像形成部Ａは、後述する４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、露光装置９と、転写装置３等を含んでいる。以下詳細に説明する。

画像形成装置１００の画像形成装置本体の中央には、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが設けられている。各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。

具体的に、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体５と、感光体５の表面を帯電させる帯電装置６と、感光体５の表面に粉体としてのトナーを供給する現像装置７と、感光体５の表面をクリーニングするクリーニング装置８と、を含む。

なお、図１においては、ブラックの作像部４Ｋが備える感光体５、帯電装置６、現像装置７、クリーニング装置８のみに符号を付しており、その他の作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃは、ブラックの作像部４Ｋと同様な構成なので、その符号を省略している。

各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの下方には、感光体５の表面を露光する露光装置９が配設されている。露光装置９は、レーザー光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、複数の反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体５の表面へレーザー光を照射し各感光体５の表面に静電潜像を形成するようになっている。

また、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの上方には、転写装置３が配設されている。転写装置３は、中間転写体としての中間転写ベルト３０と、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ３１と、二次転写手段としての二次転写ローラ３６と、二次転写バックアップローラ３２と、クリーニングバックアップローラ３３と、テンションローラ３４と、ベルトクリーニング装置３５と、を備える。

中間転写ベルト３０は、無端状のベルトであり、二次転写バックアップローラ３２、クリーニングバックアップローラ３３及びテンションローラ３４によって張架されている。ここでは、二次転写バックアップローラ３２を回転駆動することによって、中間転写ベルト３０は図の矢印で示す方向に周回走行（回転）するようになっている。

４つの一次転写ローラ３１は、それぞれ、各感光体５との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ３１には、電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）又は所定の交流電圧（ＡＣ）が各一次転写ローラ３１に印加されるようになっている。

二次転写ローラ３６は、二次転写バックアップローラ３２との間で中間転写ベルト３０を挟み込んで二次転写ニップを形成している。また、上記一次転写ローラ３１と同様に、二次転写ローラ３６にも電源が接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ３６に印加されるようになっている。

ベルトクリーニング装置３５は、中間転写ベルト３０に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードを有する。このベルトクリーニング装置３５で回収された廃トナーは、廃トナー移送ホースを介して廃トナー収容器に収容される。

画像形成装置本体の上部には、ボトル収容部２００が設けられており、ボトル収容部２００には、補給用のトナーを収容する粉体容器としての４つのトナーボトル２１０Ｙ，２１０Ｍ，２１０Ｃ，２１０Ｋが交換可能に装着されている。各トナーボトル２１０Ｙ，２１０Ｍ，２１０Ｃ，２１０Ｋと上記各現像装置７との間に設けた補給路を介して、各トナーボトル２１０Ｙ，２１０Ｍ，２１０Ｃ，２１０Ｋから各現像装置７に粉体としてのトナーが補給される。各トナーボトル２１０Ｙ，２１０Ｍ，２１０Ｃ，２１０Ｋの周囲には、図２と図３で後述する粉体量検知装置としてのトナー量検知装置が配設されている。

一方、画像形成装置本体の下部には、給紙部Ｂを備えている。給紙部Ｂは、シート状体（記録媒体）としての記録媒体Ｐを収容した給紙トレイ１０や、給紙トレイ１０から記録媒体Ｐを搬出する給紙ローラ１１等を有している。

なお、記録媒体Ｐには、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート等が含まれる。また、手差し給紙機構を備えていてもよい。本実施形態において「厚紙」とは、坪量が１６０ｇ／ｍ２以上の紙を言うものとする。

画像形成装置本体内には、記録媒体Ｐを給紙トレイ１０から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための搬送路Ｒが配設されている。当該搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ３６の位置よりも記録媒体搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って記録媒体Ｐを二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１２が配設されている。

また、二次転写ローラ３６の位置よりも記録媒体搬送方向下流側には、未定着トナー画像を担持させた記録媒体Ｐを加圧・加熱してトナー画像を記録媒体Ｐに定着させる定着装置２０が配設されている。さらに、定着装置２０よりも搬送路Ｒの記録媒体搬送方向下流側には、記録媒体Ｐを装置外へ排出するための一対の排紙ローラ対１３が設けられている。また、画像形成装置本体の上面部には、装置外に排出された記録媒体Ｐをストックするための排紙トレイ１４が設けられている。

（画像形成装置の基本的動作）
次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の基本的動作について説明する。まず、作像動作が開始されると、各作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにおける各感光体５が図の時計回りに回転駆動され、各感光体５の表面が帯電装置６によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体５の表面には、露光装置９からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体５の表面に静電潜像が形成される。

このとき、各感光体５に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように各感光体５上に形成された静電潜像に、各現像装置７によってトナーが供給されることにより、静電潜像は画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、二次転写バックアップローラ３２が図の反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト３０を図の矢印で示す方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ３１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ３１と各感光体５との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。

その後、各感光体５の回転に伴い、感光体５上の各色の画像が一次転写ニップに達したときに、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、各感光体５上の画像が中間転写ベルト３０上に順次重ね合わせて転写される。

このようにして、中間転写ベルト３０の表面にフルカラーの画像が担持される。また、中間転写ベルト３０に転写しきれなかった各感光体５上のトナーは、クリーニング装置８によって除去される。そして、各感光体５の表面が除電装置によって除電され、表面電位が初期化される。

プリンタの下部では、給紙ローラ１１が回転駆動を開始し、給紙トレイ１０から記録媒体Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ１２によって搬送が一旦停止される。

その後、所定のタイミングでレジストローラ１２の回転駆動を開始し、中間転写ベルト３０上の画像が二次転写ニップに達するタイミングに合わせて、記録媒体Ｐを二次転写ニップへ搬送する。このとき、二次転写ローラ３６には、中間転写ベルト３０上の画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。

そして、この転写電界によって、中間転写ベルト３０上の画像が記録媒体Ｐ上に一括して転写される。また、このとき記録媒体Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト３０上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置３５によって除去され、廃トナー収容器へと搬送される。

その後、記録媒体Ｐは定着装置２０へと搬送され、定着装置２０によって記録媒体Ｐ上の画像が当該記録媒体Ｐに定着される。定着装置２０から搬送された記録媒体Ｐは、カール矯正装置２１を通過して機外の排紙トレイ１４上に排紙される。

以上の説明は、記録媒体Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つの作像部４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成し、また２つ又は３つの作像部を使用して、２色又は３色の画像を形成することも可能である。

（トナー量検知装置）
次に、トナーボトル２１０内のトナー量を検知するトナー量検知装置について説明する。トナーボトル２１０は図２に示すように円筒状に成形され内部にトナーＴが収容されている。トナーボトル２１０は図３に示すようにその一端側に底部２１０ａを有し、他端側に粉体供給口となる円形のトナー供給口２１０ｂを有する。トナーボトル２１０はその軸線を水平にしてボトル収容部２００に対して交換可能にセットされる。

トナーボトル２１０の内周面には螺旋状のリブ又は溝部が形成され、ボトルの回転でトナーＴをトナー供給口２１０ｂ側に移動可能に構成している。ボトル収容部２００にはトナーボトル２１０を回転するための駆動手段が配設されている。

トナーボトル２１０の外周には合計４つの電極Ａ、Ｂ、Ｓ、Ｇが配設されている。接地電極Ｇを除く電極Ａ、Ｂ、Ｓは静電容量センシング回路２３０に接続され、この静電容量センシング回路２３０は粉体量判断手段２４０に接続されている。静電容量センシング回路２３０は第１電極Ａと第２電極Ｂの電圧を検知する電圧検知手段として機能する。

第１電極Ａは図２のようにトナーボトル２１０の底部に近接して配設されている。第１電極Ａはトナーボトル２１０の外周面に沿うように円弧状断面を有し、図３のようにトナーボトル２１０の長手方向ほぼ全長に亘って延びている。

第１電極Ａの円弧状断面の周方向の中心はトナーボトル２１０の中心の真下に位置し、円弧状断面の両端部が当該中心から図２で左右方向に延びている。第１電極Ａの周方向幅は、トナーボトル２１０内のトナーＴをトナー切れになるまで検知可能な幅があればよく、図示する周方向幅は中心角にして９０°近くあるが単なる例示に過ぎない。

この第１電極Ａの周方向片側に隣接するようにして第２電極Ｂが配設されている。第１電極Ａと第２電極Ｂとの間には周方向の僅かな隙間が形成されている。この第２電極Ｂの周方向幅は、後述するように静電容量の影響を実質的に受けないよう第１電極Ａの周方向幅よりも充分小さく（例えば１０分の１以下）にされている。第２電極Ｂの長手方向も第１電極Ａと同じようにトナーボトル２１０のほぼ全長に亘って延びている。

第２電極Ｂとトナーボトル２１０の外周面との間の隙間は、第１電極Ａとトナーボトル２１０の外周面との間の隙間と同じ大きさにされている。当該隙間によってトナーボトル２１０との接触による摩擦帯電電位の発生を防止することができる。

第１電極Ａと第２電極Ｂの外側すなわち半径方向外方（下方）に、薄い誘電体層Ｄを挟んで駆動電極Ｓが配設されている。そして第１電極Ａと第２電極Ｂは、この駆動電極Ｓによって完全に覆われている。

この駆動電極Ｓは、静電容量センシング回路２３０の信号源の電圧で第１電極Ａと第２電極Ｂを極短時間印加することで、これら電極Ａ、Ｂの充放電を行うものである。駆動電極Ｓはトナーボトル２１０及び第１電極Ａ、第２電極Ｂの外周面に沿うように円弧状断面（中心角にして１２０°前後）を有し、第１電極Ａと同じようにトナーボトル２１０のほぼ全長に亘って延びている。

トナーボトル２１０を間に挟んで、第１電極Ａ及び第２電極Ｂと対向するようにして第３電極としての接地電極Ｇが配設されている。この接地電極Ｇはトナーボトル２１０の外周に沿うように円弧状断面を有し（中心角にして２７０°前後）、その周方向両端が駆動電極Ｓの両端との間に僅かな隙間を空けて配置されている。

この接地電極Ｇはリード線を介して接地（アース）されている。接地電極Ｇをアースすることでトナーボトル２１０の上方（の無限遠方）の静電容量をカットすることができ、静電容量センシング回路２３０に入る検知信号の安定を図り検知精度を向上することができる。

各電極Ａ、Ｂ、Ｓ、Ｇの長さは、望ましくは図３のようにトナーボトル２１０の長よりもやや長い程度がよい。これにより電極端部での電界ノイズを低減することができる。

（トナー量検知装置の作用）
第１電極Ａはトナー量による静電容量と外来ノイズの両方を検出する。第２電極Ｂも同様に静電容量と外来ノイズの両方を検出するが、その電極表面積が第１電極Ａに比べて充分小さいため、トナー量による静電容量への影響は極めて小さく無視できる程度に小さい。これに対し、外来ノイズは電極Ａ、Ｂの表面積に関わらず第１電極Ａでも第２電極Ｂでもほぼ同じように外来ノイズを検出する。

第１電極Ａと第２電極Ｂはトナーボトル２１０の軸線方向で同じ長さのため、外来ノイズの大きさもほぼ同じになる。このため、第２電極Ｂの検出信号を反転して第１電極Ａの検出信号に重畳するだけで、外来ノイズを容易に除去することができて複雑な信号処理が不要となる。したがって付加的な演算回路が不要で装置コストを抑制しつつ検知精度の安定化を図れる。

第１電極Ａと第２電極Ｂは静電容量センシング回路２３０によってその電圧が検出される。静電容量センシング回路２３０は両電極間の静電容量の差分（第２電極Ｂで検出したノイズに特定倍率を乗じたものを第１電極Ａで検出した信号から差し引く）を検出することで、トナー量に起因する静電容量のみを検出することができる。この際、トナーボトル２１０は接地電極Ｇで覆われているので、第１電極Ａと第２電極Ｂによる検知範囲をトナーボトル２１０内のみに限定することができる。

第１電極Ａ及び第２電極Ｂが静電容量センシング回路２３０に接続されることで、接地電極Ｇとの間でコンデンサ回路が形成される。トナー量検知時には駆動電極Ｓに電圧を極短時間印加することで第１電極Ａ及び第２電極Ｂの充放電を行い、その充放電挙動（充電電圧、発振周波数又は放電時間の変化など）から各電極Ａ、Ｂが形成するコンデンサの静電容量が検出される。

駆動電極Ｓに電圧を印加することで第１電極Ａと第２電極Ｂを充放電すると、第１電極Ａと第２電極Ｂを完全に同じタイミングかつ完全に同じ電位に帯電することができ、静電容量センシング回路２３０に入る検知信号のタイムラグ（ノイズのタイムラグも含む）がなくなる。したがって遅延回路などの付加回路が不要であり、装置コストを引き下げつつトナー量の検知精度を高めることができる。

駆動電極Ｓに印加する電圧は、単パルス電圧、直流パルス電圧（単パルス電圧を含む）又は交流電圧とすることができる。交流電圧にした場合は充放電を繰返しながら検出を行うことで突発的な異常値を除去することができ、トナー量の検出精度を高めることができる。

この静電容量は電極間に存在する物質の比誘電率をパラメータとして変化するため、静電容量を検知することにより、空気と異なる比誘電率を有するトナーボトル内のトナーＴの存在量を知ることができる。しかしながら、単純に第１電極Ａと接地電極Ｇとの間の静電容量を求めようとしても、外来のノイズ（例えば周辺電界の変動）が無視できず、安定した静電容量を検出することが困難である。

これに加えて、トナーＴは比誘電率が比較的小さく静電容量の変化もごく小さいので、前記静電容量の検出困難性がいっそう高まる。本発明の実施形態では、第２電極Ｂと接地電極Ｇとの間の静電容量検知も第１電極Ａと同時に行い、両電極Ａ、Ｂの差分を検出することで外来ノイズを相殺（オフセット）することを可能にしている。

通常、外来ノイズは前述のように周辺電界の変化などにより生じ、検知電極がアンテナの如く振る舞うため発生する。そこで、検知電極として、第１電極Ａに比べて表面積が非常に小さく、長さが第１電極Ａと同等（又は電極Ａの整数分の１）の第２電極Ｂを併用することにより、第２電極Ｂでも第１電極Ａと同等の外来ノイズを検出することができる。

この時、第２電極Ｂは第１電極Ａと比較して極めて小さい表面積しか持たないため、ボトル内のトナー量に対する感度は非常に小さく、実質的に無視できる程度のものとなる。従って、第１電極Ａではトナー量による静電容量の変化と外来ノイズが重畳された静電容量が検出されるのに対し、その近傍の第２電極Ｂでは実質的に外来ノイズのみの静電容量が検出される。

そして第１電極Ａと第２電極Ｂの静電容量を用いることにより、外来ノイズを相殺し、トナー量の多少にのみ起因する静電容量の値を検出することができる。こうしてトナーボトル２１０内のトナー量を外乱（電気的ノイズ）に関わらずきわめて正確に検知することができる。

また、駆動電極Ｓを第１電極Ａと第２電極Ｂの駆動電極として用いることにより、第１電極Ａと第２電極Ｂに対する充放電タイミングを全く同時かつ全く同じ印加電圧とすることができ、電圧印加時のノイズをも除去することができる。このため静電容量の検出をより一層安定にすることが可能となる。

また、接地電極Ｇがトナーボトル２１０の周囲上方を覆う形で配設されているため、静電容量の変化はトナーボトル２１０内の状態変化による範囲に限定される。同時に、駆動電極Ｓの使用により、第１電極Ａと第２電極Ｂが形成するコンデンサ回路は接地電極Ｇとの間に限定される。

したがって静電容量検出範囲は、第１電極Ａ、第２電極Ｂ及び接地電極Ｇに囲まれた全体になり、かつ、これ以外の領域を含まない範囲となる。このため、トナーボトル２１０内でのトナーＴの位置や検知空間体積の変化による静電容量の揺らぎも引き起こすことがなく、トナー量の変化のみの検知が可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば前記実施形態では表現の便宜上トナーボトル２１０を円筒形で表現し、複数の電極をこれと同心円筒状に表現したが、これら形状は本発明の構成要件を逸脱しない限りにおいて任意に変更可能である。

また、前記実施形態では第１電極Ａと第２電極Ｂの駆動電極として駆動電極Ｓを配設したが、図４の変形例のように駆動電極Ｓを使用せずに静電容量センシング回路２３０内の信号源によって第１電極Ａと第２電極Ｂを直接充放電するようにしてもよい。また第３電極は必ずしも接地電極Ｇにする必要はなく、図４の変形例のように第３電極Ｇを静電容量センシング回路２３０に接続して第１電極Ａと第２電極Ｂと同様に充放電してもよい。

また、前記実施形態ではボトル収容部２００に４つの電極Ａ、Ｂ、Ｓ、Ｇを配設したが、これら電極や誘電体層Ｄをトナーボトル２１０の外周面の品番ラベル等に一体的に配設することも可能である。こうすることで電極をボトル表面に密着させることができ、ボトル装着状態による検知誤差を低減してトナー量検知精度を高めることができる。この場合、ボトル側電極との電気的導通をとるために画像形成装置本体側のボトル収容部２００に設ける電極接点の配設を容易にするために、トナーボトル２１０の回転停止位置は常に一定にするのが望ましい。

３：転写装置 4Y,4M,4C,4K：作像部
５：感光体 ６：帯電装置
７：現像装置 ８：クリーニング装置
９：露光装置 １０：給紙トレイ
１１：給紙ローラ １２：レジストローラ
１３：排紙ローラ対 １４：排紙トレイ
２０：定着装置 ２１：カール矯正装置
３０：中間転写ベルト ３１：一次転写ローラ
３２：二次転写バックアップローラ ３３：クリーニングバックアップローラ
３４：テンションローラ ３５：ベルトクリーニング装置
３６：二次転写ローラ １００：画像形成装置
２００：ボトル収容部 210Y,210M,210C,210K：トナーボトル
Ａ：第１電極 Ｂ：第２電極
Ｓ：第３電極（駆動電極） Ｇ：第４電極（接地電極）
Ｄ：絶縁体層 ２３０：静電容量センシング回路
２３０：粉体量判断手段 Ａ：画像形成部
Ｂ：給紙部 Ｐ：記録媒体
Ｒ：搬送路 Ｔ：トナー

特開２００４−２８６７９２号公報

Claims (8)

1. 画像形成装置に交換可能に装着される粉体容器の粉体量を検知する粉体量検知装置であって、
   前記粉体容器の片側に配設される第１電極と、
   前記第１電極に隣接して配置され、当該第１電極に比べて無視できる程度に小さな静電容量の影響しか及ばないように小さな表面積とされた第２電極と、
   前記粉体容器を挟んで前記第１電極及び前記第２電極と反対側に配設される第３電極と、
   前記第１電極及び前記第２電極の電圧を検知する電圧検知手段とを有し、
   前記第３電極との間で前記第１電極及び前記第２電極に短時間電圧を印加した際の当該第１電極及び第２電極の充放電挙動を前記電圧検知手段で検知することで前記粉体容器内の粉体量を検知することを特徴とする粉体量検知装置。
2. 前記第１電極から得られる電圧から前記第２電極から得られる電圧を差し引いた値から静電容量を検出し、当該静電容量に基づいて前記粉体容器内の粉体量を検知することを特徴とする請求項１の粉体量検知装置。
3. 前記第１電極と前記第２電極の外側に誘電体層を挟んで駆動電極を配設し、当該駆動電極に前記電圧検知手段で短時間電圧を印加することで前記第１電極と前記第２電極を充放電するようにしたことを特徴とする請求項１又は２の粉体量検知装置。
4. 前記駆動電極に対する印加電圧が交流電圧であることを特徴とする請求項３の粉体量検知装置。
5. 前記第３電極がアースされた接地電極であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項の粉体量検知装置。
6. 前記粉体容器が筒状に形成され、当該筒状の粉体容器の長手方向に沿って前記第１電極と前記第２電極が同一長さで配設されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項の粉体量検知装置。
7. 前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極が、前記粉体容器と接触しないよう配設されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項の粉体量検知装置。
8. 画像形成部が前記請求項１から７のいずれか１項の粉体量検知装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。