JPH09120208A

JPH09120208A - 電子写真画像形成装置、プロセスカートリッジ及び現像装置

Info

Publication number: JPH09120208A
Application number: JP7299342A
Authority: JP
Inventors: Kazue Sakurai; 和重櫻井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-10-25
Filing date: 1995-10-25
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】現像装置やプロセスカートリッジ内に残って
いるトナー量を正確に検出し、トナー残量や残りのプリ
ント可能枚数を逐次ユーザーに報知することができ、ユ
ーザーにとって極めて有益な電子写真画像形成装置、プ
ロセスカートリッジ及び現像装置を提供する。【解決手段】電子写真画像形成装置本体１２０に着脱
可能なプロセスカートリッジ１００は、電子写真感光体
１と、電子写真感光体１に作用する、少なくとも現像手
段３を有するプロセス手段と、現像手段３に供給される
現像剤の残量が所定値以下になったことを検出する現像
剤残量検出手段９と、プロセスカートリッジに関する情
報を記憶し、且つ記憶された情報が電子写真画像形成装
置本体１２０より読み出し／書き込み可能な記憶手段６
０と、を有する。記憶手段６０に記憶される情報は、少
なくともプロセスカートリッジの使用量に対応する使用
量情報とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置、プロセ
スカートリッジ、及び前記現像装置若しくはプロセスカ
ートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置に関す
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、電子写真プリンター（例えば、Ｌ
ＥＤプリンター、レーザービームプリンター等）、電子
写真ファクシミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサ
ー等が含まれる。

【０００３】又、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段又はクリーニング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であ
るか、又は、帯電手段、現像手段、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
ッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とする
ものであるか、更には、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て電子写真画像形
成装置本体に着脱可能とするものをいう。

【０００４】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及
び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的
にカートリッジ化して、このカートリッジを電子写真画
像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ
方式が採用されている。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な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た。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。

【０００５】このようなカートリッジ方式の電子写真画
像形成装置では、上述のように、ユーザー自身がカート
リッジを交換することができ、そのために、現像装置内
のトナー残量を検知し、トナー量が少なくなった場合に
それを表示し、警告する手段が設けられており、画像濃
度低下等が発生する前にユーザーにカートリッジ交換を
促すようになっているものがある。

【０００６】又、このようなカートリッジの寿命検出手
段として、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性の記憶手段を利用
して、カートリッジの使用量を積算して記憶させる方法
が提案されている。

【０００７】例えば、特開昭６１−１８５７６１号公報
では、プロセスカートリッジ内の感光ドラムを、レーザ
ー光又は発光ダイオードなどによって露光させる場合、
露光時間の情報、従ってトナー残量に対応する情報を加
算記憶する手段を備えた電子写真画像形成装置について
述べられている。

【０００８】又、このようなカートリッジは装置本体に
対して着脱交換される機会が多いため、記憶手段をカー
トリッジ自身に内蔵して、例えば、一つの装置本体に対
して複数のカートリッジが使用された場合の検出精度を
高めるという提案もなされている。

【０００９】例えば、特開昭６３−２１２９５６号公報
ではカートリッジ内にメモリを設け、装置本体には、メ
モリの読み出し及び書き込みを行うための手段と、メモ
リから読み出した内容と電子写真動作とに基づいて、カ
ートリッジの寿命に関連する情報の演算を行い、その情
報をメモリに書き込ませる電子写真画像形成装置が提案
されている。

【００１０】又、他のトナーの消費量の検出方法とし
て、カートリッジ内のトナーの残量の直接検出する方法
についても提案されている。

【００１１】例えば、特開昭６２−６２３５２号公報で
は、現像剤担持体である現像スリーブの近傍に検知用ア
ンテナを配して、現像スリーブにＡＣ電圧を印加した時
に、アンテナに誘起される電流を測定し、それがスリー
ブとアンテナ間のトナー量に応じて変化することを利用
してトナーの残量を検出する方法について述べられてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術を更に発展させたものである。

【００１３】そこで、本発明の目的は、現像装置やプロ
セスカートリッジ内に残っているトナー量を正確に検出
し、トナー残量や残りのプリント可能枚数を逐次ユーザ
ーに報知することができ、ユーザーにとって極めて有益
な電子写真画像形成装置、プロセスカートリッジ及び現
像装置を提供することである。

【００１４】本発明の他の目的は、現像装置、プロセス
カートリッジ或は装置本体のバラツキによるトナー消費
量のバラツキを補正することによってカートリッジ内に
残っているトナー量を正確に検出し、トナー残量や残り
のプリント可能枚数を逐次ユーザーに報知することがで
き、ユーザーにとって極めて有益な電子写真画像形成装
置、プロセスカートリッジ及び現像装置を提供すること
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
電子写真画像形成装置、プロセスカートリッジ及び現像
装置にて達成される。要約すれば、本発明は、電子写真
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに
おいて、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に作用
する、少なくとも現像手段を有するプロセス手段と、前
記現像手段に供給される現像剤の残量が所定値以下にな
ったことを検出する現像剤残量検出手段と、プロセスカ
ートリッジに関する情報を記憶し、且つ記憶された情報
が電子写真画像形成装置本体より読み出し／書き込み可
能な記憶手段と、を有し、前記記憶手段に記憶される情
報が、少なくともプロセスカートリッジの使用量に対応
する使用量情報であることを特徴とするプロセスカート
リッジである。

【００１６】本発明の他の態様によると、プロセスカー
トリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成す
る電子写真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光
体と、前記電子写真感光体に作用する、少なくとも現像
手段を有するプロセス手段と、前記現像手段に供給され
る現像剤の残量が所定値以下になったことを検出する現
像剤残量検出手段と、プロセスカートリッジに関する情
報を記憶し、且つ記憶された情報が電子写真画像形成装
置本体より読み出し／書き込み可能な記憶手段と、を有
し、前記記憶手段に記憶される情報が、少なくともプロ
セスカートリッジの使用量に対応する使用量情報である
プロセスカートリッジを、装置本体に取外し可能に装着
するための装着手段と、（ｂ）前記記録媒体を搬送する
搬送手段と、を有することを特徴とする電子写真画像形
成装置が提供される。

【００１７】本発明の他の態様によれば、プロセスカー
トリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成す
る電子写真画像形成装置において、（ａ）電子写真感光
体と、前記電子写真感光体に作用する、少なくとも現像
手段を有するプロセス手段と、プロセスカートリッジに
関する情報を記憶する記憶手段と、を有したプロセスカ
ートリッジを、装置本体に取外し可能に装着するための
装着手段と、（ｂ）前記記録媒体を搬送する搬送手段
と、を有し、更に、（ｃ）装置本体には、プロセスカー
トリッジの現像剤残量検出手段からの信号によって現像
剤の残量が所定値以下かどうか判断する現像剤残量検知
手段と、プロセスカートリッジの使用量に対応する情報
を前記記憶手段に書き込み／読み出しを行う手段と、上
記使用量情報をカウントして上記記憶手段に記憶されて
いる情報に加算して上記書き込み／読み出し手段を介し
て上記記憶手段に書き込むカウント手段と、前記記憶手
段から上記書き込み／読み出し手段を介して読み出され
た使用量情報の積算値を現像剤の使用量に換算する換算
手段と、前記換算手段より得られた結果をもとに現像剤
の残量もしくは残プリント可能枚数を表示する表示手段
と、を設け、少なくとも前記現像剤残量検知手段が現像
剤の残量が所定値以下を判断した時点からのプロセスカ
ートリッジの使用量情報を上記記憶手段に加算記憶させ
ると共に、上記使用量情報から現像剤の使用量を換算す
ることにより現像剤の残量又は残プリント可能枚数を算
出して表示することを特徴とする電子写真画像形成装置
が提供される。好ましい態様によれば、前記転写材のサ
イズ検出手段を有し、かつ、前記転写材サイズ検出手段
によって得られた情報により、プロセスカートリッジの
使用量情報をカウントするカウント手段の値を補正して
前記記憶手段に加算して書き込むことができ、更に他の
態様によれば、プロセスカートリッジ使用初期から現像
剤残量検知手段が現像剤の残量が所定値以下と判断した
時点までの使用量情報を予め加算しておき、前記現像剤
残量が所定値以下となるまでの加算された使用量情報に
よって、印字量情報の値を現像剤の使用量に換算する際
の換算値を算出し、前記換算値によって、現像剤残量が
所定値以下となった時点からの加算された印字量情報を
現像剤の使用量に換算することができる。

【００１８】又、本発明の他の態様によれば、現像手段
を有し、電子写真画像形成装置本体に着脱可能な現像装
置において、電子写真感光体と、前記現像手段に供給さ
れる現像剤の残量が所定値以下になったことを検出する
現像剤残量検出手段と、現像装置に関する情報を記憶
し、且つ記憶された情報が電子写真画像形成装置本体よ
り読み出し／書き込み可能な記憶手段と、を有し、前記
記憶手段に記憶される情報が、少なくとも現像装置の使
用量に対応する使用量情報であることを特徴とする現像
装置が提供される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子写真画像
形成装置、プロセスカートリッジ及び現像装置を図面に
則して更に詳しく説明する。

【００２０】実施例１先ず、図１を参照して、本発明に従って構成されるプロ
セスカートリッジを装着可能な電子写真画像形成装置の
一実施例について説明する。

【００２１】図１に示すように、電子写真画像形成装置
は、レーザ、ポリゴンミラー補正系レンズを含むスキャ
ナユニット１０１から画像信号に応じて変調されたレー
ザ光が出力される。そして、このレーザ光は折り返しミ
ラー１０２で反射して電子写真感光体である感光ドラム
１に照射される。感光ドラム１は帯電手段である帯電ロ
ーラ２により予め均一に帯電されており、レーザ光の照
射に応じて表面に静電潜像が形成される。

【００２２】一方、現像ユニット５１の現像剤収容容器
６に貯蔵されている現像剤（トナー）７は、現像手段と
しての現像ローラ３の周面を帯電しながら搬送され、現
像ローラ３上に現像可能なトナー層が形成される。上記
の静電潜像はトナー層によって現像され、トナーとして
可視化される。

【００２３】他方、カセット１０３内に収容された記録
媒体である転写材１０４は、給紙ローラ１０５によって
感光ドラム１上の潜像形成と同期して供給される。この
転写材１０４は、感光ドラム１上のトナー像の先端と同
期して搬送手段１１１を介してローラ形状の転写手段１
０７に搬送され、転写手段１０７によって前記のトナー
像が転写材１０４上に転写される。トナー像を転写され
た転写材１０４は、定着器１０９まで適当な搬送手段
（図示せず）を介して搬送され、そこでトナー像を定着
して永久像とされる。感光ドラム１上に残留したトナー
はクリーニング手段５により除去される。なお、装置本
体１２０にはプロセスカートリッジ１００を取外し可能
に装着する装着手段１１２が、本実施例の場合、２箇所
に設けられている。

【００２４】図２に示すプロセスカートリッジ１００
は、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像ユニット５１、
弾性クリーニングブレードからなるクリーニング手段
５、及びこれらを覆う枠体であるカバー５２を一括して
ユニット化している。これら感光ドラム１等はプロセス
カートリッジ１００内で所定の相互配置関係をもって組
み付けられており、プロセスカートリッジ１００は電子
写真画像形成装置本体内の所定部（装着手段１１２）に
対して所定の要領で挿入装着され、また反対に装置本体
から抜き外しできるようにされている。

【００２５】尚、現像ユニット５１には現像スリーブ３
上のトナー層厚を規制する現像ブレード８及び現像剤収
容容器６内のトナー７の残留量を検知する現像剤（トナ
ー）残量検出手段９が設けられ、現像スリーブ３の内部
にはマグネット４が固定されている。

【００２６】又、前述のプロセスカートリッジ１００
（以下、単に「カートリッジ」という。）は、現像剤収
容容器６に貯蔵されているトナー７が消費された場合
や、感光ドラム１が寿命となった場合などにおいて、ユ
ーザーによって交換される。

【００２７】本発明の特徴は、カートリッジ１００にト
ナー残量検出手段９及び記憶手段６０を設け、トナー残
量を正確に直接検出した後にこの記憶手段６０に記憶さ
れているカートリッジの使用量情報によって使用トナー
量を算出し、それによって、カートリッジのトナー残量
を誤差少なく検出し、逐次にユーザーに報知することに
ある。

【００２８】本発明に使用される記憶手段６０として
は、信号情報を書き換え可能に記憶、保持するものなら
ば特に制限は受けないが、例えばＲＡＭや、書き換え可
能なＲＯＭ等の電気的な記憶手段、磁気記録媒体や磁気
バブルメモリ、光磁気メモリ等の磁気的記憶手段などが
使用される。本実施例においては、取扱い安さやコスト
の点から不揮発性の記憶手段であるＮＶ（Non Volatil
e) ＲＡＭを使用した。

【００２９】次に、本発明のトナー残量検知機構につい
て説明する。

【００３０】本発明に使用されるトナー残量検知機構と
しては、基本的に現像剤（トナー）の残量が所定値以下
となったことを検出できる構成であるならば、特に制限
を受けずに公知の構成を使用することができる。具体的
には容量検知方式のもの、磁気センサーを使用する方式
のもの、トナーの重量を検出する構成のもの、光透過式
のもの等を使用することができる。

【００３１】図３に、本実施例に使用されるトナー残量
検知機構の一例を示す。この実施例で、トナー残量検出
手段は、現像装置６内に設けられたアンテナ状の電極９
とされ、現像剤担持体である現像スリーブ３との間に電
源３６よりＡＣ電圧が印加される。トナー残量検知手
段、即ち、トナー残量検知回路２８が装置本体に設けら
れており、この検知回路２８の静電容量検出回路３２に
て求められた電極９と現像スリーブ３の間の静電容量
と、静電容量検出回路３３にて求められた基準コンデン
サ３１の静電容量とがコンパレータ３４にて比較され
る。コンパレータ３４にて検出された両静電容量の差分
がマイナスとなった場合には、トナー残量が所定値以下
となったと判断し、処理回路３５にて所定の処理を行な
う。従って、基準コンデンサ３１の容量を調整すること
により、検知するトナー残量を任意に設定することがで
きる。

【００３２】次に、図４及び図５によって、本実施例に
おけるトナー残量検出動作について説明する。

【００３３】図４は、本実施例の電子写真画像形成装置
におけるトナー残量検知機構を説明するためのブロック
図である。図４において、カートリッジ１００には、ト
ナー残量検出手段９と、カートリッジの使用量に対応す
る情報を記憶する記憶手段６０とが設けられる。電子写
真画像形成装置本体１２０には、トナー残量検知手段、
即ち、トナー検知回路２８が設けられている。本実施例
では、トナー残量検出手段９からの信号によって、トナ
ー残量検知回路２８がトナーが所定量以下となったこと
を判断した時点から、カートリッジの使用量に対応する
情報がカートリッジ内の記憶手段６０に記憶される。

【００３４】本発明におけるカートリッジの使用量に対
応する情報としては、基本的にはカートリッジが画像形
成に使われた量に対応する量であるならばどのようなも
のでも良い。具体的にはプリントされた枚数や感光体が
駆動された時間、現像を行うためのバイアスが印加され
た時間等を用いることができる。

【００３５】使用量情報は、装置本体１２０内のＣＰＵ
２１から送られてくる動作信号をもとに、カウント手段
２２によってカウント値に変換され、読み出し／書き込
み手段２３によってカートリッジ内の記憶手段６０に加
算書き込みされる。

【００３６】記憶手段６０に書き込まれた使用量情報
は、読み出し／書き込み手段２３によって再び電子写真
画像形成装置本体１２０に読み込まれ、換算手段２４に
送られる。換算手段２４はＣＰＵ２１と接続されてお
り、ＣＰＵ２１内に予め設定されている単位使用量に対
するトナー消費量のデータによって消費されたトナー量
を算出する。算出された消費トナー量はＣＰＵ２１に送
られ、ＣＰＵ２１内で残りのトナー量又は残りのプリン
ト可能枚数が算出され表示手段２５によって、ユーザー
に報知される。

【００３７】次に、図５のフローチャートによって本実
施例の実際の動作の流れを説明する。なお、以下の説明
は使用量情報としてプリント枚数の積算値を使用した。

【００３８】先ず、プリントが実行されると（ステップ
-1）、トナー残量検知手段、即ちトナー残量検知回路２
８によってトナーの残量が検出され（ステップ-2）、ト
ナーが所定値であるＭグラム以下となったかどうかを判
断する（ステップ-3）。この残量検知回路２８によって
判断されるトナー量は、前述したようにトナー残量検知
回路２８の判断レベルによって任意に設定することがで
きる。

【００３９】ここで、トナーがＭグラム以上残っている
と判断された場合には再度ステップ-1からステップ-3が
繰り返される。トナーの残量がＭグラム以下になったと
判断された場合には、ユーザーにトナー残量が少なくな
ったことを警告し、以下の式（１）に従って、残りのプ
リントが可能枚数Ｋが算出される（ステップ-4）。Ｋ（枚）＝（Ｍ（ｇ）−Ｒ（ｇ））／Ｓ（ｇ／枚）（１）ここで、Ｓ：Ａ４紙での標準的な印字率での１枚当たり
のトナー消費量Ｒ：トナーが少なくなることにより、白ヌケ画像が発生
する限界のトナー量である。

【００４０】トナー残量がＭグラム以下となった時点か
ら、更にプリントが実行されると（ステップ-5）、プリ
ント枚数値ｐがカウント手段２２にてカウントされ（ス
テップ-6）、読み出し／書き込み手段２３によって記憶
手段６０に加算書き込みされる（ステップ-7）。記憶手
段６０内に書き込まれたプリント枚数の積算値Ｐは再度
本体に読み込まれ（ステップ-8）、以下に示す式（２）
に従って換算手段２４によって使用されたトナー量Ｎグ
ラムに換算される（ステップ-9）。Ｎ（ｇ）＝Ｐ（枚）×Ｌ（ｇ）（２）ここで、Ｌ：単位使用量で消費される標準的なトナー量である。

【００４１】次に、カウント値から変換されたトナーの
使用量Ｎと、トナー残量検知回路２８で設定されたトナ
ー残量Ｍより、残りのプリント可能枚数Ｋ’を以下に示
す式（３）によって算出する（ステップ-10)。Ｋ’（枚）＝（Ｍ（ｇ）−Ｎ（ｇ）−Ｒ（ｇ））／Ｓ（ｇ／枚）（３）ここで、Ｋ’の値を判断して（ステップ-11)、Ｋ’≧１
であれば、Ｋ’を新たに表示した後に（ステップ-12)、
ステップ-5からステップ-10 を繰り返す。Ｋ’＜１とな
った場合は、ユーザーにトナー無しを警告して（ステッ
プ-13)、カートリッジの交換を促す。

【００４２】以上の説明では、カートリッジの使用量情
報としてプリント枚数をカウントするものとしたが、他
の情報、例えば感光ドラムの駆動時間や現像バイアスの
印加時間をカウントしても全く同様に残りのプリント可
能枚数を算出し、そして表示することができる。

【００４３】以上説明したように、本発明においては、
トナー残量検知手段２８によってトナー残量を正確に直
接検出した後にカートリッジの使用量情報によって、残
りのプリント可能枚数を算出するため、誤差の少ない、
正確な残りのプリント可能枚数の算出が可能となった。

【００４４】又、カートリッジに設けられた記憶手段６
０の情報によって残りのプリント可能枚数を算出するた
め、一つの装置本体に対して複数のカートリッジを使用
する場合でも正確な検知を行うことが可能となった。

【００４５】尚、本実施例では、消費されたトナー量Ｎ
より、残りのプリント可能枚数を算出して表示したが、
カートリッジ内の残りのトナー量を、例えば、棒グラフ
で表示したり、ＬＥＤの発光色を変えることで表示する
ことも可能である。更に、インターフェイスを介してホ
ストコンピューター側に残りのプリント可能枚数や残り
のトナー量を表示させることも可能である。

【００４６】実施例２次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２の実施例
を説明する。

【００４７】図６は、本実施例の電子写真画像形成装置
におけるトナー残量検知機構を説明するためのブロック
図である。図６において、本実施例の特徴は、転写材サ
イズ検出手段２６によってプリントされる転写材のサイ
ズを検出して、それによって使用量のカウント値を補正
し、更に正確な検知を行うことにある。本実施例で使用
される転写材サイズ検出手段２６としては、例えば、転
写材の先端と後端を検知するセンサーを転写材の搬送路
内に設けて、先端から後端までの長さを測定することに
より転写材サイズを判断する方法等が利用できる。

【００４８】図６に示す本実施例において、装置本体の
ＣＰＵ２１からプリント信号が発せられプリントが実行
されると、転写材サイズ検出手段２６によりプリントさ
れる転写材の大きさが検出される。検出された転写材サ
イズは、カウント手段２２に送られ、カウント手段２２
は、転写材サイズによって、プリントによるカートリッ
ジの使用量の値を補正してカウントする。カウント値は
読み出し／書き込み手段２３によってカートリッジ内の
記憶手段６０に加算して順次書き込まれる。記憶手段６
０に書き込まれたカウント値は換算手段２４によって消
費されたトナー量に換算されＣＰＵ２１に送られる。図
６でのその他の構成は実施例１と同様であるため、説明
は省略する。

【００４９】次に、図７のフローチャートによって本実
施例の実際の動作の流れを説明する。なお、以下の説明
では、実施例１と同様に使用量情報としてプリント枚数
の積算値を使用した。

【００５０】先ず、実施例１と同様にプリントが実行さ
れると（ステップ-21)、トナー残量検知手段、即ち、ト
ナー残量検知回路２８によってトナーの残量が検出され
（ステップ-22)、トナーが所定値であるＭグラム以下と
なったかどうかを判断する（ステップ-23)。

【００５１】ここで、トナーがＭグラム以上残っている
と判断された場合には再度ステップ-21 からステップ-2
3 が繰り返される。トナーの残量がＭグラム以下になっ
たと判断された場合には、ユーザーに残トナーが少なく
なったことを警告し、以下の式（４）に従って、残りの
Ａ４でのプリントが可能枚数Ｋが算出される（ステップ
-24)。Ｋ（枚）＝（Ｍ（ｇ）−Ｒ（ｇ））／Ｓ（ｇ／枚）（４）ここで、Ｓ：Ａ４紙での標準的な印字率での１枚当た
りのトナー消費量Ｒ：トナーが少なくなることにより、白ヌケ画像が発生
する限界のトナー量である。

【００５２】トナー残量がＭグラム以下となった時点か
ら更にプリントが実行されると（ステップ-25)、先ず、
転写サイズ検出手段２６にて転写材サイズが検出され
（ステップ-26)、プリント枚数のカウントｐをｐ’に補
正する（ステップ-27)。このカウント値補正は、例え
ば、Ａ４紙がプリントされた場合はカウント値を１と
し、Ａ５紙をプリントした場合はカウント値を０．５と
するように転写材の面積の比によってカウント値を補正
する。補正されたカウント値ｐ’は、記憶手段６０に加
算書き込みされる（ステップ-28)。記憶手段６０内に書
き込まれたカウントの積算値Ｐは、再度装置本体に読み
込まれ（ステップ-29)、実施例１と同様に以下に示す式
（５）に従って換算手段２４によって使用されたトナー
量Ｎグラムに変換される（ステップ-30)。Ｎ（ｇ）＝Ｐ（枚）×Ｌ（ｇ）（５）ここで、Ｌ：単位使用量で消費される標準的なトナー量である。

【００５３】カウント値から変換されたトナーの使用量
Ｎと、トナー残量検知手段、即ち、トナー残量検知回路
２８で設定されたトナー残量より、残りのＡ４換算での
プリント可能枚数Ｋ’を以下に示す式（６）によって算
出する（ステップ-31)。Ｋ’（枚）＝（Ｍ（ｇ）−Ｎ（ｇ）−Ｒ（ｇ））／Ｓ（ｇ／枚）（６）ここで、Ｋ’の値を判断して（ステップ-32)Ｋ’≧１で
あれば、Ｋ’を新たに表示した後に（ステップ-33)、ス
テップ-25 からステップ-32 を繰り返す。

【００５４】Ｋ’＜１となった場合は、ユーザーにトナ
ー無しを警告して（ステップ-34)、カートリッジの交換
を促す。

【００５５】以上説明したように、本発明においては、
トナー残量検知手段２８によってトナー残量を正確に直
接検出した後に補正されたカートリッジの使用量情報に
よって、残りのプリント可能枚数を算出するため、より
正確な残りのプリント可能枚数の算出が可能となった。

【００５６】実施例３次に、図８及び図９を参照して、本発明の第３の実施例
を説明する。

【００５７】本実施例の特徴は、初期から使用量情報を
積算して記憶し、トナー残量検知手段、即ち、トナー残
量検知回路２８がトナーが所定値以下となったことを判
断した時点で、それまでの使用量情報の積算値から、そ
の後の使用量情報をトナー使用量に換算する際の換算値
を算出することにある。

【００５８】一般に、実際に画像として付着するトナー
の量は、同じ画像をプリントした場合でもさまざまな要
因でバラツキが発生する。具体的には、カートリッジ構
成部品のバラツキや、ユーザーの使用環境、本体部品の
バラツキ等によって付着するトナーの量が微妙に異なる
場合がある。

【００５９】本実施例では、実際にユーザー先でカート
リッジが使用された情報によって補正係数を算出するた
め、上記の要因のバラツキを補正することができ、より
正確な検知を行うことができる。

【００６０】図８は、本実施例の電子写真画像形成装置
におけるトナー残量検知機構を説明するためのブロック
図である。

【００６１】図８に示す本実施例において、初期から、
トナー残量が所定値以下が検出されるまでに記憶手段６
０に記憶されたカートリッジ使用量の積算されたカウン
ト値は、読み出し／書き込み手段２３によって読み出さ
れ、換算手段２４によって、換算値が算出される。その
後、記憶手段６０のカウント値は、ＣＰＵ２１からのリ
セット信号ＲＳＴによってリセットされ、新たに、トナ
ー残量が所定値以下となってからの、カートリッジの使
用量を積算していく。図８に示すブロック図にて、その
他の部分の働きは実施例１と同様であるため説明は省略
する。

【００６２】次に、図９のフローチャートによって本実
施例の実際の動作の流れを説明する。なお、以下の説明
は、実施例１と同様に、使用量情報としてプリント枚数
の積算値を使用した。

【００６３】先ず、プリントが実行されると（ステップ
-41)、プリント枚数値ｐ１がカウントされ（ステップ-4
2)、順次記憶手段に加算書き込みされる（ステップ-4
3)。次に、トナー残量検知回路によってトナーの残量が
検出され（ステップ-44)、トナー残量が所定値であるＭ
グラム以下となったかどうかを判断する（ステップ-4
5)。

【００６４】ここで、トナーがＭグラム以上残っている
と判断された場合には、再度ステップ-41 からステップ
-45 が繰り返される。トナーの残量がＭグラム以下にな
ったと判断されると、先ず、今までのプリント枚数の積
算値Ｐ１が本体に読み込まれ（ステップ-46)、以下の式
（７）に従って換算値Ａが算出される（ステップ-47)。Ａ（ｇ／枚）＝（Ｖ（ｇ）ーＭ（ｇ））／Ｐ１（７）ここで、Ｖ（ｇ）：出荷時にカートリッジに充填された
トナー量である。

【００６５】次に、ＣＰＵ２１によって記憶手段６０内
の積算値Ｐ１がリセットされる（ステップ-48)。次に、
ユーザーに残トナーが少なくなったことを警告し、換算
値Ａによって、以下の式（８）に示すようにして算出さ
れる残りのプリント可能枚数Ｋが表示される（ステップ
-49)。Ｋ（枚）＝（Ｍ（ｇ）−Ｒ（ｇ））／Ａ（ｇ／枚）（８）ここでＲ：トナーが少なくなることにより、白ヌケ画
像が発生する限界のトナー量である。

【００６６】更に、プリントが実行されると（ステップ
-50)、プリント枚数値ｐ２が再度カウントされ（ステッ
プ-51)、リセットされた後の記憶手段６０に新たに加算
書き込みがなされる（ステップ-52)。記憶手段６０内に
書き込まれたプリント枚数の積算値Ｐ２は再度装置本体
１２０に読み込まれ（ステップ-53)、以下に示す式
（９）に従って、換算値Ａによって使用されたトナー量
Ｎグラムに変換される（ステップ-54)。Ｎ（ｇ）＝Ｐ２×Ａ（ｇ／枚）（９）次に、カウント値から変換されたトナーの使用量Ｎと、
トナー残量検知回路２８で設定されたトナー残量Ｍよ
り、残りのプリント可能枚数Ｋ’を以下に示す式（１
０）によって算出する（ステップ-55)。Ｋ’（枚）＝（Ｍ（ｇ）−Ｎ（ｇ）−Ｒ（ｇ））／Ａ（ｇ／枚）（１０）ここで、Ｋ’の値を判断して（ステップ-56)Ｋ’≧１で
あれば、Ｋ’を新たに表示した後に（ステップ-57)、ス
テップ-50 からステップ-57 を繰り返す。

【００６７】Ｋ’＜１となった場合は、ユーザーにトナ
ー無しを警告して（ステップ-58)、カートリッジの交換
を促す。

【００６８】以上説明したように、本実施例では、初期
からの使用量情報の積算値とトナー残量検知手段２８を
利用することによって、カートリッジ自身や装置本体、
使用環境などによるトナー付着量のバラツキを補正する
ことができ、より正確に残りのプリント可能枚数を算出
することができる。また、本実施例においては、トナー
残量検知手段２８において、トナー残量が所定値以下と
なったことが検出された時点で、記憶手段６０に記憶さ
れたそれ以前の積算値情報をリセットし、その後の情報
を新たに記憶する構成となっているが、記憶手段６０の
記憶容量に余裕がある場合には、トナー残量が所定値に
なる前の積算値情報と所定値になった後の情報を別々に
記憶する構成となっていても良い。

【００６９】実施例４図１０に、本発明の他の態様であるカートリッジ化され
た現像装置１００Ａを示す。

【００７０】本実施例の現像装置１００Ａは、現像手段
としての現像スリーブ３と、この現像スリーブ３に現像
剤（トナー）を供給するために内部にトナー７を収容し
た現像剤収容容器６とがプラスチック製の枠体５２によ
り一体的にカートリッジ化されている。又、現像装置１
００Ａ内には、現像ブレード８及び現像剤収容容器６内
のトナーの残量を検知するトナー残量検出手段９が設け
られ、現像スリーブ３の内部にはマグネット４が固定さ
れている。即ち、本実施例の現像装置１００Ａは、実施
例１で説明したプロセスカートリッジ１００から、感光
ドラム１、帯電手段２、及びクリーニング手段５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。又、
本実施例の現像装置１００Ａにも記憶手段６０が設けら
れている。これら、トナー残量検出手段９、トナー残量
検知手段２８及び記憶手段６０などは、先に実施例１、
２及び３にて説明したと同様の作用をなすので、これら
手段の構成及び作用に関しては、上述の説明を援用す
る。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像装置或はプロセスカートリッジに、トナー残量を直
接検出するトナー残量検出手段と、現像装置或はプロセ
スカートリッジに関する情報を記憶し、且つ記憶された
情報が電子写真画像形成装置本体より読み出し／書き込
み可能な記憶手段とを設け、該記憶手段に記憶される情
報が少なくとも現像装置或はプロセスカートリッジの使
用量に対応する使用量情報であり、斯かる使用量情報か
ら現像剤（トナー）の使用量を換算することにより現像
剤の残量或は残プリント可能枚数を算出して表示可能に
構成されるので、現像剤の使用量を正確にユーザーに報
知し、現像剤の残量や残りのプリント可能枚数がユーザ
ーによって確認できるユーザーにとって極めて有益な現
像装置、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装
置を提供することができる。又、本発明では、現像装置
やプロセスカートリッジ、或は装置本体のバラツキによ
るトナー消費量のバラツキを補正することによって、現
像装置やプロセスカートリッジ内に残っているトナー量
を正確に検出し、現像剤の残量或は残プリント可能枚数
を算出して表示可能に構成されるので、現像剤の使用量
を正確にユーザーに報知し、現像剤の残量や残りのプリ
ント可能枚数がユーザーによって確認できユーザーにと
って極めて有益である。更には、本発明によれば、現像
装置或はプロセスカートリッジに残っているトナー量の
情報を正確に電子写真画像形成装置本体に伝えることが
でき、又、記憶手段を現像装置或はプロセスカートリッ
ジ自身が有しているため、一つの装置本体に対して複数
の現像装置或はプロセスカートリッジを使用している場
合でも、正確な情報を提供することができるという特長
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電子写真画像形成装置
の側断面図である。

【図２】本発明の一実施例に係るプロセスカートリッジ
の側断面図である。

【図３】本発明に使用し得る現像剤残量検知機構の説明
図である。

【図４】本発明の第１の実施例の装置の作動を説明する
ためのブロック図である。

【図５】本発明の第１の実施例の作動を説明するフロー
チャートである。

【図６】本発明の第２の実施例の装置の作動を説明する
ためのブロック図である。

【図７】本発明の第２の実施例の作動を説明するフロー
チャートである。

【図８】本発明の第３の実施例の装置の作動を説明する
ためのブロック図である。

【図９】本発明の第３の実施例の作動を説明するフロー
チャートである。

【図１０】本発明の一実施例に係る現像装置の側断面図
である。

【符号の説明】

１感光ドラム（電子写真感光体）３現像スリーブ（現像手段）９検出用電極（現像剤残量検出手段）２１ＣＰＵ２２カウント手段２３読み出し／書き込み手段２４換算手段２８トナー残量検知回路（現像剤残量検
知手段）６０不揮発性記憶手段１００プロセスカートリッジ１００Ａ現像装置１２０電子写真画像形成装置本体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
プロセスカートリッジにおいて、電子写真感光体と、前
記電子写真感光体に作用する、少なくとも現像手段を有
するプロセス手段と、前記現像手段に供給される現像剤
の残量が所定値以下になったことを検出する現像剤残量
検出手段と、プロセスカートリッジに関する情報を記憶
し、且つ記憶された情報が電子写真画像形成装置本体よ
り読み出し／書き込み可能な記憶手段と、を有し、前記
記憶手段に記憶される情報が、少なくともプロセスカー
トリッジの使用量に対応する使用量情報であることを特
徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項２】前記プロセスカートリッジとは、前記プ
ロセス手段としての前記現像手段と、前記プロセス手段
としての帯電手段又はクリーニング手段と、前記電子写
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
るものである請求項１のプロセスカートリッジ。
【請求項３】前記プロセスカートリッジとは、前記プ
ロセス手段としての前記現像手段、帯電手段及びクリー
ニング手段と、前記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請求項１のプロ
セスカートリッジ。
【請求項４】前記プロセスカートリッジとは、前記プ
ロセス手段としての前記現像手段と、前記電子写真感光
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
である請求項１のプロセスカートリッジ。
【請求項５】プロセスカートリッジを着脱可能であっ
て、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に
おいて、（ａ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体
に作用する、少なくとも現像手段を有するプロセス手段
と、前記現像手段に供給される現像剤の残量が所定値以
下になったことを検出する現像剤残量検出手段と、プロ
セスカートリッジに関する情報を記憶し、且つ記憶され
た情報が電子写真画像形成装置本体より読み出し／書き
込み可能な記憶手段と、を有し、前記記憶手段に記憶さ
れる情報が、少なくともプロセスカートリッジの使用量
に対応する使用量情報であるプロセスカートリッジを、
装置本体に取外し可能に装着するための装着手段と、
（ｂ）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を有するこ
とを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項６】前記プロセスカートリッジとは、前記プ
ロセス手段としての前記現像手段と、前記プロセス手段
としての帯電手段又はクリーニング手段と、前記電子写
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
るものである請求項５の電子写真画像形成装置。
【請求項７】前記プロセスカートリッジとは、前記プ
ロセス手段としての前記現像手段、帯電手段及びクリー
ニング手段と、前記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請求項５の電子
写真画像形成装置。
【請求項８】前記プロセスカートリッジとは、前記プ
ロセス手段としての前記現像手段と、前記電子写真感光
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
である請求項５の電子写真画像形成装置。
【請求項９】プロセスカートリッジを着脱可能であっ
て、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に
おいて、（ａ）電子写真感光体と、前記電子写真感光体
に作用する、少なくとも現像手段を有するプロセス手段
と、プロセスカートリッジに関する情報を記憶する記憶
手段と、を有したプロセスカートリッジを、装置本体に
取外し可能に装着するための装着手段と、（ｂ）前記記
録媒体を搬送する搬送手段と、を有し、更に、（ｃ）装
置本体には、プロセスカートリッジの現像剤残量検出手
段からの信号によって現像剤の残量が所定値以下かどう
か判断する現像剤残量検知手段と、プロセスカートリッ
ジの使用量に対応する情報を前記記憶手段に書き込み／
読み出しを行う手段と、上記使用量情報をカウントして
上記記憶手段に記憶されている情報に加算して上記書き
込み／読み出し手段を介して上記記憶手段に書き込むカ
ウント手段と、前記記憶手段から上記書き込み／読み出
し手段を介して読み出された使用量情報の積算値を現像
剤の使用量に換算する換算手段と、前記換算手段より得
られた結果をもとに現像剤の残量又は残プリント可能枚
数を表示する表示手段と、を設け、少なくとも前記現像
剤残量検知手段が現像剤の残量が所定値以下を判断した
時点からのプロセスカートリッジの使用量情報を上記記
憶手段に加算記憶させると共に、上記使用量情報から現
像剤の使用量を換算することにより現像剤の残量又は残
プリント可能枚数を算出して表示することを特徴とする
電子写真画像形成装置。
【請求項１０】前記記録媒体のサイズ検出手段を有
し、かつ、前記記録媒体サイズ検出手段によって得られ
た情報により、プロセスカートリッジの使用量情報をカ
ウントするカウント手段の値を補正して前記記憶手段に
加算して書き込むことを特徴とする請求項９の電子写真
画像形成装置。
【請求項１１】プロセスカートリッジ使用初期から現
像剤残量検知手段が現像剤の残量が所定値以下と判断し
た時点までの使用量情報を予め加算しておき、前記現像
剤残量が所定値以下となるまでの加算された使用量情報
によって、印字量情報の値を現像剤の使用量に換算する
際の換算値を算出し、前記換算値によって、現像剤残量
が所定値以下となった時点からの加算された印字量情報
を現像剤の使用量に換算することを特徴とした請求項９
の電子写真画像形成装置。
【請求項１２】前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての現像手段と、前記プロセス手段と
しての帯電手段又はクリーニング手段と、前記電子写真
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
ものである請求項９〜１１のいずれかの項に記載の電子
写真画像形成装置。
【請求項１３】前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての現像手段、帯電手段及びクリーニ
ング手段と、前記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請求項９〜１１の
いずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１４】前記プロセスカートリッジとは、前記
プロセス手段としての現像手段と、前記電子写真感光体
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
ある請求項９〜１１のいずれかの項に記載の電子写真画
像形成装置。
【請求項１５】現像手段を有し、電子写真画像形成装
置本体に着脱可能な現像装置において、電子写真感光体
と、前記現像手段に供給される現像剤の残量が所定値以
下になったことを検出する現像剤残量検出手段と、現像
装置に関する情報を記憶し、且つ記憶された情報が電子
写真画像形成装置本体より読み出し／書き込み可能な記
憶手段と、を有し、前記記憶手段に記憶される情報が、
少なくとも現像装置の使用量に対応する使用量情報であ
ることを特徴とする現像装置。