JPH10260579A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光部と受光部とを有するトナー残量検知手
段を有する画像形成装置において、発光部からの光の光
量を可変にすることにより、上記発光部や受光部の性能
に変化があった場合でも、トナー残量検知を精度良く行
うことが可能な画像形成装置を提供する。 【解決手段】 ＰＷＭ生成回路部１２１から生成された
ＰＷＭ信号のデューティ比に対応して変換された電圧
は、発光素子１０１の電源となり、発光素子に流れる電
流値が決定され、該電流値に応じて発光量が決まる。そ
して、上記発光部及び受光部が正常に動作していない場
合には、上記デューティ比を変更して、受光部から適正
な出力が得られるように発光部からの発光量を調整する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは像
担持体上に形成された潜像を現像する現像器と、該現像
器に補給するトナーを収容し、トナー残量検知用の被検
知部が設定されたトナー収容器とを備えた画像形成装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の現像装置としては、発光
部及び受光部を有するトナー残量検知手段を備え、上記
発光部からトナー収容器に設けたトナー残量検知用の被
検知部を介して上記受光部に到達する光の光量により、
トナー収容器内のトナー残量を検知するものが知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記発光部
及び受光部を有するトナー残量検知手段を備えた画像形
成装置においては、発光部のＬＥＤ等の発光素子が劣化
したり、発光素子や受光素子が温度依存性を持ってい
て、その性能が温度によって変動したり、発光素子や受
光素子等の部品に性能のばらつきがあったりするため
に、トナー残量検知において誤検知が発生するおそれが
ある。例えば、上記発光素子としてのＬＥＤが劣化した
場合、発せられる光の量が低下してしまい、受光素子の
出力レベルが上がらないために、実際にはトナーカート
リッジ内のトナーが残り少ないにも関わらず、トナー有
りと判定してしまうことがある。あるいは、ＬＥＤの温
度依存性により、高温時に光の量が低下してしまい、受
光素子の出力レベルが上がらないために、実際にはトナ
ーカートリッジ内のトナーが残り少ないにも関わらず、
トナー有りと判定してしまうことがある。あるいは、逆
に高温時の光の量に合わせてトナーの有無の判別をする
ための閾値を設定した場合、低温時に光の量が多くな
り、受光素子の出力が上がりすぎ、実際にはトナー無し
と判定するほどトナーが残り少ないわけではないのに、
トナー無しと判定してしまうことがある。

【０００４】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、上記発光部や受光部
の性能に変化があった場合でも、トナー残量検知を精度
良く行うことが可能な画像形成装置を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、像担持体上に形成された潜像を
現像する現像器と、該現像器に補給するトナーを収容
し、トナー残量検知用の被検知部が設定されたトナー収
容器と、発光部及び受光部を有するトナー残量検知手段
とを備え、該発光部から該トナー残量検知用の被検知部
を介して該受光部に到達する光の光量を検知した結果に
より、該トナー収容器内のトナー残量を検知する画像形
成装置において、上記発光部から発する光の光量を可変
にしたことを特徴とするものである。

【０００６】この画像形成装置においては、上記発光部
から発する光の光量が可変であるので、発光部や受光部
の性能が変動した場合に、上記発光部から発する光の光
量を変化させることができる。例えば、上記発光部及び
受光部が正常に動作しているか否かを検知する検知手段
を設け、その検知結果に基づいて、発光部や受光部の劣
化などによる受光部からの出力の変化分だけ上記光の光
量を変化させることができる。あるいは、温度などの環
境条件を検知する検知手段を設け、該検知結果に基づい
て、環境条件の変動により予想される受光部からの出力
の変化分だけ上記光の光量を変化させることができる。
これにより、上記発光部や受光部の性能の変動による受
光部からの出力の変化分を取り除くことが可能となる。

【０００７】請求項２の発明は、像担持体上に形成され
た潜像を現像する現像器と、該現像器に補給するトナー
を収容し、トナー残量検知用の被検知部が設定されたト
ナー収容器と、所定の周波数で光を点滅させる発光部及
び受光部を有するトナー残量検知手段とを備え、該発光
部から該トナー残量検知用の被検知部を介して該受光部
に到達した光の、主に所定幅の周波数成分の光量を検知
した結果により、該トナー収容器内のトナー残量を検知
する画像形成装置において、上記発光部から発する光の
発光周波数を可変にしたことを特徴とするものである。

【０００８】この画像形成装置においては、上記発光部
から発する光の発光周波数が可変であるので、発光部や
受光部の性能が変動した場合に、該光の発光周波数を変
化させることができる。例えば、上記発光部及び受光部
が正常に動作しているか否かを検知する検知手段を設
け、その検知結果に基づいて、発光部や受光部の劣化な
どによる受光部からの出力の変化分だけ上記トナー収容
器内のトナー残量を検知する際に主に用いる所定幅の周
波数成分の光量の検出値が変化するように発光周波数を
変化させることが可能となる。あるいは、温度などの環
境条件を検知する検知手段を設け、該検知結果に基づい
て、環境条件の変動により予想される受光部からの出力
の変化分だけ上記光量が変化するように発光周波数を変
化させることが可能となる。これにより、上記トナー収
容器内のトナー残量を検知する際に用いる所定の幅の周
波数成分の光量の検出値を変化させ、該変動による受光
部からの出力の変化分を取り除くことが可能となる。

【０００９】請求項３の発明は、像担持体上に形成され
た潜像を現像する現像器と、該現像器に補給するトナー
を収容し、トナー残量検知用の被検知部が設定されたト
ナー収容器と、発光部及び受光部を有するトナー残量検
知手段とを備え、該発光部から該トナー残量検知用の被
検知部を介して該受光部に到達する光の光量を検知した
結果を所定の閾値と比較して、該トナー収容器内のトナ
ー残量を検知する画像形成装置において、上記所定の閾
値を可変にしたことを特徴とするものである。

【００１０】この画像形成装置においては、上記所定の
閾値が可変であるので、発光部や受光部の性能が変動し
て受光部からの出力が変化し、トナー残量を実際よりも
多いものとして誤検知しやすい場合には、上記所定の閾
値を、トナー残量を少なめに検知する方向に変化させ、
トナー残量を実際よりも少ないものとして誤検知しやす
い場合には、上記所定の閾値を、トナー残量を多めに検
知する方向に変化させることが可能となる。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１、２、又は、
３の画像形成装置において、上記発光部及び受光部が正
常に動作しているか否かを検知する検知手段を設け、該
検知結果に基づいて、上記発光部から発する光の光量、
上記発光部から発する光の発光周波数、又は、上記所定
の閾値を制御する制御手段を設けたことを特徴とするも
のである。

【００１２】この画像形成装置においては、上記検知手
段により、上記発光部及び受光部が正常に動作している
か否かを検知し、上記制御手段により、該検知結果に基
づいて、上記発光部から発する光の光量、上記発光部か
ら発する光の発光周波数、又は、上記所定の閾値を制御
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
るカラー電子写真プリンタ（以下、プリンタという）に
適用した一実施形態について説明する。図１は、本実施
形態に係るプリンタの概略構成図である。図１におい
て、潜像担持体としての感光体ドラム１１の周囲には、
感光体ドラム１１上の残留電荷を消去するための除電ラ
ンプ（以下，ＱＬ）１８、帯電手段としての帯電チャー
ジャ（以下、帯電ＣＨ）１２、感光体ドラム１１の表面
電位を測定する図示しない電位計、現像装置としての回
転型現像装置２０、感光体ドラム１１上の画像濃度を読
み取るための光学センサ（以下、Ｐセンサ）１４、転写
前の感光体ドラム１１の表面電位を低下させるための転
写前除電ランプ（以下，ＰＴＬ）１５、中間転写ベルト
３０、＋電荷を与えるためのベルト転写チャージャ１
６、感光体ドラム１１上に残ったトナーを除去するため
のドラムクリーニング装置１７が配設されている。この
感光体ドラム１１と中間転写ベルト３０は、共に図示し
ないドラムモータにより回転駆動されている。

【００１４】この感光体ドラム１１と接する回転型現像
装置２０は内部に例えば黒、シアン、イエロ及びマゼン
タの４色それぞれの現像器２１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋが形成
され、かつプリンタ本体内において中心軸線回りで回動
自在に取り付けられる外周がほぼ円筒状の現像器ユニッ
トと、各現像器に一対一で対応しそれぞれ黒、イエロ、
マゼンタ、シアンのトナーを収容した図示しない４つの
トナー収容器としてのトナーカートリッジを保持し、か
つ該現像器ユニットよりその中心軸線方向の前側でほぼ
同軸上になるように取り付けられて該中心軸線回りで現
像器ユニットと一体に回動する図示しないトナー収容器
ユニット等を備えている。上記現像器ユニットにおける
各現像器２１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋには、現像剤担持体とし
ての円筒状の現像スリーブ２２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋが回動
自在に支持されている。この現像スリーブ２２は、図示
しない現像モータにより回転駆動されている。回転型現
像装置２０の現像位置は、感光体ドラム１１上の図示し
ない電位センサと、Ｐセンサ１４との間に位置してお
り、図１では、現像器２１Ｂｋが現像位置にある状態を
示している。回転型現像装置２０は、図示しないリボル
バモータにより矢印Ｃ方向に回転駆動されている。該リ
ボルバモータは図示しないＣＰＵにより、４相出力によ
って回転制御され、指定色の現像色を現像位置に停止さ
せている。回転型現像装置２０の停止位置基準となるリ
ボルバホームポジションは、回転型現像装置２０の下方
に配設されたリボルバＨＰセンサ１５１により検出され
る。

【００１５】一方、中間転写ベルト３０の周囲には、中
間転写ベルト３０上に転写された画像を図示せぬ転写紙
に転写するための紙転写チャージャ３１、中間転写ベル
ト３０上の未転写トナーおよび残トナーをクリーニング
するためのベルトクリーニングユニット３２が配設され
ている。また、ベルトクリーニングユニット３２は、図
示せぬ中間転写ベルトクリーニングソレノイドにより、
中間転写ベルト３０と離接可能に構成されている。

【００１６】また、紙転写チャージャ３１の上流には、
レジストローラ５０、およびレジストセンサ１４０が配
設され、下流側には、搬送ベルト５１、および図示せぬ
定着ユニットが配設されている。このうち、レジストロ
ーラ５０、搬送ベルト５１および図示せぬ定着ローラ
は、図示しないメインモータにより回転駆動されてい
る。さらに、レジストローラ５０は図示しないレジスト
クラッチによりオン／オフされている。

【００１７】図１の構成において、感光体ドラム１１
は、矢印Ａ方向に回転駆動されながら帯電ＣＨ１２によ
り一様に帯電された後、図示しないレーザ光学装置とし
ての書き込み系ユニットからの半導体レーザー１３によ
って画像情報に基づき走査露光されて、表面に静電潜像
が形成される。ここで、露光される画像情報は、単色で
あれば黒色の画像情報であり、フルカラーであれば、所
望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン、お
よび黒の色情報に分解した単色の画像情報である。ま
た、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像は、回転
型現像装置２０により各々所定の現像剤としてのイエロ
ー、マゼンタ、シアン、および黒トナーで現像され、こ
れにより感光体ドラム１１上に各色画像が形成される。

【００１８】一方、感光体ドラム１１上に形成された各
色画像は、感光体ドラム１１と同期して図中矢印Ｂ方向
に回転する中間転写ベルト３０上に、イエロー、マゼン
タ、シアン、および黒の単色ごとに、ベルト転写チャー
ジャ１６によって順次重ね転写される。中間転写ベルト
３０上に重ね合わされたイエロー、マゼンタ、シアン、
および黒の画像は、図示せぬ給紙トレイから、図示せぬ
給紙ローラ、レジストローラ５０を経て搬送された図示
せぬ転写紙上に、紙転写チャージャ３１により一括転写
される。転写終了後の転写紙は、搬送ベルト５１により
図示せぬ定着ローラへ送られ、ここで、トナー像が定着
されてフルカラープリントとして機外に排出される。

【００１９】なお、中間転写ベルト３０上に転写されな
かった感光体ドラム１１上のトナーは、ドラムクリーニ
ング装置１７により感光体ドラム１１から除去され、ま
た、図示せぬ転写紙上に転写されなかった中間転写ベル
ト３０上のトナーは、ベルトクリーニングユニット３２
により中間転写ベルト３０から除去される。

【００２０】次に、上記プリンタにおけるトナー残量検
知手段について説明する。図２及び図３は、該トナー残
量検知手段について説明するための説明図である。該ト
ナー残量検知手段は、発光部及び受光部を有するもので
ある。図２は、上記トナー収容器としてのトナーカート
リッジ１００周辺の断面図である。このトナーカートリ
ッジ1００は円筒状であり、該トナーカートリッジ１０
０の周壁の一部には、トナー残量検知用の発光素子１０
１及び受光素子１０２にそれぞれ対向し、透明な材質で
形成された発光対向窓１０３及び受光対向窓１０４が、
互いに対向するように設けられている。トナー残量検知
時には、上記発光素子１０１から発せられた光が、該発
光対向窓１０３を透過する。ここで、トナーカートリッ
ジ１００内のトナーＴ量が所定量以上であると、上記発
光対向窓１０３を透過した光はトナーで遮られるため、
上記受光対向窓１０４に入射せず、受光素子１０２に到
達しない。一方、上記トナー量が所定量以下であると、
前記発光対向窓１０３を透過した光はトナーで遮られる
ことがないので、上記受光対向窓１０４に入射した後、
受光素子１０２で受光される。このように、発光素子１
０１から発せられた光が、トナー量が所定量以下である
ときのみ受光素子１０２で受光されるため、受光素子で
受光されたか否かを検知することで、トナーエンドであ
るか否かを判断することができる。

【００２１】図３は、上記トナー残量検知制御を行うた
めの信号処理部の一例を示すブロック図である。上記ト
ナー残量検知を行うトナー残量検知部１１０は、発光素
子１０１からの発光周波数を決定する発振部１１１、例
えばＬＥＤ等の発光素子を有する発光部１１２、トナー
カートリッジ１００内を通過してきた光を受光素子によ
って受け、該光の量を電気信号に変換する受光部１１
３、該受光部１１３からの電気信号を増幅する増幅部１
１４、増幅部１１４で増幅された電気信号からノイズ成
分を取り除くバンドパスフィルタ（以下、Ｂ．Ｐ．Ｆと
いう）部１１５、Ｂ．Ｐ．Ｆ部１１５からの出力を平滑
化する積分部１１６、積分部１１６にて平滑化されたア
ナログの電気信号値を所定の閾値と比較してトナーカー
トリッジ内のトナーの有無を判定する比較部１１７など
を備えている。そして、トナー残量検知部１１０は、画
像形成装置のメイン制御部２００によって制御されてい
る。

【００２２】そして、本実施形態においては、上記発光
部から発する光の光量を可変にしている。図４は、発光
素子１０１からの発光量を変化させる発光量可変装置の
一例を示す図である。該発光量可変装置は、ＰＷＭ生成
回路部１２１及び発光素子電源生成部１２２を有する。
上記ＰＷＭ生成回路部１２１はＰＷＭ信号を生成して上
記発光素子電源生成部１２２に出力する。そして、該信
号は発光素子電源生成部２にて平滑化され、上記ＰＷＭ
信号のデューティ比に対応したアナログレベルの電圧に
変換される。そして、該変換された電圧は、発光素子１
０１の電源となり、発光素子に流れる電流値が決定さ
れ、該電流値に応じて発光量が決まる。そして、該発光
素子に流れる電流値を可変に構成していることにより、
上記発光部から発する光の光量が可変になっている。例
えば、ＰＷＭデューティを２０％に設定した場合には、
変換後の電圧が４Ｖ、発光素子に流れる電流値は４０ｍ
Ａになる。また、 ＰＷＭデューティを５０％に設定し
た場合には、変換後の電圧が３Ｖ、発光素子に流れる電
流値は３０ｍＡになる。

【００２３】そして、例えば、素子の劣化や温度依存
性、あるいは、素子のばらつきなどによって、上記発光
部及び受光部が正常に動作していない、具体的には、発
光部からの発光量が所望の発光量となっていなかった
り、該発光部からの発光が受光部に到達しなかったり、
該受光部が受光量に応じて適正な出力を出力していなか
ったりしていると検知された場合には、上記ＰＷＭ生成
部１２１で生成するＰＷＭ信号のデューティ比を変更し
て、受光部から適正な出力が得られるように発光部から
の発光量を調整することができる。 （以下、余白）

【００２４】上記発光部及び受光部が正常に動作してい
るかいないかを検知するための検知手段としては、例え
ば、上記トナー収容器内のトナー残量に関わらず、上記
発光部から発する光を上記受光部で受けて、該光の光量
を検知することができる光検知機構を設ければよい。次
に、このような光検知機構の一例について、図５を用い
て説明を行う。図５は、トナー収容器ユニット１０の断
面図である。該トナー収容器ユニット１０は、前述のよ
うに、該現像器ユニットよりその中心軸線方向の前側で
ほぼ同軸上になるように取り付けられて該中心軸線回り
で現像器ユニットと一体に矢印方向に回動する。そし
て、該トナー収容器ユニット１０は、黒、イエロー、マ
ゼンタ、シアンのトナーを収容した円筒状のトナーカー
トリッジ１００Ｂｋ、１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃを
保持している。各トナーカートリッジ内には、図示しな
いトナー搬送スクリュウが紙面に垂直にそれぞれ設けら
れており、該トナー搬送スクリュウによって各現像器に
トナーが搬送供給される。この図においては、黒トナー
を収容したトナーカートリッジ（以下、黒トナーカート
リッジという）１００Ｂｋのトナー残量を検知するとき
の各トナーカートリッジの位置を実線で示している。各
トナーカートリッジがこの位置に位置するとき、検知対
象である黒トナーカートリッジ１００Ｂｋは、トナー残
量検知手段の有するトナーエンド検知用の発光素子１０
１と受光素子１０２とに挟まれた位置に位置することと
なる。黒トナーカートリッジ１００Ｂｋの、発光素子１
０１に対向する壁面部分及び受光素子１０２に対向する
壁面部分には、上述のように図示しない発光対向窓及び
受光対向窓が設けられている。そして、トナー残量検知
時には、発光素子１０１から発せられた光が発光対向窓
１０３を透過し、該光を受光対向窓１０４を介して受光
素子１０２で検知することにより、トナー残量を検知す
る。ここで、上記発光部及び受光部が正常に動作してい
るかいないかを検知するために、所定のタイミング、例
えばトナー残量検知を行う直前又は直後に、トナー収容
器ユニット１０の各トナーカートリッジを、図中２点鎖
線で示す位置に位置させる。この位置では、発光素子１
０１と受光素子との間に光を遮るものが無い状態とな
る。そして、この状態で発光素子１０１からの光を受光
素子１０２で検知する。これにより、発光素子１０１か
ら適正な光が発光されて受光素子に到達し、受光部から
適正な出力がなされているか否かを検知することができ
る。このようにして、トナーカートリッジ内のトナー残
量に関わらず、上記発光部から発する光を上記受光部で
受けて、該光の光量を検知することができる。よって、
上記発光部や受光部の性能の変動による受光部からの出
力の変動を把握することができる。そして、該光の光量
を検知した結果により、発光部及び受光部が正常に動作
しておらず、受光部から適正な出力が出力されていない
場合には、上述の発光部からの発光量を調整し、受光部
から適正な出力が得られるようにすることができる。ま
た、このような構成により、トナーカートリッジ内のト
ナーが空となった場合の受光部からの出力値を把握する
こともできる。

【００２５】また、例えば、温度などの環境条件を検知
する検知手段としての、例えば温度センサなどを設け、
該温度センサによる検知結果に基づいて、上記発光素子
からの発光量を変化させるようにしてもよい。これによ
り、発光素子や受光素子が温度依存性によって性能が変
動し、トナー残量誤検知が発生するのを防止することが
できる。

【００２６】以上述べたように、本実施形態によれば、
発光部や受光部の性能が変動した場合に、上記発光部か
ら発する光の光量を変化させることが可能となる。例え
ば、上記発光部及び受光部が正常に動作しているか否か
を検知する検知手段を設け、その検知結果に基づいて、
発光部や受光部の劣化などによる受光部からの出力の変
化分だけ上記光の光量を変化させることが可能となる。
あるいは、温度などの環境条件を検知する検知手段を設
け、該検知結果に基づいて、環境条件の変動により予想
される受光部からの出力の変化分だけ上記光の光量を変
化させたりすることが可能となる。そして、これによ
り、上記変動による受光部からの出力の変化分を取り除
くことができる。また、受光部からの出力を適正な出力
に保つことによって、他の検知機構などからの外来光な
どのノイズとの相対的なレベルが変化することがなくな
る。よって、上記発光部や受光部の性能に変化があった
場合でも、トナー残量検知を精度良く行うことが可能と
なる。

【００２７】さらに、上記発光部及び受光部が正常に動
作しているか否かを検知する検知手段と、該検知手段に
よる検知結果に基づいて、上記発光部からの発光量を制
御する制御手段とを設ければ、自動的に上記変動による
受光部からの出力の変化分を取り除くことが可能であ
り、操作性が向上する。例えば、上記メイン制御部２０
０に上記制御手段としての機能を持たせるようにすれば
よい。

【００２８】次に、他の実施形態に係るプリンタについ
て説明する。このプリンタにおける基本的な構成及び動
作は図１のプリンタの場合と同様であるので、説明を省
略する。そして、このプリンタにおいては、上記発光部
から光を点滅させる周波数、すなわち、発光周波数を可
変にしており、これにより、上記発光部や受光部の性能
に変化があった場合でも、精度良くトナー検知が行える
ように構成している。以下、図６を用いてこのプリンタ
の特徴部について説明する。図６は、本実施形態にかか
るプリンタのトナー残量検知手段の説明図である。発光
部１１２は、クロック生成部１３１にて生成されたクロ
ックの周波数に従って発光する。該クロック生成部１３
１では、クロックの周波数を変化させることが可能に構
成されており、これにより、発光部から発光させる光の
発光周波数が可変になっている。そして、上記発光部１
１２の発光素子から発した光は、受光部１１３の受光素
子によって受けて、前述のように該受光部１１３により
電気信号に変換して出力される。この出力波形を図７
（ａ）に示す。この出力は、その後増幅部１１４によて
増幅され、Ｂ．Ｐ．Ｆ部１１５にてノイズ成分が除去さ
れる。該Ｂ．Ｐ．Ｆ部１１５は、所定幅の周波数成分の
光を主に通過させるものであり、該Ｂ．Ｐ．Ｆ部１１５
を通過した、上記主に所定幅の周波数成分の光の光量に
基づいて、トナー残量の検知が行われる。このとき、例
えば、Ｂ．Ｐ．Ｆ部を通過する信号成分の中心周波数を
３０ｋＨｚとすると、例えば上記発光部からの光の発光
周波数が３０ｋＨｚのときにはＢ．Ｐ．Ｆ部１１５から
の出力波形は図７（ｂ）のように、また、例えば上記発
光部からの光の発光周波数が５０ｋＨｚのときにはＢ．
Ｐ．Ｆ部１１５からの出力波形は図７（ｃ）のようにな
る。そして、該出力波形に、この後の処理を行うと、上
記図７（ｃ）の信号波形は下にシフトした形となり、図
７（ｂ）の信号波形と図７（ｃ）の信号波形とは、トナ
ー残量を表すアナログ信号に変換されたときに異なった
値、具体的には、上記図７（ｃ）の信号の方が光の光量
が小さい、すなわち、トナー残量が多いとみなされる値
になる。従って、上記発光周波数を変化させることによ
り、光の光量の検出値が変化することとなる。

【００２９】このことを利用して、例えば、素子の劣化
や温度依存性、あるいは、素子のばらつきなどによっ
て、上記発光部及び受光部が正常に動作していない、具
体的には、発光部からの発光量が所望の発光量となって
いなかったり、該発光部からの発光が受光部に到達しな
かったり、該受光部が受光量に応じて適正な出力を出力
していなかったりしていると検知された場合には、上記
クロック生成部１３１で生成するクロックの周波数を変
更して、トナー残量を表す適正な光量検出値が得られる
ように発光部からの光の発光周波数を調整することがで
きる。これにより、発光部や受光部の性能が変動した場
合に、上記発光周波数を変化させ、上記Ｂ．Ｐ．Ｆ部１
１５を通過した出力を変化させて、上記トナー残量を表
す光の光量の検出値を適正な値に保つことができる。例
えば、上記発光部及び受光部が正常に動作しているか否
かを検知する検知手段を設け、その検知結果に基づい
て、発光部や受光部の劣化などによる受光部からの出力
の変化分だけ上記トナー残量を検知する際に用いる光量
の検出値が変化するように発光周波数を変化させること
が可能となる。あるいは、温度などの環境条件を検知す
る検知手段を設け、該検知結果に基づいて、環境条件の
変動により予想される受光部からの出力の変化分だけ上
記光の光量を変化させることが可能となる。そして、こ
れにより、上記変動による受光部からの出力の変化分を
取り除くことができる。よって、上記発光部や受光部の
性能に変化があった場合でも、トナー残量検知を精度良
く行うことが可能となる。また、発光周波数を変化させ
るのみなので、コストも安価である。

【００３０】なお、この場合にも、上記発光部及び受光
部が正常に動作しているか否かを検知する検知手段と、
該検知手段による検知結果に基づいて、上記発光部から
の光の発光周波数を制御する制御手段とを設ければ、自
動的に上記変動による受光部からの出力の変化分を取り
除くことが可能であり、操作性が向上する。例えば、上
記メイン制御部２００に上記制御手段としての機能を持
たせるようにすればよい。

【００３１】次に、更に他の実施形態に係るプリンタに
ついて説明する。このプリンタにおける基本的な構成及
び動作も図１のプリンタの場合と同様であるので、説明
を省略する。そして、このプリンタにおいては、前述の
比較部１１７におけるアナログの電気信号値を比較する
閾値を可変にしている。以下、図８を用いてこのプリン
タの特徴部について説明する。図８は、本実施形態に係
るプリンタのトナー残量検知手段の説明図である。発光
部１１２は、クロック生成部１３１にて生成されたクロ
ックの周波数に従って発光する。そして、上記発光部１
１２の発光素子から発した光は、受光部１１３の受光素
子によって受けて、前述のように該受光部１１３により
電気信号に変換して出力される。この出力波形を図９
（ａ）に示す。この出力は、その後増幅部１１４によて
増幅され、Ｂ．Ｐ．Ｆ部１１５にてノイズ成分が除去さ
れる。さらに、積分部１１６によって平滑化して、アナ
ログ信号として出力される。この出力信号を図９（ｂ）
に示す。図示の例においては、このアナログ信号に対し
て、予め所定の閾値である２つのスレッシュレベルｍ，
ｎが設定されており、ｍ＞ｎとなっている。そして、上
記アナログ信号値がｍよりも大きいとトナーエンド、ア
ナログ信号値がｎよりも大きく、ｍ以下であるとトナー
ニアエンド、ｎ以下であるとトナー有りと判断してい
る。このように、複数のスレッシュレベルを設けること
により、トナー残量を段階的に評価することが可能な構
成となっている。

【００３２】そして、このトナー残量検知手段において
は、発光部や受光部の性能が変動して受光部からの出力
が変化した場合に、上記スレッシュレベルを変更して、
誤検知を防止することが可能である。具体的には、上記
発光部や受光部の性能が変動により、受光部からの出力
がトナー残量を実際よりも多いものとして誤検知しやす
い出力となる場合には、上記スレッシュレベルを小さく
して、トナーニアエンド、又はトナーエンドと判断しや
すくすることができる。また、受光部からの出力がトナ
ー残量を実際よりも少ないものとして誤検知しやすい出
力となる場合には、上記閾値を大きくして、トナーニア
エンド、又はトナーエンドと判断しにくくすることがで
きる。これにより、上記発光部や受光部の性能の変動に
より、受光部からの出力が変化した場合に、トナー残量
を実際の量とは異なる量であると判断しにくくすること
が可能となる。よって、上記発光部や受光部の性能に変
化があった場合でも、トナー残量検知を精度良く行うこ
とが可能となる。

【００３３】なお、この場合にも、上記発光部及び受光
部が正常に動作しているか否かを検知する検知手段と、
該検知手段による検知結果に基づいて、自動的に上記閾
値を制御する制御手段とを設ければ、操作性が向上す
る。例えば、上記メイン制御部２００に上記制御手段と
しての機能を持たせるようにすればよい。

【００３４】

【発明の効果】請求項１及び４の発明によれば、上記発
光部や受光部の性能の変動による受光部からの出力の変
化分を取り除くことが可能となる。よって、上記発光部
や受光部の性能に変化があった場合でも、トナー残量検
知を精度良く行うことが可能となるという優れた効果が
ある。また、受光部からの出力を適正な出力に保つよう
に上記発光部からの光の光量を調節するようにすれば、
他の検知機構などからの外来光などのノイズとの相対的
なレベルが変化することがなくなるので、トナー残量検
知をより精度良く行うことが可能となるという効果もあ
る。

【００３５】また、請求項２及び４の発明によれば、上
記トナー収容器内のトナー残量を検知する際に主に用い
る所定幅の周波数成分の光量の検出値を変化させ、該変
動による受光部からの出力の変化分を取り除くことが可
能となる。よって、上記発光部や受光部の性能に変化が
あった場合でも、トナー残量検知を精度良く行うことが
可能となるという優れた効果がある。また、発光周波数
を可変にしたのみなので、コストも安価であるという効
果がある。

【００３６】また、請求項３及び４の発明によれば、上
記所定の閾値を変化させてトナー残量を実際の量とは異
なる量であると判断しにくくすることが可能である。よ
って、上記発光部や受光部の性能に変化があった場合で
も、トナー残量検知を精度良く行うことが可能となると
いう優れた効果がある。

【００３７】特に、請求項４の発明によれば、上記制御
手段により、上記発光部及び受光部が正常に動作してい
るか否かの検知結果に基づいて上記発光部から発する光
の光量、上記発光部から発する光の発光周波数、又は、
上記所定の閾値を自動的に制御するので、操作性が向上
するという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る電子写真プリンタの概略構成を
示す正面図。

【図２】同プリンタのトナーカートリッジ１００周辺の
断面図。

【図３】同プリンタのトナー残量検知制御を行うための
信号処理部の一例を示すブロック図。

【図４】同プリンタの発光素子１０１からの発光量を変
化させる発光量可変装置の一例を示す図。

【図５】同プリンタのトナー収容器ユニット１０の断面
図。

【図６】他の実施形態に係るプリンタのトナー残量検知
手段の説明図。

【図７】（ａ）は、受光部からの出力波形の説明図。
（ｂ）は、Ｂ．Ｐ．Ｆ部からの出力波形の説明図。
（ｃ）は、Ｂ．Ｐ．Ｆ部からの出力波形の他の説明図。

【図８】更に他の実施形態に係るプリンタのトナー残量
検知手段の説明図。

【図９】（ａ）は、受光部からの出力波形の説明図。
（ｂ）は、積分部１１６からの出力信号の説明図。

【符号の説明】

１１ 感光体ドラム ２０ 回転型現像装置 １０ トナー収容器ユニット １００ トナーカートリッジ １０１ 発光素子 １０２ 受光素子 １１０ トナー残量検知部 １１１ 発振部 １１２ 発光部 １１３ 受光部 １１４ 増幅部 １１５ Ｂ．Ｐ．Ｆ部 １１６ 積分部 １１７ 比較部 ２００ メイン制御部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体上に形成された潜像を現像する現
   像器と、該現像器に補給するトナーを収容し、トナー残
   量検知用の被検知部が設定されたトナー収容器と、発光
   部及び受光部を有するトナー残量検知手段とを備え、該
   発光部から該トナー残量検知用の被検知部を介して該受
   光部に到達する光の光量を検知した結果により、該トナ
   ー収容器内のトナー残量を検知する画像形成装置におい
   て、 上記発光部から発する光の光量を可変にしたことを特徴
   とする画像形成装置。
2. 【請求項２】像担持体上に形成された潜像を現像する現
   像器と、該現像器に補給するトナーを収容し、トナー残
   量検知用の被検知部が設定されたトナー収容器と、所定
   の周波数で光を点滅させる発光部及び受光部を有するト
   ナー残量検知手段とを備え、該発光部から該トナー残量
   検知用の被検知部を介して該受光部に到達した光の、主
   に所定幅の周波数成分の光量を検知した結果により、該
   トナー収容器内のトナー残量を検知する画像形成装置に
   おいて、 上記発光部から発する光の発光周波数を可変にしたこと
   を特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】像担持体上に形成された潜像を現像する現
   像器と、該現像器に補給するトナーを収容し、トナー残
   量検知用の被検知部が設定されたトナー収容器と、発光
   部及び受光部を有するトナー残量検知手段とを備え、該
   発光部から該トナー残量検知用の被検知部を介して該受
   光部に到達する光の光量を検知した結果を所定の閾値と
   比較して、該トナー収容器内のトナー残量を検知する画
   像形成装置において、 上記所定の閾値を可変にしたことを特徴とする画像形成
   装置。
4. 【請求項４】請求項１、２、又は、３の画像形成装置に
   おいて、 上記発光部及び受光部が正常に動作しているか否かを検
   知する検知手段を設け、 該検知結果に基づいて、上記発光部から発する光の光
   量、上記発光部から発する光の発光周波数、又は、上記
   所定の閾値を制御する制御手段を設けたことを特徴とす
   る画像形成装置。