JPH1138745A

JPH1138745A - 現像剤残量検出装置と画像形成装置

Info

Publication number: JPH1138745A
Application number: JP9202602A
Authority: JP
Inventors: Akira Domon; 彰土門; Yasushi Shimizu; 康史清水
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1999-02-12
Also published as: US6035150A

Abstract

(57)【要約】【課題】信号検出手段の位置決め精度に大きく依存せ
ずに現像剤量の検出精度を向上させ、ユーザビリティー
に優れた現像剤残量検出装置と画像形成装置を提供す
る。【解決手段】所定の周期Ｓで回転運動する現像剤残量
検出部材１を、画像形成装置内に配置された現像容器３
内に配置し、現像剤残量検出用部材１の現像剤残量検出
回路４０を接続する。現像剤残量検出回路４０は、現像
スリーブ６に現像バイアスを印加した際に、現像容器３
内の現像剤２の残量に応じて現像剤残量検出用部材１に
発生する電流値を電圧値Ｖｄｃとして検出し、現像剤残
量検出用部材１の所定の周期Ｓ内でのＶｄｃが所定の基
準電圧値Ｖｔｈ以下となる時間Ｔ１をカウンタ−１４に
より算出し、コンパレータ１５により時間Ｔ１と任意に
設定された時間Ｔｔｈとを比較して時間Ｔｔｈ以下にな
ったときにＣＰＵ１６に信号を発信して現像剤無しをユ
ーザーに報知するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンターや複写機などの電子写真方式で画像を形成する際
の現像剤残量検出装置と画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームプリンターや複写機とい
った電子写真方式による電子写真画像形成装置では、像
担持体の表面に形成された静電潜像を粉体状の現像剤を
使用して現像することによって可視像化され、像担持体
の表面に画像が形成される。現像剤は、現像剤収容室で
ある現像容器内に収容されており、現像剤搬送手段によ
り現像剤を担持する現像剤担持体へ搬送されるとともに
現像剤担持体上に保持される。現像剤担持体上に保持さ
れた現像剤は、現像剤層厚規制部材により層厚が規制さ
れるとともに所定の電荷が付与され、像担持体と現像剤
担持体とが対向する現像領域へ搬送される。そして、現
像領域で現像剤担持体上の現像剤が像担持体上の静電潜
像形成部へ移動することにより現像し、像担持体上の静
電潜像を可視化している。

【０００３】現像された可視像は、転写手段により紙等
の転写材へ転写され、定着装置により加熱および加圧さ
れるなどして定着される。以上の一連の画像形成プロセ
スにより、ユーザーは所望の画像を得ることができる。

【０００４】上記のような画像形成装置は、印字回数を
重ねていくと、現像容器内の現像剤が消費されて残量が
少なくなる。現像剤の残量が少なくなったり、無くなる
などすると、現像領域に現像剤が十分に供給されず画像
が白抜け等の画像形成不良や印字不可能な状態となる。
そこで、画像形成装置に、現像剤量が少なくなったこと
を警告するための現像剤残量検出装置に設け、印字不可
能な状態等に達する以前に、ユーザーに現像剤量が少な
くなったことを警告するようにしている。現像剤残量検
出方式は、例えば、現像容器内にある現像剤量の変化を
静電容量変化として捉え、現像剤量を検出するものが公
知である。

【０００５】図１０を用いて、上記の現像剤量の変化を
静電容量変化として捉えることによって現像剤量を検出
する現像剤残量検出方式について説明する。像担持体３
０上の静電潜像を現像する現像装置に、現像剤を収容す
る現像容器と、現像容器の像担持体と対向する位置に配
置されて現像剤を担持する現像剤担持体である現像スリ
ーブ６とが設けられ、現像スリーブ６に、所定の現像バ
イアスを印加する交流電源７が接続されて、交流電源７
から直流電圧に交流電圧を重畳させた現像バイアスが現
像スリーブ６に印加できるようになっている。

【０００６】現像容器内で像担持体と所定間隔を開けて
対向する位置に、現像スリーブ６と平行に配置された棒
状の導電性材料からなる信号検出手段１８が配置されて
いる。信号検出手段１８には、信号検出手段１８と、現
像バイアスが印加された現像スリーブ６との間に存在す
る現像剤量に応じて変化する静電容量による現像剤残量
検出信号によって現像剤量を検出する現像剤残量検出回
路１４０が接続されて、信号検出手段１８と現像剤残量
検出回路１４０とで現像容器内の現像剤の残量を検出す
る現像剤残量検出装置が構成されている。

【０００７】現像剤残量検出回路１４０には、信号検出
手段１８と現像スリーブ６の問にある現像剤量に応じて
信号検出手段１８に誘起された電流を整流する整流回路
８、整流回路８で発生する電流信号を電圧Ｖｄｃに変換
する電流一電圧変換回路９、交流電源７に対して現像ス
リーブ６と並列に接続された所定の容量Ｃｓをもつコン
デンサ２１、コンデンサ２１に直列に接続された整流回
路１０、整流回路１０で発生する電流信号を電圧Ｖｓに
変換する電流一電圧変換回路１１が設けられているとと
もに、電流一電圧変換回路９からの出力電圧Ｖｄｃと電
流一電圧変換回路１１からの出力電圧Ｖｓとを比較して
ＶｄｃとＶｓとが一致したときに出力を生じるコンパレ
ータ１９、コンパレータからの検出信号を受けるＣＰＵ
２０が設けられている。

【０００８】上記構成の現像剤残量検出回路１４０によ
り、現像スリーブ６と信号検出手段１８問の現像剤量に
応じて発生する出力電圧Ｖｄｃと、コンデンサ２１の容
量Ｃｓに応じた基準電圧Ｖｓとを比較して、ＶｄｃとＶ
ｓとが一致したときに生じるコンパレータ１９からの検
出信号を利用してＣＰＵ２０が現像剤量の警告を表示す
るなどの処理を行うものである。そして、検出したい現
像剤量に応じた容量をもつコンデンサを選択することに
より、任意の検出レベルを設定することができるのであ
る。

【０００９】現像剤量が少ないという警告により、ユー
ザーが現像剤を現像容器に補給したり、現像容器を含む
プロセスカートリッジを画像形成装置本体から取り出
し、プロセスカートリッジを振って、再び画像形成装置
に挿入するなどして、現像に十分な現像剤が現像領域に
供給されるようにして、画像白抜け等の画像形成不良や
印字不可能な状態となることを未然に防止している。

【００１０】このような静電容量検出式の現像剤残量検
出装置は、単純な構成で安価に製造できるため広く用い
られている。この方式で検出精度を向上させるために
は、出力電圧のダイナミックレンジを大きくすることが
重要である。そのためには信号検出手段を極力、現像ス
リーブ近傍に配置することが望ましい。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、信号検
出手段を現像スリーブに近づけすぎると、信号検出手段
が、現像スリーブヘの現像剤供給を阻害しやすくなり、
画像濃度が低下するなどの弊害を生じ易くなるという問
題がある。また、信号検出手段を現像スリーブから遠ざ
けてしまうと、前述のような画像弊害は発生しにくくな
る反面、出力電圧のダイナミックレンジが小さくなり、
検出精度が低下してしまう。検出精度が低下すると、ユ
ーザーに現像剤量が少ないことを警告する以前に画像の
白抜けが発生したり、これとは逆に、現像容器内にまだ
現像剤が十分に存在するに関わらず、ユーザーに現像剤
量が少ないことを警告してしまうことがある。したがっ
て、信号検出手段の位置決め精度は非常に厳しく管理す
る必要があり、設計時のマージンが小さくなる。

【００１２】そこで、本発明は、信号検出手段の位置決
め精度に大きく依存せずに現像剤量の検出精度を向上さ
せて、画像弊害を伴うことなく、かつ簡単な構成で高精
度な現像剤残量検出を行うことができるとともに、現像
装置内に存在する現像剤量を段階的にユーザーに告知で
きるユーザビリティーに優れた現像剤残量検出装置と画
像形成装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本出願にかかる第１の発
明によれば、上記目的は、現像剤を収容する現像剤収容
室内に導電部材で形成されて現像剤収容室内の現像剤の
残量を検出するための現像剤残量検出用部材が配置さ
れ、現像剤残量検出用部材と、現像剤収容室内に配置さ
れて現像バイアスが印加された現像剤担持体との間に存
在する現像剤量に応じて変化する静電容量による現像剤
残量検出信号によって現像剤収容室内の現像剤量を検出
する現像剤残量検出装置において、現像剤残量検出用部
材を所定の周期Ｓで運動可能に配置し、現像剤残量検出
用部材に、現像剤残量検出用部材の所定の周期Ｓ内での
現像剤残量検出信号が所定の値Ｖｔｈ以下となる時間Ｔ
１、もしくは、時間Ｓ−Ｔ１と、任意数設定された時間
Ｔｔｈとを比較することにより現像剤収容室内の現像剤
量を検出できる現像剤残量検出回路を接続することによ
り達成される。

【００１４】また、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、上記目的は、現像剤を収容する現像剤収容室内に導
電部材で形成されて現像剤収容室内の現像剤の残量を検
出するための現像剤残量検出用部材が配置され、現像剤
残量検出用部材と、現像剤収容室内に配置されて現像バ
イアスが印加された現像剤担持体との間に存在する現像
剤量に応じて変化する静電容量による現像剤残量検出信
号によって現像剤収容室内の現像剤量を検出する現像剤
残量検出装置において、現像剤残量検出用部材を所定の
周期Ｓで運動可能に配置し、現像剤残量検出用部材に、
現像剤残量検出用部材の所定の周期Ｓ内での現像剤残量
検出信号が所定の値Ｖｔｈ以上となる時間Ｔ２、もしく
は、時間Ｓ−Ｔ２と、任意数設定された時間Ｔｔｈとを
比較することにより現像剤収容室内の現像剤量を検出で
きる現像剤残量検出回路を接続することにより達成され
る。

【００１５】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、上記目的は、現像剤を収容する現像剤収容室内に導
電部材で形成されて現像剤収容室内の現像剤の残量を検
出するための現像剤残量検出用部材が配置され、現像剤
残量検出用部材と、現像剤収容室内に配置されて現像バ
イアスが印加された現像剤担持体との間に存在する現像
剤量に応じて変化する静電容量による現像剤残量検出信
号によって現像剤収容室内の現像剤量を検出する現像剤
残量検出装置において、現像剤残量検出用部材を所定の
周期Ｓで運動可能に配置し、現像剤残量検出用部材に、
現像剤残量検出用部材の所定の周期Ｓ内での現像剤残量
検出信号の最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出
するとともに、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎ
と、任意数設定された所定の値Ｖｔｈとを比較すること
により現像剤収容室内の現像剤量を検出できる現像剤残
量検出回路を接続することにより達成される。

【００１６】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、上記目的は、現像剤残量検出用部材を、現像剤担持
体と所定間隔を離した現像剤収容室内に回転可能に軸支
することにより達成される。

【００１７】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、上記目的は、現像剤残量検出用部材を、現像剤収容
室内に収容された現像剤を搬送できる現像剤搬送手段と
することにより達成される。

【００１８】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、上記目的は、表面に静電潜像を担持する像担持体
と、像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置
と、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を収容す
る現像剤収容室とを有する画像形成装置において、画像
形成装置内に、第１の発明から第５の発明の現像剤残量
検出装置のうちいずれか１つを設けることにより達成さ
れる。

【００１９】つまり、本出願にかかる第１の発明によれ
ば、所定の周期Ｓで運動する現像剤残量検出用部材に接
続された現像剤残量検出回路により、現像剤残量検出用
部材と、現像バイアスが印加された現像剤担持体との間
の静電容量に応じた現像剤残量検出信号をモニターし、
現像剤残量検出用部材の所定の周期Ｓ内での現像剤残量
検出信号が所定の値Ｖｔｈ以下となる時間Ｔ１、もしく
は、時間Ｓ−Ｔ１と、任意数設定された時間Ｔｔｈとを
比較することにより現像剤収容室内の現像剤量が検出さ
れる。具体的には、現像剤残量検出信号が所定の値Ｖｔ
ｈ以下となる時間Ｔ１、もしくは、時間Ｓ−Ｔ１が時間
Ｔｔｈよりも少ないときに現像剤残量がユーザーに報知
される。このとき、時間Ｔｔｈを複数設定することによ
り段階的に現像剤の残量が検出される。

【００２０】つまり、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、所定の周期Ｓで運動する現像剤残量検出用部材に接
続された現像剤残量検出回路により、現像剤残量検出用
部材と、現像バイアスが印加された現像剤担持体との間
の静電容量に応じた現像剤残量検出信号をモニターし、
現像剤残量検出用部材の所定の周期Ｓ内での現像剤残量
検出信号が所定の値Ｖｔｈ以上となる時間Ｔ２、もしく
は、時間Ｓ−Ｔ２と、任意数設定された時間Ｔｔｈとを
比較することにより現像剤収容室内の現像剤量が検出さ
れる。具体的には、現像剤残量検出信号が所定の値Ｖｔ
ｈ以上となる時間Ｔ２、もしくは、時間Ｓ−Ｔ２が時間
Ｔｔｈよりも大きいときに現像剤残量がユーザーに報知
される。このとき、時間Ｔｔｈを複数設定することによ
り段階的に現像剤の残量が検出される。

【００２１】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、所定の周期Ｓで運動する現像剤残量検出用部材に接
続された現像剤残量検出回路により、現像剤残量検出用
部材と、現像バイアスが印加された現像剤担持体との間
の静電容量に応じた現像剤残量検出信号の最大値Ｖｍａ
ｘおよび最小値Ｖｍｉｎをモニターして、最大値Ｖｍａ
ｘおよび最小値Ｖｍｉｎと、任意数設定された所定の値
Ｖｔｈとを比較することにより現像剤収容室内の現像剤
量が現像剤残量検出信号の最大値と最小値とに応じて段
階的に検出され、ユーザーに的確な現像剤の残量が段階
的に報知される。

【００２２】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、現像剤担持体と所定間隔を離した現像剤収容室内に
回転可能に軸支した現像剤残量検出用部材により、現像
剤収容室内の現像剤の残量に応じた現像剤残量検出信号
が的確に検出され、簡単な構成で現像剤残量検出用部材
の位置決めマージンが大きくなる。

【００２３】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、現像剤収容室内に収容された現像剤を搬送できる現
像剤搬送手段が現像剤残量検出用部材を兼用することに
より、部品点数が削減され、低コストの装置が提供され
る。

【００２４】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、第１の発明から第５の発明のうちいずれか１つの現
像剤残量検出装置により、画像形成装置の現像剤収容室
内の現像剤残量を検出させることにより、正確な現像剤
の残量の報知が行われ、ユーザビリティに優れた画像形
成装置が提供される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００２６】（第１の実施形態）まず、本発明の第１の
実施形態を図１〜図５により説明する。図１に、本実施
形態の現像剤残量検出装置が設けられた画像形成装置の
概略構成図を示す。

【００２７】画像形成装置は、電子写真プロセスによっ
て大別すると、帯電装置、潜像担持体、露光手段、現像
装置、転写装置、クリーニング装置、定着装置、現像剤
残量検出装置等から構成される。なお、本実施形態で
は、これらのうち帯電手段たる帯電ローラ１０１、潜像
担持体たる感光ドラム３０、現像装置５０、クリーニン
グ装置１１９をコンパクトに一体化したプロセスカート
リッジを使用した場合を例示して説明する。

【００２８】プロセスカートリッジ内には、感光ドラム
３０の周囲に、感光ドラム３０の表面を帯電させる帯電
ローラ１０１、感光ドラム３０上に形成された静電潜像
を現像する現像装置５０、転写工程の後に感光ドラム３
０上に残留した現像剤を回収するクリーニング装置１１
９等が配置されている。

【００２９】感光ドラム３０は、アルミニウムで中空円
筒形状に形成された基体の上に有機感光層を塗布したも
ので、表面に静電潜像が形成される。また、感光ドラム
３０は、画像形成装置本体側に設けられた駆動系（図示
せず）により図１の矢印ｃ方向に回転できるようになっ
ている。

【００３０】帯電ローラ１０１は、両端から加圧されて
感光ドラム３０に対して圧接させられ、感光ドラム３０
と帯電ローラ１０１とが所定の当接幅で接している。ま
た、帯電ローラ１０１は、感光ドラム３０の回転に従動
して、図１の矢印ｄ方向に回転できるようになってお
り、帯電バイアス電源（図示せず）から帯電ローラ１０
１に所定のバイアスを印加することにより、感光ドラム
３０の表面を所望の電位に帯電させることができるよう
になっている。

【００３１】現像装置５０は、感光ドラム３０上に形成
された静電潜像を顕像化するための絶縁性一成分磁性現
像剤を用いた現像剤２を収容する現像剤収容室である現
像容器３と、現像容器３の感光ドラム３０と対向する位
置に配置されるとともに、感光ドラム３０と一定間隔を
保持して現像剤２を表面に担持しながら図１の矢印ｂ方
向に回転できる中空円筒状の現像剤担持体である現像ス
リーブ６と、現像スリーブ６の内部に配置されたマグネ
ットローラ４と、現像スリーブ６に当接して現像スリー
ブ６上の現像剤２のコート層厚さを規制する現像剤規制
部材たる弾性ゴムブレード５と、現像容器３内に回転可
能に配置された現像剤残量検出用部材１とから構成され
ている。なお、現像剤残量検出用部材１は、現像容器３
内の現像剤２を現像スリーブ６方向に撹拌しながら搬送
する現像剤搬送手段を兼ねており、現像剤残量検出用部
材１が回転することによって現像容器３内の現像剤２を
現像スリーブ６に供給できるようになっている。

【００３２】現像装置５０の現像スリーブ６には、交流
電源７が接続されており、現像スリーブ６の表面に担持
した現像剤２を感光ドラム３０上の潜像部へと飛翔させ
るために交流電源７より所定のＡＣ電圧にＤＣ電圧が重
畳された現像バイアスが印加されるようになっている。
なお、本実施形態では、ＤＣ電圧−５００Ｖに、２００
０Ｖｐｐで２０００Ｈｚの矩形波を重畳した交流波形を
用いて現像スリーブ６に印加される現像バイアスとして
いる。

【００３３】現像容器３内の現像剤残量検出用部材１
は、例えば棒状に形成された導電性部材を断面略コ字形
状に組み合わせて構成されており、現像剤残量検出用部
材１の基端が現像容器３内に現像スリーブ６と平行にな
るようにして配置された回転軸に回転可能に軸支され
て、所定の周期Ｓで回転できるようなっている。なお、
本実施形態では、現像剤残量検出用部材１として、φ２
ｍｍの非磁性金属であるアルミニウム棒が用いられてい
る。

【００３４】また、回転軸の端部は、画像形成装置本体
に設けられた回転運動するための駆動ギア（図示せず）
に連結しており、ギア列を介して、現像剤残量検出用部
材１が回転半径２０ｍｍで図１の矢印ａ方向に、所定の
周期Ｓで１回転するようになっている。なお、本実施形
態では、周期Ｓ＝３ｓｅｃとし、現像剤残量検出用部材
１の回転中心は現像スリーブ６中心から３０ｍｍの距離
に設けられている。

【００３５】また、現像剤残量検出用部材１の基端に電
気接点が設けられ、電気接点と現像剤残量検出回路４０
が電気的に接続されて、現像スリーブ６に現像バイアス
を印加した際に、現像容器３内の現像剤２の残量に応じ
て現像剤残量検出用部材１に発生する電流値を現像剤残
量検出回路４０で現像剤残量検出信号として検出し、現
像剤残量検出信号を用いて現像剤収容室内の現像剤量を
検出できるようになっており、現像容器３に設けられた
現像剤残量検出用部材１と、現像剤残量検出用部材１に
接続された現像剤残量検出回路４０とにより現像剤残量
検出装置が構成されている。

【００３６】この現像剤残量検出装置は、現像剤残量検
出用部材１の所定の周期Ｓ内での現像剤残量検出信号が
所定の値Ｖｔｈ以下となる時間Ｔ１、もしくは、時間Ｓ
−Ｔ１と、任意数設定された時間Ｔｔｈとを比較するこ
とにより現像剤収容室内の現像剤量を検出できるように
なっている。なお、現像剤残量検出回路４０は、交流電
源７に対して現像スリーブ６と並列に接続されており、
交流電源７からコンデンサ、整流回路、電流一電圧変換
回路などを介して基準となる電圧Ｖｔｈを得ることがで
きるようになっている。

【００３７】図２に示すように、現像剤残量検出用部材
１に発生する現像剤残量検出信号を検出する現像剤残量
検出回路４０は、現像剤残量検出用部材１から直列に接
続された整流回路８、整流回路８に接続されて現像剤量
に応じた所定の電圧Ｖｄｃを出力する電流一電圧変換回
路９、電流一電圧変換回路９から出力された電圧値Ｖｄ
ｃを所定の周期でサンプリングするサンプリング手段１
２、交流電源７に対して現像スリーブ６と並列に接続さ
れた所定の容量Ｃｔｈのコンデンサ１７、コンデンサ１
７に接続された整流回路１０、整流回路１０に接続され
て基準電圧となるＶｔｈを出力する電流一電圧変換回路
１１を有するとともに、サンプリング手段１２と電流−
電圧変換回路１１とに接続されて、サンプリング手段１
２から出力された出力電圧Ｖｄｃが基準電圧Ｖｔｈ以下
となる場合に信号を発するコンパレータ１３、コンパレ
ータ１３から信号が発せられた回数をカウントするとと
もに、このカウント数を基に時間Ｔ１を計算し、現像剤
残量検出用部材１の運動周期Ｓ毎に時間Ｔ１をコンパレ
ータ１５に出力した後、リセットを行うという動作を繰
り返すカウンター１４、カウンター１４で計測された時
間Ｔ１が、あらかじめ設定された時間Ｔｔｈと比較し、
一致したときに信号を発するコンパレータ１５、コンパ
レータ１５から発せられた信号を検出するＣＰＵ１６か
ら構成される。

【００３８】ＣＰＵ１６は、コンパレータ１５から発せ
られた信号を利用して現像剤量の警告を、図示を省略し
た表示パネルに表示するなどの処理を行うことができる
ようになっている。ここで、基準電圧であるＶｔｈは、
コンデンサ１７の容量により決定され、ユーザーに報知
したい現像剤の残量に応じてコンデンサ１７の容量を変
更することにより基準電圧Ｖｔｈを任意に設定すること
ができる。なお、本実施形態においては、Ｖｔｈ＝１．
３Ｖとした。

【００３９】また、コンパレータ１５のＣＰＵ１６への
信号発信の動作を決定するＴｔｈの値は、図示を省略し
た記憶メモリ内に、上記Ｖｔｈの値や使用される現像剤
等に応じて任意に設定されており、本実施形態では、Ｔ
ｔｈ＝２．０ｓｅｃとした。整流回路８及び１０、電流
一電圧変換回路９及び１１の作用は従来例で述べたとお
りであるが、現像剤残量検出用部材１に発生した電流が
整流回路８に入力され、整流回路８で整流された電流
が、電流−電圧変換回路９で電圧値Ｖｄｃに変換され
る。また、整流回路１０に入力されたコンデンサ１７の
容量に応じた電流が電流−電圧変換回路１１で基準電圧
Ｖｔｈに変換されるようになっている。

【００４０】現像剤残量検出用部材１には、現像スリー
ブ６に印加される交流波形の立ち上がり時に電流が誘起
され、現像剤残量検出用部材１で発生した電流が整流回
路８と電流一電圧回路１０により、出力電圧Ｖｄｃに変
換される。この出力電圧Ｖｄｃは、現像剤残量検出用部
材１と現像スリーブ６間に存在する現像剤量に概ね比例
し、現像剤残量検出用部材１と現像スリーブ６間の距離
に反比例するものであり、本発明において現像剤残量検
出信号の役割を担うものとなる。

【００４１】上記の画像形成装置により画像を形成する
には、帯電ローラ１０１により所望の帯電電位に帯電さ
せられた感光ドラム３０表面に、レーザースキャナーユ
ニット１２０から発せられたレーザー光１１０を照射す
ることにより、感光ドラム３０の表面に静電潜像が形成
される。感光ドラム３０の表面に形成された静電潜像
は、現像装置５０の現像剤２により現像されて可視化さ
れ、感光ドラム３０上の可視化された現像剤像は、転写
手段１１６により転写材Ｐに転写される。

【００４２】現像剤像を担持した転写材Ｐは、定着装置
１２５方向に搬送され、定着手段１２５により転写材Ｐ
上の現像剤像が定着されて転写材Ｐ上に画像が形成さ
れ、転写材Ｐが画像形成装置から排出される。転写工程
終了後に感光ドラム３０上に残存した現像剤２は、クリ
ーニングブレード１０９により掻き落とされ、クリーニ
ング容器１１５内に貯蔵される。以上のような工程を繰
り返すことにより、ユーザーは所望の画像を得ることが
できるのである。

【００４３】次に、本実施形態における現像剤量の検出
方法について図３から図５を用いて詳しく説明する。図
３は、現像容器内の現像剤の残量変化を示す概略説明図
を、図４は、現像容器内の現像剤量による出力電圧Ｖｄ
ｃの変化を表わすグラフを、図５は、現像容器内の現像
剤残量による前述の時間Ｔ１の変化を表わすグラフであ
る。

【００４４】図３に示すように、プロセスカートリッジ
の使用初期及び現像剤補給直後においては、現像容器３
内に現像剤が約３００ｇ充填されており、図３の実線Ｈ
で示す高さまで現像剤２が存在する。このとき現像剤残
量検出用部材１は完全に現像剤２に埋没した状態のまま
図３の矢印ａ方向に回転運動する。図４に示すように、
現像剤残量検出用部材１が現像剤２内に埋没した状態で
回転した場合、出力電圧Ｖｄｃは図３の実線Ｈのごとく
に、約２．０Ｖ付近を現像剤残量検出用部材１の回転周
期３．０ｓｅｃで推移することとなり、Ｖｔｈ＝１．３
Ｖ以下となる時間Ｔ１は０ｓｅｃである。

【００４５】現像剤が約３００ｇ充填された状態から、
画像形成回数を重ね、現像容器３内の現像剤消費が進ん
で、現像剤量が約１５０ｇとなると、現像剤２の現像容
器３内での高さは実線Ｈより低い実線Ｍの高さまで低下
してくる。この状態では、現像剤残量検出用部材１は、
現像剤残量検出用部材１が回転して先端が現像スリーブ
６に対する最近接点Ａから最遠点Ｂに達する問に、現像
剤残量検出用部材１の先端部分が現像剤２の外に出てし
まう箇所が生じる。

【００４６】現像剤残量検出用部材１の先端部が現像剤
２の外に出てしまうと、現像スリーブ６と現像剤残量検
出用部材１問の静電容量が急激に小さくなるため、出力
電圧Ｖｄｃも急激に小さくなる。その後、現像剤残量検
出用部材１の回転が進み、再び現像剤残量検出用部材１
が現像剤２に埋没すると、現像剤残量検出用部材１と現
像スリーブ６間の静電容量が急激に大きくなるため、出
力電圧Ｖｄｃも急激に大きくなる。そして現像スリーブ
６との最近接点で出力電圧Ｖｄｃは最大となる。このよ
うに出力電圧Ｖｄｃは、現像剤量が少なくなって現像剤
残量検出用部材１が一部でも現像剤２の外に出るように
なると、図４の実線Ｍのごとくに、出力電圧Ｖｄｃが、
現像剤残量検出用部材１の回転周期毎に大きな振幅で変
化し、基準電圧Ｖｔｈを下回るＶｄｃ値となる時間が生
じるようになる。

【００４７】この、現像剤残量検出用部材１からの検出
電流による出力電圧Ｖｄｃが基準電圧Ｖｔｈを下回る時
間Ｔ１は、現像剤残量検出用部材１の１周期内において
出力電圧Ｖｄｃが基準電圧Ｖｔｈを下回る度にコンパレ
ータ１３から発せられる信号をカウントすることによっ
て検出されており、この時間Ｔ１が所定のＴｔｈ以上に
なるとコンパレータ１５からＣＰＵ１６に信号が発せら
れて所定の現像剤の残量の報知がおこなわれることとな
る。なお、本実施形態では、現像剤量が約１５０ｇの状
態では、Ｔ１は約１．０ｓｅｃであり、Ｔｔｈとして設
定された２．０ｓｅｃを下回っているので報知は行われ
ない。

【００４８】図３に示すように、さらに現像剤２を消費
し、現像剤量が約５０ｇになると、現像剤２の高さは実
線Ｍより低い実線Ｌの位置まで減じる。このとき現像剤
残量検出用部材１は現像剤２に埋没せずに回転する。よ
って、出力電圧Ｖｄｃの最大値と最小値とはともに小さ
くなり、Ｔ１は更に増加し、２．０ｓｅｃになる。これ
は予め設定したＴｔｈ＝２．０ｓｅｃと一致する。この
とき、コンパレータ１５からＣＰＵ１６に信号が発せら
れ、ＣＰＵ１６の所定の動作によりユーザーに現像剤量
が少なくなったことを警告するのである。この警告によ
り、ユーザーは現像容器３に現像剤を補給したり、現像
容器３を含むプロセスカートリッジを振って再度使用す
るか、新しいプロセスカートリッジに交換するなどし
て、画像の白抜け等を防ぐようにするのである。

【００４９】以上のように本実施形態では、回転運動す
る現像剤残量検出用部材に誘起される電流に基づいて発
せられる出力電圧Ｖｄｃを常時モニターし、現像剤残量
検出用部材の回転１周期内で所定の出力値Ｖｔｈ以下と
なる時間Ｔ１が、所定の時間Ｔｔｈ以上となったとき
に、ユーザーに現像剤量が少なくなったことを警告す
る。従って、現像剤残量検出用部材が回転運動している
ため、静止している場合に比べて、現像剤残量検出用部
材の位置決め精度のマージンが大きくなるとともに、電
気的な瞬時のノイズの影響を非常に受けにくくなるた
め、誤検出の可能性がほとんどなく、現像剤量検出精度
を安定かつ向上させることが可能になるのである。

【００５０】また、現像剤残量検出用部材が現像容器内
を運動するため、静止している場合に比べて、多くの位
置で現像剤残量の検出を行っていることになる。したが
って現像容器内の現像剤の残り方をより正確に反映した
現像剤残量検出が可能になるのである。

【００５１】本実施形態においては、現像剤残量検出用
部材の出力電圧Ｖｄｃが回転１周期内で所定の出力値Ｖ
ｔｈ以下となる時間Ｔ１が、所定の時間Ｔｔｈ以上とな
ったときにユーザーに現像剤量が少なくなったことを警
告するものとしたが、逆に現像剤残量検出用部材の出力
電圧Ｖｄｃが回転１周期内で所定の出力値Ｖｔｈ以上と
なる時間Ｔ２が、所定の時間Ｔｔｈ以下となったとき
に、ユーザーに現像剤量が少なくなったことを警告して
もかまわない。

【００５２】また、現像剤残量検出用部材の周期Ｓから
時間Ｔ１もしくは時間Ｔ２を引いた時間と、所定のＴｔ
ｈとを比較して現像剤の残量を検出するようにしてもか
まわない。この場合、例えば、現像剤残量検出用部材の
出力電圧Ｖｄｃが回転１周期内で所定の出力値Ｖｔｈ以
下となる時間Ｔ１を用いるときは、時間Ｓ−Ｔ１が所定
の時間Ｔｔｈ以下となったときにユーザーに現像剤量が
少なくなったことを警告し、現像剤残量検出用部材の出
力電圧Ｖｄｃが回転１周期内で所定の出力値Ｖｔｈ以上
となる時間Ｔ２を用いるときは、時間Ｓ−Ｔ２が所定の
時間Ｔｔｈ以上となったときにユーザーに現像剤量が少
なくなったことを警告する。

【００５３】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態を図６と図７により説明する。本実施形態は、出力電
圧Ｖｄｃが任意の値Ｖｔｈ以下となる時間Ｔ１の検出レ
ベルＴｔｈを、第１の実施形態の１つに代えて複数設定
し、複数のＴｔｈに対応して複数のコンパレータをＣＰ
Ｕとカウンターとの間に設けることにより、現像剤の残
量に応じて段階的にＣＰＵに信号を発信できるようにし
て、現像容器内に残存する現像剤量をユーザーに逐次告
知可能としたことである。その他の構成については、第
１の実施形態と同様であるので、重複する説明は省略す
る。

【００５４】図６は、本実施形態の現像剤残量検出装置
の構成を示す概略構成図である。図６に示すように、記
憶素子（図示せず）にＴｔｈが複数設定されているとと
もに、現像剤残量検出回路４１内のカウンター１４とＣ
ＰＵ１６との間に、各Ｔｔｈに対応させた複数のコンパ
レータが並列に設けられており、各コンパレータには複
数のＴｔｈのうちいずれか１つが入力されるようにし
て、カウンター１４で計測された時間Ｔ１が複数のＴｔ
ｈと一致するときに、所定のコンパレータからＣＰＵ１
６に信号が発せられるようになっている。

【００５５】具体的には、Ｔｔｈｌ＝２．０ｓｅｃ、Ｔ
ｔｈ２＝１．５ｅｃ、Ｔｔｈ３＝１．０ｓｅｃ、Ｔｔｈ
４＝０．５ｓｅｃをそれぞれ設定する。また、現像剤残
量検出回路４１には、設定された４つのＴｔｈと同数の
コンパレータ４２，４３，４４，４５を配置して、各コ
ンパレータがカウンターに接続されるとともに、コンパ
レータ４２にＴｔｈ１が入力され、コンパレータ４３に
はＴｔｈ２が入力され、コンパレータ４４にはＴｔｈ３
が入力され、コンパレータ４５にはＴｔｈ４が入力され
るといように各コンパレータに複数のＴｔｈのうちのい
ずれか１つが入力されるようにする。

【００５６】そして、カウンターにて計測された時間Ｔ
１が４つのコンパレータに入力されて、Ｔｔｈｌ、Ｔｔ
ｈ２、Ｔｔｈ３、Ｔｔｈ４のいずれかと一致したとき、
Ｔ１と一致したＴｔｈが入力されているコンパレータか
らＣＰＵ１６に信号が発信され、ＣＰＵ１６は信号が発
信されたコンパレータに応じた現像剤の残量をユーザー
に報知するものである。その他の、現像装置５０、現像
剤残量検出用部材１、現像剤残量検出回路内の整流回路
８，１０や電流−電圧変換回路９，１１などの構成につ
いては、実施形態１と同様なので説明は省略する。

【００５７】次に、本実施形態の現像剤残量検出装置に
よる現像剤の残量検出方法について図７を用いて説明す
る。図７は、現像容器内に存在する現像剤量と時間Ｔ１
の関係を示すグラフである。本実施形態では、現像剤量
を５段階で表示することとし、画像形成装置の使用初期
（現像剤が現像容器内に満ちている状態）には、ＣＰＵ
１６の作動により図示を省略した表示装置に現像剤量レ
ベル５を表示するようにした。なお、現像剤量レベルは
レベル数が小さくなるにつれ、現像剤量が少なくなるこ
とを示すこととした。

【００５８】現像剤量レベル５の状態から画像形成を重
ね、現像容器３内の現像剤量が減少し、約２００ｇとな
ったときに、現像剤残量検出用部材１の回転周期内での
検出電流による出力電圧Ｖｄｃが基準電圧Ｖｔｈを下回
る時間Ｔ１がＴ＝０．５ｓｅｃとなる。このとき、Ｔｔ
ｈ１＝０．５ｓｅｃが入力されているコンパレータ４２
からＣＰＵ１６に信号が発せられ、現像剤量表示パネル
に、現像剤量レベル４を表示する。

【００５９】以下同様に、現像剤２が約１５０ｇまで減
じ、Ｔ１＝１．０ｓｅｃに達すると、現像剤量レベル３
を、現像剤２が約１００ｇまで減じ、Ｔ１＝１．５ｓｅ
ｃに達すると、現像剤量レベル２を、現像剤２が約５０
ｇまで減じ、Ｔ１＝２．０ｓｅｃに達すると、現像剤量
レベル１を現像剤量表示パネルに表示する。

【００６０】ユーザーは、現像剤量レベル１となったと
きに、現像容器３に新たに現像剤を補給したり、現像容
器３を含むプロセスカートリッジを振って再度使用する
か、新しいプロセスカートリッジに交換するようにす
る。

【００６１】以上のように本実施形態の現像剤残量検出
装置は、現像剤残量検出用部材の出力電圧Ｖｄｃを常時
モニターし、現像剤残量検出用部材の回転１周期内で所
定の出力値Ｖｔｈ以下となる時間Ｔ１を、複数個設定し
た所定の時間Ｔｔｈと比較することにより、現像容器内
に残存する現像剤量を多段階にユーザーに告知すること
ができるものである。また、現像剤残量検出用部材が回
転運動しているため、静止している場合に比べて、現像
剤残量検出用部材の位置決め精度のマージンが大きくな
り、かつ電気的な瞬時のノイズの影響を非常に受けにく
くなるため、誤検出の可能性がほとんどなく、非常に正
確に現像剤量を段階的にユーザーに告知でき、ユーザビ
リティに優れた画像形成装置を提供できるものである。

【００６２】なお、本実施形態においても、上記の第１
の実施形態と同様に、現像剤残量検出用部材の出力電圧
Ｖｄｃが回転１周期内で所定の出力値Ｖｔｈ以上となる
時間Ｔ２が、所定の時間Ｔｔｈ以下となったときに、ユ
ーザーに現像剤量が少なくなったことを警告してもかま
わない。

【００６３】また、現像剤残量検出用部材の周期Ｓから
時間Ｔ１もしくは時間Ｔ２を引いた時間と、所定のＴｔ
ｈとを比較して現像剤の残量を検出するようにしてもか
まわない。この場合、例えば、現像剤残量検出用部材の
出力電圧Ｖｄｃが回転１周期内で所定の出力値Ｖｔｈ以
下となる時間Ｔ１を用いるときは、時間Ｓ−Ｔ１が所定
の時間Ｔｔｈ以下となったときにユーザーに現像剤量が
少なくなったことを警告し、現像剤残量検出用部材の出
力電圧Ｖｄｃが回転１周期内で所定の出力値Ｖｔｈ以上
となる時間Ｔ２を用いるときは、時間Ｓ−Ｔ２が所定の
時間Ｔｔｈ以上となったときにユーザーに現像剤量が少
なくなったことを警告する。

【００６４】（第３の実施形態）本発明の第３の実施形
態を図８と図９により説明する。本実施形態は、現像剤
残量検出用部材の１回転の周期内において、現像剤残量
検出用部材１からの出力電圧Ｖｄｃの最小値および最大
値を検出し、これらＶｄｃの最大値および最小値と、現
像剤残量検出回路に複数設けられた検出レベルＶｔｈと
を比較することで、現像容器内に残った現像剤量をユー
ザーに逐次告知することができるようにしたものであ
る。また、上記の各実施形態の現像剤残量検出回路内に
設けられていた、現像スリーブに現像バイアスを印加す
る交流電源に対して現像スリーブと並列に接続された所
定の容量Ｃｓをもつコンデンサ、コンデンサに直列に接
続された整流回路とその整流回路で発生する電流信号を
電圧に変換する電流一電圧変換回路とで構成された基準
電圧を得る回路部分を必要としないことを特徴としてい
る。その他の構成については、第１の実施形態と同様で
あるので、重複する説明は省略する。

【００６５】図８に示す、本実施形態の現像剤残量検出
装置の構成を示す概略構成図により、現像剤残量検出装
置の現像剤残量検出回路の構成について説明する。本実
施形態の現像剤残量検出装置は、現像剤残量検出用部材
１と現像剤残量検出回路６０とから構成されており、現
像剤残量検出用部材１に現像剤残量検出回路６０内の整
流回路８が接続されている。現像剤残量検出回路６０内
には、整流回路８、電流一電圧変換回路９、サンプリン
グ手段１２、記憶素子６６、判定手段６７、４つのコン
パレータ６１，６２，６３，６４、ＣＰＵ１６とで構成
されている。

【００６６】現像スリーブ６と現像剤残量検出用部材１
との間に存在する現像剤量に応じて現像剤残量検出用部
材１に誘起される電流は、現像剤残量検出回路６０内に
設けられた整流回路８と電流一電圧変換回路９とによ
り、出力電圧Ｖｄｃに変換される。出力電圧Ｖｄｃは、
サンプリング手段１２によりサンプリングされ、サンプ
リングされた出力電圧Ｖｄｃは、記憶素子６６により、
現像剤残量検出用部材１の回転周期分のみ記憶される。
この記憶内容は、現像剤残量検出用部材１の回転周期Ｓ
毎に更新される。

【００６７】記憶素子６６に接続された判定手段６７
は、記憶素子６６に記憶された出力電圧Ｖｄｃの中の、
最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎを判定し、最大値Ｖｍ
ａｘをコンパレータ６３，６４に出力するとともに、最
小値Ｖｍｉｎをコンパレータ６１，６２に出力するよう
になっている。判定手段６７は、上記の記憶素子６６に
記憶された出力電圧Ｖｄｃの中の、最大値Ｖｍａｘと最
小値Ｖｍｉｎの判定を現像剤残量検出用部材１の回転周
期Ｓ毎に行って、現像剤残量検出用部材１の１回転周期
におけるＶｍａｘおよびＶｍｉｎを出力する。

【００６８】４つのコンパレータ６１，６２，６３，６
４には、図示を省略した記憶素子にあらかじめ記憶され
た複数のＶｔｈのうちいずれか１つが入力されるように
なっており、判定手段６７からの最大値Ｖｍａｘもしく
は最小値ＶｍｉｎがＶｔｈと一致したときにＣＰＵ６１
に信号を送信できるようになっている。具体的には、コ
ンパレータ６１に判定手段６７からの最小値Ｖｍｉｎと
Ｖｔｈ１が入力され、コンパレータ６２に判定手段６７
からの最小値ＶｍｉｎとＶｔｈ２が入力され、コンパレ
ータ６３に判定手段６７からの最小値ＶｍａｘとＶｔｈ
１が入力され、コンパレータ６４に判定手段６７からの
最小値ＶｍａｘとＶｔｈ２が入力されるようになってい
る。

【００６９】判定手段６７からＶｍｉｎを受信したコン
パレータ６１，６２は、Ｖｍｉｎと、コンパレータ６
１，６２に入力されているＶｔｈ１あるいはＶｔｈ２と
を比較し、一致したときに信号を発する。また、判定手
段６７からＶｍａｘを受信したコンパレータ６３，６４
は、Ｖｍａｘと、コンパレータ６３，６４に入力されて
いるＶｔｈ１あるいはＶｔｈ２とを比較し、一致したと
きに信号を発する。Ｖｔｈ１とＶｔｈ２は任意に設定可
能であり、本実施形態においてはＶｔｈ１＝１．０Ｖ、
Ｖｔｈ２＝０．３Ｖとした。

【００７０】ＣＰＵ１６は、４つのコンパレータ６１，
６２，６３，６４のうちいずれか１つから信号を受けた
ときに、信号を受けたコンパレータに応じた現像剤量レ
ベルを、現像剤量表示パネル等に表示させることができ
るようになっており、これにより、コンパレータからの
信号を受けていない状態を合わせて現像剤量レベルを５
段階でユーザーに告知できるようになっている。

【００７１】次に、図９に示す、現像剤残量による最大
値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎの変化を示すグラフに
より、本実施形態の現像剤残量検出装置による現像剤量
検出方法について説明する。プロセスカートリッジの使
用初期においては、現像剤２は現像容器３内に３００ｇ
存在している。

【００７２】このとき、ＶｍａｘとＶｍｉｎとは、両者
ともに約２．０Ｖと大きな値で推移している。この状態
では、４つのコンパレータからは信号が発信されておら
ず現像剤量表示パネルには、現像剤量レベル５を表示し
ておく。なお、現像剤量レベルはレベル数が小さくなる
ほど、現像剤量が少ないことを示すこととする。

【００７３】現像剤量レベル５の状態から画像形成を重
ね、現像剤量が減じると、Ｖｍｉｎが小さくなり始め、
現像剤量が約２００ｇになると、Ｖｍｉｎは１．０Ｖと
なる。これは予め設定したＶｔｈ１＝１．０Ｖと一致
し、コンパレータ６１からＣＰＵに信号が発せられる。

【００７４】ＣＰＵ６１がコンパレータ６１から信号を
受信すると、ＣＰＵ６１から命令が発せられ、不図示の
現像剤畳表示パネルに、現像剤量レベル４が表示され
る。さらに現像剤が減少し、約１５０ｇになると、Ｖｍ
ｉｎは更に小さくなり、０．３Ｖとなる。これは予め設
定したＶｔｈ２＝０．３Ｖに一致するため、コンパレー
タ６２からＣＰＵ１６に信号が発せられる。コンパレー
タ６２からの信号を受信したＣＰＵ６１は、現像剤量表
示パネルに、現像剤量レベル３を表示させる。

【００７５】その後、画像形成を重ねて現像剤２の残量
が減少すると、Ｖｍａｘが減少しはじめ、現像剤２が１
００ｇまで減ると、Ｖｍａｘは１．０Ｖとなる。これは
Ｖｔｈ１＝１．０Ｖと一致するため、コンパレータ６３
からＣＰＵ１６に信号が発せられる。これを受けたＣＰ
Ｕ６１は、現像剤量表示パネルに、現像剤量レベル２を
表示する。さらに現像剤２が減ると、Ｖｍａｘがさらに
減少し、現像剤２が５０ｇまで減ると、ＶｍａｘはＶｔ
ｈ２＝０．３Ｖと一致する。このときコンパレータ６４
から、ＣＰＵ１６に信号が発せられ、これを受けたＣＰ
Ｕ６１は、現像剤量表示パネルに、現像剤量レベル１を
表示する。現像剤量レベル１を確認したユーザーは、現
像容器３に新たに現像剤を補給したり、現像容器３を含
むプロセスカートリッジを振って再度使用するか、新し
いプロセスカートリッジに交換することにより画像の白
抜け等を防止するようにする。

【００７６】以上のように本実施形態では、現像剤残量
検出用部材の出力電圧Ｖｄｃを常時モニターし、現像剤
残量検出用部材の回転１周期内で所定の出力値の最大値
及び最小値を、複数個設定した所定値と比較することに
より、ユーザーに現像剤量レベルを多段階に告知するも
のである。よって本発明によれば、上記の各実施形態と
同様にユーザビリティに優れた画像形成装置を提供でき
るのである。

【００７７】なお、上記の各実施形態においては、現像
剤残量検出用部材が回転運動している例を挙げたが、こ
のほか、現像剤残量検出用部材が直線的な往復運動を行
うものなど、現像剤残量検出用部材は周期的な運動を行
うものであればよい。また、現像剤残量検出用部材が現
像剤搬送手段を兼ねているが、これに限るものではな
く、現像剤搬送手段とは別体に現像剤残量検出用部材を
現像容器内に配置したり、現像剤を撹拌する撹拌手段と
現像剤残量検出用部材を兼用するようにしてもよい。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
１の発明によれば、所定の周期Ｓで運動する現像剤残量
検出用部材に接続された現像剤残量検出回路により、現
像剤残量検出用部材と、現像バイアスが印加された現像
剤担持体との間の静電容量に応じた現像剤残量検出信号
をモニターできるので現像剤残量検出用部材の位置決め
マージンが大きいとともに設計時の自由度が高く、ノイ
ズの影響等を受け難い精度の高い現像剤残量検出装置と
することができる。また、現像剤残量検出用部材の所定
の周期Ｓ内での現像剤残量検出信号が所定の値Ｖｔｈ以
下となる時間Ｔ１、もしくは、時間Ｓ−Ｔ１と、任意数
設定された時間Ｔｔｈとを比較することにより現像剤収
容室内の現像剤量を正確に検出することができる。ま
た、時間Ｔｔｈを複数設定すれば、段階的に現像剤の残
量が検出され、ユーザビリティに優れた装置とすること
ができる。

【００７９】また、本出願にかかる第２の発明によれ
ば、第１の発明と同様に、現像剤残量検出用部材の位置
決めマージンが大きいとともに設計時の自由度が高く、
ノイズの影響等を受け難い精度の高い現像剤残量検出装
置とすることができる。また、現像剤残量検出用部材の
所定の周期Ｓ内での現像剤残量検出信号が所定の値Ｖｔ
ｈ以上となる時間Ｔ２、もしくは、時間Ｓ−Ｔ２と、任
意数設定された時間Ｔｔｈとを比較することにより現像
剤収容室内の現像剤量を正確に検出することができる。
また、時間Ｔｔｈを複数設定すれば、段階的に現像剤の
残量が検出され、ユーザビリティに優れた装置とするこ
とができる。

【００８０】また、本出願にかかる第３の発明によれ
ば、所定の周期Ｓで運動する現像剤残量検出用部材に接
続された現像剤残量検出回路により、現像剤残量検出用
部材と、現像バイアスが印加された現像剤担持体との間
の静電容量に応じた現像剤残量検出信号の最大値Ｖｍａ
ｘおよび最小値Ｖｍｉｎをモニターして、最大値Ｖｍａ
ｘおよび最小値Ｖｍｉｎと、任意数設定された所定の値
Ｖｔｈとを比較することにより現像剤収容室内の現像剤
量を現像剤残量検出信号の最大値と最小値とに応じて段
階的に検出することができ、現像剤残量検出用部材の位
置決めマージンが大きいとともに設計時の自由度が高
く、ノイズの影響等を受け難い精度の高い現像剤残量検
出装置となるとともに、ユーザーに的確な現像剤の残量
を段階的に報知できるユーザビリティに優れた装置とす
ることができる。

【００８１】また、本出願にかかる第４の発明によれ
ば、現像剤担持体と所定間隔を離した現像剤収容室内に
回転可能に軸支した現像剤残量検出用部材により、現像
剤収容室内の現像剤の残量に応じた現像剤残量検出信号
を的確に検出でき、簡単な構成で現像剤残量検出用部材
の位置決めマージンが大きく設計時の自由度の高い現像
剤残量検出装置とすることができる。

【００８２】また、本出願にかかる第５の発明によれ
ば、現像剤収容室内に収容された現像剤を搬送できる現
像剤搬送手段が現像剤残量検出用部材を兼用することに
より、部品点数を削減することができ、ユーザビリティ
に優れているとともに、低コストで設計時の自由度の高
い現像剤残量検出装置とすることができる。

【００８３】また、本出願にかかる第６の発明によれ
ば、第１の発明から第５の発明のうちいずれか１つの現
像剤残量検出装置により、画像形成装置の現像剤収容室
内の現像剤残量を検出させることにより、正確な現像剤
の残量の報知を行うことができ、ユーザビリティに優れ
た画像形成装置とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態１の現像剤残量検出装置を備え
た画像形成装置を示す概略構成図である。

【図２】第１の実施形態の現像剤残量検出装置の構成を
示す概略構成図である。

【図３】現像容器内の現像剤の残量変化を示す概略説明
図である。

【図４】現像容器内の現像剤量による出力電圧Ｖｄｃの
変化を表わすグラフである。

【図５】現像容器内の現像剤残量による時間Ｔ１の変化
を表わすグラフである。

【図６】第２の実施形態の現像剤残量検出装置の構成を
示す概略構成図である。

【図７】現像容器内に存在する現像剤量と時間Ｔ１の関
係を示すグラフである。

【図８】第３の実施形態の現像剤残量検出装置の構成を
示す概略構成図である。

【図９】現像剤残量による最大値Ｖｍａｘおよび最小値
Ｖｍｉｎの変化を示すグラフ。

【図１０】従来の現像剤残量検出装置の構成を示す概略
構成図である。

【符号の説明】１現像剤残量検出用部材２現像剤３現像容器（現像剤収容室）６現像スリーブ（現像剤担持体）７現像バイアス用交流電源４０，４１，６０現像剤残量検出回路５０現像装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を収容する現像剤収容室内に導電
部材で形成されて現像剤収容室内の現像剤の残量を検出
するための現像剤残量検出用部材が配置され、現像剤残
量検出用部材と、現像剤収容室内に配置されて現像バイ
アスが印加された現像剤担持体との間に存在する現像剤
量に応じて変化する静電容量による現像剤残量検出信号
によって現像剤収容室内の現像剤量を検出する現像剤残
量検出装置において、現像剤残量検出用部材が所定の周
期Ｓで運動可能に配置され、現像剤残量検出用部材に、
現像剤残量検出用部材の所定の周期Ｓ内での現像剤残量
検出信号が所定の値Ｖｔｈ以下となる時間Ｔ１、もしく
は、時間Ｓ−Ｔ１と、任意数設定された時間Ｔｔｈとを
比較することにより現像剤収容室内の現像剤量を検出で
きる現像剤残量検出回路が接続されていることを特徴と
する現像剤残量検出装置。
【請求項２】現像剤を収容する現像剤収容室内に導電
部材で形成されて現像剤収容室内の現像剤の残量を検出
するための現像剤残量検出用部材が配置され、現像剤残
量検出用部材と、現像剤収容室内に配置されて現像バイ
アスが印加された現像剤担持体との間に存在する現像剤
量に応じて変化する静電容量による現像剤残量検出信号
によって現像剤収容室内の現像剤量を検出する現像剤残
量検出装置において、現像剤残量検出用部材が所定の周
期Ｓで運動可能に配置され、現像剤残量検出用部材に、
現像剤残量検出用部材の所定の周期Ｓ内での現像剤残量
検出信号が所定の値Ｖｔｈ以上となる時間Ｔ２、もしく
は、時間Ｓ−Ｔ２と、任意数設定された時間Ｔｔｈとを
比較することにより現像剤収容室内の現像剤量を検出で
きる現像剤残量検出回路が接続されていることを特徴と
する現像剤残量検出装置。
【請求項３】現像剤を収容する現像剤収容室内に導電
部材で形成されて現像剤収容室内の現像剤の残量を検出
するための現像剤残量検出用部材が配置され、現像剤残
量検出用部材と、現像剤収容室内に配置されて現像バイ
アスが印加された現像剤担持体との間に存在する現像剤
量に応じて変化する静電容量による現像剤残量検出信号
によって現像剤収容室内の現像剤量を検出する現像剤残
量検出装置において、現像剤残量検出用部材が所定の周
期Ｓで運動可能に配置され、現像剤残量検出用部材に、
現像剤残量検出用部材の所定の周期Ｓ内での現像剤残量
検出信号の最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎを検出
するとともに、最大値Ｖｍａｘおよび最小値Ｖｍｉｎ
と、任意数設定された所定の値Ｖｔｈとを比較すること
により現像剤収容室内の現像剤量を検出できる現像剤残
量検出回路が接続されていることを特徴とする現像剤残
量検出装置。
【請求項４】現像剤残量検出用部材は、現像剤担持体
と所定間隔を離した現像剤収容室内に回転可能に軸支さ
れていることとする請求項１から請求項３のうちいずれ
か１つに記載の現像剤残量検出装置。
【請求項５】現像剤残量検出用部材は、現像剤収容室
内に収容された現像剤を搬送できる現像剤搬送手段であ
ることとする請求項１から請求項４までのうちいずれか
１つに記載の現像剤残量検出装置。
【請求項６】表面に静電潜像を担持する像担持体と、
像担持体上の静電潜像を現像剤で現像する現像装置と、
現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を収容する現
像剤収容室とを有する画像形成装置において、画像形成
装置内に、請求項１から請求項５までのうちいずれか１
つに記載の現像剤残量検出装置が設けられていることを
特徴とする画像形成装置。