(57)【要約】【課題】トナーの残量が減少してもトナーの残量を正確に検出可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】記録シート上にトナー画像を形成する画像形成装置１のプリント機構制御回路３１は、フォトインタラプタ１３１の受光素子ＲＥが出力する信号に基づいて、現像器１３の内部のトナー収容空間１３２に収容されているトナーの残量を検出する。フォトインタラプタ１３１の発光素子ＥＥは、トナー収容空間１３２を光路に含む光を発光し、受光素子ＲＥは、トナー収容空間１３２を通過して発光素子ＥＥから到達した光を受光すし、受光光量に応じた信号を出力する。画像形成装置１では、プリント機構制御回路３１により検出されたトナーの残量が所定量以下となった場合、発光素子ＥＥの発光光量を低下させている。【選択図】図１
2006313199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録シート上にトナー画像を形成する画像形成装置であって、
内部の収容空間にトナーを収容するトナー収容部と、
前記収容空間を光路に含む光を発光する発光素子と、
前記収容空間を通過して前記発光素子から到達した光を受光し、受光光量に応じた信号を出力する受光素子と、
前記信号に基づいて、前記収容空間に収容されているトナーの残量を検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段により検出されたトナーの残量が所定量以下となった場合、前記発光素子の発光光量を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記検出手段により決定されたトナーの残量が所定量以下となった場合、前記信号に対する信号処理のダイナミックレンジを縮小することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
前記発光素子においては、供給される電流に応じて前記発光光量が変化するとともに、
前記電流を減少させることにより、前記発光光量を低下させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記検出手段は、アナログ／デジタル変換器によりアナログ信号からデジタル信号に変換された前記信号に基づいて、前記収容空間に収容されているトナーの残量を決定するとともに、
前記アナログ／デジタル変換器における前記アナログ信号のダイナミックレンジを縮小することにより、前記信号に対する信号処理のダイナミックレンジを縮小することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記検出手段により決定されたトナーの残量が所定量以下となった場合、前記アナログ／デジタル変換器のオフセットを変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記検出手段は、トナーの攪拌に起因する前記信号の時間変化状況を反映した特徴量に基づいて、前記収容空間に収容されているトナーの残量を検出することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録シート上にトナー画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、記録シート上にトナー画像を形成する画像形成装置において、収容しているトナーの残量の検出が行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、回転する攪拌棒の通過場所を挟んで対向するように発光素子及び受光素子を設け、受光素子が出力する信号の波形に基づいてトナーの残量を検出する画像形成装置が開示されている。当該画像形成装置は、攪拌棒が通過した後に発生するトナーの空隙が再びトナーによって埋められるまでの時間がトナーの残量によって変化するために、受光素子が出力する信号の波形もトナーの残量によって変化することを利用して、トナーの残量を検出している。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２１９３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の画像形成装置では、トナーの残量が所定量以下となると、攪拌棒が通過した後に発生するトナーの空隙が完全に埋まらないため、受光素子が出力する信号の変化が小さくなる。このため、当該画像形成装置では、トナーの残量が所定量以下となると、トナーの残量を正確に検出できなくなるという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、この問題を解決するためになされてもので、トナーの残量が減少してもトナーの残量を正確に検出可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、記録シート上にトナー画像を形成する画像形成装置であって、内部の収容空間にトナーを収容するトナー収容部と、前記収容空間を光路に含む光を発光する発光素子と、前記収容空間を通過して前記発光素子から到達した光を受光し、受光光量に応じた信号を出力する受光素子と、前記信号に基づいて、前記収容空間に収容されているトナーの残量を検出する検出手段とを備え、前記検出手段により検出されたトナーの残量が所定量以下となった場合、前記発光素子の発光光量を低下させる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記検出手段により決定されたトナーの残量が所定量以下となった場合、前記信号に対する信号処理のダイナミックレンジを縮小する。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、前記発光素子においては、供給される電流に応じて前記発光光量が変化するとともに、前記電流を減少させることにより、前記発光光量を低下させる。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記検出手段は、アナログ／デジタル変換器によりアナログ信号からデジタル信号に変換された前記信号に基づいて、前記収容空間に収容されているトナーの残量を決定するとともに、前記アナログ／デジタル変換器における前記アナログ信号のダイナミックレンジを縮小することにより、前記信号に対する信号処理のダイナミックレンジを縮小する。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記検出手段により決定されたトナーの残量が所定量以下となった場合、前記アナログ／デジタル変換器のオフセットを変更する。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記検出手段は、トナーの攪拌に起因する前記信号の時間変化状況を反映した特徴量に基づいて、前記収容空間に収容されているトナーの残量を検出する。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１ないし請求項６の発明によれば、トナーの残量が所定量以下となると、発光素子の発光光量が低下して、受光素子の受光光量の過大な増加を抑制するので、トナーの残量が低下してもトナーの残量を正確に検出可能である。
【００１４】
請求項２の発明によれば、信号のダイナミックレンジの縮小により受光光量の変化を詳細に検出可能となるので、トナーの残量をより正確に検出可能である。
【００１５】
請求項５の発明によれば、ダイナミックレンジの範囲内に信号を確実に収めることができるので、受光光量の詳細な変化をより確実に検出可能となり、トナーの残量の正確な検出をより確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、スキャン機能、プリント機能、ファクシミリ機能及びコピー機能を有する複合機である。当該画像形成装置は、記録シート上にトナー画像を形成する電子写真方式のプリント機構を備え、当該プリント機構に含まれる現像器の内部のトナーの残量を検出可能に構成される。
【００１７】
＜１  構成＞
＜１．１  画像形成装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示すブロック図である。
【００１８】
図１に示すように、画像形成装置１に内蔵されるプリント機構１０は、感光ドラムであるＯＰＣ（有機光導電体）ドラム１１の円周面に形成された静電潜像を現像して得られるトナー画像を記録シートに転写することにより、当該記録シートの上にトナー画像を形成する。なお、当該記録シート上に形成されたトナー画像は、図示しない定着器により、記録シート上に定着させられる。
【００１９】
プリント機構１０は、ＯＰＣドラム１１の他に、ＬＥＤプリントヘッド１２及び現像器１３を備える。ＬＥＤプリントヘッド１２は、プリント用画像処理回路２３の制御にしたがってＯＰＣドラム１１の円周面に光を照射することにより、ＯＰＣドラム１１の円周面に静電潜像を形成する。現像器１３は、ＯＰＣドラム１１の円周面の帯電部分にトナーを選択的に吸着させることにより、静電潜像の現像を行う。現像器１３には、トナーの残量の検出に用いられるフォトインタラプタ１３１が設けられる。プリント機構１０では、記録シートとして、記録紙の他、ＯＨＰフィルム等の各種シートを使用可能である。
【００２０】
画像形成装置１のプリント用ＣＯＤＥＣ２１、ページメモリ２２及びプリント用画像処理回路２３は、画像データに基づく画像をプリント機構１０に形成させるために設けられる。プリント用ＣＯＤＥＣ２１は、プリント機構１０に形成させる画像の基礎となる画像データを復号する。プリント用ＣＯＤＥＣ２１により復号された画像データは、ページメモリ２２に展開される。プリント用画像処理回路２３は、復号された画像データに解像度変換やスムージング等の画像処理を施し、当該画像データに基づいてＬＥＤプリントヘッド１２を制御する。
【００２１】
画像形成装置１のプリント機構制御回路３１は、フォトインタラプタ１３１の受光素子ＲＥ（図４参照）が出力する信号（以下では、「出力信号」とも称する）に基づいて、現像器１３の内部のトナーの残量を検出する。プリント機構制御回路３１により検出されたトナーの残量は、トナー残量不足の警告等に用いられる。
【００２２】
プリント機構制御回路３１は、アナログ／デジタル変換器（以下では、「Ａ／Ｄ変換器」とも称する）３２によってアナログ信号から８ビットのデジタル信号（０〜２５５）に変換された出力信号を取りこむとともに、Ａ／Ｄ変換器３２のサンプリングタイミング、ダイナミックレンジ及びオフセットを制御している。より具体的には、プリント機構制御回路３１は、Ａ／Ｄ変換器３２にサンプリングクロック（Sampling Clk）を与えることにより、Ａ／Ｄ変換器３２のサンプリングタイミングを制御している。また、プリント機構制御回路３１は、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジ及びオフセットの設定データをレジスタ３３に与えることにより、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジ及びオフセットを制御している。レジスタ３３に与えられた設定データは、デジタル／アナログ変換器３４によって、ダイナミックレンジを規定する基準電圧Ｖref及びオフセットを規定するオフセット電圧Ｖoに変換されて、Ａ／Ｄ変換器３２に与えられる。なお、以下では、アナログ信号のレベル（Ａ／Ｄ変換器３２の入力レベル）とデジタル信号のレベル（Ａ／Ｄ変換器３２の出力レベル）との関係を表した図２に示すように、Ａ／Ｄ変換器３２におけるアナログ信号のダイナミックレンジ（アナログ信号のレベルの上昇につれてデジタル信号のレベルが上昇する範囲）を「ＤＲ１」及び「ＤＲ２」（ＤＲ１＞ＤＲ２）のいずれかに設定可能であるとともに、アナログ信号のレベルのゼロ点とデジタル信号のレベルのゼロ点とをずらすオフセット（オフセット量ＯＦ）を「あり」及び「なし」のいずれかに設定可能であるとする。
【００２３】
加えて、プリント機構制御回路３１は、フォトインタラプタ１３１の発光素子ＥＥ（図４参照）の発光光量を制御している。より具体的には、プリント機構制御回路３１は、発光素子ＥＥと直列に接続される抵抗をスイッチＳＷを用いて切り替えることにより電源から発光素子ＥＥへ供給される電流を変化させ、発光素子ＥＥの発光光量を変化させている。スイッチＳＷとしては、例えば、メカニカルリレーやスイッチングトランジスタ等を用いることができる。なお、以下では、発光素子ＥＥと直列に接続される抵抗が抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との間で切り替え可能であるとともに、抵抗Ｒ１よりも抵抗Ｒ２の抵抗値が高く、スイッチＳＷを抵抗Ｒ１側から抵抗Ｒ２側に切り替えることにより、発光素子ＥＥに供給される電流を減少させ、発光素子ＥＥの発光光量を低下させることが可能であるとする。
【００２４】
さらに、画像形成装置１は、ＮＣＵ４１（網制御装置；Network Control Unit）、ＭＯＤＥＭ４２（モデム；MOdulator DEModulator）、スキャナ４３及び通信／読取用ＣＯＤＥＣ４４を備える。ＮＣＵ４１は、一般公衆電話網（ＰＳＴＮ；Public Switched Telephone Networks）への接続を制御する。ＮＣＵ４１は、通信先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応したダイヤル信号を送出する機能及び着信を検出する機能を備える。ＭＯＤＥＭ４２は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ.３０にしたがったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７，Ｖ．２７ｔｅｒ，Ｖ．２９等にしたがった送信データの変調及び受信データの復調を行う。又は、ＭＯＤＥＭ４２は、これらに加えて、Ｖ．３４にしたがった送信データの変調及び受信データの復調を行う。ＭＯＤＥＭ４２によって変調された送信データは、ＮＣＵ４１を経由してＰＳＴＮへ送出される。また、ＭＯＤＥＭ４２が復調を行う受信データは、ＮＣＵ４１を経由してＰＳＴＮから与えられる。スキャナ４３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等により原稿画像を読み取り、当該原稿画像に係る画像データを生成する。通信／読取用ＣＯＤＥＣ４４は、画像データをＭＨ，ＭＲ及びＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）するとともに、ＭＯＤＥＭ４２によって復調された受信データを復号（デコード）する。
【００２５】
画像形成装置１には、ユーザインターフェースとして、操作パネル５１が設けられる。操作パネル５１は、メカニカルスイッチやタッチパネル等の操作者の操作を検出可能な部材と、液晶ディスプレイ等の表示用の部材とを含んで構成される。
【００２６】
図１に示すように、画像形成装置１は、ＭＰＵ６１（マイクロプロセッサ；MicroProcessor Unit）、ＲＯＭ６２及びＲＡＭ６３を備える。ＭＰＵ６１、ＲＯＭ６２及びＲＡＭ６３によって実現されるコンピュータは、ＲＯＭ６２に格納されたプログラムを実行することにより、画像形成装置１の各構成を統括制御し、画像形成装置１の各種機能を実現している。また、画像形成装置１は、画像データの記憶に用いられる画像メモリ７１を備えている。
【００２７】
＜１．２  現像器の構成＞
以下では、現像器１３のより詳細な構成について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、現像器１３の構成を示す断面図であり、図４は、フォトインタラプタ１３１及びその周辺部の構成を示す破断図である。
【００２８】
図３に示すように、現像器１３の内部には、トナーを収容する空間（以下では、「トナー収容空間」とも称する）１３２が形成される。 現像器１３は、回転軸を中心として回転可能な攪拌棒１３４を備え、攪拌棒１３４を回転させることより、トナー収容空間１３２に収容されたトナーを攪拌可能である。現像器１３では、トナー収容空間１３２に収容されているトナーは、搬送ローラ１３５によってＯＰＣドラム１１の円周面まで搬送されてトナー画像の形成に供せられるので、記録シート上へのトナー画像の形成によってその残量は減少する。
【００２９】
図４に示すように、トナー収容空間１３２を形成する容器１３３の底部に固設されたフォトインタラプタ１３１は、発光部１３１ａと受光部１３１ｂとを離間して同一方向へ突出させることにより、発光部１３１ａと受光部１３１ｂとの間に間隙１３６を形成した外形形状を有する。発光部１３１ａには、発光素子ＥＥとして、発光ダイオード（ＬＥＤ）が設けられ、受光部１３１ｂには、受光素子ＲＥとして、外付け部品を適宜接続することにより受光光量に応じた信号を出力可能なフォトトランジスタが設けられる。もちろん、発光ダイオード以外の発光素子を用いることや、フォトトランジスタ以外の受光素子を用いることも妨げられない。また、発光素子と受光素子とが一体化されたフォトインタラプタ１３１に代えて、個別部品の発光素子及び受光素子を用いてもよい。
【００３０】
フォトインタラプタ１３１では、発光素子ＥＥから受光素子ＲＥへ到達する光の光量に応じた出力信号を出力可能である。フォトインタラプタ１３１では、間隙１３６に光の遮蔽物が存在すると、発光素子ＥＥから受光素子ＲＥへ到達する光の光量が減少して、出力信号のレベルが低下する。
【００３１】
フォトインタラプタ１３１の発光部１３１ａ及び受光部１３１ｂは、容器１３３の底部において、容器１３３の内部に向かって離間して突出させられた突出部１３７及び突出部１３８に挿入される。突出部１３７及び突出部１３８の間隙１３９を挟む対向部分は、発光素子ＥＥが発光する光を透過可能な材質で形成されており、発光素子ＥＥは、トナー収容空間１３２を光路に含む光を発光し、受光素子ＲＥは、トナー収容空間１３２を通過して発光素子ＥＥから到達した光を受光することになる。したがって、受光素子ＲＥは、光の遮蔽物となるトナーが間隙１３９に存在するか否かに応じた出力信号を出力することになる。より具体的には、受光素子ＲＥは、間隙１３９のトナーが増加すると、出力信号のレベルが低下し、間隙１３９のトナーが減少すると、出力信号のレベルが上昇する。
【００３２】
さらに、図４に示すように、突出部１３７及び突出部１３８の間の間隙１３９は、攪拌棒１３４の通過場所となっており、攪拌棒１３４が回転して間隙１３９を通過すると、トナーの空隙が間隙１３９に一時的に発生し、しかる後に当該空隙は再びトナーによって埋められる。したがって、攪拌棒１３４が間隙１３９を通過すると、受光素子ＲＥの出力信号のレベルは、一時的に上昇した後に減少に転じるが、攪拌棒１３４が通過した後に発生するトナーの空隙が再びトナーによって埋められるまでの時間はトナーの残量によって変化するため、図５に示すように、攪拌棒１３４の通過によるトナーの攪拌に起因する出力信号のレベルの時間変化（出力信号の波形）もトナーの残量によって変化する。なお、図５は、時間を横軸、出力信号のレベルを縦軸として出力信号の波形を示しており、図５（１）はトナーの残量が多い場合の例、図５（２）はトナーの残量が少ない場合の例となっている。
【００３３】
＜２  動作＞
図６は、プリント機構制御回路３１による、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジ並びにオフセット及び発光素子ＥＥの発光光量の制御に関する動作を示すフローチャートである。
【００３４】
図６を参照して、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５は、トナーの残量を反映する指標値Ａccumを算出するステップ群である。
【００３５】
当該ステップ群について実行順序に沿って説明すると、まず、指標値Ａccum及びサンプリング回数Ｎが「０」に初期化される（ステップＳ１０１）。
【００３６】
続いて、プリント機構制御回路３１からＡ／Ｄ変換器３２へサンプリングクロックが与えられ、受光素子ＲＥの出力信号がデジタル信号に変換され、サンプリング値Ｓとしてプリント機構制御回路３１に取りこまれる（ステップＳ１０２）。さらに、プリント機構制御回路３１では、ステップＳ１０２で取りこまれたサンプリング値Ｓが、指標値Ａccumに加算される（ステップＳ１０３）。しかる後に、サンプリング回数Ｎが所定の回数Ｎrotに達しているか否かが判定され（ステップＳ１０４）、達していない場合、サンプリング回数Ｎがインクリメントされた後に（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０２への移行が行われ、達している場合、ステップＳ１０６への移行が行われる。このようにして算出された指標値Ａccumは、攪拌棒１３４が間隙を通過した後の所定時間の間、サンプリング値Ｓを積算（積分）することにより得られた指標値であり、受光素子ＲＥの出力波形に依存する指標値となっている。
【００３７】
なお、先述したように、出力波形は、トナーの残量によって変化するので、指標値Ａccumもトナーの残量を反映する指標値となりうる。より具体的には、トナーの残量が少なくなると、攪拌棒１３４が間隙１３９を通過した後に発生するトナーの空隙が再びトナーによって埋められるまでの時間が長くなる（あるいは、間隙１３９を再びトナーで埋めることができなくなる）ので、指標値Ａccumは上昇する。つまり、プリント機構制御回路３１は、トナーの攪拌に起因する出力信号のレベルの時間変化状況を反映した特徴量（より具体的には、出力信号の時間的変化の回復時間を反映した特徴量）に基づいて、トナーの残量を検出していることになる。
【００３８】
ステップＳ１０６〜Ｓ１０８は、指標値Ａccumと所定の閾値Ｔhとの大小関係に基づいて、すなわち、トナーの残量に基づいて、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジ並びにオフセット及び発光素子ＥＥの発光光量を設定するステップ群である。
【００３９】
すなわち、指標値Ａccumが所定の閾値Ｔh以上であり、トナーの残量が所定量以上であると判定される場合（ステップＳ１０６で「はい」）、スイッチＳＷがＲ２側、ダイナミックレンジがＤＲ２、オフセットが「あり」に設定される（ステップＳ１０７）。一方、指標値Ａccumが所定の閾値Ｔhより小さく、トナーの残量が所定量より少ないと判定される場合（ステップＳ１０６で「いいえ」）、スイッチＳＷがＲ１側、ダイナミックレンジがＤＲ１、オフセットが「なし」に設定される（ステップＳ１０８）。これにより、プリント機構制御回路３１は、指標値Ａccumにより検出したトナーの残量が所定量以下になると、発光素子ＥＥの発光光量を低下させ、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジを縮小し、Ａ／Ｄ変換器３２のオフセットを変更することになる。
【００４０】
ステップＳ１０７又はＳ１０８の終了後、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジ並びにオフセット及び発光素子ＥＥの発光光量の制御に関する動作は終了する。
【００４１】
＜３  トナーの残量の検出精度＞
以下では、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジ並びにオフセット及び発光素子ＥＥの発光光量の変化によるトナーの残量の検出精度の変化について、図７を参照しながら説明する。図７（１）のグラフは、アナログ信号のレベル（Ａ／Ｄ変換器３２の入力のレベル）を横軸、デジタル信号のレベル（Ａ／Ｄ変換器３２の出力のレベル）を縦軸としたグラフであり、ダイナミックレンジが「ＤＲ１」でオフセットが「なし」の場合の関係ＲＬ１１と、ダイナミックレンジが「ＤＲ２」でオフセットが「なし」の場合の関係ＲＬ１２と、ダイナミックレンジが「ＤＲ２」でオフセットが「あり」場合の関係ＲＬ１３とを示している。一方、図７（２）のグラフは、アナログ信号のレベル（受光素子ＲＥの出力信号のレベル＝Ａ／Ｄ変換器３２の入力のレベル）を横軸、間隙１３９における光の透過率（発光素子ＥＥから受光素子ＲＥへの光の到達率）を縦軸としたグラフであり、スイッチＳＷをＲ１側にしたときの関係ＲＬ２１と、スイッチＳＷをＲ２側にしたときの関係ＲＬ２２とを示している。なお、図７（１）及び図７（２）のグラフの横軸は、同一スケールとなっている。
【００４２】
図７（２）に示すように、発光素子ＥＥの発光光量が一定の場合（関係ＲＬ２１又は関係ＲＬ２２のいずれかに着目した場合）、透過率が増加すると受光素子ＲＥの受光光量が増加するので、受光素子ＲＥの出力信号のレベルも透過率の増加につれて上昇する。しかし、受光光量の一定の増加量に対する受光素子ＲＥの出力信号のレベルの上昇量は、受光光量が増加するにつれて小さくなるので、換言すれば、受光素子ＲＥの出力信号のレベルは、受光光量が増加すると飽和する傾向にあるので、透過率の一定の変化量に対する受光素子ＲＥの出力信号のレベルの変化量は、透過率が大きくなるにつれて小さくなる。したがって、トナーの残量が低下して光の透過率が大きくなると、図５にも示したように、トナーの攪拌に起因する出力信号のレベルの変化が小さくなり、トナーの残量を正確に検出することが難しくなる。
【００４３】
そこで、トナーの残量が低下して光の透過率が大きくなった場合、スイッチＳＷをＲ１側からＲ２側に切り替えて発光素子ＥＥの発光光量を低下させれば、受光素子ＲＥの受光光量が飽和領域まで過大に増加することを防止可能であるので、図７（２）に示すように、透過率の変化ΔＴに対する受光素子ＲＥの出力信号のレベルの変化をΔＡ１からΔＡ２へ増加させることができ、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジやオフセットが一定であっても、透過率の変化ΔＴに対するデジタル信号のレベルの変化をΔＤ１からΔＤ２へ増加させることができる。これにより、トナーの残量が低下してもトナーの残量を正確に検出可能になる。
【００４４】
さらに、プリント機構制御回路３１は、望ましい実施態様として、発光素子ＥＥの発光光量を低下させるのに同期して、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジを縮小しているので、アナログ信号のレベルの一定の変化量に対するデジタル信号のレベルの変化量を大きくすることができる。これにより、アナログ信号のレベルの変化ΔＡ２に対する、デジタル信号のレベルの変化をΔＤ２からΔＤ３へ増加させることができ、トナーの残量が低下した場合にトナーの残量をより正確に検出可能になる。
【００４５】
なお、図７（１）に示すように、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジを縮小したときに、アナログ信号のレベルがダイナミックレンジの上限付近又は下限付近となる場合もあるが（関係ＲＬ１２参照）、Ａ／Ｄ変換器３２にオフセットを与えて、アナログ信号のレベルがダイナミックレンジの中心付近に来るようにすれば（関係ＲＬ１３参照）、アナログ信号のレベルをダイナミックレンジの範囲内により確実に収めることができるので、受光光量の詳細な変化をより確実に検出可能となり、トナーの正確な残量の決定をより確実に行うことができる。
【００４６】
このように、透過率の一定の変化量に対するデジタル信号のレベルの変化量を大きくすることは、逆の言い方をすれば、デジタル信号の分解能を高くすることに相当している。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示すブロック図である。
【図２】アナログ信号のレベル（Ａ／Ｄ変換器３２の入力レベル）とデジタル信号のレベル（Ａ／Ｄ変換器３２の出力レベル）との関係を表した図である。
【図３】現像器１３の構成を示す断面図である。
【図４】フォトインタラプタ１３１及びその周辺部の構成を示す破断図である。
【図５】出力信号の波形を示す図である。
【図６】プリント機構制御回路３１による、Ａ／Ｄ変換器３２のダイナミックレンジ並びにオフセット及び発光素子ＥＥの発光光量の制御に関する動作を示すフローチャートである。
【図７】トナーの残量の検出精度について説明する図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  画像形成装置
１０  プリント機構
１１  ＯＰＣドラム
１２  ＬＥＤプリントヘッド
１３  現像器
１３１  フォトインタラプタ
１３２  トナー収容空間
１３３  容器
１３４  攪拌棒
１３１ａ  発光部
１３１ｂ  受光部
３１  プリント機構制御回路
３２  Ａ／Ｄ変換器
３３  レジスタ
３４  Ｄ／Ａ変換器
ＥＥ  発光素子
ＲＥ  受光素子
【図１】
2006313199.tif 000003
【図２】
2006313199.tif 000004
【図３】
2006313199.tif 000005
【図４】
2006313199.tif 000006
【図５】
2006313199.tif 000007
【図６】
2006313199.tif 000008
【図７】
2006313199.tif 000009