(57)【要約】【課題】装置本体から着脱可能に備えられた現像剤容器に収容される現像剤量も、装置本体に備えられた現像剤量検出手段によって、安定した現像剤量検出手段の出力レベルで正常なトナー残量検出を実現することができる現像剤残量検出装置及びそれを含む画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤量検出手段３１による出力信号をサンプリングするサンプリング手段を有し、サンプリング手段によりサンプリングした出力信号の、最大値と最小値との差、及び、平均値、を算出し、最大値と最小値との差と、平均値と、の組合せにより現像剤容器１０ａ内の現像剤残量を判断する。【選択図】        図３
2004226933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤容器内の現像剤残量に応じた信号を出力する現像剤量検出手段と、該現像剤量検出手段による出力信号をサンプリングするサンプリング手段と、を有する現像剤残量検出装置において、
前記サンプリング手段によりサンプリングした出力信号の、最大値と最小値との差、及び、平均値、を算出し、
前記最大値と最小値との差及び前記平均値に基づいて前記現像剤容器内の現像剤残量を検出することを特徴とする現像剤残量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に用いられ、現像剤の有無もしくは残量を検出する現像剤残量検出装置を備えた、複写機、ファクシミリ、多機能プリンター等の、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真装置等の画像形成装置においては、現像剤の有無を含む残量を検出するための現像剤量検出手段を構成要素として含む現像剤残量検出装置を有するものが多く知られている。
【０００３】
これらの現像剤残量検出装置に用いられる現像剤（トナー）の残量を検出する方式としては、発光素子と受光素子を用いた光学方式や、現像剤の静電容量を検出する静電容量方式、現像剤の圧力を振動で検出する圧電方式など、様々な方式が提案され実施されている。
【０００４】
そして、現像剤が無くなったときに新規なものと交換するカートリッジ方式では、カートリッジとは別体に画像形成装置に含まれる現像剤量残量検出装置本体に設けられた現像剤量検出手段（トナーセンサ）によりカートリッジ内の現像剤の残量を検出し、トナーセンサを繰り返し使用することが好ましい。そこで、トナーセンサとしては、現像剤容器の外側から現像剤の磁性を利用し透磁率を電圧の変化として検出する透磁率センサを用いる方法が、広く一般的に実施されている。
【０００５】
このようなトナーセンサを用いて現像剤の残量を検出するトナー残量検出装置に関し、トナーセンサの出力を一定間隔でサンプリングし、得られた複数の出力値からトナーの残量又は有無又は濃度を判断する幾つかの方法が知られている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、サンプリングした出力値の平均値を用いてトナーの濃度を判断している。
【０００７】
特許文献２及び特許文献３では、サンプリングした出力値の最大値と最小値の差を用いてトナー無しの判断をし、特許文献２では、トナー無しの判断後に、リセット信号によってトナー無しを決定している。
【０００８】
特許文献４では、現像剤容器内の現像剤が「満たん時」と「空の時」の出力値を予め記憶しておき、サンプリングした出力値の最大値又は最小値又は平均値と、予め記憶した「満たん時」と「空の時」の出力値と、を比較してトナー無しを判断している。
【０００９】
特許文献５では、サンプリングした複数の出力値をもとに、例えば平均値や中心値をもとにトナー無しを判断している。
【００１０】
特許文献６では、現像剤容器内の現像剤が少量時の出力値を予め記憶しておき、サンプリングした出力値と予め記憶した少量時の出力値とを比較してトナー無しを判断している。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６４−２５１７４号公報
【特許文献２】
特開平６−１３０８１６号公報
【特許文献３】
特開平７−３２５４７３号公報
【特許文献４】
特開平９−８０８９１号公報
【特許文献５】
特開平９−２４４３８５号公報
【特許文献６】
特開２００１−４２６２９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１や特許文献５に開示されたものののように、平均値や中心値をもとにトナー無しを判断した場合、トナー残量に対する平均値や中心値の変化の推移は現像剤容器内での撹拌手段の位置によりほぼ決定されてしまう。そして、トナー残量がかなり残っている状態でも、その平均値や中心値が低い値になってしまい、早めにトナー無しを検出してしまうという欠点がある。
【００１３】
更に、トナーセンサの感度ばらつきや、トナーセンサの取り付けばらつき、電源電圧ばらつき、等の幾つかのばらつきを考慮してトナー無し検出を設定した場合も、更に早めにトナー無しを検出してしまうという欠点がある。
【００１４】
特許文献３に開示されたもののように、最大値と最小値の差をもとにトナー無しを判断した場合、トナー満タン時とトナー無し時の出力値が近い値になるため、誤検出を発生することが考えられるという欠点がある。
【００１５】
特に、トナーが使いかけの現像剤容器の取り出しがなされた場合は、次に装着する現像剤容器がトナー満タン状態か使いかけ状態かの違いを区別できないため、誤検出を発生するという欠点がある。
【００１６】
特許文献２に開示されたもののように、最大値と最小値の差とリセット信号をもとにトナー無しを判断した場合、途中で現像剤容器の着脱がなされた時の信頼性が懸念され、やはり誤検出を発生するという可能性を否めないという欠点がある。
【００１７】
特許文献４や特許文献６に開示されたもののように、予め決められた状態でのトナーセンサの出力値を記憶させる方法では、製品の製造時に専用治工具や専用工程を必要とし、製造コストを上げてしまうという欠点がある。
【００１８】
更に、製品やトナーセンサの故障等でトナーセンサを市場で交換した場合、予め決められた状態でのトナーセンサの出力値を改めて記憶させないと正常にトナー無し検出が行えないという欠点が有り、又、予め決められた状態でのトナーセンサの出力値を記憶させることは手間が大きいという欠点がある。
【００１９】
従って、本発明の目的は、装置本体から着脱可能に備えられた現像剤容器に収容される現像剤量も、装置本体に備えられた現像剤量検出手段によって、安定した現像剤量検出手段の出力レベルで正常なトナー残量検出を実現することができる現像剤残量検出装置及びそれを含む画像形成装置を提供することである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る現像剤残量検出装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、以下の構成を特徴とする現像剤残量検出装置及び画像形成装置を提供する。
【００２１】
（１）現像剤容器内の現像剤残量に応じた信号を出力する現像剤量検出手段と、該現像剤量検出手段による出力信号をサンプリングするサンプリング手段と、を有する現像剤残量検出装置において、
前記サンプリング手段によりサンプリングした出力信号の、最大値と最小値との差、及び、平均値、を算出し、
前記最大値と最小値との差及び前記平均値に基づいて前記現像剤容器内の現像剤残量を検出することを特徴とする現像剤残量検出装置。
【００２２】
（２）前記現像剤量検出手段による出力信号の、前記最大値と最小値との差が所定の第一基準値よりも小さく、且つ、前記平均値が所定の第二基準値よりも小さい時に現像剤が無しか又は所定の現像剤量より少ないと判断することを特徴とする（１）の現像剤残量検出装置。
【００２３】
（３）前記現像剤容器は、現像剤を撹拌する撹拌手段を有することを特徴とする（１）又は（２）の現像剤残量検出装置。
【００２４】
（４）前記サンプリング手段によって前記出力信号をサンプリングする合計時間は、前記撹拌手段の撹拌周期の整数倍であることを特徴とする（３）の現像剤残量検出装置。
【００２５】
（５）前記現像剤量検出手段を前記現像剤容器の底部に設けたことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の現像剤残量検出装置。
【００２６】
（６）前記現像剤容器が装置本体から着脱可能であり、前記現像剤量検出手段は画像形成装置本体に支持されることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかに記載の現像剤残量検出装置。
【００２７】
（７）（１）〜（６）のいずれかに記載の現像剤残量検出装置を有し、像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像剤にて現像することを特徴とする画像形成装置。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像剤残量検出装置及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２９】
実施例１
本発明に係る実施例として、現像剤残量検出装置を含む画像形成装置として、プリンター機能を備えたデジタル複写機に適用した例を、図面を参照して具体的に説明する。尚、現像剤残量検出装置及び画像形成装置全体の構成は、これに限定されるものではない。
【００３０】
まず、このデジタル複写機の全体構成を図１、図２を用いて説明する。
【００３１】
図１は本発明に係るデジタル複写機の外観斜視図であり、図２はその構成断面図である。
【００３２】
このデジタル複写機は、図１、２に示すように、装置上方に画像読取部Ａを有し、その下方に画像形成部Ｂを配置している。そしてコピーモードの場合には読取部Ａで読取った画像情報を画像形成部Ｂで記録し、プリンターモードの場合にはホストＰＣからの画像情報を画像形成部Ｂで記録する。
【００３３】
画像読取部Ａは、原稿記載情報を読取るものであり、読取動作を行うモードとして、原稿台トレイ１１に載置された複数枚の原稿Ｄ１を一枚づつ順次搬送して、所定位置に停止した読取手段１５で画像を読取るＡＤＦモードと、原稿台１２ａに載置された原稿Ｄ２（不図示）を、読取手段１５を移動させて画像を読取るＢＯＯＫモードを有する。
【００３４】
ＡＤＦモードの場合は、原稿トレイ１１に画像情報面を上側にして載置された複数枚の原稿Ｄ１を、原稿搬送部１３によって最上位のものから一枚づつ図２左方向に搬送し、原稿搬送部１３内で約１８０度反転させ、読取位置に停止した読取手段１５によって画像情報を読取る。その後、画像を読取られた原稿Ｄ１は原稿搬送部１３で図２右方向に搬送され、原稿圧板１４上に排出される。
【００３５】
ＢＯＯＫモードの場合は原稿トレイ１１と一体になった原稿圧板１４を開放し、原稿台１２ａに原稿Ｄ２を画像情報面を下側にして載置して、読取部Ａ内で読取手段１５を左右方向に走査させて画像情報を読取る。原稿圧板１４は装置背面側に回転中心部を備えており、原稿台１２ａは装置の手前側が大きく開放される構造になっている。
【００３６】
画像形成部Ｂは、光学系１から画像情報に基づいた光像を照射して像担持体である感光体ドラム７に静電潜像を形成し、感光体ドラム７を構成要素とするプロセスカートリッジＣとしてカートリッジ化された画像形成手段において感光体ドラム７に形成した静電潜像を現像剤（トナー）で現像し現像剤像（トナー像）を形成する。そして、トナー像の形成と同期して記録紙Ｐを本体底部に配置した記録紙給紙部２より給紙し、搬送手段３によって搬送し、転写手段４によってトナー像を記録紙Ｐに転写し、その記録紙Ｐを定着手段５に搬送し、転写トナー像を定着して排紙手段６よってフェイスダウントレイ６ａへ排出する。
【００３７】
操作指示を入力するためのキー類や動作状況を表示する表示部を備えた操作パネル２１（図１）は、排紙空間の上方であって、原稿読取部Ａの手前即ち装置の前面側かつ左側面側の一角に配設されており、原稿読取手段１５、原稿台１２ａより若干低い高さの位置に設けられており、ＢＯＯＫモードにて原稿台１２ａからはみ出す形状の原稿を読取る際に邪魔にならないようになっている。
【００３８】
排紙空間はフェイスダウントレイ６ａと原稿読取部Ａの下方で形成されており、記録紙Ｐは装置の左から右の方向でフェイスダウントレイ６ａに積載される。排紙空間の右側面側全域と、操作パネルが配置されていない前面側の部分は、記録紙Ｐを取り出すために支柱等を設けずに連続的に開放している。原稿読取部Ａは装置本体の前後方向において画像形成部Ｂの後方側にずれており、排出された記録紙Ｐの右手前の一角部分が装置の上方で開放される配置になっている。
【００３９】
ここで使用される原稿読取部Ａの構成及び動作について説明する。
【００４０】
原稿読取部Ａは、原稿搬送部１３と、プラテンガラスにて形成された原稿台１２ａ及び読取手段としての密着型イメージセンサ１４ｃを含む読取ユニット１２と、原稿トレイ１１と一体化され、上面を原稿排紙トレイ１４ｂとして使用する原稿圧板１４と、を有する。
【００４１】
原稿圧板１４の下面には静止原稿読取時に原稿Ｄ２を原稿台であるプラテンガラス１２ａに密着するための白地板１４ａが取り付けられており、ヒンジ（不図示）を回転中心として原稿圧板１４が開閉できる構成になっている。
【００４２】
原稿読取搬送部１３には、略Ｕ字状の原稿搬送路（以下、Ｕターンパスという）１３ａを有し、このＵターンパス１３ａには、分離ローラ１３ｂ及び分離パット１３ｃ、原稿Ｄ１の有無を検出する原稿有無センサ１３ｄ、原稿Ｄ１を搬送する搬送ローラ１３ｅ及び排紙ローラ対１３ｆ、及び、原稿Ｄ１の先端部及び後端部を検出する原稿エッジセンサ１３ｇ等が取り付けられた構成となっている。
【００４３】
原稿圧板１４には、Ｕターンパス１３ａの上流端側に接続するように原稿トレイ１１が設けられ、Ｕターンパス１３ａの下流端側は原稿圧板１４の上面の原稿排紙トレイ１４ｂが設けられている。
【００４４】
又、Ｕターンパス１３ａの上流端側には、原稿トレイ１１に積載された原稿Ｄ１の先端位置を規制する原稿ストッパ１３ｈと、原稿Ｄ１の有無を検出する原稿有無センサ１３ｄと、積載された原稿Ｄ１の最上位のものに当接してこれをピックアップするピックアップローラ１３ｉと、ピックアップローラ１３ｉによりピックアップされた原稿Ｄ１を１枚に分離するための互いに圧接した分離ローラ１３ｂ及び分離パット１３ｃとが設けられ、Ｕターンパス１３ａの下流端側には原稿Ｄ１を原稿排出トレイ１４ｂに排出するための排紙ローラ対１３ｆが設けられている。
【００４５】
原稿搬送部１３とガラス１２ａを介して配置された密着型イメージセンサ１５ａは、光源としてのＬＥＤアレイから原稿Ｄ１の画像情報面に光を照射し、画像情報面で反射した反射光を不図示のセルフォックレンズ（商標）でセンサ素子に結像して画像情報を読取るものである。
【００４６】
この読取手段１５に備えられた密着型イメージセンサ１５ａは図２左右に移動可能であり、ＢＯＯＫモードにて静止原稿読取時は、読取ユニット１２内で図２中の右側に移動して読取り、ＡＤＦモードにて原稿搬送部１３で読取る場合は、図２左端の位置で固定され、搬送されてくる原稿を読取る構成となっている。
【００４７】
この原稿搬送部１３においては、操作者が原稿Ｄ１を原稿トレイ１１に載置するとき、原稿Ｄ１の読取画像面を上側にして装置の右側からセットされるようになっており、この原稿セットの際には、原稿Ｄ１の先端位置が原稿ストッパ１３ｈによって規制され、又、原稿有無センサ１３ｄにより原稿Ｄ１が有ることが検出される。
【００４８】
そして、操作者が操作パネル２１から読取開始を指示すると、不図示の駆動部が回転し、原稿ストッパ１３ｈがピックアップアーム１３ｊにより押し下げられ、ピックアップローラ１３ｉによって原稿Ｄ１が原稿ストッパ１３ｈ上の傾斜面を通り、Ｕターンパス１３ａの内部へと送り込まれる。このとき、原稿搬送部１３では、分離ローラ１３ｂ及び分離パット１３ｃによって原稿Ｄ１が１枚ずつに分離され、最上位の原稿Ｄ１が分離搬送される。又、分離された原稿Ｄ１が搬送ローラ１３ｅによって、Ｕターンパス１３ａに沿って搬送され、更に密着型イメージセンサ１５ａの読取部へ搬送される。
【００４９】
原稿搬送部１３では、原稿エッジセンサ１３ｇにより原稿Ｄ１の先端部が検出されると、その位置から所定量搬送されたところで、密着型イメージセンサ１５ａによる画像情報の読取りが開始される。その時原稿Ｄ１は、読取白地板１４ａに押圧されて読取られている。
【００５０】
読取開始後原稿は、固定読みガラス１２ｂの下流側に形成された斜面によりすくい上げられ、更に搬送ローラ１３ｅによって搬送され、排紙ローラ対１３ｆに向かう。
【００５１】
そして、原稿エッジセンサ１３ｇにより原稿Ｄ１の後端部が検出されると、その位置から所定量搬送されたところで、密着型イメージセンサ１５ａによる画像情報の読取りを終了する。そして、当該原稿Ｄ１は、排紙ローラ対１３ｆによって原稿圧板１４の上面に形成された原稿排紙トレイ１４ｂに向けて搬送され、排出される。排出された原稿Ｄ１は、原稿排紙トレイ１４ｂの主面を移動して、その後端部が排紙ローラ対１３ｆを通過すると自由落下し、原稿排出トレイ１４ｂに収容される。
【００５２】
このようにして、原稿読取部Ａでは、原稿有無センサ１３ｄが原稿無しを検出するまで上述した読取動作を繰り返す。
【００５３】
この原稿読取部Ａにて読み込まれた記録信号に応じて画像を記録紙に形成するまでの工程は、画像形成部Ｂによって行われる。
【００５４】
画像形成装置Ｂは、＜１＞光学系、＜２＞記録紙搬送手段、＜３＞転写手段、＜４＞定着手段、＜５＞排紙手段、＜６＞プロセスカートリッジ装着手段、から構成される。
【００５５】
＜１＞光学系：光学系１は、原稿読取部Ａによって読み込んだ画像情報に基づいて光照射することによってプロセスカートリッジＣ内の感光体ドラム７へ光像を照射するものであり、図２に示すように、光学ユニット１ａ内にレーザーダイオード１ｂ、ポリゴンミラー１ｃ、スキャナモータ１ｄ、結像レンズ１ｅ、反射ミラー１ｆが収納してある。
【００５６】
そして例えば自機の画像読取装置から画像信号が与えられると、レーザーダイオード１ｂが前記画像信号に応じて発光し、ポリゴンミラー１ｃに画像光として照射する。このポリゴンミラー１ｃはスキャナーモータ１ｄによって高速回転し、該ポリゴンミラー１ｃで反射した画像光が結像レンズ１ｅ及び反射ミラー１ｆを介して回転する感光体ドラム７へ照射し、感光体ドラム７の表面を選択的に露光して画像情報に応じた静電潜像を形成する。
【００５７】
＜２＞記録紙搬送手段：本実施例におけるデジタル複写機の場合は、装置底部に横たわり記録紙Ｐの一部を装置右側面（図２で右側）から突出させた記録紙給紙部２を有する。記録紙給紙部２は、装置本体内部に設けられた記録紙積載台２ａと、装置本体に着脱可能で装置外部に取り付けられる記録紙トレイ２ｂと、記録紙トレイ２ｂに対して上方に着脱可能なトレイ蓋２ｃを有する。記録紙積載台２ａには記録紙Ｐの搬送方向と直角方向（記録紙Ｐの幅方向）にスライド可能に設けられたマルチスライダー２ｄにより、Ａ４サイズやレターサイズ等の定型サイズ紙はもとより葉書や封筒といった不定形サイズの記録媒体をサポートでき、記録紙給紙部２に載置された記録紙Ｐの両サイドを揃えることができる。又、トレイ蓋２ｃが装着された状態では、トレイ蓋２ｃの上面に設けられた手差しスライダー２ｅによる手差し給紙部２ｆを設けてあり、記録紙給紙部２で通常使用する記録紙Ｐ以外の記録媒体を使用する際には、記録紙積載台２ａに載置された記録紙Ｐを取り出すことをせずに、この手差し給紙部２ｆからの給紙が可能となっている。
【００５８】
記録紙Ｐを搬送するための搬送手段３は、画像形成部Ｂの略中央に配置され、記録紙給紙部２に載置した記録紙Ｐの最上位の１枚を、記録紙Ｐの先端部に設けたピックアップローラ３ａと、押圧ばね３ｃによって圧接された分離パッド３ｂにて一枚ずつ分離して搬送ローラ対３ｄまで給送する。そして、この搬送ローラ対３ｄが画像形成動作と同期するように記録紙Ｐを画像転写部に搬送する。そして画像転写後の記録紙Ｐを、ガイド部材３ｅによって定着手段５に搬送し、定着後の記録紙Ｐは排紙手段６によって排出される。
【００５９】
＜３＞転写手段：転写手段４は画像形成部でプロセスカートリッジＣ内の感光体ドラム７に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写する手段であり、本実施例の転写手段４は図２に示すように、転写ローラ４ａによって構成している。即ち、装着したプロセスカートリッジＣの感光体ドラム７に転写ローラ４ａによって記録紙Ｐを押圧し、転写ローラ４ａに感光体ドラム７に形成されたトナー像と逆極性の電圧を印加することにより、感光体ドラム７上のトナーを記録紙Ｐに転写する。
【００６０】
＜４＞定着手段：定着手段５は転写ローラ４ａの電圧印加によって記録紙Ｐに転写したトナー像を定着させるものである。
【００６１】
その構成は図２に示すように、駆動回転する駆動ローラ５ａと、内部にヒータ５ｂを有し、駆動ローラ５ａと圧接して従動回転するシート部材を有する定着部材５ｃと、で構成される。即ち、画像形成部でトナー像を転写された記録紙Ｐが前記駆動ローラ５ａと定着部材５ｃ間を通過する際に、駆動ローラ５ａ、定着部材５ｃの押圧によって圧力が印加され、且つヒータ５ｂの発熱によって熱を印加され、記録紙Ｐ上のトナー像が記録紙Ｐに定着される。
【００６２】
＜５＞排紙手段：トナー像を定着された記録紙Ｐは排紙手段６によって、記録画像面が下向きのフェイスダウン状態でフェイスダウントレイ６ａに積載されるか、もしくは装置本体の左側面に設けられた記録排紙部カバー６ｂを開放することで記録画像面が上向きのフェイスアップ状態で装置外に排出される。
【００６３】
フェイスダウン排紙の場合、定着手段５によって画像を定着された記録紙Ｐは、定着排紙ローラ対６ｃによって、記録排紙部カバー６ｂの開閉に連動して回動するフェイスダウン排紙ガイド６ｄによって形成されたフェイスダウン搬送路６ｅに沿って反転され、フェイスダウンローラ対６ｆまで搬送され、フェイスダウンローラ対６ｆによってフェイスダウントレイ６ａの上に印字面を下側にしてページ順に積載される。
【００６４】
封筒や葉書といった類の厚手の記録媒体や、ＯＨＰフィルムやラベルシールといった類の特殊な記録媒体の場合は、上述したフェイスダウン排紙での反転搬送によって記録媒体のヒートカールが大きくなったり、しわや折れといった不具合を発生する場合がある。このような不具合を回避するためにフェイスアップ状態での排紙を可能にしており、記録排紙部カバー６ｂを開放してフェイスダウン排紙ガイド６ｄを連動させて開放し、記録紙Ｐは定着排紙ローラ対６ｃによって装置外に排出され、定着後の記録媒体を反転させずに略真っ直ぐのフェイスアップ状態で排紙させられる。
【００６５】
又、フェイスダウン排紙のジャム処理時においても、記録排紙部カバー６ｂを開放してフェイスダウン排紙ガイド６ｄを連動させて開放することで、ジャム処理時の操作性を向上させる構成になっている。
【００６６】
フェイスダウンローラ対６ｆの記録紙搬送下流側には、記録紙押えレバー６ｇが設けてある。記録紙押えレバー６ｇは記録紙搬送上流側の端部付近に設けた回転中心軸６ｈを中心に回動自在に支持され、所定の自重もしくは付勢手段によって記録紙Ｐの上面を押える方向に付勢されており、図示しないストッパーにより図中の所定位置で静止している。記録紙Ｐがフェイスダウンローラ対６ｆに搬送されて先端部が記録紙押えレバー６ｇの下面側の紙ガイド面６ｉに当接した際には、記録紙押えレバー６ｇは付勢力に抗して記録紙Ｐのこしによって半時計方向に回動し、記録紙Ｐに対して所定の押え抵抗を持っており、記録紙Ｐのヒートカールを押える効果を持ちつつ、記録紙Ｐをフェイスダウントレイ６ａ上に整然と積載することができる。
【００６７】
又、記録紙押えレバー６ｇはフェイスダウントレイ６ａ上に積載された記録紙Ｐの過積載検出も兼ねている。上方に配置された画像読取部Ａとの空間高さに応じて、所定の積載高さになった時の記録紙押えレバー６ｇ位置において、図示しないセンサによって過積載を検出し記録動作を一時的に停止し、記録するべき画像データをメモリーに記憶する。その後、積載された記録紙Ｐが取り除かれて過積載検出が解除されると、メモリに記憶された画像データを再び記録する。
【００６８】
＜６＞プロセスカートリッジ装着手段：画像形成部Ｂ内にはプロセスカートリッジＣを装着するためのカートリッジ装着手段が設けられる。プロセスカートリッジＣを着脱する開口部８’は装置本体の側面か全面かに設けられることが上部に読取部Ａを配置できるので好適である。プロセスカートリッジＣの装置本体に対する着脱は、開閉カバー８を装置右方向に開くことによって行う。
【００６９】
開閉カバー８を閉じた状態では、画像形成装置Ｂに設けられた搬送手段３、定着手段５、排紙手段６、プロセスカートリッジＣを駆動するために配設された不図示の駆動手段が、駆動源としてのモーターからの駆動力をギア列によって各回転体を駆動できる状態である。又、電子写真プロセスに必要な帯電手段と現像手段の電力が供給されている本体に設けた所定の電気接点と、プロセスカートリッジＣの所定の接点が当接し、プロセスカートリッジＣ内の帯電手段と現像手段に所定の電力が供給可能な状態となる。更に、プロセスカートリッジＣのトナー収容器の外壁が装置本体に設けられたトナーセンサ３１の検出面に当接し、トナー有無を検出可能な状態となる。
【００７０】
ここで、潜像が形成される像担持体である感光体ドラム７、それを帯電する帯電手段９ａ、潜像を現像する現像手段１０、感光体ドラム７上のトナーを除去するためのクリーニング手段７ｂ、等の像担持体に関わる画像形成手段がプロセスカートリッジＣとして一体化されていることである。このプロセスカートリッジＣの構成について説明する。
【００７１】
プロセスカートリッジＣは、図３に示すように、像担持体としての感光層を有する感光体ドラム７は矢印の方向に回転し、その表面を帯電手段９である帯電ローラ９ａへの電圧印加によって一様に帯電し、光学系１からの光像を露光開口部７ａを介して感光体ドラム７に露光して潜像を形成し、現像手段１０によって現像するように構成されている。
【００７２】
尚、プロセスカートリッジとしては少なくとも像担持体と現像手段とを一体に有していれば良い。この時は帯電手段やクリーニング手段は、画像形成装置本体側に設置される。
【００７３】
この現像手段１０は、現像剤容器であるトナー容器１０ａとしてのトナー室１０ａ内の磁性現像剤である磁性トナーを現像室１０ｂへ供給し、現像室１０ｂに取付けた現像ローラ１０ｃを回転させると共に、現像ブレード１０ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を固定磁石を内蔵した現像ローラ１０ｃ表面に形成し、そのトナーを静電潜像が形成された感光体ドラム７へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。
【００７４】
この際、撹拌部材１０ｅは図示しないギアによって現像ローラ１０ｃに連結され矢印の方向に回転しトナーを撹拌するため、トナーは滞ることなくトナー室１０ａ内から現像室１０ｂへスムーズに供給される。
【００７５】
そして転写ローラ４ａにトナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録紙Ｐに転写した後は、クリーニングブレード７ｂによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落として廃トナー溜め７ｃへ集めるクリーニング手段によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去するように構成している。
【００７６】
感光体ドラム７等の各部品は、トナー現像枠体Ｃ１と現像壁部材Ｃ２、更にはクリーニング枠体Ｃ３とを結合して構成するプロセスカートリッジＣ内に収納してカートリッジ化されている。即ち、トナー現像枠体Ｃ１と現像壁部材Ｃ２を溶着してトナー室１０ａ及び現像室１０ｂが形成されている。この現像室１０ｂに現像ローラ１０ｃ及び現像ブレード１０ｄを取付けている。又クリーニング枠体Ｃ３には感光体ドラム７や帯電ローラ９ａ、更にはクリーニング手段であるクリーニングブレード７ｂを取付けている。そして前記トナー現像枠体Ｃ１にクリーニング枠体Ｃ３を結合することによってプロセスカートリッジＣを構成する。
【００７７】
このプロセスカートリッジＣには像露光をするために、クリーニング枠体Ｃ３と現像枠体Ｃ１との隙間に露光開口部７ａ、及び、感光体ドラム７の下部を開口させて感光体ドラム７を記録紙Ｐに対向するための転写開口部７ｄが設けてあり、両開口部７ａ、７ｄを開口可能なシャッタ部材７ｅが取付けてある。
【００７８】
又、トナー室（容器）１０ａ内のトナーの有無を検出するためのトナーセンサ３１が当接する部分の現像壁部材Ｃ２には、トナーセンサ３１をよりトナーに安定して近づけることにより検出精度を上げるために、部分的に偏肉したセンサー当接用の平面部Ｃ２’をトナー室１０ａの外側に設け、確実なトナーの有無を検出できるように構成されている。
【００７９】
ここで、次にプロセスカートリッジＣを画像形成装置本体に着脱するためのプロセスカートリッジ着脱機構の構成について、図７から図１１を用いて説明する。
【００８０】
図７はプロセスカートリッジの装着方向から見たプロセスカートリッジ着脱機構の背面側の斜視図、図８はプロセスカートリッジ着脱機構の分解斜視図、図９はプロセスカートリッジの斜視図、図１０はプロセスカートリッジの背面側のガイドリブと位置決め部を示した図であり、図１１は前面側の図である。
【００８１】
以下の説明においては装置本体の前面側と背面側の両側は対称的に共通したものである。
【００８２】
プロセスカートリッジＣの着脱は、図７に示すように、開閉カバー８を開いて行う。開閉カバー８を開くと、プロセスカートリッジＣの着脱を行うための開口部が現われる。この開口部は、プロセスカートリッジＣを略水平方向に装着できる大きさである。
【００８３】
本体側板４０の内面には、カートリッジ装着部材としての移動ガイド４１と入り口ガイド４２とが対称に設けられ、下ガイド４３が開口部の下側に設けられている。
【００８４】
入り口ガイド４２は、カートリッジＣを装着する略水平方向において、開口部の入り口に本体側板４０に固定して配置され、ガイド溝４２ａを有する。
【００８５】
開口部の下側に配置された下ガイド４３は、入り口ガイド４２のガイド溝４２ａの傾斜とほぼ等しい傾きの傾斜面４３ａを本体側板４０の内側の両側に有する。
【００８６】
移動ガイド４１は、入り口ガイド４２の装置本体の奥側に、本体側板４０に対して移動可能に設けられている。移動ガイド４１にはカートリッジＣの有する被ガイド部としてのガイドリブＣ４を保持する保持溝４１ａを有しており、プロセスカートリッジＣを保持する。保持溝４１ａは本体開口部側の端部に凹部４１ａ１と本体奥側の端部に囲い部４１２ａを有し、プロセスカートリッジＣのガイドリブＣ４を規制して保持溝４１ａから外れない状態で保持可能である。又、移動ガイド４１は、図８に示すように、保持溝４１ａと反対側の面に突出した第一係合ボス４１ｂ、及び、第二係合ボス４１ｃを有する。更に、移動ガイド４１は入り口ガイド４２のガイド溝４２ａに連続するガイド面４１ｄを有する。
【００８７】
本体側板４０には、移動ガイド４１を一定の軌跡で移動可能にガイドするために、移動ガイド４１の第一係合ボス４１ｂが係合する第一ガイドレール４０ａを本体奥側に、第二係合ボス４１ｃが係合する第二ガイドレール４０ｂを本体開口部８’側に有し、２本の係合ボス４１ａ、４１ｃは図示しない抜け止め部材で本体側板４０に保持されている。この２つのガイド溝４０ａ，４０ｂと移動ガイド４１の２本の係合ボス４１ｂ、４１ｃとによって、移動ガイド４１は所定の軌跡で移動できる。
【００８８】
次に移動ガイド４１に連結されたカムプレート４４について説明する。カムプレート４４は本体側板４０の外側に配設され、回転中心ボス４４ａを本体側板４０の嵌合穴４０ｃに嵌合させて回転可能に支持され、回転中心ボス４４ａは図示しない抜け止めにより本体側板４０に支持されている。カムプレート４４には回転中心ボス４４ａを中心とした円弧溝穴４４１ｂと、回転中心ボス４４ａから遠ざかる方向のへ延びる直線溝穴４４２ｂを合体したカム溝穴４４ｂを有する。
【００８９】
ここで、第二ガイドレール４０ｂの形状は、本体側板４０の嵌合穴４０ｃを中心とした円弧溝穴４０１ｂと、本体奥側では略鉛直方向下方かつ本体側板４０の嵌合穴４０ｃに近づく方向に直線で延びる直線溝穴４０２ｂを合体した形状からなる。
【００９０】
又、カムプレート４４の円弧溝穴４４１ｂの半径は、第二ガイドレール４０ｂの円弧溝穴４０１ｂの半径よりも小さい関係である。
【００９１】
移動ガイド４１の第二係合ボス４１ｃは、本体側板４０の第二ガイドレール４０ｂに係合するのと同時に、カムプレート４４のカム溝穴４４ｂにも係合する。
【００９２】
開閉カバー８とカムプレート４４を連結させるために両端に係合部４５ａ、４５ｂを有する連結アーム４５が設けてあり、開閉カバー８に設けられた係合穴８ａとカムプレート４４に設けられた係合ボス４４ｃに回転自在に契合され、図示しない抜け止めがなされている。
【００９３】
次に、カートリッジＣの着脱動作を、図１２〜図１６を用いて説明する。
開閉カバー８を完全に開くと（全開状態）、図１２に示すように、入り口ガイド４２と移動ガイド４１が連なって現われる。これは開閉部材８の全開状態では、連結アーム４５によってカムプレート４４は回転中心ボス４４ａを中心に開口部側に移動し、移動ガイド４１の第二係合ボス４１ｃは、カムプレート４４のカム溝穴４４ｂの直線溝穴４４２ｂ、及び、本体側板４０の第二ガイドレール４０ｂの円弧溝穴４０１ｂで係合し、移動ガイド４１は開口部側に位置する。この時、開閉カバー８は、移動ガイド４１の第二係合ボス４１ｃが第二ガイドレール４０ｂの円弧溝穴４０１ｂの開口部側の端部で規制されて全開状態の位置が決まる。
【００９４】
この状態では、入り口ガイド４２のガイド溝４２ａと移動ガイド４１のガイド面４１ｄとが連続した状態で略同一の傾斜となっている。このようなガイド溝４２ａとガイド面４１ｄとが連続した状態で、操作者が、カートリッジＣのガイドリブＣ４をガイド溝４２ａ、ガイド面４１ｄに沿わせてその順に挿入し、移動ガイド４１の保持溝４１ａにガイドリブＣ４が突き当たり保持されるまで挿入する。この時、カートリッジＣの長手方向で感光体ドラム７軸上に設けられた位置決めボスＣ５が、下ガイド４３の傾斜面４３ａによってガイドされ、操作者のカートリッジＣ挿入動作を手助けする。この際、移動ガイド４１は、装着方向へ向かって下方へ傾斜しているため、カートリッジＣは自重によっても挿入方向へ移動する。
【００９５】
こうして移動ガイド４１には、入り口ガイド４２のガイド溝４２ａと移動ガイド４１のガイド面４１ｄが連続する位置（第一カートリッジ保持部）でカートリッジＣが装着される。ここで、カートリッジＣは挿入方向の上流側が前下がりとなった姿勢（第一の姿勢）をとっている。
【００９６】
次に、移動ガイド４１に保持されたカートリッジＣが開閉カバー８の閉じる動作で移動する様子を図１３〜図１６を用いて説明する。
【００９７】
開閉カバー８を回転軸８ａを中心に回転させて閉じて行くと、連結アーム４５がカムプレート４４を回転中心ボス４４ａを中心に図中の反時計方向に回転させる。（図１３）
【００９８】
閉動作の前半では、移動ガイド４１は、第二係合ボス４１ｃがカムプレート４４のカム溝穴４４ｂの直線溝穴４４２ｂと係合して本体側板４０の第二ガイドレール４０ｂの円弧溝穴４０１ｂにガイドされ、第一係合ボス４１ｂが本体側板４０の第一ガイドレール４０ａにガイドされながら図中左方向（装置奥側方向）に略水平方向に移動する。こうしてカートリッジＣは移動ガイド４１に保持されて装置本体の奥側へ略水平方向に移動する。（図１４）
【００９９】
閉動作の途中で、移動ガイド４１の第二係合ボス４１ｃが、第二ガイドレール４０ｂの円弧溝穴４０１ｂから下方に延びる直線溝穴４０２ｂでガイドされる状態になると、移動ガイド４１は略水平方向の移動がほぼ無くなり、開口部側が下がる方向、すなわち図中の時計方向に回転する。この時、カートリッジＣも移動ガイド４１に保持されて時計方向に回転し、現像剤容器１０ａが下方に移動する。（図１５）
【０１００】
更に、閉動作の後半では、移動ガイド４１の第二係合ボス４１ｃは、カムプレート４４のカム溝穴４４ｂの直線溝穴４４２ｂからの係合が外れ、カム溝穴４４ｂの一定半径の円弧溝穴４４１ｂにガイドされる状態となり、第二ガイドレール４０ｂの直線溝穴４０２ｂとの交差する位置で静止し、更に開閉カバー８を閉じても移動ガイド４１は移動せず、一定の位置で静止する。（第二カートリッジ保持部）こうしてカートリッジＣは画像形成可能な姿勢（第二の姿勢）として装着される。（図１６）
【０１０１】
トナーセンサ３１はセンサホルダ３２に保持されており、センサホルダ３２は回転中心軸３２ａを中心に回動自在に本体に支持され、センサバネ３３によってセンサホルダ３２の回転中心軸３２ａを中心に図中の時計方向に付勢されて、所定の位置に待機されている。現像剤容器１０ａが下方に移動してくると、現像剤容器１０ａがトナーセンサ３１に当接し、センサバネ３３の付勢力に抗してトナーセンサ３１を下方に押し下げ、カートリッジＣが画像形成可能な第二の姿勢になった時にトナーセンサ３１は所定の付勢力で現像剤容器１０ａに当接される。
【０１０２】
この時、トナーセンサ３１が押し下げられる方向は、現像剤容器１０ａが移動する方向と略同一になるように設定されており、トナーセンサ３１と現像剤容器１０ａの当接部はほとんど摺擦されない。又、トナーセンサ３１の現像剤容器１０ａへの当接部は、現像剤容器１０ａの底部であり、当接面は略水平になるようにセンサホルダ３２によって配置されている。
【０１０３】
カートリッジＣが画像形成可能な姿勢（第二の姿勢）に装着された以降に開閉カバー８が完全に閉まるまでの間は、図示しない駆動伝達機構やカートリッジＣの補助的な位置決め機構が動作し、開閉カバー８が完全に閉じた状態では印字動作が可能になる。
【０１０４】
開閉カバー８を開いてカートリッジＣを本体から取り出す動作については、上述した装着時の動作を逆にたどるものである。
【０１０５】
以上述べたような開閉カバー８の開閉動作に伴うカートリッジＣの移動によって、現像剤容器１０ａは、閉動作の前半の略水平方向の移動と閉動作の後半の略鉛直方向の移動の２段階に分けられ、後半の略鉛直方向の移動時にトナーセンサ３１の移動方向と略同一に移動してトナーセンサ３１に当接する。
【０１０６】
以上に説明したように、本実施例は、像担持体である感光体ドラム７と現像手段１０が備えた現像剤容器（トナー容器）１０ａを構成要素として含むプロセスカートリッジＣが着脱自在で、トナー容器１０ａに収容された現像剤（トナー）量を検出する現像剤量検出手段（トナーセンサ）３１を本体側に備えた現像剤残量検出装置であり、更に、感光体ドラム７に静電潜像を形成するための光学系、記録紙搬送手段、転写手段、定着手段等の画像形成部Ｂが本体に備えられた画像形成装置でもある。そして、この画像形成装置は、画像形成部Ｂの上方に、形成する外部の画像情報を読み取る原稿読取部Ａを備えている。
【０１０７】
このように現像剤が無くなったときに新規なものと交換するカートリッジ方式では、プロセスカートリッジとは別体に画像形成装置本体に含まれるトナーセンサによりカートリッジ内の現像剤の残量を検出し、トナーセンサを繰り返し使用することが好ましい。
【０１０８】
ここで、本実施例におけるトナーセンサについて説明する。
【０１０９】
このトナーセンサ３１によるトナー有無検出方法は、トナー容器１０のトナー室１０ａ内に収納したトナーの有無をトナーセンサ３１によって検出するものであり、前述したように、トナー室１０ａの枠体である現像壁部材Ｃ２の底部近傍の平面Ｃ２’にトナーセンサ３１の検出部３１ａが対向するように設けられている。これによって、トナー容器１０に収容されたトナーが消費され、トナー容器１０がほぼ空になるところでトナー無しを検出できる。
【０１１０】
トナー残量に応じたトナーセンサ３１のアナログ出力信号を図４に示す。トナー残量が最大充填時（Ｆｕｌｌ時）からしばらくの間は、全体的に安定した高い出力電圧値（Ｖａ）を示し、撹拌部材１０ｅが検出部３１ａ近傍を通過する時のトナーの挙動によって、トナー室１０ａ内でトナーを攪拌する撹拌部材１０ｅの回転周期で若干の出力変動を示している（図４（ａ））。
【０１１１】
トナー残量が減ってくると、撹拌部材１０ｅが検出部３１ａ近傍を通過する時のトナーの挙動は大きくなり、出力電圧は撹拌部材１０ｅの周期でマイナス側の出力変動を起こしていく（図４（ｂ））。
【０１１２】
更にトナー残量が減少すると検出部３１ａ近傍を通過する時のトナーの挙動は更に大きくなり、マイナス側の出力変動が大きくなるのと同時に、最大出力も減少した電圧値（Ｖｂ）となっていく（図４（ｃ））。
【０１１３】
トナー残量が空に近くなった時には安定して最も低い出力電圧（Ｖｃ）を示し、撹拌部材１０ｅが検出部近傍を通過する時のトナーの挙動も小さくなっていく。（図４（ｄ））。
【０１１４】
最終的にトナーが空になった時（Ｅｍｐｔｙ時）には、最も低い出力電圧（Ｖｃ）のみのセンサ出力になり、出力変動が無い状態になる（図４（ｅ））。
【０１１５】
このように、トナーの残量に応じたセンサ出力を得ることができ、こうして得られたセンサ出力からトナー有無を判断している。
【０１１６】
ここで、先に述べたように、トナー残量がある程度減少してくると、撹拌部材１０ｅの影響により出力電圧は回転周期で出力変動を起こしながら出力電圧値を低下させていくため、単純にセンサ出力が所定の電圧Ｖｓ以下となったときにトナー無しと判断してしまうと、トナー残量が充分残っているにも拘わらずトナー無しとなってしまい適正なトナー無しの判断が行えない。
【０１１７】
そこで、本発明においては、センサ出力電圧を一定のサンプリング周期（Δｔ）で一定サンプリング数（ｎ）だけ取り込むサンプリング手段を有し、サンプリングした出力値の最大値（Ｖｍａｘ．）、最小値（Ｖｍｉｎ．）、平均値（Ｖａｖｅ．）を算出して、平均値（Ｖａｖｅ．）が予め定められた所定電圧値Ｖ１より小さく、最大値（Ｖｍａｘ．）と最小値（Ｖｍｉｎ．）との差が予め定められた所定電圧値Ｖ２より小さいとき、即ち数式（１）且つ数式（２）の２つの条件を満たす場合に、トナー無しの判断を行うようにしている。
【０１１８】
平均値（Ｖａｖｅ．）＜Ｖ１（所定電圧値Ｖ１）                      （１）
最大値（Ｖｍａｘ．）−最小値（Ｖｍｉｎ．）＜Ｖ２（所定電圧値Ｖ２）（２）
【０１１９】
更に本実施例においては、撹拌部材１０ｅが約１回転する時間（約５．３ｓｅｃ）内に、本体ＣＰＵが所定のサンプリング周期（Δｔ＝約１００ｍｓｅｃ）でセンサ出力電圧をサンプリングする構成となっている。即ち、撹拌部材１０ｅが約１回転する時間（約５．３ｓｅｃ）がサンプリング周期（Δｔ＝約１００ｍｓｅｃ）の整数倍となるように設定している（サンプリング数＝５４）。
【０１２０】
このように設定することで、攪拌部材１０ｅが１周する時間、サンプリングを続けることで、攪拌部材１０ｅの回転位置による現像剤の偏りから発生するサンプリングのばらつきを均一化することができる。
【０１２１】
よって、サンプリング手段によってトナーセンサ３１からの出力信号をサンプリングする合計時間は、撹拌手段１０ｅの撹拌周期の整数倍であることが、安定したサンプリングを行うのに好適である。
【０１２２】
上記の構成において、ＣＰＵは、攪拌部材１０ｅが１回転する間に５４個の出力をサンプリングし、この中から、上記Ｖｍａｘ．、Ｖｍｉｎ．を抽出し、そして５４個の出力値の平均値として上記Ｖａｖｅ．を算出することで、トナーの有無を判断している。尚、上記平均値を算出する際、５４個の出力値の中から上記Ｖｍａｘ．、Ｖｍｉｎ．を除いた５２個の出力値を平均化したものを上記Ｖａｖｅ．として採用しても良い。
【０１２３】
撹拌部材１０ｅの影響によって大小の出力変動が発生するものの、サンプリング時間（Ｔ）における最大値（Ｖｍａｘ．）、最小値（Ｖｍｉｎ．）、平均値（Ｖａｖｅ．）を考慮し、上式（１）且つ（２）を満たしたときには、図５に示すグラフでわかるように比較的安定した変化をサンプルすることができる。この安定した最大値（Ｖｍａｘ．）、最小値（Ｖｍｉｎ．）、平均値（Ｖａｖｅ．）を用いてトナー有無を判断することにより適正なトナー有無判断を行うことが可能である。
【０１２４】
又、トナーセンサそのものの出力ばらつきや、本体側からの供給電源電圧のばらつき、トナーそのものの磁性のばらつき等により、センサ出力値にはばらつきが生じるため、トナー無しを判断するＶ１（所定電圧値Ｖ１）、Ｖ２（所定電圧値Ｖ２）は、そのばらつき分を見込んで設定しなければならず、本実施例においては、標準的なセンサの出力値が、最大出力値（Ｖａ）＝約３Ｖ、最小出力電圧（Ｖｃ）＝約１Ｖ、に対して、Ｖ１（所定電圧値Ｖ１）＝２．３Ｖ、Ｖ２（所定電圧値Ｖ２）＝１００ｍＶ、と設定している。
【０１２５】
こうして、トナーが無くなって画像に影響を及ぼすことなく、且つ、ユーザーがぎりぎりまでカートリッジを使用できるような適正なトナー有無判断を可能にしている。
【０１２６】
こうして検出できたトナー無しの情報を、操作パネル２１に表示することでユーザにプロセスカートリッジＣの点検を知らせ、カートリッジ交換を促すと同時に画像形成装置の記録動作を禁止し、記録画像の印字かすれによる画像情報の欠落を防止している。
【０１２７】
上述したトナー有無の判断のフローは、図６のフローチャートを示すように、装置のイニシャライズ（初期化）を行った後（ステップ１）、上記のごとくトナー有無の判断を行い（ステップ２）、トナー有りの場合には記録動作のスタンバイを行い（ステップ３）、ついで記録動作に入る（ステップ４）。
【０１２８】
一方、ステップ２にてトナー無しと判断した場合には「カートリッジ点検」の表示を操作パネル上にて行い（ステップ５）、ついで記録動作を禁止する（ステップ６）。
【０１２９】
尚、ここでは、トナーセンサ３１をトナー容器１０ａの底部に設置したため、トナーが空の状態かそうでないかを判断する検出手段となったが、トナーセンサ３１の設置高さを、所定現像剤量の剤面の高さに設置し、現像剤量が所定量より多いか少ないかを判断することもできる。
【０１３０】
上記構成により、サンプリングしたトナーセンサ出力値の（最大値と最小値の差）と（平均値）という比較的安定した変化の組合せを基準にトナー無しを判断することにより、適切なニアーエンド時期に安定してトナー無し検出が可能であり、現像剤容器の着脱を考慮した複雑な制御も必要無く、余分な製造工程やサービス交換工程を追加することなく、正確で適正なトナー無し判断を実行することができる。
【０１３１】
以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置、現像剤量検出手段の構成や検出方法などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。よって、画像形成装置でなくともよく、画像形成機能を持たない、単にカートリッジ中の現像剤量を検出する現像剤残量検出装置にも適応できる。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の現像剤残量検出装置及び画像形成装置は、現像剤容器内の現像剤残量に応じた信号を出力する現像剤量検出手段と、現像剤量検出手段による出力信号をサンプリングするサンプリング手段と、を有する現像剤残量検出装置において、サンプリング手段によりサンプリングした出力信号の、最大値と最小値との差、及び、平均値、を算出し、最大値と最小値との差及び平均値に基づいて現像剤容器内の現像剤残量を検出するので、つまり、サンプリングしたトナーセンサ出力値の最大値と最小値の差と平均値という比較的安定した変化の組合せを基準にトナー無しを判断するので、適切なニアーエンド時期に安定してトナー無し検出が可能であり、現像剤容器の着脱を考慮した複雑な制御も必要無く、余分な製造工程やサービス交換工程を追加することなく、正確で適正なトナー無し判断を実践することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す外観斜視図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成断面図である。
【図３】本発明に係るプロセスカートリッジ及び現像剤量検出手段の一例を示す断面図である。
【図４】本発明に係る現像剤量検出手段の検出データの一例を示すグラフである。
【図５】本発明に係る現像剤量検出手段の検出データの平均値、最大値、及び最小値と現像剤容器内の現像剤量との関係を示すグラフである。
【図６】本発明に係る現像剤量検出手段の現像剤検出方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る画像形成装置におけるプロセスカートリッジ着脱機構の一例を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る画像形成装置におけるプロセスカートリッジ着脱機構の一例を示す分解斜視図である。
【図９】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す背面図である。
【図１１】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す前面図である。
【図１２】本発明に係るプロセスカートリッジ着脱動作の一例を示す説明図である。
【図１３】本発明に係るプロセスカートリッジ着脱動作の一例を示す説明図である。
【図１４】本発明に係るプロセスカートリッジ着脱動作の一例を示す説明図である。
【図１５】本発明に係るプロセスカートリッジ着脱動作の一例を示す説明図である。
【図１６】本発明に係るプロセスカートリッジ着脱動作の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
７                        感光体ドラム（像担持体）
１０                      現像手段
１０ａ                    トナー容器、トナー室（現像剤容器）
１０ｅ                    攪拌部材
３１                      トナーセンサ（現像剤量検出手段）
３２                      トナーセンサ保持部材
３３                      トナーセンサ付勢手段
Ｃ                        プロセスカートリッジ
【図１】
2004226933.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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