(57)【要約】【課題】トナー残量検出のための回路構成を簡易化できる画像形成装置を提供する。【解決手段】走査領域にわたってレーザ光Ｌを走査するポリゴンミラー４０２と、その走査領域内の反射ミラー６０１に反射されたレーザ光Ｌを受光して検出信号Ｓｃ１を発生するＢＤセンサ６０３と、そのＢＤセンサ６０３からの検出信号Ｓｃ１の発生に同期して、ポリゴンミラー４０２に向かってレーザ光Ｌを発生するレーザダイオードＬＤとを備えるレーザプリンタ１００において、走査領域内の反射ミラー６０４に反射されたレーザ光Ｌをトナー収容室５３１に導入し、トナー収容室５３１を通過したレーザ光ＬをＢＤセンサ６０３に導き、ＢＤセンサ６０３から発生された検出信号Ｓｃ１が反射ミラー６０１及び反射ミラー６０４のどちらから反射されたのかを判別し、反射ミラー６０４に反射されたレーザ光Ｌによって発生された検出信号Ｓｃ１であると判別されたときに、検出信号Ｓｃ１に従ってトナー残量を検出する。【選択図】図９
2012013955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主走査方向において予め定められた走査領域にわたってレーザ光を走査するスキャナと
、その走査領域内の第１の位置に照射されたレーザ光を受光して検出信号を発生するセン
サと、そのセンサからの検出信号の発生に同期して、スキャナに向かってレーザ光を発生
するレーザ光発生部とを備え、スキャナからのレーザ光により感光体に形成された静電潜
像を、トナーケースから供給されるトナーにより現像して画像を形成する画像形成装置に
おいて、
前記走査領域内の第２の位置に照射されたレーザ光を前記トナーケースに導入し、前記
トナーケースを通過したレーザ光を前記センサに導く光路と、
前記センサから発生された検出信号が、前記第１の位置に照射されたレーザ光と前記第
２の位置に照射されたレーザ光とのどちらを受光して発生されたのかを判別する判別部と
、
前記検出信号が前記第２の位置に照射されたレーザ光によって発生されたと前記判別部
により判別されたときに、前記検出信号に従ってトナー残量を検出するトナー残量検出部
と、を備え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、
前記第１の位置が、静電潜像を形成するために感光体を露光するレーザ光の露光範囲外
にあり、前記第２の位置が、前記第１の位置よりも露光範囲から離れていることを特徴と
する画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記第１の位置と前記第２の位置との間に照射されるレーザ光の光路上に配置される遮
光板と、
前記遮光板によりレーザ光が遮光される所定の遮光時間を検出する遮光検出部と、
を備え、
前記判別部が、前記遮光検出部が所定の遮光時間を検出した場合、前記遮光検出部が所
定の遮光時間を検出した直前の検出信号が前記第２の位置に照射されたレーザ光を受光し
て発生されたと判別し、かつ、前記遮光検出部が所定の遮光時間を検出した直後の検出信
号が前記第１の位置に照射されたレーザ光を受光して発生されたと判別し、前記遮光検出
部が所定の遮光時間を検出しなかった場合、前記センサによって発生された検出信号が前
記第１の位置に照射されたレーザ光を受光して発生されたと判別することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記遮光検出部が前記所定の遮光時間を検出した回数を計数する第１計数部と、
トナーを攪拌するアジテータが所定回数回転する所定時間内に、前記第１計数部が計数
した回数が所定回数以上であるか否かを判断する判断部と、
前記トナー残量検出部は、前記判断部が所定回数以上であると判断した場合、トナー残
量が所定量以下であることを検出し、前記判断部が所定回数以上でないと判断した場合、
トナーの残量が所定量を超えることを検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
前記センサから発生された検出信号により、前記センサがレーザ光を受光した受光時間
を計測する時間計測部と、
前記時間計測部が計測した受光時間が、前記センサが前記第１の位置に照射されたレー
ザ光を受光した第１の受光時間と前記第２の位置に照射されたレーザ光を受光した第２の
受光時間とを足し合わせた所定の受光時間であるか否かを判断する時間判断部と、
前記時間判断部が前記所定の受光時間であると判断した回数を計数する第２計数部と、
トナーを攪拌するアジテータが所定回数回転する所定時間内に、前記第２計数部が計数
した回数が所定回数以上であるか否かを判断する回数判断部と、を備え、
前記トナー残量検出部が、前記回数判断部が所定回数以上であると判断した場合、トナ
ー残量が所定量以下であることを検出し、前記回数判断部が所定回数以上でないと判断し
た場合、トナー残量が所定量を超えること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、レーザ発生部からのレーザ光を主走査方向に走査して感光体を露光すること
により静電潜像を形成して画像を形成する画像形成装置において、レーザ発生部からのレ
ーザ光をトナーケースに導く光路を設け、レーザ光を検出して露光の同期信号を発生する
センサによりトナーケースを通過したレーザ光を受光してトナーの残量を検出する画像形
成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置において、適正な画像形成のために、水平同期
信号検出、トナー残量検出、カバー開閉検出、及び、カートリッジ着脱検出など様々な検
出が行われている。これらの検出には、多数のセンサが用いられるため、部品点数の増加
や回路構成の複雑化を招いていた。そこで、部品点数の削減、又は、回路構成の簡易化を
目的として、画像形成装置内の検出センサが兼用化されている。例えば、特許文献１に記
載された画像形成装置では、トナー残量検出に用いられる発光素子と感光体の露光に用い
られる半導体レーザとが兼用化されている。半導体レーザから出射されたレーザ光を受光
する専用の受光部がスキャナユニット内のプリント基板に配置され、レーザ光をトナーケ
ースに導入することによりトナーの残量が検出されている。また、受光部は、トナーケー
スを通過したレーザ光の入射の有無を検出して、検出結果をトナー有無信号として、プリ
ント基板の書込制御部に出力している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１８３８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、トナー残量検出に露光用の半導
体レーザを兼用し、露光範囲外の比較的短いパルスのレーザ光を検出するため、受光部か
らの検出信号を処理するための専用の増幅回路が必要になり、回路構成が複雑化する問題
がある。
【０００５】
本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、その目的は、トナー残
量検出のための回路構成を簡易化できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、主走査方向において予め
定められた走査領域にわたってレーザ光を走査するスキャナと、その走査領域内の第１の
位置に照射されたレーザ光を受光して検出信号を発生するセンサと、そのセンサからの検
出信号の発生に同期して、スキャナに向かってレーザ光を発生するレーザ光発生部とを備
え、スキャナからのレーザ光により感光体に形成された静電潜像を、トナーケースから供
給されるトナーにより現像して画像を形成する画像形成装置において、前記走査領域内の
第２の位置に照射されたレーザ光を前記トナーケースに導入し、前記トナーケースを通過
したレーザ光を前記センサに導く光路と、前記センサから発生された検出信号が、前記第
１の位置に照射されたレーザ光と前記第２の位置に照射されたレーザ光とのどちらを受光
して発生されたのかを判別する判別部と、前記検出信号が前記第２の位置に照射されたレ
ーザ光によって発生されたと前記判別部により判別されたときに、前記検出信号に従って
トナー残量を検出するトナー残量検出部と、を備える。
【０００７】
本発明によれば、レーザ光発生部によるレーザ光の発生と露光とを同期させるためのセ
ンサとトナー残量検出に用いるセンサとを兼用することから、トナー残量検出のための回
路構成を簡易化できる。
【０００８】
請求項２記載の画像形成装置では、前記第１の位置が、静電潜像を形成するために感光
体を露光するレーザ光の露光範囲外にあり、前記第２の位置が、前記第１の位置よりも露
光範囲から離れている。
【０００９】
本発明によれば、第２の位置に照射されたレーザ光はトナーケースを通過してセンサに
導かれるため、トナーによりレーザ光が遮られることがあるが、第１の位置に照射された
レーザ光は必ずセンサに導かれるため検出信号が１回の主走査毎に発生される。したがっ
て、１つの検出信号だけ発生された場合は、第１の位置に照射されたレーザ光であること
が判別できる。また、１回の主走査において２つの検出信号が発生された場合、第２の位
置が第１の位置よりも露光範囲から離れているため、レーザ光が照射される順序が決めら
れる。よって、第１の位置と第２の位置とのどちらに照射されて発生した検出信号である
かを、１回の主走査期間における検出信号の発生順序により正確に判別できる。
【００１０】
請求項３記載の画像形成装置では、前記第１の位置と前記第２の位置との間に照射され
るレーザ光の光路上に配置される遮光板と、前記遮光板によりレーザ光が遮光される所定
の遮光時間を検出する遮光検出部と、を備え、前記判別部が、前記遮光検出部が所定の遮
光時間を検出した場合、前記遮光検出部が所定の遮光時間を検出した直前の検出信号が前
記第２の位置に照射されたレーザ光を受光して発生されたと判別し、かつ、前記遮光検出
部が所定の遮光時間を検出した直後の検出信号が前記第１の位置に照射されたレーザ光を
受光して発生されたと判別し、前記遮光検出部が所定の遮光時間を検出しなかった場合、
前記センサによって発生された検出信号が前記第１の位置に照射されたレーザ光を受光し
て発生されたと判別する。
【００１１】
本発明によれば、第１の位置に照射されたレーザ光はセンサに必ず導かれて検出信号が
発生される。第２の位置に照射されたレーザ光は、トナーケースを通過してセンサに導か
れるため、トナーによりレーザ光が遮られることがある。第１の位置と第２の位置との間
に遮光板が配置されているため、第２の位置に照射されたレーザ光がセンサに導かれる場
合、１回の主走査毎に２つの検出信号が発生され、この２つの検出信号の間の時間として
所定の遮光時間が検出される。すなわち所定の遮光時間が検出されると、検出された所定
の遮光時間の直前に発生された検出信号が第２の位置に照射されたレーザ光によって発生
されたと判別できる。また検出された所定の遮光時間の直後に発生された検出信号が第１
の位置に照射されたレーザ光によって発生されたと判別できる。所定の遮光時間が検出さ
れない場合は、第２の位置に照射されたレーザ光がトナーケースを通過していないと考え
られるため、発生された検出信号は第１の位置に照射されたレーザ光によって発生された
と判別できる。したがって、所定の遮光時間を検出することで、不用意な遮光及びノイズ
に影響されることなく、第１の位置及び第２の位置のどちらの位置に照射されたレーザ光
によって発生された検出信号であるか判別することができ、トナーの残量を検出するため
の検出信号とレーザ光の発生を露光と同期させるための検出信号とを混同せずに判別でき
る。
【００１２】
請求項４記載の画像形成装置では、前記遮光検出部が前記所定の遮光時間を検出した回
数を計数する第１計数部と、トナーを攪拌するアジテータが所定回数回転する所定時間内
に、前記第１計数部が計数した回数が所定回数以上であるか否かを判断する判断部と、前
記トナー残量検出部は、前記判断部が所定回数以上であると判断した場合、トナー残量が
所定量以下であることを検出し、前記判断部が所定回数以上でないと判断した場合、トナ
ーの残量が所定量を超えることを検出する。
【００１３】
本発明によれば、トナーを攪拌するアジテータが所定回数回転する所定時間内に、前記
第１計数部が計数した回数が所定回数以上であるか否か判断することによって、トナー残
量を検出することができる。したがって、検出信号に多少ノイズが入ってもトナー残量を
検出できるため、より精度の高いトナー残量の検出ができる。
【００１４】
請求項５記載の画像形成装置では、前記センサから発生された検出信号により、前記セ
ンサがレーザ光を受光した受光時間を計測する時間計測部と、前記時間計測部が計測した
受光時間が、前記センサが前記第１の位置に照射されたレーザ光を受光した第１の受光時
間と前記第２の位置に照射されたレーザ光を受光した第２の受光時間とを足し合わせた所
定の受光時間であるか否かを判断する時間判断部と、前記時間判断部が前記所定の受光時
間であると判断した回数を計数する第２計数部と、トナーを攪拌するアジテータが所定回
数回転する所定時間内に、前記第２計数部が計数した回数が所定回数以上であるか否かを
判断する回数判断部と、を備え、前記トナー残量検出部が、前記回数判断部が所定回数以
上であると判断した場合、トナー残量が所定量以下であることを検出し、前記回数判断部
が所定回数以上でないと判断した場合、トナー残量が所定量を超えることを検出する。
【００１５】
本発明によれば、所定時間内に、第２計数部が計数した回数が所定回数以上であるか否
か判断することによってトナー残量を検出することができる。したがって、検出信号に多
少ノイズが入ってもトナー残量を検出できるため、より精度の高いトナー残量の検出がで
きる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、レーザ光発生部によるレーザ光の発生と露光とを同期させるためのセ
ンサとトナー残量検出に用いるセンサとを兼用することから、トナー残量検出のための回
路構成を簡易化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るレーザプリンタ１００の全体の内部構成を表す側断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるスキャナユニット４００の内部構成を表す上面図である。
【図３】反射ミラー６０１ｃと反射ミラー６０４ｃとの位置関係を表す拡大図である。
【図４】ポリゴンミラー４０２により偏向されるレーザ光を表す説明図である。
【図５】スキャナユニット４００の内部構成を表す断面図である。
【図６】露光範囲外のレーザ光Ｌｃがトナー収容室５３１を通過する光路とプロセスカートリッジ５００ｃとの位置関係を表す斜視図である。
【図７】レーザプリンタ１００の電気的構成を表すブロック図である。
【図８】レーザプリンタ１００のメイン動作を表すフローチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態におけるトナー残量検出を表すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態におけるトナー残量が多いときのＢＤセンサ６０３から出力される検出信号の波形図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態におけるトナー残量が少ないときのＢＤセンサ６０３から出力される検出信号の波形図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態におけるスキャナユニット４００の内部構成を表す上面図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態における反射ミラー６０１ｃと反射ミラー６０４ｃとの位置関係を表す拡大図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態におけるトナー残量検出を表すフローチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態におけるトナー残量が少ないときのＢＤセンサ６０３から出力される検出信号の波形図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態におけるトナー残量が多いときのＢＤセンサ６０３から出力される検出信号の波形図である。
【図１７】本発明の変形例におけるスキャナユニット４００の内部構成を表す上面図である。
【図１８】本発明の変形例における反射ミラー６０１ｃと反射ミラー６０４ｃとの位置関係を表す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用され
た第１の実施形態に係るレーザプリンタ１００の全体の内部構成を表す側断面図である。
なお、以下の説明においては、前後方向および上下方向は、図１に示す方向とする。
【００１９】
＜レーザプリンタの外観構成＞
レーザプリンタ１００の筐体１０３は立方体状に形成されており、この筐体１０３の上
面側には、排紙トレイ１０５が設けられている。印刷を終えた用紙やＯＨＰシート等の被
記録媒体が、筐体１０３から排紙トレイ１０５へ排出されて排紙トレイ１０５上に載置さ
れる。以下、「被記録媒体」を単に「用紙」という。本実施形態のレーザプリンタ１００
は、本発明の画像形成装置の一例である。
【００２０】
＜レーザプリンタの内部構成＞
画像形成部２００は用紙に画像を形成し、４つのプロセスカートリッジ５００ｋ，５０
０ｙ，５００ｍ，５００ｃを含む。搬送部３００は、搬送機構３５０と共に画像形成部２
００に用紙を供給する。搬送機構３５０は、４つのプロセスカートリッジ５００ｋ，５０
０ｙ，５００ｍ，５００ｃに用紙を搬送する。
【００２１】
画像形成部２００にて画像形成が終了した用紙は、中間搬送ローラ３８０にてその搬送
方向が上方側に略１８０°転向された後、排出ローラ３９０により排出口１０７から排紙
トレイ１０５に排出される。
【００２２】
＜搬送部＞
搬送部３００は、筐体１０３の最下部に収納された給紙トレイ３０１、給紙トレイ３０
１に載置された用紙を画像形成部２００に給紙する給紙ローラ３０３、及び、給紙される
用紙を１枚毎に分離する分離パッド３０５等を有して構成されている。給紙トレイ３０１
に載置されている用紙は、筐体１０３内の前方側にてＵターンして、画像形成部２００に
搬送される。
【００２３】
画像形成部２００に搬送される用紙に搬送力を与える搬送ローラ３０７が配設されてい
る。一方、用紙を挟んで搬送ローラ３０７と対向する位置には、用紙を搬送ローラ３０７
側に押さえ付ける加圧ローラ３０９が配設されている。加圧ローラ３０９は、図示されな
いコイルバネ等の弾性部材にて搬送ローラ３０７側に押圧されている。
【００２４】
レジストローラ３１１は、搬送ローラ３０７により搬送されてくる用紙の先端に接触す
ることでその用紙の斜行を補正する。レジストローラ３１１、及びレジストコロ３１３は
、用紙の搬送方向において画像形成部２００より上流側の位置に、互いに対向して配置さ
れる。レジストローラ３１１、及びレジストコロ３１３は、その補正された用紙を画像形
成部２００へ向けて搬送する。レジストコロ３１３は図示されないコイルバネ等の弾性部
材にてレジストローラ３１１側に押圧されている。
【００２５】
＜搬送機構＞
搬送機構３５０は、駆動ローラ３５１、従動ローラ３５３、及び、搬送ベルト３５５等
から構成されている。駆動ローラ３５１は、画像形成部２００の作動と連動して回転する
。従動ローラ３５３は、駆動ローラ３５１と離隔した位置に回転可能に配設されている。
搬送ベルト３５５は、駆動ローラ３５１と従動ローラ３５３との間に架設されている。そ
して、搬送ベルト３５５が用紙を載せた状態で走行するとき、給紙トレイ３０１から搬送
されてきた用紙は、レーザプリンタ１００の前後方向に搬送されることにより４つのプロ
セスカートリッジ５００ｋ，５００ｙ，５００ｍ，５００ｃに順次搬送される。本実施形
態では、搬送機構３５０の下方側に搬送ベルト３５５の表面に付着した廃トナーを除去す
るベルトクリーナユニット３６０が設けられている。
【００２６】
＜画像形成部＞
画像形成部２００は、スキャナユニット４００、プロセスカートリッジ５００及び定着
ユニット６００等を有して構成されている。画像形成部２００は、カラー印刷が可能な、
いわゆるダイレクトタンデム方式のものである。用紙の搬送方向上流側からブラック（Ｋ
）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のトナーに対応した４つのプ
ロセスカートリッジ５００ｋ，５００ｙ，５００ｍ，５００ｃが、用紙の搬送方向に沿っ
て直列に並んで配設されている。４つのプロセスカートリッジ５００ｋ，５００ｙ，５０
０ｍ，５００ｃはトナーの色が異なるのみで、その他の構成は同一である。以下、４つの
プロセスカートリッジ５００ｋ，５００ｙ，５００ｍ，５００ｃを総称してプロセスカー
トリッジ５００と呼ぶ。
【００２７】
＜プロセスカートリッジ＞
プロセスカートリッジ５００は、図１に示すように、スキャナユニット４００の下方側
において筐体１０３内に配設されている。このプロセスカートリッジ５００は、感光体５
１０、帯電器５２０、及びトナー収容部５３０等を収納して筐体１０３から引き出し可能
なドロワユニット５６０に収納されている。
【００２８】
転写ローラ５７０は、搬送ベルト３５５を挟んで感光体５１０と反対側にて図示されな
い本体フレームに回転可能に支持されている。また、４つのプロセスカートリッジ５００
ｋ，５００ｙ，５００ｍ，５００ｃは１つのドロワユニット５６０に収納されているので
、これら４つのプロセスカートリッジ５００ｋ，５００ｙ，５００ｍ，５００ｃは一体的
に本体フレームに対して着脱される。
【００２９】
感光体５１０は、用紙に転写される画像を担持するもので、最表層がポリカーボネート
等からなる正帯電性の感光層により形成される円筒状のものである。
【００３０】
帯電器５２０は、感光体５１０の表面を帯電させるもので、感光体５１０の後側斜め上
方において、感光体５１０と接触しないように所定間隔を有して感光体５１０と対向配設
されている。帯電器５２０は、帯電用ワイヤからコロナ放電を行うことにより感光体５１
０の表面に略均一に正電荷を帯電させるスコロトロン型帯電器からなる。
【００３１】
転写ローラ５７０は、感光体５１０と対向して配設されて搬送ベルト３５５の回転と連
動して回転する。用紙が感光体５１０近傍を通過する際に、転写ローラ５７０は、感光体
５１０に帯電した電荷と反対の電荷である負電荷を印刷面と反対側から用紙に作用させる
ことにより、感光体５１０の表面に付着したトナーを用紙の印刷面に転写させるものであ
る。
【００３２】
トナー収容部５３０は、トナーが収容されたトナー収容室５３１、トナーを感光体５１
０に供給するトナー供給ローラ５３２、現像ローラ５３３、トナー残量を検出するための
光を通過させる透光窓５３５、トナーを攪拌するアジテータ５３６等を有して構成されて
いる。トナー収容部５３０は、プロセスカートリッジ５００の本体部に対して着脱可能と
なっている。
【００３３】
トナー収容室５３１に収容されているトナーは、トナー供給ローラ５３２の回転によっ
て現像ローラ５３３側に供給される。現像ローラ５３３側に供給されたトナーは、現像ロ
ーラ５３３の表面に担持されると共に、層厚規制ブレード５３４により担持されたトナー
の厚みが所定の厚みにて均一となるよう調整される。厚みが調整されたトナーは、スキャ
ナユニット４００にて露光された感光体５１０の表面に供給される。この結果、正に帯電
したトナーが、露光によって電位が下がった感光体５１０の静電潜像に付着することによ
り、その静電潜像が現像される。
【００３４】
透光窓５３５は、トナー収容部５３０の両方の側壁に設けられている。レーザ光は、ト
ナー供給ローラ５３２の軸方向と水平な方向に、両側壁の透光窓５３５を介してトナー収
容室５３１を通過することができる。トナー残量が多いときにはトナー収容室５３１を通
過するレーザ光がトナーにより遮られる頻度が高く、トナー残量が少ないときにはトナー
収容室５３１を通過するレーザ光がトナーにより遮られる頻度が低いことを利用してトナ
ーの残量検出が行われる。
【００３５】
＜定着ユニット＞
定着ユニット６００は、用紙の搬送方向において感光体５１０より下流側に配設され、
用紙に転写されたトナーを熱定着させるものである。具体的には、定着ユニット６００は
、用紙の印刷面側に配設されてトナーを加熱しながら用紙に搬送力を付与する加熱ローラ
６１０と、用紙を挟んで加熱ローラ６１０と反対側に配設されて用紙を加熱ローラ６１０
側に押圧する加圧ローラ６２０とを備えている。加熱ローラ６１０は、現像ローラ５３３
や搬送ベルト３５５等と同期して回転駆動され、一方、加圧ローラ６２０は、加熱ローラ
６１０に接触する用紙を介して加熱ローラ６１０から回転力を受けて従動回転する。
【００３６】
＜スキャナユニット＞
図２は本発明の第１の実施形態におけるスキャナユニット４００の内部構成を表す上面
図である。図３は反射ミラー６０１ｃと反射ミラー６０４ｃとの位置関係を表す拡大図で
ある。図４はポリゴンミラー４０２により偏向されるレーザ光を表す説明図である。図５
はスキャナユニット４００の内部構成を表す断面図である。図６は露光範囲外のレーザ光
Ｌｃがトナー収容室５３１を通過する光路とプロセスカートリッジ５００ｃとの位置関係
を表す斜視図である。図１０は本発明の第１の実施形態におけるトナー残量が多いときの
ＢＤセンサ６０３から出力される検出信号の波形図である。
【００３７】
スキャナユニット４００は、感光体５１０にレーザ光を照射することにより感光体５１
０の表面を露光して静電潜像を形成する。図２に示すように、スキャナユニット４００の
ケーシング４０１内には、レーザ光を発光するレーザダイオードＬＤｋ，ＬＤｃ、及び、
図示されないレーザダイオードＬＤｍ，ＬＤｙが設けられている。図２では、４つのレー
ザ光Ｌｋ、Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃの光路のうち、レーザ光Ｌｙ、Ｌｍの光路を省略して、レー
ザ光Ｌｋ、Ｌｃの光路のみが図示されている。ポリゴンミラー４０２がケーシング４０１
内の略中央に設けられ、レーザダイオードＬＤｋ，ＬＤｙ，ＬＤｍ，ＬＤｃから発光され
たレーザ光Ｌｋ、Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃを偏向走査するスキャナを構成する。４つのレーザダ
イオードＬＤｋ，ＬＤｙ，ＬＤｍ，ＬＤｃは、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色のトナーに対応している。本実施形態のレーザダイオード
ＬＤｋ，ＬＤｙ，ＬＤｍ，ＬＤｃは、本発明のレーザ光発生部の一例である。以下、レー
ザダイオードＬＤｋ，ＬＤｙ，ＬＤｍ，ＬＤｃを総称するときは、レーザダイオードＬＤ
と呼ぶ。同様にレーザ光Ｌｋ、Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃを総称するときは、レーザ光Ｌと呼ぶ。
本実施形態のレーザダイオードＬＤは、本発明のレーザ光発生部の一例である。
【００３８】
ポリゴンミラー４０２は、図５に示されるポリゴンモータ４０３によって回転駆動され
る回転多面鏡であり、レーザダイオードＬＤは、閾値以上の電流が通電されたときに発振
してレーザ光を発光する半導体レーザである。
【００３９】
図４に示すように、レーザダイオードＬＤｋとレーザダイオードＬＤｍとは、ポリゴン
ミラー４０２の反射面と垂直な平面（水平面）に対して斜め上方側からレーザ光をポリゴ
ンミラー４０２に対して出射するように配設され、レーザダイオードＬＤｃとレーザダイ
オードＬＤｙとは、水平面に対して斜め下方側からレーザ光をポリゴンミラー４０２に対
して出射するように配設されている。
【００４０】
レーザダイオードＬＤｋはブラック用の静電潜像を形成するためのレーザ光を発する素
子であり、このレーザダイオードＬＤｋから出射されたレーザ光Ｌｋは、図２に示すよう
にシリンドリカルレンズ４０４を介してポリゴンミラー４０２に到達する。
【００４１】
ポリゴンミラー４０２で偏向されたレーザ光Ｌｋは、図５に示すように、レーザプリン
タ１００の前方側に導かれてｆθレンズ４０５を透過して反射ミラー４０６で後方側に折
り返される。その後、レーザ光Ｌｋは、反射ミラー４０７で下方に折り返されてトーリッ
クレンズ４０８ｋを透過してブラック用の感光体５１０ｋの表面上に照射される。このと
き、ポリゴンミラー４０２が回転しているため、レーザ光Ｌｋは、感光体５１０ｋの表面
上をその長手方向一端側から他端側（図２の下方側から上方側）へ高速走査される。具体
的に、図２に示すように、レーザ光Ｌｋは、露光開始位置ＳＰｋから露光終了位置ＥＰｋ
に向かって高速走査される。図２では、反射ミラー４０６及び反射ミラー４０７が省略さ
れて図示されている。レーザ光Ｌｋの光路としては、図５では、反射ミラー４０６及び反
射ミラー４０７によってレーザ光Ｌｋが折り返される光路が図示され、図２では、折り返
される光路が省略されて図示されている。レーザ光Ｌｃに関しても同様である。単に「露
光範囲」と記載するときは、感光体上での露光開始位置と露光終了位置との間の範囲と、
レーザ光が感光体上の露光開始位置と露光終了位置との間の範囲を露光するときに、レー
ザ光が振れる角度範囲との両者を含む概念である。図２に示される露光範囲ＳＥｋは、感
光体上での範囲を意味し、レーザ光Ｌｋが、感光体５１０ｋ上の露光開始位置ＳＰｋと感
光体５１０ｋ上の露光終了位置ＥＰｋとの間を露光するときに、レーザ光Ｌｋが感光体５
１０ｋを露光する範囲を表す。図２に示される露光範囲ＳＥｃも同様に感光体上での範囲
を意味し、レーザ光Ｌｃが、感光体５１０ｃ上の露光開始位置ＳＰｃと感光体５１０ｃ上
の露光終了位置ＥＰｃとの間を露光するときに、レーザ光Ｌｃが感光体５１０ｃを露光す
る範囲を表す。本実施形態のポリゴンミラー４０２は、本発明のスキャナの一例である。
【００４２】
レーザダイオードＬＤｙは、イエロー用の静電潜像を形成するためのレーザ光を発する
ものであり、このレーザダイオードＬＤｙから出射されたレーザ光Ｌｙは、シリンドリカ
ルレンズ４０４を介してポリゴンミラー４０２に到達する。そして、レーザ光Ｌｙは、ポ
リゴンミラー４０２にて偏向走査されてｆθレンズ４０５を透過した後、反射ミラー４０
９，４１０で後方に折り返され、更に反射ミラー４１１で下方に折り返された後、トーリ
ックレンズ４０８ｙを透過してイエロー用の感光体５１０ｙの表面上に高速走査されなが
ら照射される。
【００４３】
レーザダイオードＬＤｍは、マゼンタ用の静電潜像を形成するためのレーザ光を発する
ものであり、このレーザダイオードＬＤｍから出射されたレーザ光Ｌｍは、シリンドリカ
ルレンズ４１２を介してポリゴンミラー４０２に到達する。そして、ポリゴンミラー４０
２で偏向されたレーザ光Ｌｍは、レーザ光Ｌｋ，Ｌｙとは反対にレーザプリンタ１００の
後方側に導かれてｆθレンズ４１３を透過した後、反射ミラー４１４，４１５で前方側に
折り返される。その後、レーザ光Ｌｍは、反射ミラー４１６で下方に折り返されてトーリ
ックレンズ４０８ｍを透過してマゼンタ用の感光体５１０ｍの表面上に照射される。この
とき、ポリゴンミラー４０２が回転しているため、レーザ光Ｌｍは、感光体５１０ｍの表
面上をその長手方向一端側から他端側、つまり図２の上側から下方側へ高速走査される。
【００４４】
レーザダイオードＬＤｃは、シアン用の静電潜像を形成するためのレーザ光を発するも
のであり、このレーザダイオードＬＤｃから出射されたレーザ光Ｌｃは、シリンドリカル
レンズ４１２を介してポリゴンミラー４０２に到達する。そして、レーザ光Ｌｃは、ポリ
ゴンミラー４０２にて偏向走査されてｆθレンズ４１３を透過した後、反射ミラー４１７
で前方側に折り返され、更に反射ミラー４１８で下方側に折り返された後、トーリックレ
ンズ４０８ｃを透過してシアン用の感光体５１０ｃの表面上に高速走査されながら照射さ
れる。図２では、反射ミラー４１７及び反射ミラー４１８が省略されて図示されている。
【００４５】
レーザ光Ｌｃが露光範囲ＳＥｃを露光するときにレーザ光Ｌｃが振れる角度範囲ＡＥｃ
外でかつレーザ光Ｌｃが走査される範囲内におけるレーザ光Ｌｃの光路について説明する
。レーザ光Ｌｃの角度範囲ＡＥｃ外において、露光開始位置ＳＰｃにレーザ光Ｌｃが照射
されるときのレーザ光Ｌｃの照射角度位置より手前の位置、つまり、露光開始直前の位置
に反射ミラー６０１ｃが設けられている。この反射ミラー６０１ｃの配置位置よりも角度
範囲ＡＥｃから離れるように反射ミラー６０４ｃが設けられている。反射ミラー６０１ｃ
で反射されたレーザ光Ｌｃは、レーザ光Ｌｃの発生タイミングを調整するＢＤ（Ｂｅａｍ
Ｄｅｔｅｃｔ）センサ６０３ｃに照射される。ＢＤセンサ６０３ｃは、角度範囲ＡＥｃ
に関して、反射ミラー６０１ｃの配置位置とは反対側に配置される。ＢＤセンサ６０３ｃ
は、図１０に示すように、レーザ光Ｌｃが照射されると検出信号Ｓｃ１を出力する。検出
信号Ｓｃ１は、レーザ光ＬｃがＢＤセンサ６０３ｃに照射される間が「オン」、照射され
ない間が「オフ」となり、矩形の波形として出力される。本実施形態のＢＤセンサ６０３
は、本発明のセンサの一例である。
【００４６】
角度範囲ＡＥｃ外にある反射ミラー６０４ｃで反射されたレーザ光Ｌｃは、図５に示す
ようにトーリックレンズ４０８ｃを透過し、そのレーザ光Ｌｃが透光窓５３５に向かうよ
うに図６に示される反射ミラー６０５ｃで反射される。反射されたレーザ光Ｌｃは、透光
窓５３５に導入されるように反射ミラー６０６ｃで反射される。レーザ光Ｌｃは、透光窓
５３５に導入されると、トナー収容室５３１を横切って進む。レーザ光Ｌｃがトナー収容
室５３１を通過すると、その通過後のレーザ光Ｌｃは反射ミラー６０７ｃで反射され、反
射ミラー６０８ｃに向かって進む。反射ミラー６０８ｃにてレーザ光Ｌｃが上方のスキャ
ナユニット４００側に向かって反射され、反射ミラー６０９ｃに反射されてＢＤセンサ６
０３ｃに照射される。ＢＤセンサ６０３ｃは、図１０に示すように、レーザ光Ｌｃが照射
されると検出信号Ｓｃ１を出力する。本実施形態の反射ミラー６０５から反射ミラー６０
９によって反射される光路は、本発明の光路の一例である。
【００４７】
レーザ光Ｌｃと同様に、レーザ光Ｌｋが露光範囲ＳＥｋを露光するときにレーザ光Ｌｋ
が振れる角度範囲ＡＥｋ外におけるレーザ光Ｌｋもプロセスカートリッジ５００ｋのトナ
ー収容室５３１を通過してＢＤセンサ６０３ｋに照射されるように、反射ミラー６０４ｋ
、６０５ｋ、６０６ｋ、６０７ｋ、６０８ｋ、６０９ｋが配置されている。図示されない
レーザ光Ｌｍ，Ｌｙも同様の構成にてＢＤセンサ６０３ｍ，６０３ｙに照射される。
【００４８】
図２において、レーザ光Ｌの走査の順序としては、トナー残量検知用の反射ミラー６０
４にレーザ光Ｌが照射された後に、反射ミラー６０１の後側に配設されている遮光板６０
２に照射される。その後、反射ミラー６０１に照射され、感光体５１０の露光範囲に照射
される。遮光板６０２は、反射ミラー６０４と反射ミラー６０１との間で、かつ、反射ミ
ラー６０４及び反射ミラー６０１の配置領域を含まない領域に照射されるレーザ光Ｌを遮
光するように配置される。たとえば、反射ミラー６０１ｃの位置は、図３に示すように、
反射ミラー６０４ｃから所定の遮光間隔Ｄ１だけ離れるように配置されている。所定の遮
光間隔Ｄ１は、レーザ光Ｌｃが遮光板６０２ｃに走査される際に、反射ミラー６０４ｃ及
び反射ミラー６０１ｃに照射されないように設けられる。
【００４９】
＜レーザプリンタの制御系の構成＞
次に、図７は、上記のように構成されたレーザプリンタ１００の電気的構成を表すブロ
ック図である。レーザプリンタ１００は、図７に示すように、ＣＰＵ８０１，各種メモリ
領域を備えるＲＯＭ８０２，各種プログラムを記憶するＲＡＭ８０３、スキャナユニット
４００、画像形成部２００、表示部８１０、及び、通信ネットワークに接続されて外部装
置８３０との間でデータの送受信をする通信インタフェース８２０を備えて構成される。
図７において、外部装置８３０はＰＣと図示され、通信インタフェース８２０はＩ／Ｆと
図示されている。スキャナユニット４００は、ポリゴンモータ４０３、レーザダイオード
ＬＤｋ，ＬＤｙ，ＬＤｍ，ＬＤｃ、及び、ＢＤセンサ６０３ｋ、６０３ｙ、６０３ｍ、６
０３ｃ等によって構成される。表示部８１０は、筐体１０３の表面に設けられた周知のデ
ィスプレイ等によって構成される。
【００５０】
ＲＯＭ８０２は、レーザプリンタ１００を制御するための各種制御プログラム、各種設
定値、及び初期値等を記憶している。ＲＡＭ８０３は、ＲＯＭ８０２から読み出された各
種制御プログラムを記憶する作業領域として、あるいは検出信号を一時的に記憶する記憶
領域として利用される。ＣＰＵ８０１は、ＲＯＭ８０２から読み出された制御プログラム
に従って、その処理結果をＲＡＭ８０３に記憶させながら、レーザプリンタ１００の各構
成要素を制御する。
【００５１】
（ＲＡＭのメモリ領域）
ＲＡＭ８０３は、図７に示すように、同期検出メモリ領域ＡＲ１１、及び、残量検出メ
モリ領域ＡＲ１２を有する検出メモリ領域ＡＲ１を備える。同期検出メモリ領域ＡＲ１１
は、画像形成前にポリゴンモータ４０３の回転に合わせてレーザ光の発生タイミングを同
期させるためにＢＤセンサ６０３より出力された検出信号を記憶する。残量検出メモリ領
域ＡＲ１２は、トナー残量検出時にＢＤセンサ６０３より出力された検出信号を記憶する
。
【００５２】
ＲＡＭ８０３は、図７に示すように、遮光検出メモリ領域ＡＲ２１を有する計数メモリ
領域ＡＲ２を備える。遮光検出メモリ領域ＡＲ２１は、残量検出メモリ領域ＡＲ１２に記
憶された検出信号から所定の遮光時間Ｔ２を検出した回数を計数した値を記憶する。
【００５３】
所定の遮光時間Ｔ２は、図３及び図１０に示すように、レーザ光Ｌｃが所定の遮光間隔
Ｄ１だけ遮光板６０２ｃに照射されている時間である。この所定の遮光時間Ｔ２、及び、
後述の所定の周期Ｔ１は、設定値として、ＲＯＭ８０３に記憶される。
【００５４】
（ＲＯＭのメモリ領域及び記憶プログラム）
ＲＯＭ８０２は、図７に示すように、プログラムメモリ領域として、判別領域ＰＲ１、
消灯制御領域ＰＲ２、検出領域ＰＲ３、計数領域ＰＲ４、及び、比較領域ＰＲ５を備える
。判別領域ＰＲ１は、同期信号判別プログラムを記憶する。消灯制御領域ＰＲ２は、消灯
制御プログラムを記憶する。検出領域ＰＲ３は、検出信号記憶プログラムを記憶する。計
数領域ＰＲ４は、計数プログラムを記憶する。比較領域ＰＲ５は、比較プログラムを記憶
する。
【００５５】
同期信号判別プログラムは、ＢＤセンサ６０３ｋ、６０３ｙ、６０３ｍ、６０３ｃから
それぞれ出力された検出信号である同期信号又はトナー残量検出信号のうち、同期信号で
ある検出信号を判別するためのプログラムである。同期信号は、反射ミラー６０１で反射
されたレーザ光ＬがＢＤセンサ６０３に照射されて出力された検出信号である。同期信号
の判別は、同期検出メモリ領域ＡＲ１１に記憶された検出信号が所定の周期Ｔ１で検出さ
れる検出信号を同期信号として判別し、所定の周期Ｔ１に達する前に検出される検出信号
をトナー残量検出信号と判別する。周期の計測は、図１０に示すように、例えば、先に出
力される検出信号の立ち下がりから次に出力される検出信号の立ち下がりまでの時間を用
いて行われる。所定の周期Ｔ１は、例えば、反射ミラー６０１ｃにより反射されたレーザ
光ＬｃがＢＤセンサ６０３ｃに照射されて、ＢＤセンサ６０３ｃより検出信号Ｓｃ１が出
力されたタイミングから次に反射ミラー６０１ｃにより反射されて同様に検出信号Ｓｃ１
が出力されたタイミングまでの時間である。
【００５６】
消灯制御プログラムは、走査されたレーザ光Ｌｃにより感光体５１０ｃが露光される間
の時間だけレーザダイオードＬＤｃを消灯するためのプログラムである。消灯制御プログ
ラムにより、感光体が余計に露光されることを防ぎ、感光体の劣化を防止できる。
【００５７】
検出信号記憶プログラムは、１．２秒分の検出信号を記憶するためのプログラムである
。１．２秒はトナーを攪拌するアジテータ５３６が２回転する時間である。アジテータ５
３６が１回転する時間の検出信号からトナー残量の検出を行うと、トナー残量検出時のア
ジテータ５３の位置、及び、トナーの劣化具合による撹拌状況が異なり、正確なトナー残
量を検出できない問題があるため、少なくとも２回転する時間の検出信号を残量検出メモ
リ領域ＡＲ１２に記憶する。
【００５８】
計数プログラムは、残量検出メモリ領域ＡＲ１２に記憶された検出信号から所定の遮光
時間Ｔ２が検出される回数を計数した値を遮光検出メモリ領域ＡＲ２１に記憶するための
プログラムである。トナー残量検出信号は、反射ミラー６０４で反射されたレーザ光Ｌが
ＢＤセンサ６０３に照射されて出力した検出信号である。
【００５９】
比較プログラムは、遮光検出メモリ領域ＡＲ２１に記憶された値と予めＲＯＭ８０２に
記憶されたトナー残量検出用基準値とを比較する。
【００６０】
＜制御動作＞
次に、レーザプリンタ１００で実行される制御について説明する。ＣＰＵ８０１は、電
源投入時等の所定タイミングで、ＲＯＭ８０２に記憶されたプログラムに基づいて図８に
示すような処理を実行する。図８は、レーザプリンタ１００のメイン動作を表すフローチ
ャートである。図９は本発明の第１の実施形態におけるトナー残量検出を表すフローチャ
ートである。図１１は本発明の第１の実施形態におけるトナー残量が少ないときのＢＤセ
ンサ６０３から出力される検出信号の波形図である。
【００６１】
次にレーザプリンタ１００のメイン動作について図８に示すフローチャートを用いて説
明する。レーザプリンタ１００に電源が投入されると、図８に示すフローチャートに従う
メインプログラムが開始される。まず、Ｓ１０１にて、印刷開始指令があるか否かが判断
される。Ｓ１０１では、印刷開始指令があると判断されるまでＳ１０１の処理が繰り返さ
れる。印刷開始指令があると判断されると（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、Ｓ１０２にてポリゴン
モータ４０３の回転数が確認される。ここでポリゴンモータ４０３の回転数が安定してい
ることを確認されると、Ｓ１０３に進む。ポリゴンモータ４０３の回転数が安定していな
い場合、エラーとなる。ポリゴンモータ４０３の回転数が安定するとは、ＢＤセンサの信
号周期が２５０μｓとなるようにポリゴンモータ４０３が回転することである。
【００６２】
次にＳ１０３では、同期信号判別プログラムが実行され、ポリゴンモータ４０３の回転
に合わせてレーザダイオードＬＤの発光タイミングが同期される。レーザダイオードＬＤ
の発光タイミングの同期では、レーザ光Ｌが反射ミラー６０１に反射されてＢＤセンサ６
０３に照射された時にＢＤセンサ６０３から出力された検出信号が同期信号として用いら
れる。Ｓ１０３で発光タイミングが同期されると、Ｓ１０４で画像形成が開始される。所
定の印刷ジョブが実行されて、画像形成が終了したと判断されると（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）
、Ｓ１０６に進む。本実施形態では、画像形成の終了は、１つの印刷ジョブが終了した時
点とする。Ｓ１０６では、トナー残量検出が行われる。Ｓ１０６の処理が行われる時点で
もポリゴンモータ４０３の回転数は安定するように制御されている。本実施形態のＳ１０
６、Ｓ２０１からＳ２０７、及び、ＣＰＵ８０１は、本発明のトナー残量検出部の一例で
ある。
【００６３】
Ｓ１０６のトナー残量検出プログラムが開始されると、図９のフローチャートの処理が
行われる。Ｓ２０１では、消灯制御プログラムが実行され、感光体５１０を露光する露光
範囲ＳＥ内ではレーザ光Ｌが照射されないようにレーザダイオードを消灯させ、反射ミラ
ー６０１にレーザ光Ｌが照射されるようにレーザダイオードを点灯させる制御が行われる
。この消灯制御の実行は、画像形成が終了し、感光体の露光が不要であるためである。同
期信号が検出されたタイミングでレーザダイオードを消灯させる。点灯開始のタイミング
は、消灯の後、露光範囲ＳＥを走査する所定時間が経過した後である。
【００６４】
Ｓ２０１で消灯制御プログラムが実行されると、Ｓ２０２に進む。Ｓ２０２では、検出
信号記憶プログラムが実行され、トナー残量検出のために検出信号が残量検出メモリ領域
ＡＲ１２に記憶される。本実施形態のＳ２０２、及び、ＣＰＵ８０１は、本発明の時間計
測部の一例である。次に２０３では、消灯制御プログラムの実行を終了し、Ｓ２０４に進
む。Ｓ２０４では、計数プログラムが実行され、トナー残量検出のために記憶された検出
信号からトナー残量検出信号の検出回数を計数するために、所定の遮光時間Ｔ２が検出さ
れる回数が計数される。所定の遮光時間Ｔ２の検出は、図１０及び図１１に示すように、
検出信号Ｓｃ１が「オフ」になっている時間が遮光時間Ｔ２になったか否かにより行われ
る。本実施形態のＳ２０４、及び、ＣＰＵ８０１は、本発明の判別部の一例である。本実
施形態のＳ２０４、及び、ＣＰＵ８０１は、本発明の遮光検出部の一例である。本実施形
態のＳ２０４、及び、ＣＰＵ８０１は、本発明の第１計数部の一例である。
【００６５】
次にＳ２０５では、比較プログラムが実行され、所定の遮光時間Ｔ２を検出した回数が
所定回数以上か否かが判断される。この所定回数は、例えば、アジテータが２回転する間
にレーザ光が４８００回走査される回数のうち半分である２４００回とする。所定の遮光
時間Ｔ２を検出した回数が所定回数以上であると判断されると（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、Ｓ
２０６に進む。Ｓ２０６では、表示部８１０にトナー残量が所定量よりも少ない旨が表示
されることにより報知され、トナーの残量検出を終了する。所定の遮光時間Ｔ２を検出し
た回数が所定回数以上でないと判断されると（Ｓ２０５：Ｎｏ）、Ｓ２０７に進み、トナ
ー残量が所定量よりも多い旨が報知され、トナーの残量検出を終了する。この所定量とは
、プロセスカートリッジ５００がドロワユニット５６０に装着されてアジテータ５３６が
静止した状態で、トナーの残量が透光窓５３５の最下端の高さ以下になっている量である
。トナー残量が所定量よりも少ないときは、図１１に示すように、トナー残量検出信号が
出力される回数が増加されることにより、トナー残量が所定量よりも多いときと比較して
、遮光時間Ｔ２の間隔を置いて２つの連続する検出信号Ｓｃ１が出力される回数が多くな
り、遮光時間Ｔ２が検出される回数も多くなる。トナー残量が所定量よりも多いときは、
図１０に示すように、トナー残量が所定量よりも少ないときと比較して、遮光時間Ｔ２が
検出される回数が少なくなる。本実施形態のＳ２０５、及び、ＣＰＵ８０１は、本発明の
判断部の一例である。
【００６６】
トナー収容室５３１にトナーが多いときは、反射ミラー６０４から反射されたレーザ光
Ｌがトナーにより遮光され、ＢＤセンサ６０３に照射されないことがある。これに対し、
反射ミラー６０１から反射されたレーザ光Ｌはトナー収容室５３１を通過しないでＢＤセ
ンサ６０３に照射されるため、トナー残量に関係なく、毎回検出される。したがって、所
定の遮光時間Ｔ２が検出されるときは、検出された遮光時間Ｔ２の前の検出信号が反射ミ
ラー６０４からのレーザ光Ｌにより発生されたもので、検出された遮光時間Ｔ２の後の検
出信号が反射ミラー６０１からのレーザ光Ｌにより発生されたものであることが判定でき
る。所定の遮光時間Ｔ２が検出されないときは、反射ミラー６０１からのレーザ光Ｌによ
り発生された検出信号であることが判別できる。
【００６７】
図３に示すように、反射ミラー６０４と反射ミラー６０１との所定の遮光間隔Ｄ１を予
め設定しておくため、所定の遮光時間Ｔ２を検出することで反射ミラー６０４と反射ミラ
ー６０１とのどちらにより反射されてＢＤセンサ６０３に照射されたレーザ光Ｌであるか
を判別することができる。
【００６８】
＜効果＞
第１の実施形態によれば、同期信号とトナー残量検出信号とがＢＤセンサ６０３によっ
て出力され、同期信号判別プログラム、検出信号記憶プログラム、計数プログラム、及び
、比較プログラムにより、レーザダイオードＬＤによるレーザ光Ｌの発生と露光とを同期
させるためのセンサとトナー残量検出に用いるセンサとを兼用することから、トナー残量
検出のための回路構成を簡易化できる。
【００６９】
第１の実施形態によれば、反射ミラー６０４ｃに反射されたレーザ光Ｌｃはトナー収容
室５３１を通過してＢＤセンサ６０３ｃに導かれるため、トナーによりレーザ光Ｌｃが遮
られることがあるが、反射ミラー６０１ｃに反射されたレーザ光Ｌｃは必ずＢＤセンサ６
０３ｃに導かれるため検出信号Ｓｃ１が１回の主走査毎に発生される。したがって、１回
の主走査で、１つの検出信号Ｓｃ１だけ発生された場合は、反射ミラー６０１ｃに反射さ
れたレーザ光Ｌｃであることが判別できる。また、１回の主走査において２つの検出信号
Ｓｃ１が発生された場合、反射ミラー６０４ｃの配置位置が反射ミラー６０１ｃの配置位
置よりも露光範囲ＳＥｃから離れているため、レーザ光Ｌｃが照射される順序が決められ
る。よって、反射ミラー６０１ｃと反射ミラー６０４ｃとのどちらに反射されたレーザ光
により発生された検出信号Ｓｃ１であるかを、１回の主走査期間における検出信号Ｓｃ１
の発生順序により正確に判別できる。
【００７０】
第１の実施形態によれば、反射ミラー６０１ｃに反射されたレーザ光ＬｃはＢＤセンサ
６０３ｃに必ず導かれて検出信号Ｓｃ１が発生される。反射ミラー６０４ｃに反射された
レーザ光Ｌｃは、トナー収容室５３１を通過してＢＤセンサ６０３ｃに導かれるため、ト
ナーによりレーザ光Ｌｃが遮られることがある。反射ミラー６０１ｃの配置位置と反射ミ
ラー６０４ｃの配置位置との間に遮光板６０２ｃが配置されているため、反射ミラー６０
４ｃに反射されたレーザ光ＬｃがＢＤセンサ６０３ｃに導かれる場合、１回の主走査毎に
２つの検出信号Ｓｃ１が発生され、この２つの検出信号Ｓｃ１の間の時間として所定の遮
光時間Ｔ２が検出される。すなわち所定の遮光時間Ｔ２が検出されると、検出された所定
の遮光時間Ｔ２の直前に発生された検出信号Ｓｃ１が反射ミラー６０４ｃに反射されたレ
ーザ光Ｌｃによって発生されたと判別できる。また検出された所定の遮光時間Ｔ２の直後
に発生された検出信号Ｓｃ１が反射ミラー６０１ｃに反射されたレーザ光によって発生さ
れたと判別できる。所定の遮光時間Ｔ２が検出されない場合は、反射ミラー６０４ｃに反
射されたレーザ光Ｌｃがトナー収容室５３１を通過していないと考えられるため、発生さ
れた検出信号Ｓｃ１は反射ミラー６０１ｃに反射されたレーザ光Ｌｃによって発生された
と判別できる。したがって、所定の遮光時間Ｔ２を検出することで、不用意な遮光及びノ
イズに影響されることなく、反射ミラー６０１ｃ及び反射ミラー６０４ｃのどちらから反
射されたレーザ光Ｌｃによって発生された検出信号Ｓｃ１であるか判別することができ、
トナーの残量を検出するための検出信号Ｓｃ１とレーザ光Ｌｃの発生を露光と同期させる
ための検出信号Ｓｃ１とを混同せずに判別できる。
【００７１】
第１の実施形態によれば、検出信号記憶プログラムが実行されるとトナーを攪拌するア
ジテータ５３６が２回転する１．２秒分の検出信号Ｓｃ１が記憶され、計数プログラムに
よってＣＰＵ８０１が遮光時間Ｔ２の検出回数を計数し、比較プログラムが実行されるこ
とによりその回数が所定回数以上であるか否かＣＰＵ８０１が判断することによって、ト
ナー残量を検出することができる。したがって、検出信号Ｓｃ１に多少ノイズが入っても
トナー残量を検出できるため、より精度の高いトナー残量の検出ができる。
【００７２】
［第２の実施形態］
第２の実施形態について、図１２から図１６を用いて説明する。図１２は本発明の第２
の実施形態におけるスキャナユニット４００の内部構成を表す上面図である。図１３は本
発明の第２の実施形態における反射ミラー６０１ｃと反射ミラー６０４ｃとの位置関係を
表す拡大図である。図１４は本発明の第２の実施形態におけるトナー残量検出を表すフロ
ーチャートである。図１５は本発明の第２の実施形態におけるトナー残量が少ないときの
ＢＤセンサ６０３から出力される検出信号の波形図である。図１６は本発明の第２の実施
形態におけるトナー残量が多いときのＢＤセンサ６０３から出力される検出信号の波形図
である。
【００７３】
第２の実施形態は、第１の実施形態における図１に示すレーザプリンタ１００の全体の
内部構成、図４に示すポリゴンミラー４０２により偏向されるレーザ光、図５に示すスキ
ャナユニット４００の内部構成、図６に示す露光範囲外のレーザ光Ｌｃがトナー収容室５
３１を通過する光路とプロセスカートリッジ５００ｃとの位置関係、図７に示す電気的構
成、図８に示すレーザプリンタ１００のメイン動作について、第１の実施形態と共通する
。第２の実施形態は、第１の実施形態における図２に示す反射ミラー６０１の位置、反射
ミラー６０４の位置、及び、遮光板６０２の有無について異なり、その他の構成について
は第１の実施形態と共通する。第２の実施形態は、第１の実施形態における図９に示すト
ナー残量を検出する処理について第１の実施形態と共通しており、Ｓ３０１及びＳ３０２
の処理だけが異なる。第２の実施形態では、第１の実施形態と異なるスキャナユニット４
００の内部構成について図１２及び図１３を用いて説明する。第２の実施形態では、第１
の実施形態と異なるトナー残量を検出する処理について図１４を用いて説明する。第１の
実施形態と共通する構成及び処理については説明を省略する。
【００７４】
＜スキャナユニット＞
スキャナユニット４００の内部構成は、図２に示される反射ミラー６０１ｃ、遮光板６
０２ｃ、反射ミラー６０４ｃの構成に代わり、図１２に示すように、反射ミラー６１１ｃ
、反射ミラー６１４ｃの構成が採用されている。同様に図２に示される反射ミラー６０１
ｋ、遮光板６０２ｋ、反射ミラー６０４ｋの構成に代わり、図１２に示すように、反射ミ
ラー６１１ｋ、反射ミラー６１４ｋの構成が採用されている。
【００７５】
反射ミラー６１１ｃは図２に示される反射ミラー６０１ｃと同じ位置に配置される。反
射ミラー６１４ｃは、反射ミラー６１１ｃの配置位置よりも角度範囲ＡＥｃから離れるよ
うに配置され、かつ、反射ミラー６１１ｃと隣接して配置される。図１３に示すように、
反射ミラー６１１ｃと反射ミラー６１４ｃとの間をレーザ光Ｌｃが通過しないように、反
射ミラー６１１ｃと反射ミラー６１４ｃとを隣接して配置する。反射ミラー６１１ｋと反
射ミラー６１４ｋとについても同様に配置される。また、反射ミラー６１１ｙ、反射ミラ
ー６１４ｙ、反射ミラー６１１ｍ、及び、反射ミラー６１４ｍは図示されていないが、ス
キャナユニット４００のケーシング４０１内には、反射ミラー６１１ｃ、反射ミラー６１
４ｃ、反射ミラー６１１ｋ、及び、反射ミラー６１４ｋと同じように設けられている。
【００７６】
＜レーザプリンタの制御系の構成＞
第２の実施形態のＲＡＭ８０３は、受光検出メモリ領域ＡＲ２２を有する計数メモリ領
域ＡＲ２を備える。受光検出メモリ領域ＡＲ２２は、残量検出メモリ領域ＡＲ１２に記憶
された検出信号から所定の受光時間Ｔ３を検出した回数を計数した値を記憶する。所定の
受光時間Ｔ３は、反射ミラー６１１ｃから反射されたレーザ光Ｌｃと反射ミラー６１４ｃ
から反射されたレーザ光Ｌｃとが合わされてＢＤセンサ６０３ｃから出力された検出信号
Ｓｃ２の受光時間である。反射ミラー６１１ｃと反射ミラー６１４ｃとが隣接して配置さ
れているため、レーザ光Ｌｃを１回主走査すると、図１５及び図１６に示すように、同期
信号とトナー残量検出信号とが合わさった検出信号Ｓｃ２が出力される。
【００７７】
１回の主走査にかかる時間である所定の周期Ｔ１は、例えば、反射ミラー６１１ｃによ
り反射されたレーザ光ＬｃがＢＤセンサ６０３ｃに照射されて、ＢＤセンサ６０３ｃより
検出信号Ｓｃ２が出力されたタイミングから次に反射ミラー６１１ｃにより反射されて同
様に検出信号Ｓｃ２が出力されたタイミングまでの時間である。所定の周期Ｔ１の計測は
、先の検出信号Ｓｃ２が立ち下がりから次の検出信号Ｓｃ２が立ち下がりまでの時間を用
いて行われる。
【００７８】
第２の実施形態の計数領域ＰＲ４は、受光計数プログラムを記憶する。第２の実施形態
の比較領域ＰＲ５は、受光比較プログラムを記憶する。受光計数プログラムは、残量検出
メモリ領域ＡＲ１２に記憶された検出信号から所定の受光時間Ｔ３が検出される回数を計
数した値を受光検出メモリ領域ＡＲ２２に記憶するためのプログラムである。受光比較プ
ログラムは、受光検出メモリ領域ＡＲ２２に記憶された値と予めＲＯＭ８２に記憶された
トナー残量検出用基準値とを比較する。
【００７９】
＜トナー残量検出＞
第２の実施形態のトナー残量検出の処理は、第１の実施形態における図９のＳ２０４及
びＳ２０５と異なり、図１４に示すようにＳ３０１とＳ３０２との処理が行われる。第１
の実施形態と同様にＳ２０３までの処理が終わると、第２の実施形態ではＳ３０１に進む
。Ｓ３０１では、受光計数プログラムが実行され、トナー残量検出のために記憶された検
出信号からトナー残量検出信号の検出回数を計数するために、所定の受光時間Ｔ３が検出
される回数が計数される。トナー残量の検出は、トナー残量検出信号の検出回数によって
検出される。本実施形態のＳ３０１、及び、ＣＰＵ８０１は、本発明の時間判断部の一例
である。
【００８０】
Ｓ３０１の処理が終了するとＳ３０２に進む。Ｓ３０２では、受光比較プログラムが実
行され、所定の受光時間Ｔ３を検出した回数が所定回数以上か否かが判断される。この所
定回数は、例えば、第１の実施形態と同様に２４００回とする。所定の受光時間Ｔ３を検
出した回数が所定回数以上であると判断されると（Ｓ３０２：Ｙｅｓ）、Ｓ２０６に進む
。Ｓ２０６では、表示部８１０にトナー残量が所定量よりも少ない旨が表示されることに
より報知され、トナーの残量検出を終了する。所定の受光時間Ｔ３を検出した回数が所定
回数以上でないと判断されると（Ｓ３０２：Ｎｏ）、Ｓ２０７に進み、トナー残量が所定
量よりも多い旨が報知され、トナーの残量検出を終了する。本実施形態のＳ３０２、及び
、ＣＰＵ８０１は、本発明の回数判断部の一例である。
【００８１】
＜効果＞
第２の実施形態によれば、所定の１．２秒間に、受光計数プログラムによってＣＰＵ８
０１が計数した回数が所定回数以上であるか否か判断することによってトナー残量を検出
することができる。したがって、検出信号Ｓｃ２に多少ノイズが入ってもトナー残量を検
出できるため、より精度の高いトナー残量の検出ができる。
【００８２】
［変形例］
本発明は、本実施形態に限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種
々の変形が可能である。以下にその変形の一例を述べる。
【００８３】
本実施形態では、トナー残量検出においてアジテータ５３６が少なくとも２回転する時
間に記憶された検出信号を用いたが、アジテータ５３６が３回転以上する時間に記憶され
た検出信号を用いてトナー残量を検出してもよい。
【００８４】
第１の実施形態における所定の遮光時間Ｔ２について、遮光板６０２を用いない変形例
について図１７及び図１８を用いて説明する。図１７は本発明の変形例におけるスキャナ
ユニット４００の内部構成を表す上面図である。図１８は本発明の変形例における反射ミ
ラー６０１ｃと反射ミラー６０４ｃとの位置関係を表す拡大図である。本実施形態では、
図２に示すように、遮光板６０２を用いて所定の遮光時間Ｔ２を検出したが、図１７及び
図１８に示すように、遮光板６０２を用いずに所定の間隔Ｄ１だけ反射ミラー６０１と反
射ミラー６０４との距離を離して配置してもよい。図１７において、レーザ光Ｌｃの走査
は、トナー残量検知用の反射ミラー６０４ｃにレーザ光Ｌｃが照射された後に、反射ミラ
ー６０１ｃに照射され、感光体５１０ｃの露光範囲の順に照射される。反射ミラー６０１
ｃの位置は、図１８に示すように、反射ミラー６０４ｃから所定の間隔Ｄ１だけ離れた位
置に配置されている。所定の間隔Ｄ１は、レーザ光Ｌｃが反射ミラー６０４ｃに照射し終
わる位置から反射ミラー６０１ｃに照射し始める位置までのポリゴンミラー４０２の反射
位置を中心とするレーザ光の走査角度である。
【００８５】
本実施形態では、トナー残量検出プログラムが実行されるタイミングが画像形成終了後
であったが、その他に電源投入時、プロセスカートリッジ２００の交換時、及び、画像形
成前でもよい。なお、画像形成終了後は、１つの画像形成ジョブの終了後であっても、レ
ーザプリンタ１００に複数の画像形成ジョブが要求された場合に、その複数の画像形成ジ
ョブが全て終了した後でもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１００レーザプリンタ
４０２・・・ポリゴンミラー
５３１・・・トナー収容室
６０１・・・反射ミラー
６０３・・・ＢＤセンサ
６０４・・・反射ミラー
６０５・・・反射ミラー
６０６・・・反射ミラー
６０７・・・反射ミラー
６０８・・・反射ミラー
６０９・・・反射ミラー
８０１・・・ＣＰＵ
８０２・・・ＲＯＭ
８０３・・・ＲＡＭ
ＳＥ・・・露光範囲
Ｌ・・・レーザ光
Ｓｃ１・・・検出信号
ＬＤ・・・レーザダイオード
【図１】
2012013955.tif 000003
【図２】
2012013955.tif 000004
【図３】
2012013955.tif 000005
【図４】
2012013955.tif 000006
【図５】
2012013955.tif 000007
【図６】
2012013955.tif 000008
【図７】
2012013955.tif 000009
【図８】
2012013955.tif 000010
【図９】
2012013955.tif 000011
【図１０】
2012013955.tif 000012
【図１１】
2012013955.tif 000013
【図１２】
2012013955.tif 000014
【図１３】
2012013955.tif 000015
【図１４】
2012013955.tif 000016
【図１５】
2012013955.tif 000017
【図１６】
2012013955.tif 000018
【図１７】
2012013955.tif 000019
【図１８】
2012013955.tif 000020