(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、
現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記現像剤収容部に配置された複数の電極からなる第１の現像剤量検知手段と、
前記第１の現像剤量検知手段の複数の電極間の静電容量を検出するための第１の静電容量検出手段と、
静電容量値と現像剤量との関係を表す第１の相関テーブルと、前記第１の相関テーブルとは異なる静電容量値と現像剤量との関係を表す第２の相関テーブルと、が記憶された現像剤量換算手段であって、前記現像剤収容部内の現像剤量の変動に対して前記第１の静電容量検出手段の検出結果が変化しない領域にある場合に、前記検出結果、前記第１の相関テーブル、及び、前記第２の相関テーブルに応じた補正幅を決定し、前記検出結果から導かれる換算結果を前記補正幅を用いて補正することによって、前記現像剤収容部内の現像剤量を算出する現像剤量換算手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項２】
前記補正幅は、（ａ）前記検出結果が変化しない領域にある場合の前記第１の静電容量検出手段の検出結果に関して、静電容量値と現像剤量との関係が前記第１の相関テーブルに従う場合の既定値と実際の検出結果との差分、及び、静電容量値と現像剤量との関係が前記第１の相関テーブルに従う場合の既定値と、静電容量値と現像剤量値との関係が前記第２の相関テーブルに従う場合の既定値との差分に基づいて補正係数を求め、（ｂ）前記第１の静電容量検出手段の検出結果と前記第１の相関テーブルとを比較して算出した現像剤量と、前記第１の静電容量検出手段の検出結果と前記第２の相関テーブルとを比較して算出した現像剤量との差分に、前記補正係数を乗じることで決定することを特徴とする請求項１の電子写真画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の相関テーブルと前記第２の相関テーブルとは、それぞれ前記第１の現像剤量検知手段の複数の電極の相対位置が異なる場合の、静電容量値と現像剤量との関係を表すことを特徴とする請求項１又は２の電子写真画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の静電容量検出手段は、前記第１の現像剤量検知手段の複数の電極の少なくとも１つに電圧を印加した際に電極間に生起する静電容量を検出するものであって、前記第１の相関テーブルと前記第２の相関テーブルとは、それぞれ前記第１の現像剤量検知手段の複数の電極の少なくとも１つに印加する電圧の電圧値が異なる場合の静電容量値と現像剤量との関係を表すことを特徴とする請求項１、２又は３の電子写真画像形成装置。
【請求項５】
前記電子写真画像形成装置は記憶手段を備え、該記憶手段は、前記検出結果が変化しない領域にある場合の前記第１の静電容量検出手段の検出結果に応じたデータを記憶することを特徴とする請求項１の電子写真画像形成装置。
【請求項６】
前記記憶手段に記憶された前記検出結果が変化しない領域にある場合の前記第１の静電容量検出手段の検出結果に応じたデータと、前記第１の相関テーブルと、前記第１の相関テーブルとは異なる静電容量値と現像剤量との関係を表す第２の相関テーブルと、に応じて補正幅を決定し、前記第１の現像剤量換算手段の換算結果に前記補正幅を加算することで、前記第１の現像剤量換算手段による換算結果を補正することを特徴とする請求項５の電子写真画像形成装置。
【請求項７】
前記記憶手段に記憶されるデータは、前記検出結果が変化しない領域にある場合の前記第１の静電容量検出手段の検出結果に関して、静電容量値と現像剤量との関係が前記第１の相関テーブルに従う場合の既定値と実際の検出結果との差分、及び、静電容量値と現像剤量との関係が前記第１の相関テーブルに従う場合の既定値と、静電容量値と現像剤量値との関係が前記第２の相関テーブルに従う場合の既定値との差分に基づいて求めた補正係数であり、
前記補正幅は、前記第１の静電容量検出手段の検出結果と前記第１の相関テーブルとを比較して算出した現像剤量と、前記第１の静電容量検出手段の検出結果と前記第２の相関テーブルとを比較して算出した現像剤量との差分に、前記補正係数を乗じることで決定することを特徴とする請求項６の電子写真画像形成装置。
【請求項８】
前記第１の相関テーブルと前記第２の相関テーブルとは、それぞれ前記第１の現像剤量検知手段の複数の電極の相対位置が異なる場合の、静電容量値と現像剤量との関係を表すことを特徴とする請求項６又は７の電子写真画像形成装置。
【請求項９】
前記第１の静電容量検出手段は、前記第１の現像剤量検知手段の複数の電極の少なくとも１つに電圧を印加した際に電極間に生起する静電容量を検出するものであって、前記第１の相関テーブルと前記第２の相関テーブルとは、それぞれ前記第１の現像剤量検知手段の複数の電極の少なくとも１つに印加する電圧の電圧値が異なる場合の静電容量値と現像剤量との関係を表すことを特徴とする請求項６、７又は８の電子写真画像形成装置。
【請求項１０】
更に、前記現像剤収容部に設けられる、前記第１の現像剤量検知手段とは異なる領域の現像剤量を検出するための第２の現像剤量検知手段と、前記第２の現像剤量検知手段による検知結果を現像剤量に換算する第２の現像剤量換算手段と、を有し、前記第１の現像剤量換算手段の換算結果を補正した値に基づいて、前記第１の現像剤量換算手段による換算結果若しくは前記第２の現像剤量換算手段の換算結果を選択し、前記現像剤容器内の現像剤量を検出することを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項１１】
前記第２の現像剤量検知手段は複数の電極を備え、前記第２の現像剤量検知手段の複数の電極間の静電容量を検出するための第２の静電容量検出手段の検出結果を、前記第２の現像剤量換算手段により現像剤量に換算することを特徴とする請求項１０の電子写真画像形成装置。
【請求項１２】
前記第１の現像剤量検知手段は、前記複数の電極として現像剤を像担持体に供給するための現像手段と、前記現像手段との間の静電容量を測定するための電極部材とからなり、
前記第２の現像剤量検知手段は、所定の間隔をもって平行に同一平面上に形成された入力側と出力側の一対の電極を有し、電極間の静電容量を測定するための電極部材であり、現像剤に接する測定側電極と現像剤に接しない基準電極を有していることを特徴とする請求項１１の電子写真画像形成装置。
【請求項１３】
前記第１の現像剤量検知手段は、前記第２の現像剤量検知手段よりも少ない現像剤量領域の現像剤に対し感度を有することを特徴とする請求項１０、１１又は１２の電子写真画像形成装置。
【請求項１４】
プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
（ａ）電子写真感光体と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために用いる現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像手段と、前記現像手段との間の静電容量を測定するための電極部材と、からなる第１の現像剤量検知手段と、
記憶手段と、
を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、
（ｂ）前記プロセスカートリッジが装着された状態で、前記第１の現像剤量検知手段の前記現像手段と前記電極との間の静電容量を検出するための第１の静電容量検出手段と、
（ｃ）静電容量値と現像剤量との関係を表す第１の相関テーブルと、前記第１の相関テーブルとは異なる静電容量値と現像剤量との関係を表す第２の相関テーブルと、が記憶された現像剤量換算手段であって、前記現像剤収容部内の現像剤量の変動に対して前記第１の静電容量検出手段の検出結果が変化しない領域にある場合に、前記検出結果、前記第１の相関テーブル、及び、前記第２の相関テーブルに応じた補正幅を決定し、前記検出結果から導かれる換算結果を前記補正幅を用いて補正することによって、前記現像剤収容部内の現像剤量を算出する現像剤量換算手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項１５】
前記プロセスカートリッジは更に、所定の間隔をもって平行に同一平面上に形成された入力側と出力側の一対の電極を有し、電極間の静電容量を測定するための電極部材であり、現像剤に接する測定側電極と現像剤に接しない基準電極を有している第２の現像剤量検知手段を有し、装置本体は更に、前記プロセスカートリッジが装着された状態で、前記第２の現像剤量検知手段の一対の電極間の静電容量を検出するための第２の静電容量検出手段と、前記第２の静電容量検出手段の検出結果を現像剤量に換算する第２の現像剤量換算手段と、を有し、前記第１の現像剤量換算手段の換算結果を補正した値に基づいて、前記第１の現像剤量換算手段による換算結果若しくは前記第２の現像剤量換算手段の換算結果を選択し、前記現像剤容器内の現像剤量を検出することを特徴とする請求項１４の電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤量を検出し得る現像剤量検出装置を備えた電子写真画像形成装置、更には、プロセスカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザービームプリンタ等）、電子写真ファクシミリなどが含まれる。
【０００３】
又、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段の少なくとも一つと、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、又は少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものをいう。
【０００４】
【従来の技術】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体としての電子写真感光体と、この電子写真感光体に作用するプロセス手段である帯電手段、現像手段、クリーニング手段を一体的にプロセスカートリッジとし、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に取り外し可能に装着する構成のものが広く用いられている。
【０００５】
このようなプロセスカートリッジ方式の電子写真画像形成装置ではユーザー自身がカートリッジを交換しなければならないため、現像剤が消費された場合にユーザーに報知する手段、即ち、現像剤量検出装置が必要となる。
【０００６】
従来、現像剤量検出装置としては、プロセスカートリッジが一体的に備えた現像剤容器内に現像剤量検知手段として２本の電極を設け、この２本の電極間の静電容量の変化を検知する構成のものがある。つまり、現像剤として通常用いられるトナーを構成する材料の誘電率は、空気の誘電率とは異なることから、電極間に分布したトナーの量に応じて電極間の静電容量は変化する。これにより、電極間に電圧（例えば、交流電圧）を印加することで静電容量を検出して、所定のレベルと比較することで現像剤容器内の現像剤量に逐次に変換することができる。そして、その結果を例えば画像形成装置の表示部などに表示し、ユーザーに現像剤量を逐次に通知することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の現像剤量検出装置においては、下記の場合に現像剤量の検出が正確に行えない虞があった。
（１）電極の位置が所定位置からずれた場合、電極間の静電容量が変化してしまう。
（２）電極に印加する電圧（例えば、交流電圧）の電圧値が変化した場合には、静電容量値を誤検知してしまう。
【０００８】
又、異なる現像剤量の領域を検出する複数の現像剤量検知手段を備え、いずれかの検出結果を選択することで広領域の現像剤量の検出を行う現像剤量検出装置を備えた画像形成装置において、現像剤量の検出結果の選択をいずれかの現像剤量検知手段の検出結果に応じて行う場合、上記（１）、（２）の問題によって、検出精度が更に悪化する虞があった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、一般には、現像剤量の検出精度の向上した電子写真画像形成装置を提供することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、静電容量測定方式の現像剤量検知手段が備えた電極の位置及び／又は電極への印加電圧値が所定値からずれた場合であっても、精度良く現像剤量を検出することのできる電子写真画像形成装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、異なる現像剤量の領域を検出する複数の現像剤量検知手段を備え、いずれかの検出結果を選択することで広領域の現像剤量の検出を行う構成において、現像剤量検知手段が備えた電極の位置及び／又は電極への印加電圧が所定値からずれた場合であっても、複数の現像剤量検知手段の検出結果の切替を精度よく行うことのできる電子写真画像形成装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る電子写真画像形成装置にて達成される。要約すれば、第１の主要な本発明は、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置であって、現像剤を収容する現像剤収容部と、前記現像剤収容部に配置された複数の電極からなる第１の現像剤量検知手段と、前記第１の現像剤量検知手段の複数の電極間の静電容量を検出するための第１の静電容量検出手段と、静電容量値と現像剤量との関係を表す第１の相関テーブルと、前記第１の相関テーブルとは異なる静電容量値と現像剤量との関係を表す第２の相関テーブルと、が記憶された現像剤量換算手段であって、前記現像剤収容部内の現像剤量の変動に対して前記第１の静電容量検出手段の検出結果が変化しない領域にある場合に、前記検出結果、前記第１の相関テーブル、及び、前記第２の相関テーブルに応じた補正幅を決定し、前記検出結果から導かれる換算結果を前記補正幅を用いて補正することによって、前記現像剤収容部内の現像剤量を算出する現像剤量換算手段と、を有することを特徴とする電子写真画像形成装置である。
【００１３】
第２の主要な本発明によれば、プロセスカートリッジを着脱可能であって、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
（ａ）電子写真感光体と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するために用いる現像剤を収容する現像剤収容部と、
前記電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像手段と、前記現像手段との間の静電容量を測定するための電極部材と、からなる第１の現像剤量検知手段と、
記憶手段と、
を有するプロセスカートリッジを取り外し可能に装着するための装着手段と、
（ｂ）前記プロセスカートリッジが装着された状態で、前記第１の現像剤量検知手段の前記現像手段と前記電極との間の静電容量を検出するための第１の静電容量検出手段と、
（ｃ）静電容量値と現像剤量との関係を表す第１の相関テーブルと、前記第１の相関テーブルとは異なる静電容量値と現像剤量との関係を表す第２の相関テーブルと、が記憶された現像剤量換算手段であって、前記現像剤収容部内の現像剤量の変動に対して前記第１の静電容量検出手段の検出結果が変化しない領域にある場合に、前記検出結果、前記第１の相関テーブル、及び、前記第２の相関テーブルに応じた補正幅を決定し、前記検出結果から導かれる換算結果を前記補正幅を用いて補正することによって、前記現像剤収容部内の現像剤量を算出する現像剤量換算手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子写真画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１６】
実施例１
図１を参照して、本発明に係る画像形成装置の一実施例について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略構成を示している。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置本体１に対して通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどとされる外部機器から送信される画像情報に応じて、電子写真方式を用いて記録材、例えば、記録用紙、ＯＨＰシートなどに画像を形成するレーザービームプリンタとされる。又、本実施例の画像形成装置１００は、電子写真感光体と、電子写真感光体に作用するプロセス手段とが一体的にカートリッジ化されて装置本体に着脱可能とされた、プロセスカートリッジ方式を採用している。
【００１７】
画像形成装置１００は、像担持体としての図中矢印方向に回転駆動される円筒状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム２１を有する。感光ドラム２１の表面は、感光ドラム２１に当接して従動回転するローラ状の帯電手段である帯電ローラ２２によって均一に帯電される。帯電された感光ドラム２１の表面は、露光手段としてのレーザスキャナユニット３から照射される、画像情報に応じたレーザ光によって走査露光される。こうして、感光ドラム２１上に目的の画像情報の静電潜像が形成される。この静電潜像は次いで現像装置２３により現像される。
【００１８】
即ち、本実施例では、現像装置２３は、現像剤収容部であるポリスチレンなどの樹脂から成るトナー容器（現像剤容器）２３ｄ内に、現像剤としての磁性一成分トナー（トナー）を収容している。現像装置２３の感光ドラム２１との対向部は、感光ドラム２１の長手方向に沿って開口しており、この開口部に、現像手段としての図中矢印方向に回転可能な現像剤担持体（現像ローラ）２３ａが配設されている。現像ローラ２３ａは、内部に磁界発生手段として固定マグネットロール２３ｂを有している。又、本実施例では、トナー容器２３ｄには３つの攪拌部材２３ｅ、２３ｆ、２３ｇが設けられている。それぞれの攪拌部材は回転軸２０１と、回転軸２０１に固定された翼部２０２を有しており、図中矢印方向に回転することで、トナー容器２３ｄ内のトナーを攪拌しながら現像ローラ２３ａ方向へと搬送する。そして、マグネットロール２３ｂの磁界により磁性トナーが現像ローラ２３ａ上に供給される。
【００１９】
又、現像ローラ２３ａには、現像剤層厚規制部材として、弾性ブレード２３ｃが所定の押圧力にて面当接しており、現像ローラ２３ａに供給されたトナーは、現像ローラ２３ａの矢印方向の回転に伴って弾性ブレード２３ｃと現像ローラ２３ａとによって摺擦されて摩擦帯電電荷が付与され、且つ、所定の層厚に規制される。現像ローラ２３ａ上のトナーは、現像ローラ２３ａの回転により、感光ドラム２１との対向部（現像部）へと搬送される。そして、現像ローラ２３ａに所定の現像バイアスを印加することによって、感光ドラム２１に形成された静電潜像に応じて感光ドラム２１へと転移し、トナー像として可視化する。本実施例では、現像ローラ２３ａには、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳した現像バイアスを印加する。
【００２０】
一方、画像形成装置１００において、記録材収容部である記録紙トレイ４上にセットされた記録材としての記録紙Ｓは、ピックアップローラ５ａの駆動によって１枚だけ記録紙トレイ４から送出され、給紙ローラ対５ｂによってレジストローラー対５ｃまで搬送される。更に、記録紙Ｓはレジストローラー対５ｃの駆動によって所定のタイミングで、感光ドラム２１と転写手段としての転写ローラ６とが対向する転写部に搬送される。
【００２１】
転写部において、感光ドラム２１上のトナー像を、転写ローラ６に転写電界を印加することで記録紙Ｓに転写する。更に、トナー像が転写された記録紙Ｓは、搬送手段５ｄによって定着手段７へと送られる。定着手段７は、熱、圧力により未定着のトナー像を記録紙Ｓ上に定着させる。
【００２２】
こうして画像が形成された記録紙Ｓは、排出ローラ５ｅなどによって装置本体１の外部に設けられた、排紙トレイ１１へ排出される。
【００２３】
又、記録紙Ｓ上にトナー像を転写した後の感光ドラム２１の表面は、クリーナ２４によって清掃される。つまり、クリーナ２４は、感光ドラム２１に当接するクリーニング手段としてのクリーニングブレード２４ａによって感光ドラム２１上に残留したトナーを除去し、クリーニング容器２４ｂへ集める。
【００２４】
図２は、本実施例にて装置本体１に着脱可能とされるプロセスカートリッジ２の概略断面を示す。即ち、本実施例において、プロセスカートリッジ２は、ドラム形状の電子写真感光体（感光ドラム）２１と、感光体ドラム１に対向配置された現像手段としての現像ローラ２３ａと、現像ローラ２３ａに連結されたトナー容器２３ｄと、クリーニング手段２４ａを有するクリーニング容器２４ｂとが一体的に構成されている。プロセスカートリッジ２は、装置本体１が備えた装着手段９を介して取り外し可能に装置本体１に装着される。
【００２５】
本実施例によれば、プロセスカートリッジ２には、記憶手段であるメモリユニットが搭載されている。図３に示すように、これに限定するものではないが、本実施例では、メモリユニット３０はプロセスカートリッジ２の側面に装着されている。
【００２６】
次に、本実施例の画像形成装置のシステム構成について図４のシステムブロック図を参照して説明する。
【００２７】
制御手段であるエンジンコントローラ５０は、画像形成装置１００全体のシステム制御を行う。エンジンコントローラ５０の内部には不図示の中央演算処理装置（ＣＰＵ）が設けられている。画像形成装置１００の一連のシステム処理は、中央演算処理装置の内部に予め記憶されたプログラムに従って行われる。高圧電源５２は、帯電手段２２に供給する直流電圧に交流電圧を重畳した帯電バイアス、現像ローラ２３ａに供給する直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアス、又転写手段６に供給する直流電圧である転写バイアス、更に定着手段７に供給する直流電圧である定着バイアスを生成する。又、装置内に設けられたモータ、ソレノイドなどを含む駆動部５３、装置内部の所定位置に設けられたセンサ群８、装置の状態を表示する表示部１０、プロセスカートリッジ２内の現像剤量検知部材の検知結果に基づき静電容量を検出する静電容量検出装置６１、更にプロセスカートリッジ２に搭載されたメモリユニット３０の制御を行うメモリ制御回路５１がそれぞれエンジンコントローラ５０に接続されている。
【００２８】
ここで、メモリユニット３０について説明する。メモリユニット３０は、内部に不揮発性の記憶素子を内蔵しており、画像形成装置本体１との間でデータ通信を行うことで、データの書き込み及びデータ読み出しを行うことができる。
【００２９】
データ通信の制御は全てメモリ制御回路５１で行われる。データ通信は、メモリユニット３０内に設けられたアンテナと、画像形成装置本体１に設けられた不図示のアンテナとの磁気結合により非接触で行われる。プロセスカートリッジ２を画像形成装置本体１に装着すると、メモリユニット３０のアンテナ部と、画像形成装置本体１に設けられたアンテナが近接し、通信が可能な状態となる。又、メモリユニット３０の内部には電源回路が設けられており、内部で使用する直流電源は全てこの電源回路から供給する。この電源回路では、２つのアンテナの磁気結合によりアンテナに発生する電流を整流することで直流電圧を生成する。
【００３０】
メモリユニット３０には、プロセスカートリッジ２に関する情報などが記憶される。特に、本実施例では、メモリユニット３０には、後述の補正係数γが記憶される。
【００３１】
次に、本実施例の画像形成装置１００の現像剤量検出装置について説明する。本実施例の画像形成装置１００が備えた現像剤量検出装置は、現像剤収容部であるトナー容器２３ｄ内のトナー量を逐次に検出することができる。プロセスカートリッジ２内に設けられた現像装置２３の現像ローラ２３ａと、現像剤量検知部材であるアンテナ電極４１との間の静電容量を検出することで行う。電極として機能する現像ローラ２３ａとアンテナ電極４１とで現像剤量検知手段が構成される。
【００３２】
アンテナ電極４１は、導電部材として例えばＳＵＳなどの金属によって形成することができる。そして、本実施例では、アンテナ電極４１は、トナー容器２３ｄの底面に沿うように、長手方向（記録材Ｓの搬送方向と直交する方向）全域に亙り固定されている。本実施例では、アンテナ電極４１は、トナー容器２３ｄ内に設けられる３つの攪拌部材２３ｅ、２３ｆ、２３ｇのうち、最も現像ローラ２３ａに近位の攪拌部材２３ｅが設けられる位置の底面に配設される。
【００３３】
アンテナ電極４１と現像ローラ２３ａとの間にはトナーが分布している。トナーを構成する材料の誘電率は空気に比べて大きく、現像ローラ２３ａとアンテナ電極４１との間の静電容量は、分布するトナーの量に応じて変化する。静電容量の検出は、画像形成装置本体１に設けられた静電容量検出装置６１で行う。
【００３４】
図５は、本実施例にて用いる静電容量検出手段たる静電容量検出装置６１の内部回路構成を示す。本実施例において、静電容量検出装置６１は、静電容量を電圧値として検出する。端子６０１は、電気接点（図示せず）を介してアンテナ電極４１に接続されている。高圧電源５２で生成された現像交流バイアスが現像ローラ２３ａに印加されると、アンテナ電極４１と、現像ローラ２３ａとの間の静電容量Ｃｓによって端子６０１に交流電流Ｉ１が流れる。ここで、電流Ｉ１の大きさは、現像ローラ２３ａとアンテ電極４１との間の静電容量値Ｃｓに応じた値となる。電流Ｉ１は、端子６０１の入力部に設けられたダイオード６０８及びダイオード６０６によって整流される。そして、整流された電流Ｉ２がオペアンプ６１１、抵抗６１３、及びコンデンサ６１４で構成される積分回路に入力される。ここで、この電流Ｉ２は、電流Ｉ２の半波電流である。一方、端子６０２は、高圧電源５２の内部の現像バイアス出力部（図示せず）に接続されている。即ち、端子６０２には、現像ローラ２３ａと同じ現像交流バイアスが印加される。
【００３５】
端子６０２の入力部には、静電容量Ｃｋのコンデンサ６０５が接続されており、現像交流バイアスが印加されると、静電容量Ｃｋに応じた大きさの交流電流Ｉ３が流れる。コンデンサ６０５は、測定基準となる基準コンデンサであり、静電容量値Ｃｋは、トナー容器２３ｄ内にトナーが無い場合の、アンテナ電極４１と現像ローラ２３ａとの間の静電容量値に設定されている。電流Ｉ３は、端子６０２の入力部とは逆方向に設定されたダイオード６０９及びダイオード６０７によって整流され、電流Ｉ４が積分回路に入力される。電流Ｉ４は、電流Ｉ２とは逆極性の半波電流になる。積分回路に入力される電流Ｉ２と電流Ｉ４は積分され、抵抗６１３の両端にはＩ２とＩ４の合計電流の平均値に応じた直流電圧Ｖｄｄが発生する。現像交流バイアスの周波数をｆｄ、振幅をＶｐ、抵抗６１３の抵抗値をＲｓ２とすると、Ｖｄｄは、下記の式で表せる。
【００３６】
Ｖｄｄ＝Ｋ１×Ｒｓ２×ｆｄ×Ｖｐ×（Ｃｓ−Ｃｋ）・・・（式１）
ここで、Ｋ１は所定の定数である。
【００３７】
一方、オペアンプ６１１の正入力には所定の基準電圧Ｖｔ２が入力されており、オペアンプ６１１の出力Ｖｓ２は下記の特性となる。
【００３８】
Ｖｓ２＝Ｖｔ２−Ｋ１×Ｒｓ２×ｆｄ×Ｖｐ×（Ｃｓ−Ｃｋ）・・・（式２）
【００３９】
上式２で示されるように、オペアンプ６１１の出力電圧Ｖｓ２は、アンテナ電極４１と現像ローラ２３ａの間と、基準コンデンサ６０５間の静電容量との差、即ち、トナー容器２３ｄ内のトナー量に応じた電圧値となる。オペアンプ６１１の出力Ｖｓ２は、静電容量検出装置６１の出力端子６１７から出力される。
【００４０】
図６は、トナー容器２３ｄ内のトナー残量と静電容量検出装置６１の出力Ｖｓ２の関係を示している。ここでいうトナー残量とは、新しいプロセスカートリッジ２のトナー容器２３ｄ内に充填される所定のトナー量を１００％とした場合の、トナー容器２３ｄ内のトナー量（％）である。図６に示すように、本実施例の構成では、静電容量検出装置６１の出力Ｖｓ２は、トナー残量１００％〜２０％では変化せず、２０％〜０％の領域で変化する。即ち、本実施例の現像剤量検出装置では、トナー残量が２０％〜０％の領域を検知可能である。
【００４１】
このように、現像剤量を逐次に検知するとは、現像剤量を１００％〜０％までの全領域にわたって逐次に検出することに限定されるものではない。ここで、現像剤残量が０％とは、現像剤が完全になくなったことのみを意味するものではない。例えば、現像剤の残量が０％とは、容器内に現像剤が残っていたとしても、所定の画像品質（現像品質）が得られなくなる程度まで現像剤の残量が減ったことも含まれる。
【００４２】
尚、本実施例では、静電容量検出装置６１の回路構成から、トナー量が減少し、検知される静電容量が減少すると、出力電圧値Ｖｓ２が増加するようになっているが、本発明は、データの増減関係を本実施例の関係に何ら限定されるものではない。
【００４３】
端子６１７はエンジンコントローラ５０内の中央演算処理装置のアナログ・デジタル変換端子に入力される。これにより、トナー残量に応じた電圧レベルＶｓ２はデジタルデータに変換され、トナー量値の演算処理を行う。
【００４４】
次に、デジタルデータに変換された静電容量検出装置６１の出力レベルをトナー量に変換する処理について詳細に説明する。トナー量への変換処理は、エンジンコントローラ５０内の央演算処理装置に予め記憶された変換テーブルを用いて行う。本実施例では、エンジンコントローラ５０が、静電容量の検出結果から現像剤量検出値に換算する換算手段の機能を有する。表１は、例示的に、本実施例にて用いる変換テーブルのデータ構成の一部を示す。
【００４５】
【表１】
0003984800.tif 000002
【００４６】
本実施例において、変換テーブルはＤＡＴＡ１、ＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３、ＤＡＴＡ４の４個のデータを１組として構成されている。ＤＡＴＡ１は、静電容量検出装置６１の出力Ｖｓ２に相当するデータである。一方、ＤＡＴＡ２〜ＤＡＴＡ４は、ＤＡＴＡ１に対応したトナー残量を百分率で表したデータＴｒである。
【００４７】
ここで、ＤＡＴＡ２は、アンテナ電極４１の設定位置が所定の中心位置であり、更に現像交流バイアスの電圧値が所定中心値の場合の特性を表すデータである。一方、ＤＡＴＡ３、ＤＡＴＡ４は、アンテナ電極４１の位置、及び現像交流バイアスの電圧値が、所定中心値に対してずれた場合の特性を表すデータである。
【００４８】
即ち、本実施例では、変換テーブルとして、アンテナ電極４１の位置及び現像交流バイアスの電圧値が所定中心値の場合の静電容量と現像剤量との相関テーブル（第１の相関テーブル：ＤＡＴＡ１対ＤＡＴＡ２）と、アンテナ電極４１の位置及び現像交流バイアスの電圧値が所定中心値からずれた場合の静電容量と現像剤量との相関テーブル（第２の相関テーブル：ＤＡＴＡ１対ＤＡＴＡ３、ＤＡＴＡ１対ＤＡＴＡ４）を用いて、静電容量からトナー残量値への変換を行う。
【００４９】
本実施例では、ＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３、ＤＡＴＡ４は下記条件での特性を表している。
【００５０】
ＤＡＴＡ２：アンテナ電極４１の位置は所定中心位置，現像交流バイアスは２０００Ｖｐｐ
ＤＡＴＡ３：アンテナ電極４１の位置はＤＡＴＡ２の中心位置から、現像ローラ２３ａに接近する方向に１ｍｍずれた位置，現像交流バイアスは２１００ＶｐｐＤＡＴＡ４：アンテナ電極４１の位置はＤＡＴＡ２の中心位置から、現像ローラ２３ａから離れる方向に１ｍｍずれた位置，現像交流バイアスは１９００Ｖｐｐ
【００５１】
例えば、Ｖｓ２＝３．０７Ｖの場合は、ＤＡＴＡ２は１０．５％、ＤＡＴＡ３は７．３％、ＤＡＴＡ４は１２．９％となる。図７は、本実施例にて用いた変換テーブルをグラフとして示す。尚、表１には、例示的に変換テーブルの一部を示すが、本実施例では、変換テーブルとして、ＤＡＴＡ１が０Ｖ〜５Ｖの範囲で設けられている。図７には、ＤＡＴＡ１に対する、ＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３、ＤＡＴＡ４の関係をそれぞれ示している。
【００５２】
図７から分かるように、アンテナ電極４１位置と現像交流バイアスの電圧値のズレにより、検出電圧とトナー残量の特性が変化する。
【００５３】
次に、図８のフローチャートを参照して、本実施例における一連の変換処理を説明する。
【００５４】
先ず、静電容量検出値Ｖｓ２を読み込み（ステップ１０１）、変換テーブルを用いてＶｓ２に対応したトナー残量データＤＡＴＡ２を算出する（ステップ１０２）。
【００５５】
続いて、検出値の補正処理に移る。この補正処理は、アンテナ電極４１の設置位置と現像交流バイアスが中心値の場合のトナー残量データＤＡＴＡ２に対して、アンテナ位置及び現像交流バイアス値のずれ分を補正するものである。即ち、ＤＡＴＡ３、ＤＡＴＡ４を読み込み（ステップ１０３）、更にプロセスカートリッジ２に搭載されたメモリユニット３０に記憶された補正係数γを読みこむ（ステップ１０４）。
【００５６】
ここで、補正係数γは、アンテナ位置及び現像交流バイアス値の中心値に対するずれ量を表す値である。図９を参照して補正係数γについて説明する。図９は、トナー残量が１００％〜０％の全域におけるＤＡＴＡ２、ＤＡＴＡ３、ＤＡＴＡ４の特性曲線を表したものである。いずれの特性も、トナー残量が２０％付近から１００％の領域では、特性曲線が飽和しており、トナー残量の変化に対して検出電圧Ｖｓ２は変化しない。
【００５７】
又、各々の飽和電圧値に関しては、ＤＡＴＡ２がＶ０１であり、ＤＡＴＡ４はＤＡＴＡ２の飽和電圧値Ｖ０１に対してαだけ高い値、更にＤＡＴＡ３はＤＡＴＡ２の飽和電圧値Ｖ０１に対してαだけ低い値となっている。
【００５８】
そこで、本実施例では、補正係数γの決定は、検出電圧値Ｖｓ２が飽和状態である領域、即ち、トナー容器２３ｄ内のトナー量の変動に対して静電容量検出装置６１の検出結果が変化しない現像剤量領域でのサンプル値Ｖｓ２（０）と、上記各データの飽和電圧値から下記の演算で決定することができる。
【００５９】
γ＝（Ｖｓ２（０）−Ｖ０１）÷α・・・（式３）
【００６０】
本実施例の画像形成装置１００の場合、装置本体１に搭載しているプロセスカートリッジ２を用いて実行したプリント量を、プロセスカートリッジ２が備えたメモリユニッ３０に記憶している。従って、本実施例では、補正係数を算出する所定タイミングとして、上記プリント量が所定値に達した時点で、検出電圧値Ｖｓ２が飽和領域であると判断する。そして、本実施例ではエンジンコントローラ５０内の中央演算処理装置内に予め設定されている上式３に基づいて補正係数γを算出して確定する。更に、この補正係数γをメモリユニット３０に書き込む。これにより、以後、トナー残量の検知領域に達した際には、メモリユニット３０に記憶した補正係数γを用いることができる。
【００６１】
尚、上記のタイミングでメモリユニット３０に記憶するデータとしては、補正係数γではなく斯かるタイミングにおける静電容量検出装置６１の検出結果に応じたデータを記憶し、後述の補正演算を行う際に補正係数を算出するような構成とすることもできる。
【００６２】
図８のフローチャートを再び参照して、続く変換処理手順を説明すると、ステップ１０４にて補正係数γを読み込んだ後、続いて補正後のトナー残量Ｔｒ２’を算出する（ステップ１０５）。補正後のトナー残量Ｔｒ２’は、本実施例では、ステップ１０４にて読み込んだ補正係数γの値が正か負かで場合分けし、下記の演算で決定する。
【００６３】
0003984800.tif 000003
【００６４】
上述の方法で算出した補正後のトナー量Ｔｒ２’を、最終的なトナー残量検出結果とする。そして、この検出結果を表示するための信号を、装置本体１に設けられた表示部１０に送信して表示させ、使用者に通知する（ステップ１０６）。
【００６５】
尚、トナー残量の検出結果を表示するための信号を、装置本体１と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器（図示せず）に送信し、この外部機器が備えたディスプレイパネルなどの表示部にて使用者に通知する構成としてもよい。
【００６６】
以上説明したように、本実施例の画像形成装置の現像剤量検出装置においては、アンテナ電極位置及び現像交流バイアスの電圧値が所定中心値の場合の変換テーブルと、アンテナ電極位置及び現像交流バイアスの電圧値が所定中心値からずれた場合の変換テーブルを用いて、静電容量からトナー残量値への変換を行う。これにより、アンテナ電極位置及び現像交流バイアスの電圧値が所定中心値からずれた場合でも精度よく検出を行うことが可能となる。
【００６７】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成は、実施例１と同様とされ、現像剤量検出装置の構成のみが異なる。従って、実施例１の画像形成装置と同一機能、構成を有する要素には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００６８】
実施例１では、１組の電極、即ち、第１の現像剤量検知手段を構成する現像ローラ２３ａとアンテナ電極４１との間の静電容量を検出し、トナー残量が２０〜０％の領域の検知を行った。一方、本実施例の現像剤量検出装置では、第１の現像剤量検知部材であるアンテナ電極４１に加えて、トナー残量が１００〜２０％の領域を検知する第２の現像剤量検知手段として第２の現像剤量検知部材４２を設け、各々の現像剤量検知部材の検知結果に基づく静電容量値を検出する。これによってトナー残量が１００％〜０％までの全領域で逐次に残量の検出を行う。
【００６９】
図１０は、本実施例の画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジ２’の概略断面を示す。図１１は、本実施例における画像形成装置のシステム構成のブロック図である。本実施例では、２個の静電容量検出装置、即ち、第１の静電容量検出装置６１と第２の静電容量検出装置６２とを設けている点が実施例１とは異なる。
【００７０】
第１の現像剤量検知手段は、実施例１と同様に、第１の現像剤量検知部材であるアンテナ電極４１と、電極として機能する現像ローラ２３ａとの間の静電容量を検出する。静電容量の検出は、第１の静電容量検出装置６１で行う。第１の静電容量検出装置６１による静電容量の検出方法、及び静電容量からトナー残量への変換方法は、図５を参照して実施例１にて説明したものと同じである。アンテナ電極４１は、トナー残量が２０％〜０％周辺の領域の検知を目的としている。一方、第２の現像剤量検知部材４２は、トナー残量が１００％〜２０％周辺の領域の検知を目的としている。
【００７１】
次に、第２の現像剤量検知部材４２の動作原理を説明する。図１３は、第２の現像剤量検知部材４２を示す。図１３（ａ）は、第２の現像剤量検知部材４２を展開した様子を示しており、図１３（ｂ）は、第２の現像剤量検知部材４２がトナー容器２３ｄの側面に配設された状態を示す。
【００７２】
図１３に示すように、本実施例において、第２の現像剤量検知部材４２は、測定電極４２Ａと基準電極４２Ｂを備えている。先ず、測定電極４２Ａについて説明すると、測定電極４２Ａは、所定の間隔を持って平行に同一平面上に形成された入力側、出力側を持つ１対の電極４２ａ、４２ｂを有している。本実施例では、電極４２ｂ出力側電極とし、電極４２ａを入力側電極とする。１対の電極４２ａ、４２ｂを備えた測定電極４２Ａは、トナー容器２３ｄの内部側面など、トナー容器２３ｄ内のトナーと触れる位置に配置される。そして、対になった電極４２ａ、４２ｂの間で静電容量を測定することにより、第２の現像剤量検知部材４２の表面に触れているトナーの面積の変化を検知し、トナー容器２３ｄ内のトナー量を知ることができる。つまり、トナーは空気より誘電率が大きいために、第２の現像剤量検知部材４２の表面のトナーが触れている面積が変化すると、対をなした電極４２ａ、４２ｂ間の静電容量が変化する。
【００７３】
次に、第２の現像剤量検知部材４２の基準電極４２Ｂについて説明すると、本実施例では、基準電極４２Ｂの入力側電極は、測定電極４２Ａと共通とされ、この共通入力電極４２ａと所定の間隔を持って平行に同一平面上に形成された出力電極４２ｃを備えている。
【００７４】
基準電極４２Ｂは、トナー容器２３ｄ内ではあるが、トナーと触れない位置に配置され、環境条件を変化させた時の静電容量変化が測定電極４２Ａと同様の変化をするように設計される。本実施例では、測定電極４２Ａと基準電極４２Ｂの電極パターンは同形状とされている。従って、測定電極４２Ａの静電容量の値から基準電極４２Ｂの静電容量の値を差し引くことで、あたかも環境条件による静電容量の変化が無いものとみなすことができ、検知精度を向上させることが可能となる。
【００７５】
図１３（ａ）に示すように、第２の現像剤量検知部材４２は、好ましくはフレキシブルプリント基板のような屈曲可能な一枚の基板の片面に、測定電極４２Ａと基準電極４２Ｂが設けられており、折り返してトナー容器２３ｄ内に配置される。第２の現像剤量検知部材４２は、両面テープなどの接着剤を用い、トナーが測定電極Ａの裏側に入り込まないように、その縁又は裏面全体を固定する。
【００７６】
図１０に示すように、本実施例ではトナー容器２３ｄには３つの攪拌部材２３ｅ、２３ｆ、２３ｇが設けられている。第２の現像剤量検知部材４２は、現像ローラ２３ａから２番目に近い攪拌部材２３ｆの回転軸２０１に対して、周囲を第２の現像剤量検知部材４２が囲う位置であるような、トナー容器２３ｄ内の攪拌部材２３ｆの駆動側の側壁に配置される。この位置に配置することによって、逐次検知を実現しつつ、第２の現像剤量検知部材４２の面積を小さくすることができるので、部品コストを下げることができる。又、現像ローラ２３ａから離すことで現像バイアスの影響を小さくできる。
【００７７】
第２の現像剤量検知部材４２は、検知部材表面の近傍の感度が非常に高いので、表面拭き取り部材を設けることは検知精度を高める上で有効である。その際、構成の簡略化のために攪拌部材２３ｆに拭き取り部材を設けることが好ましい。つまり、拭き取り部材としては、攪拌部材２３ｆの第２の現像剤量検知部材４２が設けられた側の端部において、通常、樹脂製のシート部材とされる翼部２０２を長手方向に長くとり、第２の現像剤量検知部材４２の測定電極４２Ａの表面に当接（侵入）させることができる。或いは、翼部２０２とは別個に、第２の現像剤量検知部材４２の測定電極４２Ａの表面に侵入して拭き取る樹脂製のシート部材を軸部２０１に固定することができる。その際には、第２の現像剤量検知部材４２は、攪拌部材２３ｆのトナー攪拌領域に対応した、拭き取り部材の機能する範囲で配置をする。
【００７８】
次に、第２の現像剤量検知部材４２の静電容量検出手段について詳細に説明する。
【００７９】
第２の現像剤量検知部材４２は、図１１に示すように、第２の静電容量検出手段たる第２の静電容量検出装置６２に接続されており、これにより第２の現像剤量検知部材４２の静電容量の検出が行われる。
【００８０】
図１２は、第２の静電容量検出装置６２の内部回路構成図である。端子７１６は、電気接点（図示せず）を介して第２の現像剤量検知部材の電極４２ａに接続されており、検出用のクロックＣＬＫ１を出力する。クロックＣＬＫ１は、抵抗７１７、抵抗７１８、トランジスタ７１９で生成される。信号ＣＬＫＡは、エンジンコントローラ５０から出力されるクロックであり、周波数ｆｃ＝５０ＫＨｚ、Ｄｕｔｙ＝５０％の矩形波である。クロックＣＬＫＡは、振幅＝Ｖｃであり、端子７１６から出力され、第２の現像剤量検知部材４２の電極４２ａに入力される。
【００８１】
端子７０１は、電気接点（図示せず）を介して第２の現像剤量検知部材４２の測定電極４２Ａ側の出力電極４２ｂに接続されている。共通入力電極４２ａに端子７１６から出力されたクロックが印加されると、測定側出力電極４２ｂと共通入力電極４２ａの間の静電容量Ｃｔにより、端子７０１に交流電流Ｉ１２が流れる。ここで、交流電流Ｉ１２の大きさは、静電容量値Ｃｔに応じた値となる。交流電流Ｉ１２は、端子７０１の入力部に設けられたダイオード７０３及びダイオード７０４によって整流される。そして、整流された電流Ｉ１３がオペアンプ７１０、抵抗７１２、及びコンデンサ７１３で構成される積分回路に入力される。ここで、電流Ｉ１３は、電流Ｉ１２の片方向成分の電流（半波電流）である。
【００８２】
一方、端子７０２は、電気接点（図示せず）を介して第２の現像剤量検知部材４２の基準電極側の出力電極４２ｃに接続されている。端子７１６から出力されるクロックによって、端子７０２には基準側出力電極４２ｃと共通入力電極４２ａの間の静電容量Ｃｒに応じた大きさの電流Ｉ１４が流れる。電流Ｉ１４は、端子７０１の入力部とは逆方向に設定されたダイオード７０８及びダイオード７０５によって整流され、電流Ｉ１５が積分回路に入力される。電流Ｉ１４は電流Ｉ１３とは逆極性の半波電流になる。積分回路に入力される電流Ｉ１３と電流Ｉ１５は積分され、抵抗７１２の両端には電流Ｉ１３と電流Ｉ１５の合計電流の平均値に応じた直流電圧Ｖｄ１が発生する。抵抗７１２の抵抗値をＲｓ１とすると、電圧Ｖｄ１は、下記の式で表せる特性となる。
【００８３】
Ｖｄ１＝Ｋ５×Ｒｓ１×ｆｃ×Ｖｃ×（Ｃｔ−Ｃｒ）・・・（式５）
ここで、Ｋ５は所定の定数である。
【００８４】
一方、オペアンプ７１０の正入力には所定の基準電圧Ｖｔ１が入力されており、オペアンプ７１０の出力は下記で表せる特性となる。
【００８５】
Ｖｓ１＝Ｖｔ１−Ｋ５×Ｒｓ１×ｆｃ×Ｖｃ×（Ｃｔ−Ｃｒ）・・・（式６）
【００８６】
上式６で示されるように、オペアンプ７１０の出力電圧Ｖｓ１は、測定電極４２Ａ側の電極４２ｂと共通入力電極４２ａの間の静電容量と、基準電極４２Ｂ側の電極４２ｃと共通入力電極４２ａの間の静電容量との差、即ち、プロセスカートリッジ２内のトナー量に応じた電圧値となる。オペアンプ７１０の出力Ｖｓ１は、出力端子７１５から出力される。
【００８７】
端子７１５は、エンジンコントローラ５０内の中央演算処理装置のアナログ・デジタル変換端子に接続されている。トナー量に応じた電圧レベルＶｓ１は、デジタルデータに変換されトナー量値に変換される。
【００８８】
トナー量値への変換処理は、エンジンコントローラ５０内の中央演算処理装置に予め記憶された変換テーブルを用いて行う。表２に、本実施例にて用いる変換テーブルのデータ構成の一部を示す。
【００８９】
【表２】
0003984800.tif 000004
【００９０】
本実施例における変換テーブルは、ＤＡＴＡ５、ＤＡＴＡ６の２個のデータを１組として構成されている。ＤＡＴＡ５は、第２の静電容量検出装置６２の出力Ｖｓ１に相当するデータである。一方、ＤＡＴＡ６は、ＤＡＴＡ５に対応したトナー残量を百分率で表したトナー残量データＴｒ１である。
【００９１】
例えば、Ｖｓ１＝３．１７Ｖの場合のトナー残量Ｔｒ１は７３％と変換され、第２の現像剤量検出部材４２による検出結果となる。尚、表２には、変換テーブルの一部を例示的に示しているが、本実施例において変換テーブルはＤＡＴＡ１が０Ｖ〜５Ｖの範囲で設けられている。
【００９２】
次に、実施例１にて説明した方法と同様にして検出された第１の現像剤量検知部材（アンテナ電極）４１による検出結果Ｖｓ２と、第２の現像剤量検知部材４２による検出結果Ｔｒ１の２つの検出結果から、最終的なトナー残量の検出結果Ｔｒ３を決定する方法について説明する。
【００９３】
図１４は、第１、第２の現像剤量検知部材４１、４２による２つの検出結果の決定方法を示したフローチャートである。
【００９４】
先ず、第１の現像剤量検知部材（アンテナ電極）４１によるトナー残量の検出結果Ｔｒ２’を読み込む（ステップ２０１）。ここで、トナー残量Ｔｒ２’は、実施例１にて説明したように、アンテナ電極４１の設置位置と現像交流バイアスの電圧値に対して補正処理を行った値である。
【００９５】
続いて、アンテナ電極４１によるトナー残量の検出結果Ｔｒ２’が２０％以下であるか否かの判断を行う（ステップ２０２）。ここで、２０％より少ないと判断された場合は、アンテナ電極４１によるトナー残量の検出結果Ｔｒ２’を最終的なトナー残量値Ｔｒ３に確定する（ステップ２０３）。そして、例えば、装置本体１が備えた表示部１０にトナー残量値Ｔｒ３を表示するための信号を送信して表示させ、使用者に通知する（ステップ２０４）。
【００９６】
一方、ステップ２０２において、アンテナ電極４１によるトナー残量の検出値Ｔｒ２’が２０％以上であると判断された場合には、第２の現像剤量検知部材（電極部材）４２によるトナー残量の検出値Ｔｒ１を読み込み（ステップ２０５）、このトナー残量の検出結果Ｔｒ１を最終的なトナー残量値Ｔｒ３に確定する（ステップ２０６）。そして、上記同様、表示部１０などにトナー残量を表示してユーザーに通知する（ステップ２０４）。
【００９７】
尚、実施例１と同様に、トナー残量の検出結果を表示するための信号を、装置本体１と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器（図示せず）に送信し、この外部機器が備えたディスプレイパネルなどの表示部にて使用者に通知する構成としてもよい。
【００９８】
本実施例の画像形成装置の現像剤残量検出装置においては、アンテナ電極の位置及び現像交流バイアスの電圧値が所定中心値の場合の変換テーブルと、アンテナ電極位置及び現像交流バイアスの電圧値が所定中心値からずれた場合の変換テーブルを用いて静電容量からトナー残量値への変換を行い、その結果に基いて異なる検出領域の検出を行う検出部材の検出結果との切り替えを判断する。これにより、アンテナ電極位置及び現像交流バイアスの電圧値が所定中心値からずれた場合でも、複数の検出部材の検出結果の切り替えを精度よく行うことが可能となる。
以上説明した実施例の電子写真画像形成装置によれば、静電容量測定方式の現像剤量検知手段が備えた電極の位置及び／又は電極への印加電圧値が所定値からずれた場合であっても、精度良く現像剤量を検出することができる。又、異なる現像剤量の領域を検出する複数の現像剤量検知手段を備え、いずれかの検出結果を選択することで広領域の現像剤量の検出を行う構成において、現像剤量検知手段が備えた電極の位置及び／又は電極への印加電圧が所定値からずれた場合であっても、複数の現像剤量検知手段の検出結果の切替を精度よく行うことができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子写真画像形成装置によれば、現像剤量換算手段において、現像剤収容部内の現像剤量の変動に対して第１の静電容量検出手段の検出結果が変化しない領域にある場合に補正幅を決定し、この補正幅を用いて第１の静電容量検出手段の検出結果から導かれる換算結果を補正するので、現像剤収容部内の現像剤量を精度良く算出することができる。従って、本発明の電子写真画像形成装置によれば、現像剤量の検出精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジの概略断面図である。
【図３】プロセスカートリッジのメモリユニットの取り付け部の一実施例を説明するためのプロセスカートリッジの側面図である。
【図４】本発明に係る画像形成装置の一実施例のシステムブロック図である。
【図５】本発明に従う第１の静電容量検出装置の内部回路図である。
【図６】第１の静電容量検出装置の出力特性の一例を示すグラフ図である。
【図７】電極部材の位置及び印加電圧に応じた第１の静電容量検出装置の出力特性の一例を示すグラフ図である。
【図８】本発明に従う現像剤量の変換処理の一実施例を説明するためのフローチャート図である。
【図９】本発明に従って現像剤量の検出結果の補正に用いる補正係数を説明するための、第１の静電容量検出装置の出力特性の一例を示すグラフ図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジの他の実施例の概略断面図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の他の実施例のシステムブロック図である。
【図１２】本発明に従う第２の静電容量検出装置の内部回路図である。
【図１３】第２の現像剤量検知部材の構成を示す（ａ）展開図、（ｂ）斜視図である。
【図１４】本発明に従う現像剤量の変換処理の他の実施例を説明するためのフローチャート図である。
【符号の説明】
１        画像形成装置本体
２        プロセスカートリッジ
１０      表示部
２１      感光ドラム（像担持体、電子写真感光体）
２３      現像装置
２３ａ    現像ローラ（現像手段）
２３ｄ    トナー容器（現像剤収容部）
３０      メモリユニット（記憶手段）
５０      エンジンコントローラ
４１      第１の現像剤量検知部材
４２      第２の現像剤量検知部材
６１      第１の静電容量検出装置（静電容量検出手段）
６２      第２の静電容量検出装置（静電容量検出手段）
【図１】
0003984800.tif 000005
【図２】
0003984800.tif 000006
【図３】
0003984800.tif 000007
【図４】
0003984800.tif 000008
【図５】
0003984800.tif 000009
【図６】
0003984800.tif 000010
【図７】
0003984800.tif 000011
【図８】
0003984800.tif 000012
【図９】
0003984800.tif 000013
【図１０】
0003984800.tif 000014
【図１１】
0003984800.tif 000015
【図１２】
0003984800.tif 000016
【図１３】
0003984800.tif 000017
【図１４】
0003984800.tif 000018