(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成されている静電潜像担持手段上にトナーを供給して付着させることにより当該静電潜像を顕像化させて画像を形成する画像形成装置において、
前記静電潜像担持手段に供給される前の前記トナーを格納する格納手段内における前記トナーの格納位置に向けて、当該トナーの残量検出用の残量検出光を射出する射出手段と、
前記格納手段内において前記射出手段に対向する位置に備えられ、且つ前記格納手段内に射出された前記残量検出光を受光して前記トナーの残量に対応する検出信号を出力する検出信号出力手段と、
前記格納手段内において回転することにより前記格納されているトナーを攪拌し、当該トナーを前記静電潜像担持手段に供給し、回転に伴って前記検出信号出力手段に受光される前記残量検出光を一時的に遮蔽する攪拌手段と、
前記検出信号に基づいて前記トナーの残量を検出する検出手段と、
前記検出信号のうち前記トナーが減少していることを前記検出手段が検出する根拠となる当該検出信号である減少検出信号が前記検出信号出力手段から出力された時間の、前記検出手段の正常動作時及び前記攪拌手段の一回転に要する時間に夫々対応して予め設定されている測定単位時間内における合計が、予め設定されている最大時間より長いとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定する判定手段と、
前記判定手段における判定結果に基づいて当該誤検出に対応する処理を行う処理手段と、
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、
前記攪拌手段における一回転が前記測定単位時間より短い時間であり、
前記判定手段は、前記測定単位時間内において前記減少検出信号が前記攪拌手段の一回転に要する時間よりも長い時間連続して出力されたとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
静電潜像が形成されている静電潜像担持手段上にトナーを供給して付着させることにより当該静電潜像を顕像化させて画像を形成する画像形成装置において、
前記静電潜像担持手段に供給される前の前記トナーを格納する格納手段内における前記トナーの格納位置に向けて、当該トナーの残量検出用の残量検出光を射出する射出手段と、
前記格納手段内において前記射出手段に対向する位置に備えられ、且つ前記格納手段内に射出された前記残量検出光を受光して前記トナーの残量に対応する検出信号を出力する検出信号出力手段と、
前記格納手段内において回転することにより前記格納されているトナーを攪拌し、当該トナーを前記静電潜像担持手段に供給し、回転に伴って前記検出信号出力手段に受光される前記残量検出光を一時的に遮蔽する攪拌手段と、
前記検出信号に基づいて前記トナーの残量を検出する検出手段と、
前記検出信号のうち前記トナーが減少していることを前記検出手段が検出する根拠となる当該検出信号である減少検出信号が前記検出信号出力手段から連続して出力される連続出力時間が、予め設定されている最小時間より短いとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定する判定手段と、
前記判定手段における判定結果に基づいて当該誤検出に対応する処理を行う処理手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記判定手段は、前記格納手段及び前記静電潜像担持体を少なくとも含むプロセスカートリッジが当該画像形成装置内に装填されているときのみ、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出しているか否かの判定処理を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記判定手段は、前記検出手段が前記減少検出信号に基づいて前記トナーの減少を検出したときのみ、当該検出手段が前記トナーの減少を誤検出しているか否かの判定処理を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記静電潜像担持手段を帯電させる帯電手段を更に備えると共に、
前記検出手段における誤検出が、前記帯電手段における異常放電に起因して発生する誤検出であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
当該画像形成装置は、外部の情報処理装置の制御に基づいて前記画像を形成すると共に、
前記処理手段は、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定されたとき当該検出手段による前記トナーの残量の検出を停止すると共に、当該誤検出発生の告知又は当該誤検出が発生していることを示す発生信号の前記情報処理装置への出力のうち少なくともいずれか一方を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置の技術分野に属し、より詳細には、静電潜像が形成されている感光ドラム上にトナーを供給して付着させることにより当該静電潜像を顕像化させて画像を形成する画像形成装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば非磁性一成分方式の現像装置を備えた上記画像形成装置においては、現像剤としてのトナーは当初トナー収容室内に収容されており、当該トナーを担持搬送する現像ローラに対して当該収容されているトナーを供給し、次に当該現像ローラに供給されたトナーを更に感光ドラムに供給することにより、当該感光ドラム上に形成されている静電潜像をトナー像として可視化し、最後に当該可視化されたトナー像を印字用紙に転写することにより当該印字用紙上に文字又は画像を形成する構成となっている。
【０００３】
このとき、当該現像ローラに対しては層厚規制用のブレードが押圧接触されており、当該ブレードによって当該現像ローラ上におけるトナーの層厚を規制することで当該トナーの薄層を現像ローラ上に形成し、更に当該薄層化されたトナーにより感光ドラム上の静電潜像を可視化している。
【０００４】
一方、当該画像形成装置においては、上記現像ローラが設けられている現像室とトナーを収容するトナー収容室との間に開口部が設けられており、当該トナー収容室から現像室へのトナーの供給は、トナー収容室に設けられたトナー搬送部材（いわゆるアジテータ）を回転させつつ当該アジテータの一部を上記開口部から突出させることにより行われている。
【０００５】
更に、従来は、当該トナー収容室を少なくとも含むトナーカートリッジが画像形成装置本体から取り外し可能とされている。そして、この取り外し可能となっていることで、トナー収容室内のトナーがなくなった場合には画像形成装置全体を交換することなく上記トナーカートリッジのみを新しいものに交換することで画像の形成等を継続することが可能となっている。
【０００６】
ここで、当該トナー収容室内のトナーの残量の検出については、従来は、当該トナー収容室内に指向性のよい光を照射し、当該トナー収容室内を通過した光の受光状態に基づいて当該残量を検出していた。
【０００７】
より具体的には、当該光がトナー収容室を通過してこないとき（すなわち、トナーが十分に残っており、光がそのトナーにより遮られて通過してこなかったとき）にはオフ状態のままとなって「ＨＩＧＨ」レベルの検出信号を生成し、一方当該光がトナー収容室内を通過してきたとき（すなわち、トナーの残量が少なくなってきたことにより当該光が通過する隙間（光路）が攪拌中のトナー内に形成され、これにより光が通過してきたとき）にはオン状態となって「ＬＯＷ」レベルの検出信号を生成するように当該光の受光器を光トランジスタ等により構成し、この検出信号が「ＬＯＷ」となっている時間の長短により当該残量の程度を認識・検出していた。
【０００８】
一方、上記従来の画像形成装置において、感光ドラム上に静電潜像を形成する場合には、先ず、感光ドラム上をトナーと同じ極性に均一に帯電させ、レーザ光等の光ビームを照射することで当該帯電を選択的に除電する。そして形成された静電潜像の電位と現像ローラ上のトナーの電位との差により、静電的にトナーを静電潜像上に引き付けることでトナー像の形成を行っていた。
【０００９】
そして、この感光ドラムの帯電化のために、従来は、高圧のコロナ放電により当該帯電を行う帯電器を感光ドラムに近接して配置していた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成の画像形成装置においては、帯電器に対して塵等が付着することにより当該帯電器が汚濁されると、当該汚濁によりコロナ放電が異常を来し、例えば帯電器が部分的にいわゆるアーク放電を行ってしまうことがあった。
【００１１】
そして、このアーク放電等の異常放電により、上記受光器から出力される検出信号にノイズが重畳され、結果としてトナーの残量が十分多いにも拘らず当該検出信号が「ＬＯＷ」レベルとなってしまう場合があるという問題点があった。
【００１２】
より具体的には、当該受光器においては、上述したようにトナー収容室内からの光を受光しなかったとき（すなわち、オフ状態）に「ＨＩＧＨ」レベルとなる検出信号を出力し、トナー収容室内からの光を受光したとき（すなわちオン状態）に「ＬＯＷ」レベルとなる出力信号を感度良く出力する必要がある関係で、当該受光器の入力段に高抵抗値の抵抗素子を挿入していたが、この抵抗素子に上記異常放電によるノイズが混入し、結果的に当該光を受光していないにも拘らず検出信号が「ＬＯＷ」レベルとなってしまうのである。
【００１３】
なお、この誤って「ＬＯＷ」レベルとなってしまう検出信号の態様としては、例えば、長時間「ＬＯＷ」レベルが連続してしまう場合や、或いは、短時間に「ＨＩＧＨ」レベルと「ＬＯＷ」レベルが入れ替る状態が長時間継続してしまうという場合がある。
【００１４】
そして、上述したようにトナーの残量が十分であるにも拘らずそれが少ないと誤検出された場合には、トナーが十分残っているにも拘らずトナーカートリッジが交換されてしまうこととなり、結果としてトナーが無駄使いされて廃棄されてしまうこととなり、よってトナーを節約しつつ画像を形成することができないという問題点があった。
【００１５】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて為されたもので、その課題は、トナー残量が誤検出される状態にあることを認識することで、トナーカートリッジの誤った交換を防止し、これによりトナーが無駄使いされることを防止してトナーを節約しつつ画像を形成することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、静電潜像が形成されている感光ドラム等の静電潜像担持手段上にトナーを供給して付着させることにより当該静電潜像を顕像化させて画像を形成する画像形成装置において、前記静電潜像担持手段に供給される前の前記トナーを格納するトナー収容室等の格納手段内における前記トナーの格納位置に向けて、当該トナーの残量検出用の残量検出光を射出する発光器等の射出手段と、前記格納手段内において前記射出手段に対向する位置に備えられ、且つ前記格納手段内に射出された前記残量検出光を受光して前記トナーの残量に対応する検出信号を出力する受光器等の検出信号出力手段と、前記格納手段内において回転することにより前記格納されているトナーを攪拌し、当該トナーを前記静電潜像担持手段に供給し、回転に伴って前記検出信号出力手段に受光される前記残量検出光を一時的に遮蔽するアジテータ等の攪拌手段と、前記検出信号に基づいて前記トナーの残量を検出するエンジンＡＳＩＣ、メインＡＳＩＣ及びＣＰＵ等の検出手段と、前記検出信号のうち前記トナーが減少していることを前記検出手段が検出する根拠となる当該検出信号である減少検出信号が前記検出信号出力手段から出力された時間の、前記検出手段の正常動作時及び前記攪拌手段の一回転に要する時間に夫々対応して予め設定されている測定単位時間内における合計が、予め設定されている最大時間より長いとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定するＣＰＵ等の判定手段と、前記判定手段における判定結果に基づいて当該誤検出に対応する処理を行うＣＰＵ等の処理手段と、を備える。
【００１７】
よって、減少検出信号が検出信号出力手段から出力された時間の測定単位時間内における合計が、予め設定されている最大時間より長いとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【００１８】
上記の課題を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記攪拌手段における一回転が前記測定単位時間より短い時間であり、前記判定手段は、前記測定単位時間内において前記減少検出信号が前記攪拌手段の一回転に要する時間よりも長い時間連続して出力されたとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定するように構成される。
【００１９】
よって、攪拌手段における一回転が測定単位時間より短い時間であり、測定単位時間内において減少検出信号が攪拌手段の一回転に要する時間よりも長い時間連続して出力されたとき検出手段が誤検出すると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【００２０】
上記の課題を解決するために、請求項３に記載の発明は、静電潜像が形成されている感光ドラム等の静電潜像担持手段上にトナーを供給して付着させることにより当該静電潜像を顕像化させて画像を形成する画像形成装置において、前記静電潜像担持手段に供給される前の前記トナーを格納する格納手段内における前記トナーの格納位置に向けて、当該トナーの残量検出用の残量検出光を射出する発光器等の射出手段と、前記格納手段内において前記射出手段に対向する位置に備えられ、且つ前記格納手段内に射出された前記残量検出光を受光して前記トナーの残量に対応する検出信号を出力する受光器等の検出信号出力手段と、前記格納手段内において回転することにより前記格納されているトナーを攪拌し、当該トナーを前記静電潜像担持手段に供給し、回転に伴って前記検出信号出力手段に受光される前記残量検出光を一時的に遮蔽するアジテータ等の攪拌手段と、前記検出信号に基づいて前記トナーの残量を検出するエンジンＡＳＩＣ、メインＡＳＩＣ及びＣＰＵ等の検出手段と、前記検出信号のうち前記トナーが減少していることを前記検出手段が検出する根拠となる当該検出信号である減少検出信号が前記検出信号出力手段から連続して出力される連続出力時間が、予め設定されている最小時間より短いとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定するＣＰＵ等の判定手段と、前記判定手段における判定結果に基づいて当該誤検出に対応する処理を行うＣＰＵ等の処理手段と、を備える。
【００２１】
よって、減少検出信号の連続出力時間が、予め設定されている最小時間より短いとき、検出手段がトナーの減少を誤検出すると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【００２２】
上記の課題を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記判定手段は、前記格納手段及び前記静電潜像担持体を少なくとも含むプロセスカートリッジが当該画像形成装置内に装填されているときのみ、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出しているか否かの判定処理を開始するように構成される。
【００２３】
よって、プロセスカートリッジが装填されていないときに無駄な判定動作が行われることを防止できる。
【００２４】
上記の課題を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記判定手段は、前記検出手段が前記減少検出信号に基づいて前記トナーの減少を検出したときのみ、当該検出手段が前記トナーの減少を誤検出しているか否かの判定処理を開始するように構成される。
【００２５】
よって、減少検出信号に基づいてトナーの減少を検出したときのみ誤検出の有無を更に判定するので、確実に誤検出の有無を判定できると共に無駄な判定動作が行われることを防止できる。
【００２６】
上記の課題を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、前記静電潜像担持手段を帯電させる帯電器等の帯電手段を更に備えると共に、前記検出手段における誤検出が、前記帯電手段における異常放電に起因して発生する誤検出であるように構成される。
【００２７】
よって、異常放電に起因する検出手段の誤検出の発生を確実に判定し認識することができる。
【００２８】
上記の課題を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、当該画像形成装置は、外部の情報処理装置の制御に基づいて前記画像を形成すると共に、前記処理手段は、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定されたとき当該検出手段による前記トナーの残量の検出を停止すると共に、当該誤検出発生の告知又は当該誤検出が発生していることを示す発生信号の前記情報処理装置への出力のうち少なくともいずれか一方を行うように構成される。
【００２９】
よって、検出手段によるトナー減少の誤検出の発生を確実に認識して対応する処理を実行することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に好適な実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００３１】
なお、以下に説明する実施の形態は、トナー収容室内に収容されているトナーを上記現像ローラを介して感光ドラムに供給することにより当該感光ドラム上に形成されている静電潜像をトナー像として可視化し、当該可視化されたトナー像を用紙に転写することで当該用紙上に文字又は画像を形成する画像形成装置としてのレーザプリンタに対して本発明を適用した場合の実施の形態である。
【００３２】
（Ｉ）レーザプリンタ全体の概要構成
始めに、当該レーザプリンタの概要構成について、図１を用いて説明する。なお、図１は当該レーザプリンタ１の概略構成を示す縦断面図である。
【００３３】
図１に示すように、実施形態のレーザプリンタ１は、用紙を給紙するフィーダユニット３と、現像装置５０等を含むプロセスカートリッジ２ａと、スキャナユニット４０と、定着ユニット７０と、搬送ローラ７３及び７４と、排紙トレイ７５と、により構成されている。
【００３４】
この構成において、フィーダユニット３は、レーザプリンタ１の筐体である本体ケース２の底部に備えられている。
【００３５】
このフィーダユニット３は、バネ１５によって押圧される用紙押圧板１０と、給紙ローラ１１と、摩擦分離部材１４と、により構成されており、用紙押圧板１０により用紙を給紙ローラ１１に押圧し、当該給紙ローラ１１と摩擦分離部材１４との間で給紙ローラ１１の回転により最も上に重ねられている一の用紙を分離して所定のタイミングで当該用紙の供給を行う。
【００３６】
そして、図１の矢印方向に回転する給紙ローラ１１により搬送される用紙の搬送方向の下流側には一対のレジストローラ１２及び１３が回転可能に枢支され、後述する静電潜像担持手段としての感光ドラム２０と転写ローラ２１によって形成される転写位置へ所定のタイミングで用紙を搬送する。
【００３７】
一方、当該感光ドラム２０は、正帯電性の材料（例えば正帯電性のポリカーボネイト）を主成分とする有機感光体により形成されている。より具体的には、感光ドラム２０は、例えばアルミニウム製円筒形状の円筒スリーブを本体とし、ポリカーボネイトに光導電性樹脂を分散させた所定厚さ（例えば、約２０μｍ）の光導電層をその外周部に形成した中空状のドラムであり、当該円筒スリーブを接地した状態で本体ケース２に回転自在に枢支されている。更に、感光ドラム２０は、図示しない駆動機構により矢印方向に回転駆動される。
【００３８】
次に、帯電手段としての帯電器３０は、例えばタングステンなどからなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器である。
【００３９】
更に、レーザスキャナユニット４０は、感光ドラム２０上に静電潜像を形成するためのレーザ光Ｌを発生する図示しないレーザ発生器と、回転駆動されるポリゴンミラー（五面体ミラー）４１と、一対のレンズ４２及び４５と、反射ミラー４３、４４及び４６と、により構成されている。
【００４０】
また、現像装置５０は、ケース５１内に格納手段としてのトナー収容室５２が形成されており、当該トナー収容室５２内には、攪拌手段としてのアジテータ９０と、清掃部材５４と、これらの間に設けられた遮光部材８０と、が回転軸５５の周りに回転自在に設けられている。
【００４１】
なお、当該トナー収容室５２内には、電気絶縁性を有する正帯電性のトナーが格納されている。また、トナー収容室５２の回転軸５５の両端側に位置する側壁には光透過窓５６が設けられている。
【００４２】
更に、トナー収容室５２の感光ドラム２０側には、開口部Ａによってトナー収容室５２と連通し現像を行う現像室５７が形成されており、供給ローラ５８と現像ローラ５９とが回転可能に枢支されている。このとき、現像ローラ５９上のトナーの層厚は、薄い板状の弾性を有する層厚規制ブレード６４により所定の厚さに規制されており、この状態で当該トナーが現像に供されるのである。
【００４３】
一方、転写ローラ２１は、回転自在に枢支されており、シリコーンゴムやウレタンゴムなどを材料とする導電性を有する発泡弾性体により構成されている。そして、転写ローラ２１はそれに印加される電圧により感光ドラム２０上のトナー画像を搬送されてきている用紙に確実に転写する。
【００４４】
更に、定着ユニット７０は、レジストローラ１２及び１３から感光ドラム２０と転写ローラ２１との圧接部に至る用紙の搬送方向の更に下流側に設けられ、加熱用ローラ７１と、押圧ローラ７２と、により構成されている。そして、用紙に転写されたトナー画像は加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２との間を搬送される間に加熱されつつ押圧されて用紙に定着される。
【００４５】
最後に、用紙搬送用の一対の搬送ローラ７３及び７４は、定着ユニット７０の搬送方向下流側に夫々設けられており、排紙ローラ７４の更に下流側には排紙トレイ７５が設けられている。
【００４６】
なお、上述した感光ドラム２０、転写ローラ２１、帯電器３０及び現像装置５０はプロセスカートリッジ２ａ内に収容されており、当該プロセスカートリッジ２ａはレーザプリンタ１に対して着脱自在に設けられている。
【００４７】
更に、現像装置５０は、現像器カートリッジとしてプロセスカートリッジ２ａに対して着脱自在に設けられている。
【００４８】
次に、上述した構成のレーザプリンタ１において実行される印刷動作について説明する。
【００４９】
当該印刷動作においては、始めに、感光ドラム２０の表面が帯電器３０により一様に帯電され、当該表面に対してレーザスキャナユニット４０から画像情報に従って変調されたレーザ光Ｌが照射されると、当該表面には当該画像情報に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置５０によるトナーの付着により可視像（トナー像）化され、当該可視像が感光ドラム２０によって転写位置へと搬送される。
【００５０】
次に、当該転写位置には給紙ローラ１１並びにレジストローラ１２及び１３を介して用紙が供給されており、転写ローラ２１によって印加される転写バイアスにより当該搬送された可視像が供給された用紙に転写される。
【００５１】
なお、転写後に感光ドラム２０上に残ったトナーは、現像ローラ５９によって現像室５７に再度回収される。
【００５２】
次に、可視像が転写された用紙は、定着ユニット７０に搬送され、当該定着ユニット７０の加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２によって挟持搬送され、用紙上の可視像は加圧及び加熱されて用紙上に定着される。
【００５３】
そして、可視像が定着された用紙は搬送ローラ７３及び排紙ローラ７４によりレーザプリンタ１上部の排紙トレイ７５に排出され、印刷動作が終了する。
【００５４】
（II）現像装置の細部構成
次に、上述したレーザプリンタ１における実施形態に係る現像装置５０の細部構成について、図２及び図３に基づいて説明する。
【００５５】
なお、図２は実施形態に係る現像装置５０の図３に示すＹ−Ｙ’断面を示す図であり、図３は当該現像装置５０の図２に示すＸ−Ｘ’断面を示す図である。
【００５６】
ここで、図３はアジテータ９０と清掃部材５４が図２に二点鎖線で示される位置にある場合の断面図である。また、図３においては、フレーム２ｂ、発光器６０、検出信号出力手段としての受光器６１並びに基板６０ｂ及び６１ｂが断面として描かれているが、これらは図２におけるＺ−Ｚ’断面に相当する。
【００５７】
先ず、実施形態における現像装置５０は、図２に示すように、ケース５１内にその他の各構成要素を備えた状態で図３に示すプロセスカートリッジ２ａに対して着脱可能とされている。このとき、ケース５１は、トナー収容室５２と現像室５７とを形成すると共に、各構成要素を支持する枠体としても機能している。
【００５８】
次に、ケース５１以外の各構成要素について説明する。
【００５９】
最初に、現像ローラ５９（トナー担持体）は、ステンレス鋼等を材料として形成された芯金５９ａの外周部に、導電性カーボンの微粒子を含む導電性シリコーンゴムを材料として形成された円筒状の基材５９ｂが設けられており、更にこの基材５９ｂの外周部にはフッ素を含有した樹脂又はゴム材を材料として形成されたコート層５９ｃが形成されている。
【００６０】
なお、上記基材５９ｂは、導電性のシリコーンゴムで構成する以外に、例えば導電性のウレタンゴムにより構成しても良い。
【００６１】
また、現像ローラ５９には図示しない電源により所定の電圧が印加されており、感光ドラム２０との間に所定の電位差を有するように構成されている。
【００６２】
次に、層厚規制部材としての層厚規制ブレード６４は、ステンレス鋼等で形成され、基端が現像装置５０のケース５１に固定された支持部６４ａと、その支持部６４ａの先端に設けられ、絶縁性又は導電性のシリコーンゴム或いは絶縁性又は導電性のフッ素含有ゴム若しくは絶縁性又は導電性のウレタンゴムを材料として形成された接触部６４ｂと、により構成されている。そして、接触部６４ｂは支持部６４ａの弾性力により現像ローラ５９に圧接されている。
【００６３】
なお、実施形態では、図２に示すように、接触部６４ｂを断面が略半月状の凸形状となるように形成しているが、板状に形成しても良い。
【００６４】
一方、供給ローラ５８は、ステンレス鋼等を材料として形成された芯金５８ａ上に導電性スポンジを材料として形成された円筒状の基材５８ｂが形成されたローラであり、現像ローラ５９に対してスポンジの弾性力によって押圧接触するように配置されている。
【００６５】
なお、供給ローラ５８としては、この他にも、導電性シリコーンゴム或いはウレタンゴム等の適宜の部材を使用することができる。
【００６６】
次に、トナー収容室５２に収容されるトナーは、正帯電性の非磁性一成分現像剤であり、懸濁重合法によって球状に形成したスチレン−アクリル系樹脂に、カーボンブラック等の周知の着色剤並びにニグロシン、トリフェニルメタン、４級アンモニウム塩等の荷電制御剤を添加してなる粒径６μｍ〜１０μｍ、平均粒径８μｍのトナー母粒子を有している。そして、トナーは、当該トナー母粒子の表面にシリカを外添剤として添加して構成されている。
【００６７】
ここで、外添剤としてのシリカはシランカップリング剤等による周知の疎水化処理が施されており、その平均粒径は１０ｎｍで、その添加量はトナー母粒子の０．６重量（ｗｔ）％である。
【００６８】
このように、トナーは極めて球状に近い懸濁重合トナーであり、しかも、平均粒径が１０ｎｍの疎水性処理したシリカを０．６重量（ｗｔ）％だけ外添剤として添加しているため、極めて流動性に優れている。そのため、摩擦帯電により充分な帯電量が得られるので、転写効率が良く極めて高画質な画像が形成できる。
【００６９】
次に、アジテータ９０は、ＡＢＳ（アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン）樹脂等の樹脂で形成された支持部材９０ａの先端部に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）で形成された厚さ７５μｍのシート状の摺接部９０ｂが取り付けられて構成されている。
【００７０】
このとき、支持部材９０ａは、図３に示すように、ケース５１の両側壁５１ａ及び５１ｂに軸支された回転軸５５と一体に成形されており、当該回転軸５５の軸端にはギア６３が取り付けられている。
【００７１】
また、摺接部９０ｂは、図２に示すように、少なくともトナー収容室５２の円筒形状の底面部５２ａに摺接する際に撓みを有して摺接するような幅（回転半径方向の長さ）を有している。
【００７２】
従って、図示しないモータからの回転駆動力がギア６３に伝達されると、支持部材９０ａ及び摺接部９０ｂからなるアジテータ９０は、図２に示す矢印方向に回転し（実施形態の場合では、一回転に要する時間は１．３秒とされている。）、摺接部９０ｂは撓んだ状態でトナー収容室５２の底面部５２ａを摺接し、搬送面によってトナーを開口部Ａに押し上げる。
【００７３】
なお、図３においては、開口部Ａを黒く塗り潰して表しており、更に図３において当該開口部Ａの支持部材９０ａに隠れる部分は点線で表している。
【００７４】
更に、摺接部９０ｂには、図３に示すように開口部Ａの両端部位置に対応して切り込み９０ｄが設けられており、これら二つの切り込み９０ｄによって挟まれた摺接部９０ｂの搬送主部が、開口部Ａ内に弾性的に弾かれるように侵入し、トナーを現像室５７側に弾き飛ばす。
【００７５】
また、摺接部９０ｂだけでなく、支持部材９０ａの面もトナーを押し上げることになるので、支持部材９０ａには図３に示すように開口部９０ｃが形成されており、支持部材９０ａの面が回転時にトナーから受ける抵抗を減少させるように構成されている。
【００７６】
更にまた、支持部材９０ａ及び摺接部９０ｂの長手方向長さは、ケース５１の長手方向長さよりも短くなるように設定されており、図３に示すように、支持部材９０ａ及び摺接部９０ｂの側部は、両側の光透過窓５６ａ及び５６ｂに接触しないように所定の間隔を有するように配置されている。
【００７７】
次に、清掃部材５４は、アジテータ９０の支持部材９０ａと一体に成形された支持部材５４ａと、図３に示すように当該支持部材５４ａの両端に取り付けられたワイパー５４ｂとから構成される。
【００７８】
このとき、ワイパー５４ｂは、ウレタンゴムを材料として形成されており、支持部材５４ａの回転に伴って光透過窓５６ａ及び５６ｂの表面を摺擦することで当該表面のトナーを拭き取り可能な位置に取り付けられている。
【００７９】
また、支持部材５４ａは、一例としてアジテータ９０の支持部材９０ａと逆向きで平行になるように、即ち、アジテータ９０の支持部材９０ａとの位相角が１８０度になるように取り付けられている。
【００８０】
次に、光透過窓５６は、アクリル、ポリカーボネート又はポリプロピレン等で形成された透明もしくは半透明な部材であり、図３に示すようにケース５１の発光器６０側の側壁５１ａに取り付けられた光透過窓５６ａと、受光器６１側の側壁５１ｂに取り付けられた光透過窓５６ｂと、により構成されている。
【００８１】
また、これらの光透過窓５６ａ及び５６ｂは、図３に示すように、トナー収容室５２の内部側に突出するように設けられており、上記清掃部材５４のワイパー５４ｂが確実に光透過窓５６ａ及び５６ｂの表面を拭き取り可能なように構成されている。
【００８２】
更に、光透過窓５６ｂ及び５６ａは、図２に示すように、アジテータ９０と清掃部材５４の回転中心線を含む平面であって鉛直方向に延びる平面Ｇよりも開口部Ａ側の位置に設けられている。
【００８３】
更にまた、プロセスカートリッジ２ａの光透過窓５６ａ及び５６ｂに対応する位置には、図３に示すように開口部６２ａ及び６２ｂが形成されており、当該開口部６２ａは光透過窓５６ａへの光の入射を可能とし、当該開口部６２ｂは光透過窓５６ｂからの光の射出を可能にしている。
【００８４】
このような光透過窓５６ａ及び５６ｂが設けられている位置に対応して、現像装置５０の両側には、図３に示すように、トナー残量検出用の光を射出する発光器６０と、これを受光する受光器６１と、が設けられている。
【００８５】
このうち、発光器６０は、フレーム２ｂに取り付けられるホルダ６０ａと、当該ホルダ６０ａに支持される基板６０ｂと、当該基板６０ｂ上に設けられた発光素子６０ｃとから構成されている。
【００８６】
また、ホルダ６０ａはプラスチックから形成されており、ホルダ６０ａの光透過窓５６ａに対向する側には、一体成形によりプラスチックレンズ６０ｄが形成されている。
【００８７】
また、受光器６１も同様に、フレーム２ｂに取り付けられるホルダ６１ａと、当該ホルダ６１ａに支持される基板６１ｂと、当該基板６１ｂ上に設けられた受光素子６１ｃとから構成されている。
【００８８】
また、ホルダ６１ａはプラスチックから形成されており、ホルダ６１ａの光透過窓５６ｂに対向する側には、一体成形によりプラスチックレンズ６１ｄが形成されている。なお、受光素子には一例としてフォトトランジスタを用いている。
【００８９】
ここで、上述した発光素子６０ｃ、プラスチックレンズ６０ｄ、開口部６２ａ、光透過窓５６ａ及び５６ｂ、開口部６２ｂ、プラスチックレンズ６１ｄ並びに受光素子６１ｃは、図３に示すように、ほぼ一直線上に並ぶように設定されており、発光素子６０ｃから射出された光は、プラスチックレンズ６０ｄによって略平行光化され、開口部６２ａを通って光透過窓５６ａに入射する。
【００９０】
従って、光透過窓５６ａと光透過窓５６ｂの間にトナーが存在しない状態においては、当該光透過窓５６ａを透過した光は反対側の光透過窓５６ｂに入射し、光透過窓５６ｂを透過して開口部６２ｂを通ってプラスチックレンズ６１ｄに入射する。そして、当該入射した光はこのプラスチックレンズ６１ｄによって集光され、受光素子６１ｃによって受光される。
【００９１】
このとき、受光素子６１ｃは、図４に示すように、受光した光量に応じて流れる電流値が変化する素子であり、実施形態においては、受光素子６１ｃの電源入力端子に比較的受光感度を高くするために高抵抗値（例えば、４７０キロオーム程度）の抵抗素子を挿入することにより、当該受光素子６１ｃにおける受光量が少ない場合には出力電圧値がほぼ５Ｖに近い値をとり、受光量が多い場合には出力電圧値がほぼ０Ｖに近い値となるように構成されている。
【００９２】
そして、この範囲で受光量に応じて出力電圧値が変化する。本実施形態では、このような受光素子６１ｃの出力をマイクロプロセッサ等からなる後述するＣＰＵで読み取り、所定の電圧値を閾値として設定し、当該閾値よりも高い出力電圧値については「ＨＩＧＨ」レベルと判定し、当該閾値よりも低い出力電圧値を「ＬＯＷ」レベルと判定すると共に、この「ＬＯＷ」レベルとなる期間（以下、「ＬＯＷ」レベル期間とする）Ｔ１の測定単位期間Ｔ２内における合計が、当該測定単位期間Ｔ２に占める割合を算出することにより、トナー残量の検出を行っている。
【００９３】
次に、遮光部材８０は、図２に示すように、アジテータ９０の支持部材９０ａと、清掃部材５４の支持部材５４ａとの間に設けられＡＢＳ樹脂等の樹脂を材料として形成された板状部材であり、アジテータ９０及び清掃部材５４と共に回転軸５５と一体に成形され回転軸５５の周りに回転するように構成されている。また、回転軸５５の軸線方向においては、発光器６０側にのみ設けられている。
【００９４】
この遮光部材８０は、アジテータ９０が光透過窓５６ｂ及び５６ａの位置を通過した直後から、図２に示すように光透過窓５６ｂへの光を遮り、清掃部材５４による光透過窓５６ｂ及び５６ａの清掃開始直前に当該光の遮りを解除する大きさの遮光面を有している。そして、このように構成することにより、アジテータ９０による掻き取り動作によって光透過窓５６ｂ及び５６ａ周辺のトナーが掻き取られてしまった場合でも、遮光部材８０が光路を塞いでいる間は受光素子６０ｃからの出力が得られないので、環境条件あるいは使用期間に拘わらず、正確なトナー残量検出を行うことができる。また、遮光部材８０は、清掃部材５４及びアジテータ９０と共通の回転軸５５周りに回転するように構成されているので、全体として構成を簡単化することができる。
【００９５】
（III）制御部の構成及び動作
次に、本発明に係るトナー残量の検出処理を含むレーザプリンタ１の電気的な制御を行う制御部の構成及び動作について、図５乃至図８を用いて説明する。
【００９６】
なお、図５は実施形態に係る制御部の概要構成を示すブロック図であり、図６は受光器６１から出力される検出信号の波形の例を示す波形図であり、図７及び図８は本発明に係る発光器６０及び受光器６１を用いたトナー残量検出処理を示すフローチャートである。
【００９７】
先ず、当該制御部の全体構成及び概要動作について、図５を用いて説明する。
【００９８】
図５に示すように、実施形態に係るレーザプリンタ１の制御部Ｓは、検出手段、判定手段及び処理手段としてのＣＰＵ９５と、ＲＡＭ９６と、ＲＯＭ９７と、検出手段としてのメインＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）９８と、検出手段としてのエンジンＡＳＩＣ９９と、スキャナモータ１００と、メインモータ１０１と、給紙ソレノイド１０２と、入力パネル１０３と、上記帯電器３０と、用紙センサ１０４と、表示パネル１０５と、により構成されている。
【００９９】
このうち、ＣＰＵ９５、ＲＡＭ９６、ＲＯＭ９７及びメインＡＳＩＣ９８は相互にバスＢＳにより接続されつつ図示しないメイン基板上に配置されており、一方、エンジンＡＳＩＣ９９は図示しないエンジン基板上に配置されている。そして、当該メインＡＳＩＣ９８とエンジンＡＳＩＣ９９とは双方向シリアル通信を行うシリアルバス１０５により接続されている。なお、当該メイン基板とエンジン基板とは、図１における用紙押圧板１０の図１中上部にある空間内に収納されている。
【０１００】
次に、上記制御部Ｓの概要動作を説明する。
【０１０１】
先ず、スキャナモータ１００は、スキャナユニット４０内のポリゴンミラー４１等を回転させるモータであり、エンジンＡＳＩＣ９９からの制御信号Ｓsmにより制御される。
【０１０２】
また、メインモータ１０１は、上記した感光ドラム２０、現像ローラ５９及び転写ローラ２１等を同期させつつ回転させるモータであり、エンジンＡＳＩＣ９９からの制御信号Ｓmmにより制御される。
【０１０３】
更に、給紙ソレノイド１０２は、用紙の供給に用いられるソレノイドであり、エンジンＡＳＩＣ９９からの制御信号Ｓpsにより制御される。
【０１０４】
一方、用紙センサ１０４は、上記した用紙の搬送経路上に設けられており、用紙が転写ローラ２１の位置に搬送されてきたこと及び当該転写ローラ２１の位置から離脱したことを夫々検出するためのセンサであり、当該用紙の位置を示す用紙検出信号ＳppをエンジンＡＳＩＣ９９に出力する。
【０１０５】
更に、帯電器３０は、エンジンＡＳＩＣ９９からの制御信号Ｓhvにより当該帯電器３０への高圧電圧の供給等が制御される。
【０１０６】
また、入力パネル１０３においては、レーザプリンタ１の動作を指定するための操作等が使用者により行われ、当該操作に対応する入力信号Ｓinが生成されてエンジンＡＳＩＣ９９に出力され、当該エンジンＡＳＩＣ９９はこの入力信号Ｓinの内容に基づいて上記各構成部材の動作を制御する。
【０１０７】
更に、レーザプリンタ１の動作上必要な情報（後述するトナー残量に関する警告情報を含む。）は、表示信号ＳdpとしてエンジンＡＳＩＣ９９から表示パネル１０５に出力され、当該表示パネル１０５において当該警告情報を含む情報に対応する表示が実行される。
【０１０８】
一方、上記発光器６０は、エンジンＡＳＩＣ９９からの制御信号Ｓldに基づいて発光素子６０ｃを駆動し、トナー残量検出用の上記光としての残量検出光Ｂを上述したように光透過窓５６ａ及び開口部６２ａ等を介してトナー収容室５２内に射出する。
【０１０９】
これにより、受光器６１内の受光素子６１ｃは、当該トナー収容室５２を通過してきた残量検出光Ｂを開口部６２ｂ及び光透過窓５６ｂ等を介して受光し、図４に示すような検出信号Ｓtc（すなわち、トナー収容室５２を通過した残量検出光Ｂが受光されている期間のみ「ＬＯＷ」レベルとなる検出信号Ｓtc（この「ＬＯＷ」レベルである検出信号Ｓtcが上記各請求項における減少検出信号に対応する。））を生成してエンジンＡＳＩＣ９９に出力する。
【０１１０】
このとき、エンジンＡＳＩＣ９９は、用紙検出信号Ｓpp及び入力信号Ｓinに基づいて、メインＡＳＩＣ９８との間でシリアルバス１０５を介して情報の授受を行いつつ、上記制御信号Ｓsm、Ｓmm、Ｓps及びＳhvを出力し、対応する各構成部材を駆動制御すると共に、制御信号ldを生成して受光素子６０ａを駆動制御し、更に検出信号Ｓtcに基づいて後述する本発明に係るトナー残量検出処理を行う。
【０１１１】
更に、メインＡＳＩＣ９８は、ＣＰＵ９５との間でバスＢＳを介して情報の授受を実行しつつエンジンＡＳＩＣ９８を制御し、当該エンジンＡＳＩＣ９９に上述した各制御動作を実行させる。
【０１１２】
このとき、ＣＰＵ９５は、上記エンジンＡＳＩＣ９９及びメインＡＳＩＣ９８を介して各検出信号の内容を取得し、後述するトナー残量検出処理を含むレーザプリンタ１全体の動作を統括制御する。
【０１１３】
なお、当該統括制御のために必要な情報はラム信号ＳraとしてＲＡＭ９６に一時的に記憶されつつ読み出されて当該統括制御に供される。更に、当該統括制御に必要なプログラム等は予めＲＯＭ９７内に記憶されており、これがロム信号Ｓroとして必要に応じて読み出されＣＰＵ９５における当該処理に用いられる。
【０１１４】
次に、本発明に係るトナー残量検出処理について、図６乃至図８を用いて説明する。
【０１１５】
先ず、具体的な処理を説明する前に、受光素子６１ｃから出力される上記検出信号Ｓtcの態様について、図６を用いて説明する。
【０１１６】
上述したように、検出信号Ｓtcは、受光素子６１ｃが残量検出光Ｂを受光していないときは「ＨＩＧＨ」レベルを維持しており（図６（ａ）参照）、一方当該残量検出光Ｂを受光している期間は「ＬＯＷ」レベルに維持する信号である。
【０１１７】
そして、レーザプリンタ１におけるトナー残量検出処理においては、上記図４に示すように、「ＬＯＷ」レベル期間の測定単位期間Ｔ２内における合計が当該測定単位期間Ｔ２に占める割合を算出することにより、トナー残量の検出を行っている。
【０１１８】
すなわち、図６（ｂ）に示すように、通常動作時において「ＬＯＷ」レベル期間の当該割合が例えば２％を超えたときは、トナーの残量がトナーなし状態に近づいて少なくなっていることを示す警告を表示パネル１０５に表示する。
【０１１９】
一方、図６（ｃ）に示すように、通常動作時において「ＬＯＷ」レベル期間の当該割合が例えば１８％を超えたときは、トナーなし状態になっていることを示す警告を表示パネル１０５に表示する。このとき、印刷中の用紙がある場合は、その排出処理後にメインモータ１０１等の動作を停止する。
【０１２０】
ところで、図１に示したように、高圧のコロナ放電を発生させる帯電器３０と受光器６１とは比較的近い位置に配置されており、更に受光素子６１ｃの電源入力端子に高抵抗値の抵抗素子が挿入されている関係で、帯電器３０の動作時に塵等に起因して当該帯電器３０上でアーク放電等の異常放電が発生すると、上記発明が解決すべき課題欄で述べたようなノイズが当該検出信号Ｓtcに混入することがある。
【０１２１】
より具体的には、図６（ｄ）に示すように、受光素子６１ｃにおいて残量検出光Ｂが受光されていないにも拘わらず検出信号Ｓtcが連続して「ＬＯＷ」レベルに変化したり、或いは図６（ｅ）に示すように「ＨＩＧＨ」レベルと「ＬＯＷ」レベルとの間を短期間に連続して変化する場合が生じる。そして、このような状態の検出信号Ｓtcに基づいて上述した構成によりトナーの残量を検出すると、トナー自体は十分に残置しているにも拘わらず、外部への表示上はトナーなし状態として表示してしまうこととなる。
【０１２２】
そこで、本発明では、以下の処理により図６（ｄ）又は（ｅ）に示すような誤検出が発生していることを検出して対応する処理を講じている。
【０１２３】
次に、本発明に係るトナー残量検出処理について、具体的に図７及び図８を用いて説明する。
【０１２４】
なお、図７及び図８に示すフローチャートに対応するプログラムは上記ＲＯＭ９７内に予め記憶されており、当該検出処理はこのプログラムがロム信号ＳroとしてＣＰＵ９５に読み出されることにより当該ＣＰＵ９５（当該ＣＰＵ９５の制御下で動作するメインＡＳＩＣ９８及びエンジンＡＳＩＣ９９を含む。）において制御実行されるものである。
【０１２５】
また、図７に示すトナー残量検出処理は、レーザプリンタ１としての他の処理（より具体的には、用紙詰まり検出処理、外部カバー開検出処理、印刷処理及び定着処理等）と共に時間的に連続して実行される処理であり、具体的には、例えば５ミリ秒間隔で夫々開始される当該他の処理の間に定期的に開始される処理である。
【０１２６】
図７に示すように、実施形態のトナー残量処理が開始されると、先ず、発光素子６０ｃを発光させ、検出信号Ｓtcが「ＨＩＧＨ」レベルとなっているか否かが判定される（ステップＳ１）。
【０１２７】
そして、検出信号Ｓtcが「ＨＩＧＨ」レベルとなったときは（ステップＳ１；Ｙ）、プロセスカートリッジ２ａがレーザプリンタ１に装填されていることにより残量検出光Ｂが遮られたと判定できるので、当該プロセスカートリッジ２ａが装填されたことを示すＣＰＵ９５内の図示しないカートリッジ装填フラグＣＦに「１」を設定し（ステップＳ２）ステップＳ３へ移行する。
【０１２８】
なお、当該カートリッジ装填フラグＣＦは、図示しない外部カバーの開閉時にプロセスカートリッジ２ａがレーザプリンタ１から取り外される可能性があるため、電源投入時及び当該外部カバー開検出処理時において外部カバー開と判定された場合に「０」と設定される。
【０１２９】
一方、ステップＳ１の判定において、検出信号Ｓtcが「ＨＩＧＨ」レベルとなっていないときは（ステップＳ１；Ｎ）、次に、アジテータ９０によりトナーが攪拌されているか否かが判定される（ステップＳ３）。このとき、実際には、このステップＳ３はメインモータ１０１が駆動しているか否かにより判定される。
【０１３０】
そして、トナーの攪拌がされていないときは（ステップＳ３；Ｎ）、未だプロセスカートリッジ２ａがレーザプリンタ１に装填されておらず、印刷処理が実行されていないと判定し、以下に示す処理に用いられる各パラメータを初期化し（ステップＳ４）、レーザプリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に示す処理が繰り返される。
【０１３１】
なお、後述の処理に用いられる当該パラメータとしては、印刷動作開始時において検出信号Ｓtcを安定させるための安定時間が経過しているか否かを示すパラメータＣ２と、検出信号Ｓtcの「ＬＯＷ」レベル期間の合計値を求める場合の上記測定単位期間Ｔ２（本実施形態では４秒間（アジテータ９０が三回転する時間に相当する。）としている。）を示すパラメータＣ４と、検出信号Ｓtcの「ＬＯＷ」レベル期間の合計値を示すパラメータＣＴＬと、当該「ＬＯＷ」レベルが連続している期間を示すパラメータＣＴｒと、「ＬＯＷ」レベル期間が連続した場合のその連続している期間の最大値を示すパラメータＭＴｒと、がある。
【０１３２】
一方、ステップＳ３の判定において、トナーの攪拌がされているときは（ステップＳ３；Ｙ）、トナー残量を監視すべき印刷期間が開始されているとして、次に、パラメータＣ２が「４００」以上となっているか否かが判定される（ステップＳ５）。
【０１３３】
ここで、後述するように、パラメータＣ２は図７に示す一連の処理が一巡する期間（すなわち、５ミリ秒間）に「１」だけインクリメントされるので（後記ステップＳ６参照）、パラメータＣ２が「４００」以上であるか否かを判定することは、すなわち、トナー残量の検出処理が開始されて検出信号Ｓtcの生成が開始されてから２秒間（５ミリ秒×４００）が経過したか否かを判定することとなる。
【０１３４】
そして、ステップＳ５の判定において、パラメータＣ２が「４００」以上でないときは（ステップＳ５；Ｎ）、残量検出開始後２秒間が経過しておらず、検出信号Ｓtcが未だ安定してないとして、パラメータＣ２を「１」だけインクリメントし（ステップＳ６）、レーザプリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に示す処理が繰り返される。
【０１３５】
一方、ステップＳ５の判定において、パラメータＣ２が「４００」以上であるときは（ステップＳ５；Ｙ）、次に、パラメータＣ４が８００以上であるか否かが判定される（ステップＳ７）。
【０１３６】
ここで、パラメータＣ４は、パラメータＣ２と同様に図７に示す一連の処理が一巡する期間（５ミリ秒間）に「１」だけインクリメントされるので（後記ステップＳ１３参照）、パラメータＣ４が「８００」以上であるか否かを判定することは、すなわち、トナー残量の検出処理における上記測定単位期間Ｔ２である４秒間（５ミリ秒×８００）が経過したか否かを判定することとなる。
【０１３７】
そして、ステップＳ７の判定において、パラメータＣ４が「８００」以上であるときは（ステップＳ７；Ｙ）、測定単位期間Ｔ２が経過しており、検出信号Ｓtcの状態を判定すべきタイミングであるとして、次に、パラメータＣＴＬが「１４４」以上となっているか否かが判定される（ステップＳ８）。
【０１３８】
ここで、パラメータＣＴＬは、図７に示す一連の処理が一巡する期間（５ミリ秒間）に検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」であるときに「１」だけインクリメントされるので（後記ステップＳ１６参照）、パラメータＣＴＬが「１４４」以上であるか否かを判定することは、すなわち、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」である期間（すなわち、トナー残量が少ないと判定される期間）の合計が５ミリ秒毎の合計で７２０ミリ秒（すなわち、上記測定単位期間Ｔ２の１８％に相当する時間）以上となったか否か、つまり、トナーなし状態になっていること（図６（ｃ）参照）が検出されたか否かを判定することとなる。
【０１３９】
そして、ステップＳ８の判定において、パラメータＣＴＬが「１４４」以上であるときは（ステップＳ８；Ｙ）、トナーなし（エンプティ）状態となっていると判定し、後述するエンプティ処理を実行し（ステップＳ９）、更にパラメータＣ４、ＣＴＬ、ＣＴｒ及びＭＴｒを初期化し（ステップＳ１２）、レーザプリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に示す処理が繰り返される。
【０１４０】
一方、ステップＳ８の判定において、パラメータＣＴＬが「１４４」未満であるときは（ステップＳ８；Ｎ）、トナーがエンプティ状態ではないと判定し、次に、パラメータＣＴＬが「１６」以上となっているか否かが判定される（ステップＳ１０）。
【０１４１】
ここで、パラメータＣＴＬは、上述したように図７に示す一連の処理が一巡する期間に検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」であるときに「１」だけインクリメントされるので（後記ステップＳ１６参照）、パラメータＣＴＬが「１６」以上であるか否かを判定することは、すなわち、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」である期間の合計が５ミリ秒毎の合計で８０ミリ秒（すなわち、上記測定単位期間Ｔ２の２％に相当する時間。）以上となったか否か、すなわち、トナー残量がエンプティ状態に近づいて残量少状態になっていること（図６（ｂ）参照）が検出されたか否かを判定することとなる。
【０１４２】
そして、ステップＳ１０の判定において、パラメータＣＴＬが「１６」以上であるときは（ステップＳ１０；Ｙ）、残量少状態となっていると判定し、当該残量が少なくなっていることを示す表示を上記表示パネル１０５上において実行する等の残量少処理を実行し（ステップＳ１１）、ステップＳ１２に移行する。
【０１４３】
更に、ステップＳ１０の判定において、パラメータＣＴＬが「１６」未満であるときは（ステップＳ１０；Ｎ）、トナーが残量少状態でもないと判定し、そのままステップＳ１２の処理を実行し、その後レーザプリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に示す処理が繰り返される。
【０１４４】
一方、ステップＳ７の判定において、パラメータＣ２が「８００」以上でないときは（ステップＳ７；Ｎ）、上記測定単位期間Ｔ２が経過しておらず、検出信号Ｓtcの状態を判定すべきタイミングでは未だないとして、パラメータＣ４を「１」だけインクリメントし（ステップＳ１３）、次に、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」レベルであるか否か、すなわち、トナーの残量が少なくなりつつあり、トナー収容室５２内を通過した残量検出光Ｂが受光されているか否かが判定される（ステップＳ１４）。
【０１４５】
そして、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」レベルでないときは（ステップＳ１４；Ｎ）、トナー収容室５２内にトナーが十分に残置しているとして、パラメータＣＴｒを初期化し（ステップＳ１５）、レーザプリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に示す処理が繰り返される。
【０１４６】
一方、ステップＳ１４の判定において、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」レベルであるときは（ステップＳ１４；Ｙ）、今回の一サイクル５ミリ秒間においてはトナー収容室５２内のトナー残量が減少していると検知されたとして、パラメータＣＴＬをインクリメントする（ステップＳ１６）と共にパラメータＣＴｒをもインクリメントし（すなわち、トナー減少が検出されている期間が連続していると判定し（ステップＳ１７））、次に、パラメータＭＴｒがパラメータＣＴｒよりも小さいか否かが判定される（ステップＳ１８）。このステップＳ１８の判定により、トナー減少が検出されている期間の内の最大値を更新すべきか否かが判定される。
【０１４７】
そして、ステップＳ１８の判定においてパラメータＭＴｒがパラメータＣＴｒよりも小さくないときは（ステップＳ１８；Ｎ）、未だ当該最大値は更新される必要がないとしてそのままレーザプリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に示す処理が繰り返される。
【０１４８】
一方、ステップＳ１８の判定においてパラメータＭＴｒがパラメータＣＴｒよりも小さくなっているときは（ステップＳ１８；Ｙ）、当該パラメータＭＴｒよりも大きくなったパラメータＣＴｒの値で当該パラメータＭＴｒを更新し（ステップＳ１９）、以後レーザプリンタ１としての上記他の処理へ移行し、その中で再度図７に示す処理が繰り返される。
【０１４９】
次に、上述した処理のうち、ステップＳ９におけるエンプティ処理について図８を用いて詳説する。
【０１５０】
図８に示すように、ステップＳ９のエンプティ処理においては、先ず、上記ステップＳ１において設定されているはずのカートリッジ装填フラグＣＦの内容を確認する（ステップＳ２０）。
【０１５１】
そして、当該カートリッジ装填フラグＣＦが「１」でないときは（ステップＳ１；Ｎ）、レーザプリンタ１にプロセスカートリッジ２ａ自体が装填されていないとして、次に、トナーがないこと（エンプティ状態）を示すトナーエンプティフラグＥＦを設定し（ステップＳ２４）、更に現在印刷が実行中であるか否かが判定される（ステップＳ２５）。そして、印刷実行中であるときは（ステップＳ２５；Ｙ）、トナーがないままの印刷処理を中止させるべく停止要求を発生させ（ステップＳ２６）、更に図示しない印刷処理ルーチンについては、当該ステップＳ２６で設定された停止要求に対応して、印刷実行中の場合は印刷中の用紙を排出後に印刷動作を停止し、ステップＳ２７へ移行する。
【０１５２】
一方、ステップＳ２５の判定において印刷実行中でないときは（ステップＳ２５；Ｎ）、そのままステップＳ２７へ移行して上記表示パネル１０５にトナーがエンプティ状態であることを示す表示を行い、更に当該エンプティ状態を示す情報をレーザプリンタ１により印刷すべき情報（例えば画像情報等）を出力する情報処理装置（例えばパーソナルコンピュータ等）へ出力し（ステップＳ２８）、図７ステップＳ１２へ移行する。
【０１５３】
一方、ステップＳ２０の判定において、カートリッジ装填フラグＣＦが「１」であるときは（ステップＳ２０；Ｙ）、レーザプリンタ１にプロセスカートリッジ２ａ自体が正常に装填されているとして、次に、パラメータＣＴＬの値が「４００」以上であるか否か、すなわち、測定単位期間Ｔ２である４秒間のうち「ＬＯＷ」レベル期間（図７に示す処理一巡で「１」だけインクリメントされるパラメータＣＴＬの値に０．５秒を乗じた期間に相当する。）が２秒間（０．５ミリ秒×４００）以上あったか否かが判定される（ステップＳ２１）。
【０１５４】
このとき、測定単位期間Ｔ２中で２秒間以上「ＬＯＷ」レベルが検出されることは、検出信号Ｓtcの生成が正常である間にはあり得ない（すなわち、検出信号Ｓtcが正常な状態で生成されているのであれば、「ＬＯＷ」レベルの時間は徐々に増大するはずであり、パラメータＣＴＬの値が「１４４」を越えたときはエンプティ処理が為された後当該パラメータＣＴＬは初期化されてしまうので（図７ステップＳ１２参照）、当該パラメータＣＴＬの値が「１４４」を大きく越えてしまうことは正常検出時にはあり得ない。）。よって、ステップＳ２１の判定においてパラメータＣＴＬの値が「４００」以上であるときは（ステップＳ２１；Ｙ）、帯電器３０の異常放電の影響で例えば図６（ｄ）（又は場合によっては図６（ｅ））に示すような状態の検出信号Ｓtcが生成されていると判断し、後述する検出信号Ｓtcに放電ノイズが混入したときに行うべき放電ノイズ処理を実行し（ステップＳ２９）、以後上述したステップＳ１２に移行する。
【０１５５】
ここで、当該放電ノイズ処理（ステップＳ２９）として実行される処理の内、必ず実行される処理として具体的には、上述したトナーの残量検出を中止し現在検出されている検出信号Ｓtc（すなわち、帯電器３０の異常放電に起因するノイズが重畳されており正確でない検出信号Ｓtc）に基づいて実行されるエンプティ処理を中止する中止処理、上記表示パネル１０５上に誤検出発生の警告を表示すると共に印刷を停止する表示停止処理並びに誤検出が生じたので帯電器３０を清掃して異常放電を発生を抑止すべき旨の告知情報をレーザプリンタ１が接続されている上記情報処理装置に伝送する伝送処理がある。
【０１５６】
また、当該放電ノイズ処理（ステップＳ２９）の内、任意に実行される処理として具体的には、レーザプリンタ１に情報処理装置から入力されてくる情報の切れ目で誤検出されている旨の印刷をレーザプリンタ１自体で実行するエラー印刷処理等がある。
【０１５７】
一方、ステップＳ２１の判定においてパラメータＣＴＬの値が「４００」以上でないときは（ステップＳ２１；Ｎ）、次に、パラメータＭＴｒが「３００」以上であるか否か、すなわち、「ＬＯＷ」レベル期間が連続していた時間の最大値が１．５秒（５ミリ秒×３００）以上であるか否かが判定される（ステップＳ２２）。
【０１５８】
このとき、上述したようにアジテータ９０、遮光部材８０及び清掃部材５４は一回転に１．３秒を要して回転しているので、「ＬＯＷ」レベル期間が連続していた時間の最大値が１．５秒以上であることは、検出信号Ｓtcの生成が正常である間にはあり得ない。よって、ステップＳ２２の判定においてパラメータＭＴｒの値が「３００」以上であるときは（ステップＳ２２；Ｙ）、帯電器３０の異常放電の影響で異常状態の検出信号Ｓtcが生成されていると判断し、放電ノイズ処理を実行し（ステップＳ２９）、以後上述したステップＳ１２に移行する。
【０１５９】
一方、ステップＳ２２の判定において、パラメータＭＴｒが３００以上でないときは（ステップＳ２２；Ｎ）、次に、パラメータＭＴｒが１０未満であるか否か、すなわち、「ＬＯＷ」レベル期間が連続していた時間の最大値が５０ミリ秒（５ミリ秒×１０）未満であるか否かが判定される（ステップＳ２３）。
【０１６０】
このとき、「ＬＯＷ」レベル期間が連続していた時間の最大値が５０ミリ秒（５ミリ秒×１０）未満であることは、「ＬＯＷ」レベル期間としては短すぎる期間であり、検出信号Ｓtcの生成が正常である間にはあり得ない。よって、ステップＳ２３の判定においてパラメータＭＴｒの値が「１０」未満であるときは（ステップＳ２３；Ｙ）、帯電器３０の異常放電の影響で例えば図６（ｅ）に示すような状態の異常状態の検出信号Ｓtc（「ＬＯＷ」レベル期間の最大値としては短すぎる当該最大値を有する検出信号Ｓtc）が生成されていると判断し、放電ノイズ処理を実行し（ステップＳ２９）、以後上述したステップＳ１２に移行する。
【０１６１】
更に、ステップＳ２３の判定において、パラメータＭＴｒが「１０」未満でないときは（ステップＳ２３；Ｎ）、現在のところ帯電器３０の異常放電に起因する検出信号Ｓtcの異常生成は発生していないとして、そのまま上記ステップＳ２４へ移行し、通常のエンプティ処理を実行して（ステップＳ２４乃至Ｓ２８）、上記ステップＳ１２へ移行する。
【０１６２】
以上説明したように、実施形態のトナー残量検出処理によれば、「ＬＯＷ」レベル期間の測定単位期間Ｔ２内における合計（パラメータＣＴＬの値）が２秒間より長いとき検出信号Ｓtcが誤検出されていると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【０１６３】
また、「ＬＯＷ」レベル期間の最大値がアジテータ９０の一回転に要する時間よりも長い時間であるとき検出信号Ｓtcが誤検出されていると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【０１６４】
更に、「ＬＯＷ」レベル期間の最大値（パラメータＭＴｒの値）が５０ミリ秒より短いとき検出信号Ｓtcが誤検出されていると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【０１６５】
更にまた、プロセスカートリッジ２ａがレーザプリンタ１内に装填されているときのみ誤検出が発生しているか否かの判定処理を開始するので、プロセスカートリッジ２ａが装填されていないときに無駄な判定動作が行われることを防止できる。
【０１６６】
また、トナーの減少を検出したときのみ誤検出の有無を更に判定するので、確実に誤検出の有無を判定できると共に無駄な判定動作が行われることを防止できる。
【０１６７】
更にまた、帯電器３０の異常放電に起因する検出信号Ｓtcの誤検出の発生を確実に判定し認識することができる。
【０１６８】
また、誤検出が発生していると判定されたときトナーの残量検出を停止すると共に、当該誤検出発生の使用者への告知及び当該誤検出が発生していることを示す情報の情報処理装置への出力を行うので、トナー減少の誤検出の発生を確実に認識して対応する処理を実行することができる。
【０１６９】
なお、上述した実施形態では、検出信号Ｓtcが「ＬＯＷ」レベルであることに基づいてトナー残量の検出及び誤検出判定を行っていたが、検出信号Ｓtcが「ＨＩＧＨ」レベルであることに基づいてトナー残量の検出及び誤検出判定を行うこともできる。
【０１７０】
また、上述した実施形態は、レーザプリンタ１におけるトナー残量の誤検出対策に対して本発明を適用した場合について説明したが、これ以外に、トナーを供給して印刷動作を行ういわゆる電子写真方式の印刷装置における光学的なトナー残量の検出についての誤検出対策についても、本発明を広く適用することができる。
【０１７１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、減少検出信号が検出信号出力手段から出力された時間の測定単位時間内における合計が、予め設定されている最大時間より長いとき、前記検出手段が前記トナーの減少を誤検出すると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【０１７２】
従って、トナーが十分残置しているにも拘らず残量が少ないとして格納手段が交換されることによりトナーが無駄使いされることを防止し、トナーを節約しつつ画像を形成することができる。
【０１７３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加えて、攪拌手段における一回転が測定単位時間より短い時間であり、測定単位時間内において減少検出信号が攪拌手段の一回転に要する時間よりも長い時間連続して出力されたとき検出手段が誤検出すると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【０１７４】
従って、トナーの無駄使いをより確実に防止し、トナーを節約しつつ画像を形成することができる。
【０１７５】
請求項３に記載の発明によれば、減少検出信号の連続出力時間が、予め設定されている最小時間より短いとき、検出手段がトナーの減少を誤検出すると判定するので、確実に当該誤検出の発生を認識することができる。
【０１７６】
従って、トナーが十分残置しているにも拘らず残量が少ないとして格納手段が交換されることによりトナーが無駄使いされることを防止し、トナーを節約しつつ画像を形成することができる。
【０１７７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、プロセスカートリッジが当該画像形成装置内に装填されているときのみ誤検出が発生しているか否かの判定処理を開始するので、プロセスカートリッジが装填されていないときに無駄な判定動作が行われることを防止できる。
【０１７８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、減少検出信号に基づいてトナーの減少を検出したときのみ誤検出の有無を更に判定するので、確実に誤検出の有無を判定できると共に無駄な判定動作が行われることを防止できる。
【０１７９】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、帯電手段の異常放電に起因する検出手段の誤検出の発生を確実に判定し認識することができる。
【０１８０】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１から６のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、誤検出が発生していると判定されたときトナーの残量検出を停止すると共に、当該誤検出発生の告知又は当該誤検出が発生していることを示す発生信号の情報処理装置への出力のうち少なくともいずれか一方を行うので、検出手段によるトナー減少の誤検出の発生を確実に認識して対応する処理を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】  実施形態に係る現像装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図３】  図２におけるＸ−Ｘ’線断面を示す図である。
【図４】  実施形態の画像形成装置における受光素子の出力電圧波形とトナー残量検出の方法を説明するための図である。
【図５】  実施形態に係る制御部の概要構成を示すブロック図である。
【図６】  検出信号の出力態様を示すタイミングチャートであり、（ａ）はトナー残量満と判断されるときに出力される検出信号の波形例であり、（ｂ）はトナー残量少と判断されるときに出力される検出信号の波形例であり、（ｃ）はトナー残量なしと判断されるときに出力される検出信号の波形例であり、（ｄ）は異常放電により誤検出が発生しているとき出力される検出信号の波形例（Ｉ）であり、（ｅ）は異常放電により誤検出が発生しているとき出力される検出信号の波形例（II）である。
【図７】  実施形態に係るトナー残量検出処理を示すフローチャートである。
【図８】  実施形態に係るエンプティ処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…レーザプリンタ
２０…感光ドラム
２１…転写ローラ
３０…帯電器
５０…現像装置
５２…トナー収容室
５４…清掃部材
５４ａ、５４ｂ…ワイパー
５６ａ、５６ｂ…光透過窓
５７…現像室
５９…現像ローラ
６０…発光器
６０ｃ…発光素子
６１…受光器
６１ｃ…受光素子
８０…遮光部材
９０…アジテータ
９０ａ…支持部材
９０ｂ…摺接部
９５…ＣＰＵ
９６…ＲＡＭ
９７…ＲＯＭ
９８…メインＡＳＩＣ
９９…エンジンＡＳＩＣ
１０５…表示パネル
Ｂ…残量検出光
Ｓ…制御部
Ｓld…制御信号
Ｓtc…検出信号
Ｓdp…表示信号
【図１】
0004200612.tif 000002
【図２】
0004200612.tif 000003
【図３】
0004200612.tif 000004
【図４】
0004200612.tif 000005
【図５】
0004200612.tif 000006
【図６】
0004200612.tif 000007
【図７】
0004200612.tif 000008
【図８】
0004200612.tif 000009