JP2001215784A

JP2001215784A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001215784A
Application number: JP2000024046A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Namiki; 輝彦並木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー残量を多段階にかつ正確に検知する。【解決手段】現像カートリッジ１に３つのトナーホッ
パ１ａ、１ｂ、１ｃを設ける。ホッパ１ａ〜１ｃの隔壁
２１、２２、２３にハーフミラー１８、１９、ミラー２
０、切り欠き２４、２５、２６を、現像カートリッジ１
の外側に設けた発光手段１０からの光が３個の受光手段
１１、１２、１３に到達するように配置する。受光手段
１１〜１３の単位時間当たりの検出時間にしきい値を設
け、各受光手段１１〜１３の光検知時間により各トナー
ホッパ１ａ〜１ｃ内のトナー量を順次段階的に検知す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリンタあ
るいは複写機などとされる電子写真方式あるいは静電記
録方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】まず、１色のトナー（現像剤）につき複
数の現像剤収容部、すなわちトナーホッパを有し、その
内部にトナーを攪拌する攪拌手段を備えた複数の現像カ
ートリッジすなわち現像容器と、各現像カートリッジ内
のトナー残量を検知する検知手段とを有する従来の画像
形成装置の一例として、現像カートリッジ方式のカラー
レーザープリンタについて説明する。

【０００３】図９に、そのカラーレーザープリンタの一
例を示す。同図に示すように、プリンタはその略中央に
像担持体である感光ベルト５６を備えている。その周囲
には、感光ベルト５６を一様に帯電する帯電器６１、潜
像形成手段として、レーザ光Ｌを発光するレーザユニッ
ト５１、レーザ光Ｌを水平走査させるポリゴンミラー５
２、ポリゴンミラー５２を定速回転させるスキャナモー
タ５３、レーザ光Ｌを結像させるｆθレンズ５４、水平
走査の開始点を示すＢＤ信号を検出する光検出器５５、
および、レーザ光Ｌを感光ベルト５６に導く反射ミラー
５７が設けられている。なお、レーザ光Ｌはレーザユニ
ット５１の入力信号である画像信号、すなわちＶＩＤＥ
Ｏ信号でオンオフ変調されている。

【０００４】またプリンタは、感光ベルト５６の垂直部
に沿って配設された、第１工程時の潜像をイエロートナ
ーで現像する第１現像カートリッジ５８Ｙ、第２工程時
の潜像をマゼンタトナーで現像する第２現像カートリッ
ジ５８Ｍ、第３工程時の潜像をシアン色のトナーで現像
する第３現像カートリッジ５８Ｃ、および第４工程時の
潜像を黒色トナーで現像する第４現像カートリッジを有
している。

【０００５】さらに、一部が感光ベルト５６に接触する
ように配置された中間転写体である中間転写ベルト５
９、および、中間転写ベルト５９に接触するように配置
された転写ローラ６０が設けられている。

【０００６】また、プリンタは、記録紙Ｐを収納する給
紙カセット６３、給紙カセット６３から記録紙Ｐを１枚
ずつ給紙する給紙ローラ６４、複数種類の記録紙Ｐの給
紙が可能なマルチ給紙トレイ６５とマルチ給紙トレイ用
給紙ローラ６６、記録紙Ｐを、タイミングをとって中間
転写ベルト５９と転写ローラ６０のニップ部に搬送する
レジストローラ６７、および、記録紙Ｐ上に転写された
画像を定着する定着器６２を備えている。

【０００７】つぎに、上記構成のカラーレーザープリン
タの動作を説明する。

【０００８】まず、帯電器６１により感光ベルト５６を
所定極性、所定電圧に帯電させる。つぎに所定のタイミ
ングでレーザ光Ｌにより感光ベルト５６を走査露光さ
せ、第１の静電潜像を形成させる。さらに、第１現像カ
ートリッジ５８Ｙで第１静電潜像をイエロートナーで現
像し、感光ベルト５６上にイエロー色の第１トナー像を
形成させる。つぎにトナーと反対極性の所定の転写バイ
アス電圧が中間転写体５９に印加され、上記第１トナー
像が中間転写体５９上に転写される。

【０００９】上記と同様の工程を繰り返すことで、第
２、第３、第３の静電潜像が感光ベルト５６上に形成さ
れ、それぞれ第２現像カートリッジ５８Ｍ、第３現像カ
ートリッジ５８Ｃ、第４現像カートリッジ５８Ｂｋによ
って現像され、マゼンタ色、シアン色、黒色のトナー像
が中間転写体５９に転写される。

【００１０】上記動作と平行して、所定のタイミングで
記録紙Ｐをレジストローラ６７まで給紙し一旦停止させ
る。そして、この記録紙Ｐは所定の転写タイミングに合
わせてレジストローラ６７から再給紙され、中間転写体
５９と転写ローラ６０ｔのニップ部にて、中間転写体５
９上の４色のトナー像が記録紙Ｐ上に一括して転写さ
れ、記録紙Ｐ上に４色のトナー像が形成される。

【００１１】記録紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着
器６２によって圧力と熱でトナーが記録紙Ｐに融着させ
られ永久画像となり、記録材Ｐは機外に排紙される。

【００１２】つぎに、第１〜第４現像カートリッジ５８
Ｙ、５８Ｍ、５８Ｃ、５８Ｋとトナー残量検知について
説明する。なお、各現像カートリッジ５８Ｙ、５８Ｍ、
５８Ｃ、５８Ｋは同一構成を備えているので下記の説明
では、色を示す添え字のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。

【００１３】図１０と図１１において、現像カートリッ
ジ５８は、第１、第２、第３トナーホッパ５８ａ、５８
ｂ、５８ｃおよび現像室５８ｄを備えており、第１〜第
３トナーホッパ５８ａ〜５８ｃ内にはそれぞれトナーを
攪拌するための第１、第２、第３の攪拌手段としての攪
拌棒７４、７５、７６が配設され、現像室５８ｄには現
像手段としてのスリーブローラ７７およびＲＳローラ７
８が設けられている。第１〜第３攪拌棒７４〜７６は不
図示のモータにより回転される。各攪拌棒７４〜７６の
回転によって現像カートリッジ５８内のトナーは第１ト
ナーホッパ５８ａから第２、第３トナーホッパ５８ｂ、
５８ｃを介して現像室５８ｄへと搬送され、消費されて
いく。

【００１４】また、第３トナーホッパ５８ｃの長手方向
側壁には透明な窓７０、７１が対向するように設けら
れ、一方の窓７１の近傍には発光手段としてのＬＥＤ７
２が、他方の窓７０の近傍には受光手段としてのフォト
トランジスタ（以下、「ＰＴｒ」という）７３が配設さ
れている。

【００１５】つぎにトナー残量検知の動作を説明する。

【００１６】図１２にＰＴｒ７３の出力例を示し、下記
の表１に出力結果とトナー残量の関係を示す。なお、出
力結果とは単位時間当たりの光検出時間である。

【００１７】

【表１】第３トナーホッパ５８ｃ内にトナーが十分に存在する場
合はＬＥＤ７２からの光はトナーで遮られるためＰＴｒ
７３は光を検知できない。その後、トナーが少なくなる
と現像カートリッジ５８内を光が通過し、ＰＴｒ７３が
光を検知する（状態１）。

【００１８】画像形成装置は、ＰＴｒ７３による単位時
間当たりの光検知時間が所定の時間、つまりしきい値よ
りも長くなった時点でトナーがなくなったと判断する
（状態２）。

【００１９】また、不図示のコントローラにおいて画像
データからトナー消費量を計算し、この計算結果からト
ナー残量を報知する。

【００２０】図１３に従来例におけるトナー残量報知の
フローチャートを示す。

【００２１】プリント信号を受けてプリントを開始する
と（Ｓ５１）、画像データをもとにトナー消費量を算出
する（Ｓ５２）。ついでＰＴｒ７３の出力結果を参照し
（Ｓ５３）、出力結果を判断する（Ｓ５４）。ここで、
ＰＴｒ出力＝Ｌの場合、前回のトナー残量をメモリから
読み出し（Ｓ５５）、現在のトナー残量を計算する（Ｓ
５６）。次いで計算結果をメモリに保存し（Ｓ５７）、
トナー残量を報知する（Ｓ５８）。一方、ステップＳ５
４にてＰＴｒ＝Ｈの場合、トナー無しを報知する（Ｓ５
９）。

【００２２】つぎに、現像カートリッジの有無検知に関
わる動作を説明する。

【００２３】その場合のＰＴｒ７３の出力結果を下記の
表２に示す。

【００２４】

【表２】第３攪拌棒７６停止時のトナー残量が少ない状態と、現
像カートリッジ５８がない状態とにおけるＰＴｒ７３は
ともに光を検知し、その出力がともにＨであることから
両状態の区別がつかない。そのため、第３攪拌棒７６を
所定時間回転させ、ＰＴｒ７３の光検知時間中に第３攪
拌棒７６による遮光時間が存在する場合を現像カートリ
ッジ有りと判断し、遮光時間が存在しない場合を現像カ
ートリッジなしと判断することになる。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
画像形成装置はトナー残量が所定量以下であることのみ
を検知し、途中のトナー残量に関してはコントローラの
計算結果に依存している。

【００２６】しかしながら、トナーの消費量は環境温度
や画像データのドット分布など、さまざまな条件に依存
しているため、計算が複雑で正確性に欠ける。

【００２７】また、途中で現像カートリッジが交換され
た場合、コントローラは交換された現像カートリッジの
トナー残量を検知できないため、正確なトナー残量検知
をできない。

【００２８】さらに、現像カートリッジ有無検知を行な
う場合、攪拌棒を所定時間回転させなければならず、時
間の無駄を生じてしまう。

【００２９】従って、本発明の主な目的は、現像剤残量
を多段階にかつ正確に検知できる画像形成装置を提供す
ることである。

【００３０】本発明の他の目的は、現像剤残量を多段階
にかつ正確に検知できるともに、短時間で現像カートリ
ッジ有無検知を行なうことのできる画像形成装置を提供
することである。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
少なくとも１つの現像容器を有する画像形成装置におい
て、前記現像容器は現像剤を収容するための少なくと２
つの現像剤収容部を有し、前記各現像剤収容部は現像剤
を攪拌する攪拌手段と、前記現像剤収容部の内部に付着
した現像剤を清掃する清掃手段と、を有することを特徴
とする画像形成装置である。

【００３２】上記発明の一実施例によれば、少なくとも
１つの発光手段と、少なくとも１つ以上の受光手段と、
前記発光手段から前記受光手段の光軸上に光を透過する
少なくとも１つ以上の光学路とを、前記発光手段からの
光が少なくとも１つ以上の前記現像剤収容部を通過して
前記受光手段に到達するように配置し、前記現像剤収容
部内の現像剤残量を光学的に検知する。前記発光手段か
らの光を前記受光手段に反射させる少なくとも１つの光
反射手段を有する。前記現像容器の外部に、少なくとも
１つの発光手段と、少なくとも１つ以上の受光手段とを
配置し、前記現像容器の内部に前記発光手段からの光を
前記受光手段に反射させる少なくとも１つ以上の光反射
手段を配置し、前記発光手段から前記受光手段の光軸上
に光を透過する少なくとも１つ以上の光学路を配置し、
前記各現像剤収容部内の現像剤残量を光学的に検知す
る。前記光反射手段のうち少なくとも１つはハーフミラ
ーである。前記現像容器は画像形成装置本体に対して着
脱可能である。

【００３３】本発明による他の態様によれば、少なくと
も１つの現像容器を有し、前記現像容器は少なくとも２
つ以上の現像剤収容部を有する画像形成装置において、
少なくとも１つの発光手段と、少なくとも１つ以上の受
光手段と、前記発光手段と前記受光手段の光軸上に光を
透過する少なくとも１つ以上光学路と、を有し、前記発
光手段からの光が少なくとも１つ以上の前記現像剤収容
部を通過して前記受光手段に到達するように配置し、前
記現像剤収容部内の現像剤残量を検知することを特徴と
する画像形成装置が提供される。

【００３４】上記発明の一実施態様によれば、前記各現
像剤収容部に対し光検知しきい値を独立に設け、前記現
像剤収容部内の現像剤残量を独立に検知する。少なくと
も１つ以上の現像剤収容部に対し、少なくとも２つ以上
の光検知しきい値を独立に設け、前記現像剤収容部内の
現像剤残量を独立に多段階に検知する。あるいは、少な
くとも１つ以上の前記現像剤収容部の現像剤残量検知結
果を基に前記現像容器内の現像剤残量を多段階に検知す
る。前記現像容器内の現像剤残量検知信号が変化したレ
ベルを検知する検知手段と、前記検知レベルに対応した
前記現像剤容器内の現像剤残量値を予め記憶しておく記
憶手段と、を有する。前記記憶手段に対し、環境情報に
よって前記記憶手段の情報を補正する手段を有する。環
境毎に、前記検知レベルに対応した前記現像容器内の現
像剤残量値を予め記憶しておく記憶手段を有する。画像
情報から現像剤消費量を算出する手段と、前記現像剤消
費量検出結果から現像剤残量を算出する手段と、を有す
る。前記現像容器内の現像剤残量検知信号が変化しない
場合は、画像情報から算出した現像剤残量を前記現像容
器内の現像剤残量と判断する判断手段と、前記現像容器
内の現像剤残量検知信号が変化した場合は、前記記憶手
段に記憶してある、前記現像剤収容部内の現像剤残量検
知レベルに対応した現像剤残量値を、前記現像容器内の
現像剤残量と判断する判断手段と、を有する。前記記憶
手段はリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）もしくは書き換
え可能な不揮発性メモリである。

【００３５】本発明による他の態様によれば、少なくと
も２つ以上の現像剤収容部を有し、前記各現像剤収容部
は現像剤を攪拌する攪拌手段と、前記現像剤収容部内部
に付着した現像剤を清掃する清掃手段とを有する現像容
器を少なくとも１つ以上備えた画像形成装置において、
少なくとも１つの発光手段と、少なくとも１つ以上の受
光手段と、前記発光手段から前記受光手段の光軸上に光
を透過する１つ以上の光学路と、を有し、前記発光手段
からの光が少なくとも１つ以上の前記現像剤収容部を通
過して前記受光手段に到達するように配置し、前記現像
剤収容部内の現像剤残量を検知することを特徴とする画
像形成装置が提供される。

【００３６】上記各発明において、一実施態様によれ
ば、前記画像形成装置は、異なる色の現像剤をそれぞれ
収容する複数の前記現像容器を有するカラー画像形成装
置である。前記現像容器内の現像剤収容部に対する光検
知しきい値を、色ごとに独立に有する。前記現像容器を
収容するための収容部に光反射手段を設け、現像剤残量
検知と前記現像容器の有無検知を兼ねる。前記現像容器
内の現像剤残量検知結果、もしくは前記現像容器の有無
検知結果の少なくとも１つを報知する報知手段を有す
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。なお、つぎの実施
例の説明においては、本発明は図７のカラー画像形成装
置の具現化するものとして説明する。したがって、カラ
ー画像形成装置の全体的構成および機能についての説明
は省略し、本発明の特徴部分について説明する。

【００３８】実施例１本発明の第１実施例について図１〜図３により説明す
る。

【００３９】図１に示すように、本実施例の現像容器で
ある現像カートリッジ１は、第１、第２、第３の現像剤
収容部であるトナーホッパ１ａ、１ｂ、１ｃおよび現像
室１ｄを備えており、第１〜第３トナーホッパ１ａ〜１
ｃ内にはそれぞれトナーを攪拌するための第１、第２、
第３攪拌棒２、３、４が配設され、現像室１ｄには現像
手段であるスリーブローラ５およびＲＳローラ６が設け
られている。また、各トナーホッパ１ａ、１ｂ、１ｃ、
および現像室１ｄはそれらの下半部がそれぞれ第１、第
２、および第３の隔壁２１、２２、２３によって区画さ
れている。

【００４０】また、図２に示すように、第１トナーホッ
パ１ａの長手方向外壁１ａ１には所定の間隔をおいて透
明な第１、第２、第３、および第４の窓１４、１５、１
６、１６が配設されている。そして、第１の窓１４の近
傍には発光手段としてのＬＥＤ１０が配置され、第２、
第３、第４の窓１５、１６、１７の近傍にはそれぞれ第
１、第２、第３の受光手段としてのフォトトランジスタ
（以下、「ＰＴｒ」という）１１、１２、１３が配設さ
れている。

【００４１】第１、第２隔壁２１、２２には、光反射手
段として、第１、第２ハーフミラー１８、１９が、そし
て第３隔壁２３にはミラー２０が、ＬＥＤ１０からの光
が第１、第２ハーフミラー１８、１９を透過しミラー２
０にて反射するように、光軸上にそれぞれ配設されてい
る。

【００４２】また、ＬＥＤ１０からの光は第１ハーフミ
ラー１８にて一部が反射され、第２の窓１５を通り、第
１のＰＴｒ１１にて受光される。第１ハーフミラー１８
を透過した光は第２ハーフミラー１９で一部が反射さ
れ、第１隔壁２１に設けられた切り欠き２４を通り、さ
らに第３の窓１６を通って第２ＰＴｒ１２にて受光され
る。ミラー２０で反射した光は第２隔壁２２に設けられ
た切り欠き２６と、第１隔壁に設けられた別の切り欠き
２５と、さらに第４の窓１７を通り、第３のＰＴｒ１３
にて受光される。なお、上記の光の動きは現像カートリ
ッジ１にトナーがほとんど無い場合である。

【００４３】また、第１〜第４の窓１４〜１７、第１、
第２ハーフミラー１８、１９、およびミラー２０は、そ
れぞれ、第１〜第３攪拌棒２〜４の先端部に設けられた
清掃部材７、８、９によって、攪拌棒２〜４の回転とも
に清掃される。

【００４４】つぎに、本実施例のトナー残量検知につい
て説明する。

【００４５】第１、第２、第３の攪拌棒２〜４はトナー
を第１トナーホッパ１ａから第２、第３トナーホッパ１
ｂ、１ｃと、順次現像室１ｄ側へ送る。また、各攪拌棒
２〜４は現像カートリッジ１内にトナーが存在しない場
合、ＬＥＤ１０からの光がミラー２０に到達できるよう
なタイミングで回転する。

【００４６】図３に第１〜第３ＰＴｒ１１〜１３の出力
例を示し、下記の表３にその出力結果とトナー残量の関
係を示す。なお、表３において、各ＰＴｒ１１〜１３の
単位時間当たりの検出時間が各しきい値１、２、３より
長い時がＨ、短い時がＬである。

【００４７】

【表３】すべてのトナーホッパー１ａ〜１ｃにトナーが十分存在
する場合、すべてのＰＴｒ１１〜１３において光は検出
されない。第１トナーホッパ１ａ内のトナーが少なくな
ると第１ＰＴｒ１１が光を検知し始める（状態１）。

【００４８】第１トナーホッパ１ａ内のトナーがさらに
少なくなり、第１ＰＴｒ１１の光検知時間がしきい値１
を超えると、画像形成装置は第１トナーホッパ１ａ内の
トナーが所定量以下であることを検知する（状態２）。

【００４９】第２トナーホッパ１ｂ内のトナーがなくな
り、第２ＰＴｒ１２の光検知時間がしきい値２を超える
と、画像形成装置は第２トナーホッパ１ｂ内のトナーが
所定量以下であることを検知する（状態３）。

【００５０】第３トナーホッパ１ｃ内のトナーが少なく
なり、第３ＰＴｒ１３の光検知時間がしきい値３を超え
ると、画像形成装置は第３トナーホッパ１ｃ内のトナー
が所定量以下であることを検知する（状態４）。

【００５１】上記のように、本実施例によれば、ＰＴｒ
の出力結果から現像カートリッジ１内のトナー残量を多
段階に正確に検知することが可能となる。

【００５２】実施例２つぎに、本発明の第２実施例について図４により説明す
る。

【００５３】本実施例は、第１実施例における構成にお
いて、第１、第２および第３ＰＴｒ１１〜１３の出力に
対し、複数の光検知しきい値を設けることを特徴とす
る。

【００５４】図４に各ＰＴｒ１１〜１３の出力例を示
し、下記の表４に出力とトナー残量の関係を示す。

【００５５】

【表４】すべてのトナーホッパ１ａ〜１ｃにトナーが十分存在す
る場合、すべてのＰＴｒ１１〜１３において光は検出さ
れない（状態１）。

【００５６】第１トナーホッパ１ａ内のトナーが少なく
なり、第１ＰＴｒ１１の光検知時間がしきい値１ａを超
えると、画像形成装置は第１トナーホッパ１ａ内のトナ
ーが所定量以下であることを検知する（状態２）。

【００５７】第１トナーホッパ１ａ内のトナーがさらに
少なくなり、第１ＰＴｒ１１の光検知時間がしきい値１
ｂを超えると、画像形成装置は第１トナーホッパ１ａ内
のトナーが所定量以下であることを検知する（状態
３）。

【００５８】第２トナーホッパ１ｂ内のトナーが少なく
なり、第２ＰＴｒ１２の光検知時間がしきい値２ａを超
えると、画像形成装置は第２トナーホッパ１ｂ内のトナ
ーが所定量以下であることを検知する（状態４）。

【００５９】第２トナーホッパ１ｂ内のトナーがさらに
少なくなり、第２ＰＴｒ１２の光検知時間がしきい値２
ｂを超えると、画像形成装置は第２トナーホッパ１ｂ内
のトナーが所定量以下であることを検知する（状態
５）。

【００６０】第３トナーホッパ１ｃ内のトナーが少なく
なり、第３ＰＴｒ１３の光検知時間がしきい値３ａを超
えると、画像形成装置は第３トナーホッパ１ｃ内のトナ
ーが所定量以下であることを検知する（状態６）。

【００６１】第３トナーホッパ３内のトナーがさらに少
なくなり、第３ＰＴｒ１３の光検知時間がしきい値３ｂ
を超えると、画像形成装置は第２トナーホッパ１ｃ内の
トナーが所定量以下であることを検知する（状態７）。

【００６２】上記のように、本実施例においても、ＰＴ
ｒの出力結果から各トナーホッパ内のトナー残量を多段
階に検知でき、したがって、現像カートリッジ１内のト
ナー残量を多段階に検知することが可能となる。

【００６３】実施例３つぎに、本発明の第３実施例について図５により説明す
る。

【００６４】本実施例は、第１実施例もしくは第２実施
例における構成において、第１〜第３ＰＴｒ１１〜１３
の出力結果をコントローラ（不図示）に報知することを
特徴とする。

【００６５】第１〜第３ＰＴｒ１１〜１３の各出力結果
が変化した時のトナー残量を予め実験で求め、出力結果
とトナー残量のテーブルを作成し、例えば記録手段であ
るＲＯＭ（リードオンリーメモリ）に記憶しておく。各
ＰＴｒ１１〜１３の出力結果が変化した場合、コントロ
ーラは現在のトナー残量をＲＯＭに記憶してある残量に
修正する。

【００６６】図５に本実施例におけるトナー残量報知の
フローチャートを示す。

【００６７】まず、プリント信号を受けてプリントを開
始する（Ｓ１）。画像データをもとにトナー消費量を算
出する（Ｓ２）。第１〜第３ＰＴｒ１１〜１３の各出力
結果を参照し（Ｓ３）、出力変化を判断する（Ｓ４）。
ＰＴｒ出力が変化していない場合、前回のトナー残量を
不揮発性記憶手段であるメモリから読み出し（Ｓ５）、
現在のトナー残量を計算する（Ｓ６）。一方、ＰＴｒ出
力が変化した場合、ＰＴｒ出力状態に対応するトナー残
量をＲＯＭのテーブルから読み出す（Ｓ７）。トナー残
量をメモリに保存し（Ｓ８）、トナー残量を報知する
（Ｓ９）。

【００６８】なお、ＲＯＭに記憶されている、第１〜第
３ＰＴｒ１１〜１３の各出力結果とトナー残量のテーブ
ルを環境に応じて補正してもよい。

【００６９】また、ＲＯＭに記憶される、第１〜第３Ｐ
Ｔｒ１１〜１３の各出力結果とトナー残量のテーブルは
環境に応じて複数存在してもよい。

【００７０】なお、本実施例の説明においては、記憶手
段にＲＯＭを用いたが、これに限定されるものではな
い。

【００７１】上記のように、コントローラでのトナー消
費量計算に誤差が含まれている場合でも、ＰＴｒの出力
結果からトナー残量を修正することが可能であるため、
正確なトナー残量報知が可能となる。また、途中で現像
カートリッジが交換されたり、トナーが補給された場合
においても画像形成装置内のトナー残量を多段階に検知
可能となる。

【００７２】実施例４つぎに、本発明の第４実施例について図６〜図８により
説明する。

【００７３】本実施例は、第１実施例の構成において、
画像形成装置本体の現像カートリッジ収容部に光反射手
段を設けることを特徴とする。

【００７４】図６に示すように、現像カートリッジ収容
部３０には、ガイド３１、３２が互いに図中上下方向に
対向するように配置され、また、光反射手段であるミラ
ー３４付き露光防止材３３がガイド３１、３２に対し自
重により垂直に位置するように、矢印方向に回動可能に
取付けられている。一方、現像カートリッジ１の装着時
は、図７に示すように、ミラー２４付き露光防止材２３
は、現像カートリッジ１によって矢印方向に押されて、
上方に移動する。

【００７５】なお、ミラー２４は、図８に示すように、
現像カートリッジ１が未装着でＬＥＤ１０からの光を反
射したとき、反射光が第３ＰＴｒ１３に到達するような
位置に配置してある。

【００７６】下記の表５に第１〜第３ＰＴｒ１１〜１３
の出力例を示す。

【００７７】

【表５】現像カートリッジ未装着時は第３ＰＴｒ１３のみ光を検
知する。現像カートリッジ装着時はトナー残量に関らず
第３ＰＴｒ１３の光を検知する状態は発生しない。

【００７８】上記出力結果から、第３ＰＴｒ１３のみ光
検出した場合を現像カートリッジ未装着と判断し、現像
カートリッジ有無検知を行なう。

【００７９】本実施例によれば、現像剤残量を多段階に
かつ正確に検知できるともに、短時間で現像カートリッ
ジ有無検知を行なうことができる。

【００８０】なお、上記各実施例の説明には発光手段に
ＬＥＤ、受光手段にフォトトランジスタを用いたが、上
記手段に限定されない。

【００８１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の画像形成装置によれば、少なくとも１つの発光手段
と、少なくとも１つ以上の受光手段と、前記発光手段と
前記受光手段の光軸上に光を透過する少なくとも１つ以
上の光学路と、を有し、前記発光手段からの光が少なく
とも１つ以上の前記現像剤収容部を通過して前記受光手
段に到達するように配置し、前記現像剤収容部内の現像
剤残量を検知することにより、現像剤残量を多段階にか
つ正確に検知し、正確な現像剤残量検知を行なうことが
でき、また、現像剤残量を多段階にかつ正確に検知でき
るともに、短時間で現像カートリッジ有無検知を行なう
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る現像カートリッジの一実施例を示
す側面図である。

【図２】図１の現像カートリッジの平面図である。

【図３】第１実施例における各トナーホッパのトナー残
量と各ＰＴｒによる単位時間当たり光検出時間を示す図
である。

【図４】第２実施例における各トナーホッパのトナー残
量と各ＰＴｒによる単位時間当たり光検出時間を示す図
である。

【図５】第３実施例におけるトナー残量報知のフローチ
ャートである。

【図６】第４実施例に係る現像カートリッジ装着部を示
す側面図である。

【図７】図６の現像カートリッジ装着部に現像カートリ
ッジを装着した状態を示す側面図である。

【図８】図６の現像カートリッジ装着部の平面図であ
る。

【図９】本発明が具現化される従来のカラー画像形成装
置の一例を示す構成図である。

【図１０】従来の現像カートリッジの一例を示す側面図
である。

【図１１】図１０の現像カートリッジの平面図である。

【図１２】従来例におけるトナー残量とＰＴｒの単位時
間当たり検出時間とを示す図である。

【図１３】従来のトナー残量報知に係るフローチャート
である。

【符号の説明】

１現像カートリッジ（現像容器）１ａ、１ｂ、１ｃ現像剤収容部１ｄ現像室２、３、４攪拌手段７、８、９清掃手段１０ＬＥＤ（発光手段）１１、１２、１３ＰＴｒ（受光手段）１８、１９ハーフミラー（光反射手段）２０ミラー（光反射手段）３０収容部３３ミラー付き露光防止部材３４ミラー（光反射手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの現像容器を有する画像
形成装置において、前記現像容器は現像剤を収容するための少なくと２つの
現像剤収容部を有し、前記各現像剤収容部は現像剤を攪
拌する攪拌手段と、前記現像剤収容部の内部に付着した
現像剤を清掃する清掃手段と、を有することを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２】少なくとも１つの発光手段と、少なくと
も１つ以上の受光手段と、前記発光手段から前記受光手
段の光軸上に光を透過する少なくとも１つ以上の光学路
とを、前記発光手段からの光が少なくとも１つ以上の前
記現像剤収容部を通過して前記受光手段に到達するよう
に配置し、前記現像剤収容部内の現像剤残量を光学的に
検知することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記発光手段からの光を前記受光手段に
反射させる少なくとも１つの光反射手段を有することを
特徴とする請求項２の画像形成装置。
【請求項４】前記現像容器の外部に、少なくとも１つ
の発光手段と、少なくとも１つ以上の受光手段とを配置
し、前記現像容器の内部に前記発光手段からの光を前記
受光手段に反射させる少なくとも１つ以上の光反射手段
を配置し、前記発光手段から前記受光手段の光軸上に光
を透過する少なくとも１つ以上の光学路を配置し、前記
各現像剤収容部内の現像剤残量を光学的に検知すること
を特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項５】前記光反射手段のうち少なくとも１つは
ハーフミラーであることを特徴とする請求項３または４
の画像形成装置。
【請求項６】前記現像容器は画像形成装置本体に対し
て着脱可能であることを特徴とする請求項１から５のい
ずれかの画像形成装置。
【請求項７】少なくとも１つの現像容器を有し、前記
現像容器は少なくとも２つ以上の現像剤収容部を有する
画像形成装置において、少なくとも１つの発光手段と、少なくとも１つ以上の受
光手段と、前記発光手段と前記受光手段の光軸上に光を
透過する少なくとも１つ以上の光学路と、を有し、前記
発光手段からの光が少なくとも１つ以上の前記現像剤収
容部を通過して前記受光手段に到達するように配置し、
前記現像剤収容部内の現像剤残量を検知することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項８】前記各現像剤収容部に対して光検知しき
い値を独立に設け、前記現像剤収容部内の現像剤残量を
独立に検知することを特徴とする請求項７の画像形成装
置。
【請求項９】少なくとも１つ以上の現像剤収容部に対
し、少なくとも２つ以上の光検知しきい値を独立に設
け、前記現像剤収容部内の現像剤残量を独立に多段階に
検知することを特徴とする請求項７の画像形成装置。
【請求項１０】少なくとも１つ以上の前記現像剤収容
部の現像剤残量検知結果を基に前記現像容器内の現像剤
残量を多段階に検知することを特徴とする請求項７、
８、または９の画像形成装置。
【請求項１１】前記現像容器内の現像剤残量検知信号
が変化したレベルを検知する検知手段と、前記検知レベ
ルに対応した前記現像容器内の現像剤残量値を予め記憶
しておく記憶手段と、を有することを特徴とする請求項
１０の画像形成装置。
【請求項１２】環境情報によって前記記憶手段の情報
を補正する手段を有することを特徴とする請求項１１の
画像形成装置。
【請求項１３】前記記憶手段に、環境毎に、前記検知
レベルに対応した前記現像容器内の現像剤残量値を予め
記憶しておくことを特徴とする請求項１１の画像形成装
置。
【請求項１４】画像情報から現像剤消費量を算出する
手段と、前記現像剤消費量検出結果から現像剤残量を算
出する手段と、を有することを特徴とする請求項７から
１３のいずれかの画像形成装置。
【請求項１５】前記現像容器内の現像剤残量検知信号
が変化しない場合は、画像情報から算出した現像剤残量
を前記現像容器内の現像剤残量と判断する判断手段と、
前記現像容器内の現像剤残量検知信号が変化した場合
は、前記記憶手段に記憶してある、前記現像剤収容部内
の現像剤残量検知レベルに対応した現像剤残量値を、前
記現像容器内の現像剤残量と判断する判断手段と、を有
することを特徴とする請求項７から１４のいずれかの画
像形成装置。
【請求項１６】前記記憶手段はリードオンリーメモリ
（ＲＯＭ）もしくは書き換え可能な不揮発性メモリであ
ることを特徴とする請求項１１から１５の画像形成装
置。
【請求項１７】少なくとも２つ以上の現像剤収容部を
有し、前記各現像剤収容部は現像剤を攪拌する攪拌手段
と、前記現像剤収容部内部に付着した現像剤を清掃する
清掃手段とを有する現像容器を少なくとも１つ以上備え
た画像形成装置において、少なくとも１つの発光手段と、少なくとも１つ以上の受
光手段と、前記発光手段から前記受光手段の光軸上に光
を透過する１つ以上の光学路と、を有し、前記発光手段
からの光が少なくとも１つ以上の前記現像剤収容部を通
過して前記受光手段に到達するように配置し、前記現像
剤収容部内の現像剤残量を検知することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項１８】前記画像形成装置は、異なる色の現像
剤をそれぞれ収容する複数の前記現像容器を有するカラ
ー画像形成装置であることを特徴とする請求項１から１
７のいずれかの画像形成装置。
【請求項１９】前記現像容器内の現像剤収容部に対す
る光検知しきい値を、色ごとに独立に有することを特徴
とする請求項１８の画像形成装置。
【請求項２０】前記現像容器を収容するための収容部
に光反射手段を設け、現像剤残量検知と前記現像容器の
有無検知を兼ねることを特徴とする請求項１から１９の
いずれかの画像形成装置。
【請求項２１】前記現像容器内の現像剤残量検知結
果、もしくは前記現像容器の有無検知結果の少なくとも
１つを報知する報知手段を有することを特徴とする請求
項１から２０のいずれかの画像形成装置。