JP3984800B2

JP3984800B2 - Electrophotographic image forming apparatus

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Publication number: JP3984800B2
Application number: JP2001133637A
Authority: JP
Inventors: 洋高見
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-04-27
Filing date: 2001-04-27
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2021-04-27
Also published as: JP2002328519A

Description

【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】

【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】

【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】

【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）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention includes a developer amount detection device capable of detecting the developer amount.Electronic photographyAn image forming apparatus,Detachable process cartridgeElectrophotographic image forming equipmentIn placeIt is related.
[0002]
Here, examples of the electrophotographic image forming apparatus include an electrophotographic copying machine, an electrophotographic printer (for example, an LED printer, a laser beam printer, etc.), an electrophotographic facsimile, and the like.
[0003]
The process cartridge is a cartridge in which at least one of a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit and an electrophotographic photosensitive member are integrally formed, and the cartridge can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus. Or at least the developing means and the electrophotographic photosensitive member are integrated into a cartridge, and the cartridge is detachable from the main body of the electrophotographic image forming apparatus.
[0004]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in an electrophotographic image forming apparatus, an electrophotographic photosensitive member as an image carrier and a charging unit, a developing unit, and a cleaning unit, which are process units that act on the electrophotographic photosensitive member, are integrated into a process cartridge. A configuration in which the process cartridge is detachably mounted on the main body of the image forming apparatus is widely used.
[0005]
In such a process cartridge type electrophotographic image forming apparatus, since the user must replace the cartridge, a means for notifying the user when the developer is consumed, that is, a developer amount detecting device is required. .
[0006]
Conventionally, as a developer amount detecting device, two electrodes are provided as a developer amount detecting means in a developer container integrally provided in a process cartridge, and a change in electrostatic capacity between the two electrodes is detected. There is a thing of the structure to do. That is, since the dielectric constant of the material constituting the toner that is normally used as a developer is different from the dielectric constant of air, the capacitance between the electrodes changes according to the amount of toner distributed between the electrodes. As a result, the capacitance can be detected by applying a voltage (for example, an alternating voltage) between the electrodes, and can be sequentially converted into the amount of developer in the developer container by comparing with a predetermined level. . Then, the result can be displayed on, for example, a display unit of the image forming apparatus, and the user can be notified of the developer amount sequentially.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional developer amount detection device, there is a possibility that the developer amount cannot be accurately detected in the following cases.
(1) When the position of the electrode deviates from the predetermined position, the capacitance between the electrodes changes.
(2) When the voltage value of the voltage (for example, AC voltage) applied to the electrode changes, the capacitance value is erroneously detected.
[0008]
In addition, the image includes a plurality of developer amount detection means for detecting regions of different developer amounts, and a developer amount detection device that detects a developer amount in a wide region by selecting one of the detection results. In the forming apparatus, when the detection result of the developer amount is selected according to the detection result of one of the developer amount detection means, the detection accuracy may be further deteriorated due to the problems (1) and (2). there were.
[0009]
  Accordingly, the object of the present invention is generally to improve the detection accuracy of the developer amount.Electrophotographic image forming apparatusIs to provide.
[0010]
  Another object of the present invention is to provide a developer with high accuracy even when the electrode position and / or the voltage applied to the electrode provided in the electrostatic capacity measurement type developer amount detecting means deviates from a predetermined value. Can detect the quantityElectrophotographic image forming apparatusIs to provide.
[0011]
  Another object of the present invention is to provide a plurality of developer amount detection means for detecting regions of different developer amounts, and to detect the developer amount in a wide region by selecting one of the detection results. Even when the position of the electrode provided in the developer amount detection means and / or the voltage applied to the electrode deviates from a predetermined value, the detection results of the plurality of developer amount detection means can be switched with high accuracy.Electrophotographic image forming apparatusIs to provide.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  The above object relates to the present invention.Electrophotographic image forming apparatusIs achieved. In summary, the first major invention is:An electrophotographic image forming apparatus for forming an image on a recording medium,Between a developer accommodating portion that accommodates the developer, a first developer amount detecting means comprising a plurality of electrodes disposed in the developer accommodating portion, and a plurality of electrodes of the first developer amount detecting means First capacitance detection means for detecting capacitance;A first correlation table representing a relationship between the capacitance value and the developer amount, and a second correlation table representing a relationship between the capacitance value and the developer amount different from the first correlation table. The stored developer amount conversion means, wherein the detection result when the detection result of the first capacitance detection means does not change with respect to fluctuations in the developer amount in the developer accommodating portion. , Determining a correction width according to the first correlation table and the second correlation table, and correcting the conversion result derived from the detection result using the correction width. Developer amount conversion means for calculating the developer amount ofIt is characterized byElectronic photographyAn image forming apparatus.
[0013]
  According to a second main aspect of the present invention, in the electrophotographic image forming apparatus in which the process cartridge is detachable and forms an image on a recording medium,
(A) an electrophotographic photoreceptor;
      A developer containing portion for containing a developer used for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member;
      First developer amount detection comprising: a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member; and an electrode member for measuring a capacitance between the developing means. Means,
      Storage means;
Mounting means for removably mounting a process cartridge having
(B) a first capacitance detecting means for detecting a capacitance between the developing means and the electrode of the first developer amount detecting means in a state where the process cartridge is mounted; ,
(C) A first correlation table that represents the relationship between the capacitance value and the developer amount, and a second correlation table that represents a relationship between the capacitance value and the developer amount, which is different from the first correlation table. Is stored in the developer amount conversion means, and is in a region where the detection result of the first capacitance detection means does not change with respect to the fluctuation of the developer amount in the developer accommodating portion. The development result is determined by determining a correction width according to the detection result, the first correlation table, and the second correlation table, and correcting a conversion result derived from the detection result using the correction width. A developer amount conversion means for calculating the amount of developer in the agent container;
HaveAn electrophotographic image forming apparatus is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, according to the present inventionElectronic photographyThe image forming apparatus will be described in more detail with reference to the drawings.
[0016]
Example 1
An embodiment of an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a schematic configuration of an image forming apparatus 100 of the present embodiment. The image forming apparatus 100 according to the present exemplary embodiment uses an electrophotographic method in accordance with image information transmitted from an external device such as a personal computer that is communicably connected to the image forming apparatus main body 1. For example, a laser beam printer that forms an image on a recording sheet, an OHP sheet, or the like is used. In addition, the image forming apparatus 100 of this embodiment employs a process cartridge system in which an electrophotographic photosensitive member and a process unit that acts on the electrophotographic photosensitive member are integrally formed into a cartridge that can be attached to and detached from the apparatus main body. is doing.
[0017]
The image forming apparatus 100 includes a cylindrical electrophotographic photosensitive member, that is, a photosensitive drum 21 that is rotationally driven in an arrow direction in the figure as an image carrier. The surface of the photosensitive drum 21 is uniformly charged by a charging roller 22 that is a roller-shaped charging unit that rotates in contact with the photosensitive drum 21. The charged surface of the photosensitive drum 21 is scanned and exposed by laser light corresponding to image information emitted from a laser scanner unit 3 as an exposure unit. Thus, an electrostatic latent image of target image information is formed on the photosensitive drum 21. This electrostatic latent image is then developed by the developing device 23.
[0018]
That is, in this embodiment, the developing device 23 stores magnetic one-component toner (toner) as a developer in a toner container (developer container) 23d made of a resin such as polystyrene as a developer storage portion. Yes. A portion of the developing device 23 facing the photosensitive drum 21 is opened along the longitudinal direction of the photosensitive drum 21, and a developer carrier (developing device) that can rotate in the direction of the arrow in the figure as a developing unit is opened in this opening. Roller) 23a is disposed. The developing roller 23a has a fixed magnet roll 23b as a magnetic field generating means. In the present embodiment, the toner container 23d is provided with three stirring

members

23e, 23f, and 23g. Each agitating member has a rotating shaft 201 and a wing portion 202 fixed to the rotating shaft 201, and rotates in the direction of the arrow in the figure, thereby agitating the toner in the toner container 23d in the direction of the developing roller 23a. Transport to. Then, magnetic toner is supplied onto the developing roller 23a by the magnetic field of the magnet roll 23b.
[0019]
  In addition, an elastic blade 23c is applied to the developing roller 23a as a developer layer thickness regulating member.PressureThe toner that is in surface contact with the force and supplied to the developing roller 23a rotates in the direction of the arrow of the developing roller 23a.InAlong with this, the elastic blade 23c and the developing roller 23a are rubbed to give a triboelectric charge and are regulated to a predetermined layer thickness. The toner on the developing roller 23a is conveyed to a portion (developing portion) facing the photosensitive drum 21 by the rotation of the developing roller 23a. Then, by applying a predetermined developing bias to the developing roller 23a, the image is transferred to the photosensitive drum 21 in accordance with the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21, and visualized as a toner image. In this embodiment, a developing bias in which a DC voltage is superimposed on an AC voltage is applied to the developing roller 23a.
[0020]
  On the other hand, in the image forming apparatus 100, only one sheet of recording paper S as a recording material set on the recording paper tray 4 serving as a recording material accommodation unit is sent out from the recording paper tray 4 by driving the pickup roller 5a. It is conveyed to the registration roller pair 5c by the paper roller pair 5b. In addition, recording paperSIs conveyed to a transfer portion where the photosensitive drum 21 and the transfer roller 6 as a transfer unit face each other at a predetermined timing by driving the registration roller pair 5c.
[0021]
  In the transfer unit, the toner image on the photosensitive drum 21 is transferred onto the recording sheet S by applying a transfer electric field to the transfer roller 6. Further, the recording sheet S on which the toner image is transferred is conveyed by the conveying means.5d is sent to the fixing means 7. The fixing unit 7 fixes an unfixed toner image on the recording paper S by heat and pressure.
[0022]
  The recording sheet S on which the image is formed in this way is discharged to the discharge roller5e is discharged to a discharge tray 11 provided outside the apparatus main body 1.
[0023]
Further, the surface of the photosensitive drum 21 after the toner image is transferred onto the recording paper S is cleaned by the cleaner 24. That is, the cleaner 24 removes the toner remaining on the photosensitive drum 21 by the cleaning blade 24a serving as a cleaning unit that contacts the photosensitive drum 21, and collects the toner in the cleaning container 24b.
[0024]
  FIG. 2 shows a schematic cross section of a process cartridge 2 that can be attached to and detached from the apparatus main body 1 in this embodiment. That is, in this embodiment, the process cartridge 2 is connected to a drum-shaped electrophotographic photosensitive member (photosensitive drum) 21, a developing roller 23 a as a developing unit disposed opposite to the photosensitive drum 1, and the developing roller 23 a. Cleaning container having toner container 23d and cleaning means 24a24b is integrally formed. The process cartridge 2 is detachably mounted on the apparatus main body 1 through mounting means 9 provided in the apparatus main body 1.
[0025]
According to the present embodiment, the process cartridge 2 is mounted with a memory unit which is a storage means. As shown in FIG. 3, although not limited to this, in this embodiment, the memory unit 30 is mounted on the side surface of the process cartridge 2.
[0026]
Next, the system configuration of the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to the system block diagram of FIG.
[0027]
An engine controller 50 as a control unit performs system control of the entire image forming apparatus 100. A central processing unit (CPU) (not shown) is provided inside the engine controller 50. A series of system processing of the image forming apparatus 100 is performed according to a program stored in advance in the central processing unit. The high-voltage power source 52 is a charging bias obtained by superimposing an AC voltage on the DC voltage supplied to the charging unit 22, a developing bias obtained by superimposing an AC voltage on the DC voltage supplied to the developing roller 23 a, and a DC voltage supplied to the transfer unit 6. A transfer bias and a fixing bias which is a DC voltage supplied to the fixing unit 7 are generated. In addition, a drive unit 53 including a motor and a solenoid provided in the apparatus, a sensor group 8 provided at a predetermined position in the apparatus, a display unit 10 for displaying the state of the apparatus, and a developer amount detection in the process cartridge 2 An electrostatic capacity detection device 61 that detects electrostatic capacity based on the detection result of the member and a memory control circuit 51 that controls the memory unit 30 mounted on the process cartridge 2 are connected to the engine controller 50, respectively.
[0028]
Here, the memory unit 30 will be described. The memory unit 30 incorporates a nonvolatile storage element therein, and can perform data writing and data reading by performing data communication with the image forming apparatus main body 1.
[0029]
All control of data communication is performed by the memory control circuit 51. Data communication is performed in a non-contact manner by magnetic coupling between an antenna provided in the memory unit 30 and an antenna (not shown) provided in the image forming apparatus main body 1. When the process cartridge 2 is attached to the image forming apparatus main body 1, the antenna unit of the memory unit 30 and the antenna provided in the image forming apparatus main body 1 come close to each other and communication is possible. The memory unit 30 is provided with a power supply circuit, and all DC power used inside is supplied from this power supply circuit. In this power supply circuit, a DC voltage is generated by rectifying a current generated in the antenna by magnetic coupling of the two antennas.
[0030]
The memory unit 30 stores information regarding the process cartridge 2 and the like. In particular, in this embodiment, the memory unit 30 stores a correction coefficient γ described later.
[0031]
Next, the developer amount detection device of the image forming apparatus 100 of this embodiment will be described. The developer amount detection device provided in the image forming apparatus 100 according to the present embodiment can sequentially detect the toner amount in the toner container 23d which is a developer storage unit. This is performed by detecting the electrostatic capacitance between the developing roller 23a of the developing device 23 provided in the process cartridge 2 and the antenna electrode 41 which is a developer amount detecting member. The developing roller 23a functioning as an electrode and the antenna electrode 41 constitute a developer amount detecting means.
[0032]
The antenna electrode 41 can be formed of a metal such as SUS as a conductive member. In this embodiment, the antenna electrode 41 is fixed over the entire length direction (direction perpendicular to the conveyance direction of the recording material S) along the bottom surface of the toner container 23d. In the present embodiment, the antenna electrode 41 is disposed on the bottom surface of the position where the stirring member 23e closest to the developing roller 23a is provided among the three stirring

members

23e, 23f, and 23g provided in the toner container 23d. The
[0033]
Toner is distributed between the antenna electrode 41 and the developing roller 23a. The dielectric constant of the material constituting the toner is larger than that of air, and the electrostatic capacity between the developing roller 23a and the antenna electrode 41 changes according to the amount of toner distributed. The electrostatic capacitance is detected by the electrostatic capacitance detection device 61 provided in the image forming apparatus main body 1.
[0034]
FIG. 5 shows an internal circuit configuration of a capacitance detection device 61 as capacitance detection means used in this embodiment. In the present embodiment, the capacitance detection device 61 detects the capacitance as a voltage value. The terminal 601 is connected to the antenna electrode 41 via an electrical contact (not shown). When the developing AC bias generated by the high-voltage power supply 52 is applied to the developing roller 23a, an AC current I1 flows through the terminal 601 by the electrostatic capacitance Cs between the antenna electrode 41 and the developing roller 23a. Here, the magnitude of the current I1 is a value corresponding to the electrostatic capacitance value Cs between the developing roller 23a and the antenna electrode 41. The current I1 is rectified by a diode 608 and a diode 606 provided at the input portion of the terminal 601. Then, the rectified current I2 is input to an integration circuit including an operational amplifier 611, a resistor 613, and a capacitor 614. Here, the current I2 is a half-wave current of the current I2. On the other hand, the terminal 602 is connected to a developing bias output unit (not shown) inside the high voltage power source 52. That is, the same developing AC bias as that of the developing roller 23a is applied to the terminal 602.
[0035]
A capacitor 605 having a capacitance Ck is connected to the input portion of the terminal 602. When a developing AC bias is applied, an AC current I3 having a magnitude corresponding to the capacitance Ck flows. The capacitor 605 is a reference capacitor serving as a measurement reference, and the capacitance value Ck is set to a capacitance value between the antenna electrode 41 and the developing roller 23a when there is no toner in the toner container 23d. Yes. The current I3 is rectified by the diode 609 and the diode 607 set in the opposite direction to the input portion of the terminal 602, and the current I4 is input to the integration circuit. The current I4 is a half-wave current having a polarity opposite to that of the current I2. The currents I2 and I4 input to the integration circuit are integrated, and a DC voltage Vdd corresponding to the average value of the total currents I2 and I4 is generated at both ends of the resistor 613. When the frequency of the developing AC bias is fd, the amplitude is Vp, and the resistance value of the resistor 613 is Rs2, Vdd can be expressed by the following equation.
[0036]
Vdd = K1 × Rs2 × fd × Vp × (Cs−Ck) (Equation 1)
Here, K1 is a predetermined constant.
[0037]
On the other hand, a predetermined reference voltage Vt2 is input to the positive input of the operational amplifier 611, and the output Vs2 of the operational amplifier 611 has the following characteristics.
[0038]
Vs2 = Vt2-K1 * Rs2 * fd * Vp * (Cs-Ck) (Formula 2)
[0039]
As shown in the above equation 2, the output voltage Vs2 of the operational amplifier 611 is based on the difference between the capacitance between the antenna electrode 41 and the developing roller 23a and the reference capacitor 605, that is, the amount of toner in the toner container 23d. The corresponding voltage value. The output Vs2 of the operational amplifier 611 is output from the output terminal 617 of the capacitance detection device 61.
[0040]
FIG. 6 shows the relationship between the remaining amount of toner in the toner container 23d and the output Vs2 of the capacitance detection device 61. The remaining amount of toner here is the amount (%) of toner in the toner container 23d when the predetermined amount of toner charged in the toner container 23d of the new process cartridge 2 is 100%. As shown in FIG. 6, in the configuration of this embodiment, the output Vs2 of the capacitance detection device 61 does not change when the remaining amount of toner is 100% to 20%, but changes in the region of 20% to 0%. That is, in the developer amount detection device of the present embodiment, it is possible to detect an area where the remaining amount of toner is 20% to 0%.
[0041]
Thus, detecting the developer amount sequentially is not limited to detecting the developer amount sequentially over the entire region from 100% to 0%. Here, the remaining amount of the developer of 0% does not mean that the developer is completely exhausted. For example, the remaining amount of the developer is 0% includes that the remaining amount of the developer is reduced to such an extent that a predetermined image quality (development quality) cannot be obtained even if the developer remains in the container. It is.
[0042]
In this embodiment, the output voltage value Vs2 increases as the toner amount decreases and the detected capacitance decreases because of the circuit configuration of the capacitance detection device 61. The data increase / decrease relationship is not limited to the relationship of this embodiment.
[0043]
The terminal 617 is input to the analog / digital conversion terminal of the central processing unit in the engine controller 50. As a result, the voltage level Vs2 corresponding to the remaining amount of toner is converted into digital data, and a toner amount value calculation process is performed.
[0044]
Next, a process for converting the output level of the capacitance detection device 61 converted into digital data into a toner amount will be described in detail. The conversion process to the toner amount is performed using a conversion table stored in advance in the central processing unit in the engine controller 50. In this embodiment, the engine controller 50 has a function of a conversion unit that converts the detection result of the electrostatic capacitance into the detected developer amount. Table 1 exemplarily shows a part of the data structure of the conversion table used in this embodiment.
[0045]
[Table 1]

[0046]
In this embodiment, the conversion table is composed of four sets of data, DATA1, DATA2, DATA3, and DATA4. DATA1 is data corresponding to the output Vs2 of the capacitance detection device 61. On the other hand, DATA2 to DATA4 are data Tr representing the remaining amount of toner corresponding to DATA1 as a percentage.
[0047]
Here, DATA2 is data representing characteristics when the setting position of the antenna electrode 41 is a predetermined center position and the voltage value of the development AC bias is a predetermined center value. On the other hand, DATA3 and DATA4 are data representing characteristics when the position of the antenna electrode 41 and the voltage value of the development AC bias deviate from a predetermined center value.
[0048]
That is, in this embodiment, as the conversion table, a correlation table (first correlation table: DATA1 pair) between the capacitance and developer amount when the position of the antenna electrode 41 and the voltage value of the development AC bias are predetermined center values. DATA2) and a correlation table of the capacitance and developer amount when the position of the antenna electrode 41 and the voltage value of the development AC bias deviate from a predetermined center value (second correlation table: DATA1 vs. DATA3, DATA1 vs. DATA4). ) To convert the electrostatic capacity into the remaining toner value.
[0049]
In the present embodiment, DATA2, DATA3, and DATA4 represent characteristics under the following conditions.
[0050]
DATA2: The position of the antenna electrode 41 is a predetermined center position, and the developing AC bias is 2000 Vpp.
DATA3: The position of the antenna electrode 41 is shifted from the center position of DATA2 by 1 mm in the direction approaching the developing roller 23a, and the developing AC bias is 2100 VppDATA4: The position of the antenna electrode 41 is separated from the developing roller 23a from the center position of DATA2. 1mm Vpp at a position shifted by 1 mm in the direction.
[0051]
For example, when Vs2 = 3.07V, DATA2 is 10.5%, DATA3 is 7.3%, and DATA4 is 12.9%. FIG. 7 shows the conversion table used in this embodiment as a graph. Table 1 exemplarily shows a part of the conversion table, but in this embodiment, DATA1 is provided in the range of 0V to 5V as the conversion table. FIG. 7 shows the relationship of DATA2, DATA3, and DATA4 with respect to DATA1.
[0052]
As can be seen from FIG. 7, the characteristics of the detection voltage and the remaining amount of toner change depending on the deviation between the position of the antenna electrode 41 and the voltage value of the developing AC bias.
[0053]
Next, a series of conversion processing in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0054]
First, the capacitance detection value Vs2 is read (step 101), and the remaining toner data DATA2 corresponding to Vs2 is calculated using the conversion table (step 102).
[0055]
Subsequently, the process proceeds to detection value correction processing. This correction process corrects the deviation between the antenna position and the development AC bias value with respect to the remaining toner data DATA2 when the installation position of the antenna electrode 41 and the development AC bias are the center values. That is, DATA3 and DATA4 are read (step 103), and the correction coefficient γ stored in the memory unit 30 mounted on the process cartridge 2 is further read (step 104).
[0056]
Here, the correction coefficient γ is a value representing a deviation amount with respect to the center value of the antenna position and the development AC bias value. The correction coefficient γ will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the characteristic curves of DATA2, DATA3, and DATA4 over the entire range where the remaining amount of toner is 100% to 0%. In any of the characteristics, the characteristic curve is saturated in the region where the remaining amount of toner is from about 20% to 100%, and the detection voltage Vs2 does not change with respect to the change in the remaining amount of toner.
[0057]
For each saturation voltage value, DATA2 is V01, DATA4 is a value higher by α than the saturation voltage value V01 of DATA2, and DATA3 is a value lower by α than the saturation voltage value V01 of DATA2. ing.
[0058]
Therefore, in the present embodiment, the correction coefficient γ is determined by changing the detection result of the capacitance detection device 61 with respect to the region where the detection voltage value Vs2 is saturated, that is, the amount of toner in the toner container 23d. It can be determined by the following calculation from the sample value Vs2 (0) in the developer amount region that is not performed and the saturation voltage value of each data.
[0059]
γ = (Vs2 (0) −V01) ÷ α (Expression 3)
[0060]
BookFruitIn the case of the image forming apparatus 100 according to the embodiment, the print amount executed using the process cartridge 2 mounted in the apparatus main body 1 is stored in the memory unit 30 provided in the process cartridge 2. Therefore, in this embodiment, as the predetermined timing for calculating the correction coefficient, when the print amount reaches a predetermined value, it is determined that the detected voltage value Vs2 is in the saturation region. In this embodiment, the correction coefficient γ is calculated and determined based on the above equation 3 preset in the central processing unit in the engine controller 50. Further, this correction coefficient γ is written in the memory unit 30. Thus, when the toner remaining amount detection area is reached thereafter, the correction coefficient γ stored in the memory unit 30 can be used.
[0061]
As data stored in the memory unit 30 at the above timing, data corresponding to the detection result of the capacitance detection device 61 at such timing is stored instead of the correction coefficient γ, and correction processing described later is performed. The correction coefficient can be calculated.
[0062]
Referring to the flowchart of FIG. 8 again, the subsequent conversion processing procedure will be described. After the correction coefficient γ is read in step 104, the corrected toner remaining amount Tr2 'is calculated (step 105). In this embodiment, the remaining toner amount Tr2 'after correction is determined by the following calculation according to whether the correction coefficient γ read in step 104 is positive or negative.
[0063]

[0064]
The corrected toner amount Tr2 'calculated by the above method is used as the final toner remaining amount detection result. Then, a signal for displaying the detection result is transmitted to and displayed on the display unit 10 provided in the apparatus main body 1 to notify the user (step 106).
[0065]
Note that a signal for displaying the detection result of the remaining amount of toner is transmitted to an external device (not shown) such as a personal computer that is communicably connected to the apparatus main body 1, and a display panel provided in the external device, etc. The display unit may notify the user.
[0066]
As described above, in the developer amount detection device of the image forming apparatus of the present embodiment, the conversion table when the antenna electrode position and the development AC bias voltage value are predetermined center values, the antenna electrode position and the development AC bias, and the like. The conversion from the capacitance to the remaining toner value is performed using a conversion table in the case where the voltage value deviates from the predetermined center value. As a result, even when the antenna electrode position and the development AC bias voltage value deviate from the predetermined center value, detection can be performed with high accuracy.
[0067]
Example 2
Next, another embodiment of the present invention will be described. The basic configuration of the image forming apparatus of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and only the configuration of the developer amount detection device is different. Therefore, elements having the same functions and configurations as those of the image forming apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0068]
In Example 1, the electrostatic capacity between the pair of electrodes, that is, the developing roller 23a constituting the first developer amount detecting means and the antenna electrode 41 is detected, and the remaining amount of toner is 20 to 0%. The area was detected. On the other hand, in the developer amount detection device of the present embodiment, in addition to the antenna electrode 41 that is the first developer amount detection member, the second developer amount detection that detects the region where the remaining amount of toner is 100% to 20%. As a means, a second developer amount detection member 42 is provided, and a capacitance value based on the detection result of each developer amount detection member is detected. As a result, the remaining amount is sequentially detected in the entire region where the remaining amount of toner is 100% to 0%.
[0069]
FIG. 10 shows a schematic cross section of a process cartridge 2 ′ mounted on the image forming apparatus of this embodiment. FIG. 11 is a block diagram of a system configuration of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. This embodiment is different from the first embodiment in that two capacitance detection devices, that is, a first capacitance detection device 61 and a second capacitance detection device 62 are provided.
[0070]
As in the first embodiment, the first developer amount detection unit detects the capacitance between the antenna electrode 41 that is the first developer amount detection member and the developing roller 23a that functions as an electrode. The capacitance is detected by the first capacitance detector 61. The capacitance detection method by the first capacitance detection device 61 and the conversion method from the capacitance to the remaining amount of toner are the same as those described in the first embodiment with reference to FIG. The antenna electrode 41 is intended to detect an area around the remaining amount of toner of 20% to 0%. On the other hand, the second developer amount detection member 42 is intended to detect an area around the remaining amount of toner of 100% to 20%.
[0071]
Next, the operation principle of the second developer amount detection member 42 will be described. FIG. 13 shows the second developer amount detection member 42. FIG. 13A shows a state in which the second developer amount detection member 42 is developed, and FIG. 13B shows the second developer amount detection member 42 disposed on the side surface of the toner container 23d. Indicates the state that has been performed.
[0072]
As shown in FIG. 13, in this embodiment, the second developer amount detection member 42 includes a measurement electrode 42A and a reference electrode 42B. First, the measurement electrode 42A will be described. The measurement electrode 42A has a pair of

electrodes

42a and 42b having an input side and an output side that are formed on the same plane in parallel with a predetermined interval. In this embodiment, the electrode 42b is the output side electrode, and the electrode 42a is the input side electrode. The measurement electrode 42A including the pair of

electrodes

42a and 42b is disposed at a position where it comes into contact with the toner in the toner container 23d, such as the inner side surface of the toner container 23d. Then, by measuring the capacitance between the pair of

electrodes

42a and 42b, a change in the area of the toner touching the surface of the second developer amount detection member 42 is detected, and the toner container 23d The amount of toner can be known. That is, since the dielectric constant of toner is larger than that of air, the capacitance between the paired

electrodes

42a and 42b changes when the area of the surface of the second developer amount detection member 42 touched by the toner changes. To do.
[0073]
Next, the reference electrode 42B of the second developer amount detection member 42 will be described. In this embodiment, the input electrode of the reference electrode 42B is the measurement electrode 42.AAnd an output electrode 42c formed on the same plane in parallel with the common input electrode 42a at a predetermined interval.
[0074]
The reference electrode 42B is disposed in a position where it does not come into contact with the toner in the toner container 23d, and is designed so that the change in capacitance when the environmental conditions are changed changes in the same way as the measurement electrode 42A. In the present embodiment, the electrode patterns of the measurement electrode 42A and the reference electrode 42B have the same shape. Therefore, by subtracting the capacitance value of the reference electrode 42B from the capacitance value of the measurement electrode 42A, it can be assumed that there is no change in capacitance due to environmental conditions, and detection accuracy is improved. Is possible.
[0075]
As shown in FIG. 13A, the second developer amount detection member 42 is preferably provided with a measurement electrode 42A and a reference electrode 42B on one side of a bendable substrate such as a flexible printed circuit board. It is folded and placed in the toner container 23d. The second developer amount detection member 42 uses an adhesive such as a double-sided tape, and fixes the edge or the entire back surface so that the toner does not enter the back side of the measurement electrode A.
[0076]
As shown in FIG. 10, in this embodiment, the toner container 23d is provided with three stirring

members

23e, 23f, and 23g. The second developer amount detecting member 42 is a toner whose position is surrounded by the second developer amount detecting member 42 with respect to the rotation shaft 201 of the stirring member 23f that is the second closest to the developing roller 23a. It arrange | positions at the side wall by the side of the drive of the stirring member 23f in the container 23d. By disposing at this position, it is possible to reduce the area of the second developer amount detection member 42 while realizing sequential detection, so that the component cost can be reduced. Further, the influence of the developing bias can be reduced by separating from the developing roller 23a.
[0077]
Since the second developer amount detection member 42 has a very high sensitivity in the vicinity of the detection member surface, providing a surface wiping member is effective in increasing detection accuracy. In that case, it is preferable to provide a wiping member on the stirring member 23f in order to simplify the configuration. That is, as the wiping member, at the end of the stirring member 23f on the side where the second developer amount detection member 42 is provided, the wing 202, which is usually a resin sheet member, is taken long in the longitudinal direction, The surface of the measurement electrode 42A of the second developer amount detection member 42 can be brought into contact (invaded). Alternatively, a resin sheet member that penetrates and wipes off the surface of the measurement electrode 42 </ b> A of the second developer amount detection member 42 can be fixed to the shaft portion 201 separately from the wing portion 202. At that time, the second developer amount detection member 42 is arranged within the range where the wiping member functions corresponding to the toner stirring region of the stirring member 23f.
[0078]
Next, the capacitance detecting means of the second developer amount detecting member 42 will be described in detail.
[0079]
As shown in FIG. 11, the second developer amount detection member 42 is connected to a second capacitance detection device 62 as second capacitance detection means, whereby the second developer amount. The capacitance of the detection member 42 is detected.
[0080]
FIG. 12 is an internal circuit configuration diagram of the second electrostatic capacitance detection device 62. The terminal 716 is connected to the electrode 42a of the second developer amount detection member via an electrical contact (not shown), and outputs a detection clock CLK1. The clock CLK1 is generated by a resistor 717, a resistor 718, and a transistor 719. The signal CLKA is a clock output from the engine controller 50 and is a rectangular wave having a frequency fc = 50 KHz and Duty = 50%. The clock CLKA has an amplitude = Vc, is output from the terminal 716, and is input to the electrode 42 a of the second developer amount detection member 42.
[0081]
The terminal 701 is connected to the output electrode 42b on the measurement electrode 42A side of the second developer amount detection member 42 through an electrical contact (not shown). When the clock output from the terminal 716 is applied to the common input electrode 42a, an alternating current I12 flows through the terminal 701 due to the capacitance Ct between the measurement-side output electrode 42b and the common input electrode 42a. Here, the magnitude of the alternating current I12 is a value corresponding to the capacitance value Ct. The alternating current I12 is rectified by a diode 703 and a diode 704 provided at the input portion of the terminal 701. Then, the rectified current I13 is input to an integrating circuit including an operational amplifier 710, a resistor 712, and a capacitor 713. Here, the current I13 is a one-way component current (half-wave current) of the current I12.
[0082]
On the other hand, the terminal 702 is connected to the output electrode 42c on the reference electrode side of the second developer amount detection member 42 through an electrical contact (not shown). Due to the clock output from the terminal 716, a current I14 having a magnitude corresponding to the capacitance Cr between the reference-side output electrode 42c and the common input electrode 42a flows through the terminal 702. The current I14 is rectified by the diode 708 and the diode 705 set in the opposite direction to the input portion of the terminal 701, and the current I15 is input to the integration circuit. The current I14 is a half-wave current having a polarity opposite to that of the current I13. The current I13 and the current I15 input to the integration circuit are integrated, and a DC voltage Vd1 corresponding to the average value of the total current of the current I13 and the current I15 is generated at both ends of the resistor 712. When the resistance value of the resistor 712 is Rs1, the voltage Vd1 has characteristics that can be expressed by the following equation.
[0083]
Vd1 = K5 × Rs1 × fc × Vc × (Ct−Cr) (Formula 5)
Here, K5 is a predetermined constant.
[0084]
On the other hand, a predetermined reference voltage Vt1 is input to the positive input of the operational amplifier 710, and the output of the operational amplifier 710 has the following characteristics.
[0085]
Vs1 = Vt1-K5 * Rs1 * fc * Vc * (Ct-Cr) (Formula 6)
[0086]
As shown in the above equation 6, the output voltage Vs1 of the operational amplifier 710 is the capacitance between the electrode 42b on the measurement electrode 42A side and the common input electrode 42a, the electrode 42c on the reference electrode 42B side, and the common input electrode 42a. A voltage value corresponding to the difference in electrostatic capacity between them, that is, the amount of toner in the process cartridge 2. The output Vs1 of the operational amplifier 710 is output from the output terminal 715.
[0087]
The terminal 715 is connected to the analog / digital conversion terminal of the central processing unit in the engine controller 50. The voltage level Vs1 corresponding to the toner amount is converted into digital data and converted into a toner amount value.
[0088]
The conversion process to the toner amount value is performed using a conversion table stored in advance in the central processing unit in the engine controller 50. Table 2 shows a part of the data structure of the conversion table used in this embodiment.
[0089]
[Table 2]

[0090]
The conversion table in this embodiment is composed of two sets of data, DATA5 and DATA6. DATA5 is data corresponding to the output Vs1 of the second capacitance detection device 62. On the other hand, DATA6 is toner remaining amount data Tr1 in which the toner remaining amount corresponding to DATA5 is expressed as a percentage.
[0091]
For example, when Vs1 = 3.17V, the remaining toner amount Tr1 is converted to 73%, which is a detection result by the second developer amount detection member 42. Table 2 shows an example of a part of the conversion table. In this embodiment, the conversion table is provided with DATA1 in the range of 0V to 5V.
[0092]
Next, the detection result Vs2 by the first developer amount detection member (antenna electrode) 41 detected in the same manner as described in the first embodiment, and the detection result Tr1 by the second developer amount detection member 42. A method of determining the final toner remaining amount detection result Tr3 from the two detection results will be described.
[0093]
FIG. 14 is a flowchart showing a method of determining two detection results by the first and second developer

amount detection members

41 and 42.
[0094]
First, the detection result Tr2 'of the remaining amount of toner by the first developer amount detection member (antenna electrode) 41 is read (step 201). Here, the toner remaining amount Tr2 'is a value obtained by performing correction processing on the installation position of the antenna electrode 41 and the voltage value of the development AC bias as described in the first embodiment.
[0095]
Subsequently, it is determined whether or not the toner remaining amount detection result Tr2 'by the antenna electrode 41 is 20% or less (step 202). If it is determined that the amount is less than 20%, the toner remaining amount detection result Tr2 'by the antenna electrode 41 is determined as the final remaining toner value Tr3 (step 203). Then, for example, a signal for displaying the remaining toner value Tr3 is transmitted and displayed on the display unit 10 provided in the apparatus main body 1 to notify the user (step 204).
[0096]
On the other hand, if it is determined in step 202 that the toner remaining amount detection value Tr2 ′ by the antenna electrode 41 is 20% or more, the remaining amount of toner by the second developer amount detection member (electrode member) 42 is determined. The detection value Tr1 is read (step 205), and the toner remaining amount detection result Tr1 is determined as a final toner remaining amount value Tr3 (step 206). In the same manner as described above, the remaining amount of toner is displayed on the display unit 10 or the like and notified to the user (step 204).
[0097]
As in the first embodiment, a signal for displaying the detection result of the remaining amount of toner is transmitted to an external device (not shown) such as a personal computer that is communicably connected to the apparatus main body 1. It is good also as a structure which notifies a user with display parts, such as a display panel with which the apparatus was equipped.
[0098]
BookIn the developer remaining amount detection device of the image forming apparatus according to the embodiment, the conversion table when the antenna electrode position and the development AC bias voltage value are predetermined center values, and the antenna electrode position and the development AC bias voltage value are predetermined. Conversion from electrostatic capacity to toner remaining value is performed using a conversion table in the case of deviation from the center value, and switching between detection results of detection members that detect different detection areas is determined based on the result. As a result, even when the antenna electrode position and the development AC bias voltage value deviate from the predetermined center value, the detection results of the plurality of detection members can be accurately switched.
According to the electrophotographic image forming apparatus of the embodiment described above, the position of the electrode and / or the voltage applied to the electrode provided in the electrostatic capacity measurement type developer amount detecting means is deviated from a predetermined value. However, the developer amount can be detected with high accuracy. In addition, in the configuration provided with a plurality of developer amount detection means for detecting areas of different developer amounts, and detecting the developer amount in a wide area by selecting any detection result, the developer amount detection means includes: Even when the position of the provided electrode and / or the voltage applied to the electrode deviates from a predetermined value, the detection results of the plurality of developer amount detecting means can be switched with high accuracy.
[0099]
【The invention's effect】
As explained above, the present inventionElectrophotographic image forming apparatusAccording toIn the developer amount conversion means, a correction width is determined when the detection result of the first capacitance detection means is in an area where the detection result of the first electrostatic capacity detection means does not change with respect to a change in the developer amount in the developer accommodating portion, and this correction width is used. Thus, the conversion result derived from the detection result of the first capacitance detecting means is corrected, so that the amount of developer in the developer accommodating portion can be calculated with high accuracy.Therefore, the present inventionElectrophotographic image forming apparatusAccordingly, it is possible to improve the detection accuracy of the developer amount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus of FIG.
FIG. 3 is a side view of the process cartridge for explaining an example of the mounting portion of the memory unit of the process cartridge.
FIG. 4 is a system block diagram of an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is an internal circuit diagram of the first capacitance detection device according to the present invention.
FIG. 6 is a graph showing an example of output characteristics of the first capacitance detection device.
FIG. 7 is a graph showing an example of output characteristics of the first capacitance detection device according to the position of the electrode member and the applied voltage.
FIG. 8 is a flowchart for explaining an embodiment of a developer amount conversion process according to the present invention.
FIG. 9 is a graph showing an example of output characteristics of the first capacitance detection device for explaining a correction coefficient used for correcting the detection result of the developer amount according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 11 is a system block diagram of another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 12 is an internal circuit diagram of a second capacitance detection device according to the present invention.
13A is a development view and FIG. 13B is a perspective view illustrating a configuration of a second developer amount detection member.
FIG. 14 is a flowchart for explaining another embodiment of the developer amount conversion process according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Image forming device
2 Process cartridge
10 Display section
21 Photosensitive drum (image carrier, electrophotographic photosensitive member)
23 Developer
23a Developing roller (developing means)
23d Toner container (developer container)
30 memory unit (storage means)
50 engine controller
41 First developer amount detection member
42 Second developer amount detection member
61 1st electrostatic capacitance detection apparatus (capacitance detection means)
62 Second capacitance detection device (capacitance detection means)

Claims

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。 An electrophotographic image forming apparatus for forming an image on a recording medium,
A developer accommodating portion for accommodating the developer;
A first developer amount detecting means comprising a plurality of electrodes disposed in the developer containing portion;
First capacitance detection means for detecting capacitance between a plurality of electrodes of the first developer amount detection means;
A first correlation table representing a relationship between the capacitance value and the developer amount, and a second correlation table representing a relationship between the capacitance value and the developer amount different from the first correlation table. The stored developer amount conversion means, wherein the detection result when the detection result of the first capacitance detection means does not change with respect to fluctuations in the developer amount in the developer accommodating portion. , Determining a correction width according to the first correlation table and the second correlation table, and correcting the conversion result derived from the detection result using the correction width. A developer amount conversion means for calculating the developer amount of
An electrophotographic image forming apparatus comprising:

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。As for the correction width, (a) regarding the detection result of the first capacitance detection means when the detection result is in an area where the detection result does not change , the relationship between the capacitance value and the developer amount is the first correlation The difference between the default value when following the table and the actual detection result, the default value when the relationship between the capacitance value and the developer amount follows the first correlation table, the capacitance value and the developer amount A correction coefficient is obtained based on a difference from a predetermined value when a relationship with a value follows the second correlation table; and (b) a detection result of the first capacitance detecting means and the first correlation table The difference between the developer amount calculated by comparing the developer amount and the developer amount calculated by comparing the detection result of the first capacitance detection unit and the second correlation table is multiplied by the correction coefficient. an apparatus according to claim 1, wherein the determining by

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。The first correlation table and the second correlation table represent the relationship between the capacitance value and the developer amount when the relative positions of the plurality of electrodes of the first developer amount detection unit are different from each other. an apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that to represent.

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。The first electrostatic capacitance detection means detects an electrostatic capacitance generated between electrodes when a voltage is applied to at least one of the plurality of electrodes of the first developer amount detection means. The first correlation table and the second correlation table each have a capacitance value when a voltage value of a voltage applied to at least one of the plurality of electrodes of the first developer amount detecting unit is different. a developer amount electrophotographic image forming apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that representing the relationship.

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。 The electrophotographic image forming apparatus includes a storage unit, and the storage unit stores data corresponding to a detection result of the first capacitance detection unit when the detection result is in an area where the detection result does not change. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 1 .

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。Data according to the detection result of the first capacitance detection means when the detection result stored in the storage means is in a region that does not change , the first correlation table, and the first correlation table A correction range is determined according to a second correlation table representing the relationship between the electrostatic capacity value different from the developer amount and the developer amount, and the correction width is added to the conversion result of the first developer amount conversion means The electrophotographic image forming apparatus according to claim 5 , wherein the conversion result by the first developer amount conversion unit is corrected.

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。The data stored in the storage means has a relationship between the capacitance value and the developer amount with respect to the detection result of the first capacitance detection means when the detection result is in an area where the detection result does not change . The difference between the default value and the actual detection result in accordance with the correlation table, the default value in the case where the relationship between the capacitance value and the developer amount follows the first correlation table, the capacitance value and the development A correction coefficient determined based on a difference from a predetermined value when the relationship with the dose value follows the second correlation table;
The correction width includes the developer amount calculated by comparing the detection result of the first capacitance detection unit and the first correlation table, the detection result of the first capacitance detection unit, and the 7. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 6 , wherein the difference is determined by multiplying the difference from the developer amount calculated by comparing with the second correlation table by the correction coefficient.

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。The first correlation table and the second correlation table represent the relationship between the capacitance value and the developer amount when the relative positions of the plurality of electrodes of the first developer amount detection unit are different from each other. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 6 or 7 , wherein

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。The first electrostatic capacitance detection means detects an electrostatic capacitance generated between electrodes when a voltage is applied to at least one of the plurality of electrodes of the first developer amount detection means. The first correlation table and the second correlation table each have a capacitance value when a voltage value of a voltage applied to at least one of the plurality of electrodes of the first developer amount detecting unit is different. a developer amount electrophotographic image forming apparatus according to claim 6, 7 or 8, characterized in that representing the relationship.

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。Furthermore, a second developer amount detecting means for detecting a developer amount in a region different from the first developer amount detecting means provided in the developer accommodating portion, and the second developer amount Second developer amount conversion means for converting the detection result by the detection means into the developer amount, and based on the value obtained by correcting the conversion result of the first developer amount conversion means, claim 1-9, characterized in that the results converted by the developer amount conversion means or to select the conversion results of the second developer amount conversion means, for detecting the developer amount of the developer container The electrophotographic image forming apparatus according to the item.

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。The second developer amount detection means includes a plurality of electrodes, and the detection result of the second capacitance detection means for detecting the capacitance between the plurality of electrodes of the second developer amount detection means. 11. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 10 , wherein the second developer amount conversion means converts the amount of developer into a developer amount.

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。The first developer amount detecting means includes: a developing means for supplying a developer to the image carrier as the plurality of electrodes; and an electrode member for measuring a capacitance between the developing means. Become
The second developer amount detecting means has a pair of electrodes on the input side and the output side formed on the same plane in parallel with a predetermined interval, and an electrode member for measuring the capacitance between the electrodes 12. The electrophotographic image forming apparatus according to claim 11 , further comprising a measurement-side electrode in contact with the developer and a reference electrode not in contact with the developer.

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。13. The electrophotographic apparatus according to claim 10, 11 or 12 , wherein the first developer amount detecting means has sensitivity to a developer in a developer amount region smaller than that of the second developer amount detecting means. Image forming apparatus.

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。In an electrophotographic image forming apparatus in which a process cartridge is detachable and forms an image on a recording medium.
(A) an electrophotographic photoreceptor;
A developer containing portion for containing a developer used for developing the electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member;
First developer amount detection comprising: a developing means for developing an electrostatic latent image formed on the electrophotographic photosensitive member; and an electrode member for measuring a capacitance between the developing means. Means,
Storage means;
Mounting means for removably mounting a process cartridge having
(B) a first capacitance detecting means for detecting a capacitance between the developing means and the electrode of the first developer amount detecting means in a state where the process cartridge is mounted; ,
(C) A first correlation table that represents the relationship between the capacitance value and the developer amount, and a second correlation table that represents a relationship between the capacitance value and the developer amount, which is different from the first correlation table. Is stored in the developer amount conversion means, and is in a region where the detection result of the first capacitance detection means does not change with respect to the fluctuation of the developer amount in the developer accommodating portion. The development result is determined by determining a correction width according to the detection result, the first correlation table, and the second correlation table, and correcting a conversion result derived from the detection result using the correction width. A developer amount conversion means for calculating the amount of developer in the agent container;
An electrophotographic image forming apparatus comprising:

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。The process cartridge further includes a pair of electrodes on the input side and the output side formed on the same plane in parallel at a predetermined interval, and is an electrode member for measuring the capacitance between the electrodes, A second developer amount detecting means having a measurement side electrode in contact with the reference electrode and a reference electrode not in contact with the developer, and the apparatus main body further includes the second development in a state where the process cartridge is mounted. A second capacitance detecting means for detecting a capacitance between the pair of electrodes of the agent amount detecting means, and a second for converting the detection result of the second capacitance detecting means into a developer amount. A developer amount conversion means, and based on a value obtained by correcting the conversion result of the first developer amount conversion means, the conversion result by the first developer amount conversion means or the second developer Select the conversion result of the amount conversion means, and in the developer container An apparatus according to claim 14, characterized in that detecting the image agent amount.