JP4617131B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、一般には、像担持体上に形成された静電像を現像剤を用いて現像することにより画像を形成する、静電記録方式、電子写真方式等を用いた画像形成装置に関するものであり、より詳細には、現像剤収容部内の現像剤量を逐次に検知する現像剤量検知装置を備えた画像形成装置に関するものである。

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、レーザビームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサー等が含まれる。又、画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジとしては、プロセスカートリッジ、カートリッジ化された現像装置、或いはカートリッジ化された現像剤収容部が含まれる。プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に現像剤を供給する現像手段及び電子写真感光体をクリーニングするクリーニング手段のうち少なくとも１つと、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が、本発明においては、プロセスカートリッジは少なくとも現像剤収容部を有する。

従来、電子写真複写機、レーザビームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置においては、画像情報に対応した光が電子写真感光体（以下、単に「感光体」という。）に照射され、感光体上に潜像が形成される。この潜像は、現像手段によって現像剤が供給されることでトナー像として顕像化される。更に、感光体上のトナー像が感光体から記録媒体へ転写されことで、記録媒体上に画像が形成される。

一般に、現像手段には現像剤収納容器が連結されている。通常、現像手段の筐体としての現像室と、これに連結された現像剤収納容器が、現像剤収容部を構成している。そして、画像を形成することで現像剤収容部内の現像剤は消費されていく。

このような画像形成装置において、感光体、現像剤などの消耗品の交換、メンテナンスの簡便性を図る目的で、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての現像手段、帯電手段、クリーニング手段、更には現像剤収納容器や廃現像剤容器などをプロセスカートリッジとして一体化し、画像形成装置本体に対して着脱可能とするプロセスカートリッジ方式がある。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。そこで、このプロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

又、現像手段と現像剤収納容器とを備えた現像装置が画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）とされることもある。更に、現像剤収容部が単独で画像形成装置本体に対して着脱可能なカートリッジ（トナーカートリッジ）とされることもある。

上述のようなカートリッジ方式の画像形成装置では、通常、使用者は、現像剤が無くなった時点でカートリッジを交換する。これにより、再び画像を形成することができる。そのため、画像形成装置に、現像剤が消費された場合にそれを検知し、使用者に報知する手段、即ち、現像剤量検知装置を設けることがある。

現像剤量検知装置は、画像形成に供することのできる現像剤がカートリッジ内にどれくらい残っているかを随時知り得るように、現像剤収容部内の現像剤量レベルを検知するための検知手段をカートリッジ又は画像形成装置本体に備える。

特に、現像剤が無くなったことを検知して使用者に報知するだけではなく、現像剤の量を逐次に検知して使用者に報知することによって、利便性が更に向上された画像形成装置がある。このような画像形成装置では、例えば現像剤が未使用時の何％だけ残っているかを算出して使用者に逐次報知する。更には、所定品位の画像形成が行えない程現像剤が減った旨を報知するための「現像剤無し」表示を行い、画像不良が起こる前に現像剤が残り少なくなったことを使用者に警告するものがある。

上述のような現像剤量レベルの逐次検知を可能とする検知手段の一方式として、静電容量検知方式がある。より詳細には、静電容量検知方式の一方式として、次のようなプレートアンテナ方式がある。従来、現像手段が、現像剤を担持して感光体との対向部（現像領域）へと搬送する現像剤担持体を有しており、この現像剤担持体に交流電圧（通常、直流電圧が重畳される。）を印加することで、感光体に形成した潜像を現像する現像方式がある。このような現像方式を採用したカートリッジにおいて、電極部材としての板金を現像剤担持体に対向する箇所、若しくはその他の複数の箇所に設ける。そして、この板金と現像剤担持体との間（或いは板金と板金との間）の静電容量が、現像剤収容部内の現像剤（絶縁性現像剤など）の量に応じて変化することを利用して、現像剤量レベルを逐次に検知する。

即ち、板金と現像剤担持体との間、或いは板金と板金との間の空間が現像剤で埋まっていれば、その間の静電容量は大きくなり、現像剤が減るにつれて両者の間の空間を空気が占める率が増え、静電容量は小さくなっていく。従って、この板金と現像剤担持体との間の静電容量、或いは板金と板金との間の静電容量と、現像剤量との関係を予め求めておけば、静電容量を測定することによって現像剤量レベルを検知することができる。

静電容量の測定は、現像剤担持体に交流電圧を印加した際に、この現像剤担持体に対向して設けられた板金に流れる電流を測定することによって行われる。或いは、複数の電極部材として複数の板金が設けられる場合には、所定の板金に交流電圧を印加した際に、他の板金に流れる電流を測定することによって同様に板金間の静電容量を測定することができる。このプレートアンテナ方式の現像剤量検知装置では、多くは、現像剤担持体に現像バイアスが印加されている画像形成時に現像剤量を検知する。現像バイアス用の電源と現像剤量検知用の電源とが共通とされることもある。

以下、静電容量検知方式における電極部材として現像剤担持体と、現像剤担持体に対向して設けられた板金とを用いる場合を例に、プレートアンテナ方式について更に説明する。尚、板金間の静電容量を測定することにより現像剤量レベルを逐次検知する場合も同様である。

上述のプレートアンテナ方式では、一般に、現像剤担持体に電圧を印加した際に現像剤担持体と板金との間の静電容量に応じて板金に流れる電流、即ち、板金が現像剤量に応じて出力する信号は、現像剤量検出手段（検出回路）によって電圧値（以下、単に「検出電圧値」という。）として検出される。従って、実際には、現像剤量に応じた静電容量は、電圧値（検出電圧値）として変換される。そして、予め求められた、この検出電圧値の変化量と、現像剤量との関係から、現像剤収容部内の現像剤量が導かれる。要するに、検出電圧値の変化を認識して始めて、現像剤量の残り量表示を減じる更新が行える。

このような、現像剤量と検出電圧値の変化量との関連付けから、現像剤量を割り出す方式は、特許文献１において提案されている。

ところで、近年、未使用時に現像剤収容部に収容されている現像剤量が異なる複数種類のカートリッジが着脱可能な画像形成装置が出てきている。つまり、カートリッジ未使用時に充填されている現像剤量が多いランニングコストを抑えた大容量カートリッジに加え、カートリッジ未使用時に充填されている現像剤量が少ない初期コストを抑えた小容量カートリッジが使用できるなど、２種類以上のカートリッジが同一装置で使用できるようになってきている。

又、このように複数種類のカートリッジを装着可能な画像形成装置においては、例えば種類の異なるカートリッジが交互に使用された場合などには、使用者自身がカートリッジの寿命を予測することが困難となることが考えられるため、ユーザビリティーの点から現像剤量を逐次検知することが強く要望される。

そこで、大容量カートリッジ、小容量カートリッジといった複数種類のカートリッジが同一の画像形成装置で使用できる場合において、どのカートリッジに対しても現像剤量の逐次検知の検知精度を高精度に維持することが望まれる。

ここで、例えば、大容量カートリッジで残り現像剤量２５％（全体量の１／４）から１％刻みで０％まで検知している場合、当然ながら、同一画像形成装置で使用できる小容量カートリッジにおいても、同様に残り現像剤量２５％（全体量の１／４）から１％刻みで０％まで検知したいというニーズが多くある。ところが、大容量カートリッジに比べて小容量カートリッジの方が検知精度面で厳しいことが分かった。

例えば、大容量カートリッジを２０Ｋカートリッジ（例えばＡ４サイズ４％印字２００００枚相当の現像剤量）とした場合、現像剤収容部内の現像剤量が１０５０ｇ、画像白抜け（現像時に画像の一部に現像剤が適正に供給されずに白く抜ける現象）発生時に現像剤収容部内に残る現像剤量が５０ｇであるとすると、実質上使用できる現像剤の量は１０００ｇとなる。この１０００ｇ中の２５％とは２５０ｇになる。又、１０００ｇの現像剤量の１％分とは１０ｇである。従って、現像剤残量２５％から１％刻みで現像剤量を逐次検知するためには、現像剤量２５０ｇ以下から、１０ｇ分の現像剤量変化に対して検出電圧値の変化量と現像剤量とを関係付けすればよい。

ところが、小容量カートリッジを仮に１０Ｋカートリッジ（例えばＡ４サイズ４％印字１００００枚相当の現像剤量）とした場合、現像収容部内の現像剤量が５５０ｇ、画像白抜け発生時に現像剤収容部内に残る現像剤量が５０ｇとすると、実質上使用できる現像剤の量は５００ｇとなる。この５００ｇ中の２５％とは１２５ｇになる。又、５００ｇの現像剤量の１％分とは５ｇである。従って、現像剤残量２５％から１％刻みで現像剤量を逐次検知するためには、現像剤量１２５ｇ以下から、５ｇ分の現像剤量変化に対して検出電圧値の変化量と現像剤量とを関係付けしなければならない。

例えば、上述のような大容量カートリッジと小容量カートリッジとが装着可能な画像形成装置では、同じ現像剤量検知装置で、現像剤収容部内の現像剤量を検知する必要がある。従って、同じ１％相当の現像剤量の変化を検知することを考えると、小容量カートリッジでの方が大容量カートリッジより厳しい。現状では、小容量カートリッジについては、検出電圧値の最小刻み（解像度）より小さい検出電圧値の変化量で、現像剤量の変化が１％相当量を超えるポイントがあり、検出電圧値の最小刻み幅（解像度）毎に現像剤残量表示を切り替えていっても、検知精度が微妙にずれてくる。

図１６を参照して更に説明する。図１６は、大容量（２０Ｋ）カートリッジ及び小容量（１０Ｋ）カートリッジについて、現像剤収容部内の現像剤の量と対応する検出電圧値との関係を併せて示している。横軸は現像剤残量（％）を示しており、図中右側から左側方向へ向かって減少する。図中グラフの実線が大容量カートリッジ、破線が小容量カートリッジについての上記関係を示している。図示の例では、大容量カートリッジにおいては、現像剤残量が２５％より少なくなると、現像剤残量（％）の減少に伴って検出電圧値が上昇する。

図１６のグラフから分かるように、例えば、大容量カートリッジでは、現像剤残量２５％以下（〜１０％まで検知）での検出電圧値の変化幅は、縦軸の目盛りで１６目盛り（分割）である。この１目盛り分を仮に検出電圧値の最小刻み幅（解像度）とする。この場合、小容量カートリッジでは、現像剤残量２５％以下（〜１０％まで検知）での検出電圧値の変化幅は、実質の現像剤量（絶対量）が大容量カートリッジより少ないために、８目盛り分しかない。

同じ画像形成装置に対し大容量カートリッジと小容量カートリッジが装着可能である場合、検出電圧値の最小刻み幅（解像度）が大容量カートリッジに対し最適化された条件下では、小容量カートリッジについては、最小刻み幅分の検出電圧値の変化があった際に順次現像剤残量表示（％）を切り替えていくと、実際の現像剤量の変化に対して現像剤残量表示（％）の変化分の数が足りなくなる。大容量カートリッジと同様に小容量カートリッジにおいても２５％から１０％までの現像剤残量を１％毎に検知していくことを考えると、小容量カートリッジについても、少なくとも１６個分の電圧値変化数が必要であるのに対し、図１６に示すように、小容量カートリッジでは２５％から１０％までの現像剤残量の変化に対して、検出電圧値の刻み数が８個となっているためである。

つまり、大容量カートリッジに対して検出電圧値の最小刻み幅（解像度）が最適化されていると、小容量カートリッジでは、実際の現像剤残量の変化に対して現像剤残量表示が追従しなくなり、正確な現像剤残量（％）を表示できなくなる。

勿論、大容量カートリッジ用とは別に、小容量カートリッジ用の演算素子を別途設けて、小容量カートリッジに対して検出電圧値の最小刻み幅（解像度）を上げて適正化をすることが考えられる。或いは、小容量カートリッジに対して検出電圧値の最小刻み量（解像度）を適正化したもの（解像度を向上した演算素子）を大容量カートリッジに対しても適用することが考えられる。これらの方法によれば、上記問題は解消できる方向である。

しかしながら、検出電圧値の最小刻み量（解像度）をやみくもに多くし、必要以上に解像度を上げても、現像剤量の変化を微小な検出電圧値の変化では捕らえきれず、検知精度は良くならない。そればかりか、かえってノイズ等に敏感になり過ぎて、検知精度を悪くする場合が起こる。又、検知精度を上げようとして必要以上に演算素子の解像度を上げてしまうと、演算素子のコストが非常に高くなることが懸念される。更には、上述のように小容量カートリッジ用と大容量カートリッジ用の演算素子を別々に設けるとコストが上昇することは明白である。

つまり、従来の手法では、検出電圧値と現像剤残量とを１対１で関係付けて、検出電圧値の変化に伴い現像剤残量表示を変化させていた。そのため、上述のように検出電圧値の最小刻み（解像度）より小さい検出電圧値の変化量で現像剤量の変化を検知しなければならない場合に、確実に現像剤残量表示を１％毎に更新させようとすると、検出電圧値の変化量と、実際の現像剤残量との対応が取れずに、検知精度が低下することがあった。
特開２００１−１３４０６４号公報

本発明の目的は、現像剤収容部内の現像剤量の検知精度が向上した画像形成装置を提供することである。

本発明のより詳細な目的の１つは、検出値の最小変化量（解像度）より小さい検出値の変化に相当する現像剤量の変化を検知しなければならない条件下でも、即ち、検出値の刻み数より現像剤量レベル刻み数が多い場合でも、検知精度を高精度に維持することのできる画像形成装置を提供することである。

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、現像剤収容部と、像担持体上の潜像に現像剤を搬送するための現像剤担持体と、前記現像剤収容部内の現像剤量を検知するための検知部材と、前記検知部材からの信号に基づいて前記現像剤収容部内の現像剤量に応じた検出値を生成する現像剤量検出手段と、前記現像剤量検出手段からの検出値に基づいて前記現像剤収容部内の現像剤量レベルを報知する報知手段と、を有する画像形成装置において、前記現像剤量レベルが所定のレベルに切り替わった後に前記現像剤量レベルが刻むことが可能な数よりも、前記現像剤量レベルが前記所定のレベルに切り替わった後に前記検出値が刻むことが可能な数の方が少ない場合に、前記報知手段によって報知する前記現像剤量レベルが前記所定のレベルに切り替わってからの所定期間は前記現像剤量レベルの切り替えを行わず、前記現像剤量レベルが前記所定のレベルに切り替わった際の前記現像剤量検出手段からの検出値と、前記所定期間後の記現像剤量検出手段からの検出値と、が同一の値である場合に前記現像剤量レベルを切り替えることを特徴とする画像形成装置である。

本発明の一実施態様によると、検出値の変化量のみを検知して現像剤量レベルを更新するのではなく、検出値の変化がなくて同じ検出電圧値が再び検出されても、現像剤残量を更新するように現像剤量レベルと検出値との関係付けをする。又、他の実施態様によると、検出値の変化量のみを検知して現像剤量レベルを更新するのではなく、検出値の変化がなくても、同じ検出値が所定回数検知されれば現像剤量レベルを更新するように現像剤量レベルと検出値との関係付けをする。更に他の実施態様によると、検出値の変化量のみを検知して現像剤量レベルを更新するのではなく、検出値の変化がなくても検出値が連続して所定期間検知されれば現像剤量レベルを更新するように現像剤量レベルと検出値との関係付けをする。

本発明のその他の目的及び特徴、並びに作用効果は、以下の詳細な説明から明らかとなる。

本発明によれば、現像剤量の検知精度を向上させることができる。本発明によれば、検出値の最小変化量（解像度）より小さい検出値の変化に相当する現像剤量の変化を検知しなければならない条件下でも、即ち、検出値の刻み数より現像剤量レベル刻み数が多い場合でも、検知精度を高精度に維持することができる。

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。

実施例１
［画像形成装置及び画像形成プロセス］
先ず、図１及び図２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。本実施例の画像形成装置Ａは、電子写真式のレーザビームプリンタである。画像形成装置Ａは、ホストコンピュータ（或いは原稿読み取り装置）からの画像情報を受け取り、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体（記録紙、ＯＨＰシート、布など）に画像を形成する。

画像形成装置Ａは、円筒形状の感光体（以下「感光体ドラム」という。）１を有する。感光体ドラム１は、図中矢印方向に回転駆動される。回転する感光体ドラム１は、帯電手段としての帯電ローラ２によって帯電される。帯電された感光体ドラム１は、露光手段としてのレーザスキャナー３によって画像情報に応じたレーザ光Ｌが照射される。これによって、感光体ドラム１上に画像情報に応じた潜像（静電像）が形成される。この潜像は、現像装置Ｃの現像手段５によって現像剤で現像される。こうして、感光体ドラム１上に可視像、即ち、現像剤像（トナー像）が形成される。

現像装置Ｃは、現像剤担持体としての現像ローラ５ａ等の現像手段５と、現像手段５が用いる現像剤を収納する現像剤収納容器４とを有する。現像手段５が取り付けられる現像室５Ａと、現像室５Ａに隣接して形成された現像剤収納容器４とで、現像剤収容部が構成される。現像室５Ａと現像剤収納容器４とは、図中破線で示す位置の開口部を介して連通する。通常、現像装置Ｃの使用開始まで、現像室５Ａと現像剤収納容器４とはシールで仕切られている。そして、このシールを除去することにより、現像剤収納容器４内の現像剤Ｔが現像室５Ａへと供給される。本実施例では、現像剤Ｔとして、負帯電性の絶縁性磁性１成分現像剤、即ち、トナーを用いた。

現像剤収納容器４内には、現像剤Ｔを攪拌すると共に搬送する第１攪拌部材４ａ及び第２攪拌部材４ｂが設けられている。第１攪拌部材４ａは、現像ローラ５ａの近くに配置され、現像剤Ｔを攪拌しながら現像室５Ａ内の現像ローラ５ａの方向へ搬送する。第２攪拌部材４ｂは、第１攪拌部材４ａに対し現像ローラ５ａからより遠い位置に配設され、現像剤Ｔを攪拌しながら第１攪拌部材４ａの方向へ搬送する。第１攪拌部材４ａ、第２攪拌部材４ｂは、プラスチックの回転軸にＰＥＴ等のシート状弾性部材が貼り付けられて構成される。

現像ローラ５ａは、磁界発生手段としての固定磁石５ｂを内蔵している。現像ローラ５ａが回転することによって、固定磁石５ｂの発生する磁界により現像ローラ５ａ上に拘束された現像剤（磁性１成分現像剤）Ｔが搬送される。又、現像ローラ５ａ上の現像剤Ｔは、現像剤層厚規制部材としての現像ブレード５ｃで摺擦されることによって摩擦帯電電荷が付与されると共に、所定厚の現像剤層とされる。そして、感光体ドラム１と対向する現像領域へと供給される。現像領域へと供給された現像剤Ｔは、感光体ドラム１上の潜像に応じて感光体ドラム１上に転移され、現像剤像（トナー像）を形成する。現像ローラ５ａは、現像バイアス印加手段としての現像バイアス回路３４に接続されており、通常、交流電圧に直流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。現像ローラ５ａ、固定磁石５ｂ、現像ブレード５ｃ等によって、感光体ドラム１上の潜像に現像剤を供給する現像手段５が構成される。本実施例では、現像剤Ｔと同極性に帯電された感光体ドラム１上の、露光により電位（絶対値）が減衰した部分に現像剤Ｔを付着させる反転現像方式が採用される。

一方、感光体ドラム１上への現像剤像の形成と同期して、記録媒体収容部としてのカセット２００にセットされた記録媒体Ｐが、ピックアップローラ８、搬送手段９ａを介して転写位置Ｎへと搬送されてくる。転写位置Ｎには、転写手段としての転写ローラ６が、感光体ドラム１に対向配置されている。そして、転写バイアス印加手段としての転写バイアス回路（図示せず）から転写ローラ６に転写電圧が印加されることによって、感光体ドラム１上の現像剤像は記録媒体Ｐに転写される。

現像剤像の転写を受けた記録媒体Ｐは、搬送手段９ｂで定着手段として熱ローラ定着器１０へと搬送される。定着器１０は、ヒータ１０ａを内蔵した定着ローラ１０ｂと、駆動ローラ１０ｃとを備えている。定着器１０は、通過する記録媒体Ｐに熱及び圧力を印加して、記録材Ｐ上に転写されている未定着の現像剤像を記録媒体Ｐ上に定着させる。

定着器１０によって現像剤像が定着された記録媒体Ｐは、搬送手段９ｃを介して排出トレイ１４へと排出される。この排出トレイ１４は、画像形成装置本体（以下、単に「装置本体」という。）１００の上面に設けられている。

又、転写工程後の感光体ドラム１上に残留した現像剤は、クリーニング手段としてのクリーニング装置７によって除去される。その後、感光体ドラム１は、次の画像形成プロセスに供される。クリーニング装置７は、感光体ドラム１に当接するように設けられた弾性部材であるクリーニングブレード７ａによって感光体ドラム１上の残留現像剤を掻き落とし、廃現像剤容器７ｂへと集める。

本実施例では、現像剤収納容器４と現像室５Ａとは、現像枠体１１によって一体的に形成されている。これにより、現像室５Ａ（及び現像室５Ａに設けられた現像ローラ５ａ、現像ブレード５ｃ等の現像手段５）と現像剤収納容器４（及び現像剤収納容器４内に設けられた第１、第２攪拌部材４ａ、４ｂ）とが一体として現像装置（現像ユニット）Ｃを形成している。又、感光体ドラム１と、クリーニングブレード７ａ及び廃現像剤容器７ｂを備えるクリーニング装置７と、帯電ローラ２とは、クリーニング枠体１２に取り付けられている。そして、現像装置Ｃ（現像枠体１１）とクリーニング枠体１３とを一体に結合することによってプロセスカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」という。）Ｂが構成されている。カートリッジＢは、装置本体１００に設けられた装着ガイド、位置決め部材などとされる装着手段１３を介して、装置本体１００に取り外し可能に装着される。このカートリッジＢは、使用者によって装置本体１００から着脱自在である。又、本実施例では、画像形成装置Ａは、未使用時の現像剤の充填量が異なる複数種類のカートリッジＢが装着可能である。

［現像剤量検知装置］
画像形成装置Ａは、現像装置Ｃ内の現像剤Ｔの消費に従ってその残量を逐次検知することできる現像剤量検知装置を有している。

現像剤量検知装置は、現像剤収容部内の現像剤量を検知するための検知手段と、現像剤収容部内の現像剤量に応じて検知手段が出力する信号に基づいて現像剤収容部内の現像剤量を検出する現像剤量検出手段と、現像剤量検出手段からの検出値に基づいて、現像剤収容部内の現像剤量の検知結果としての現像剤量レベルを切り替える制御手段と、を有する。以下、更に詳しく説明する。

本実施例では、現像剤量検知装置は、検知手段としての電極部材間の静電容量の変化を測定することによって現像剤収容部内の現像剤量を検知する。つまり、本実施例では、現像剤担持体である現像ローラ５ａ、並びに、検知部材としての板状部材である第１のプレートアンテナ（以下「第１板金」という。）３１及び第２のプレートアンテナ（以下「第２板金」という。）が、静電容量の測定のための電極部材として機能し、検知手段３０を構成する。図２に示すように、本実施例では、第１板金３１及び第２板金３２は、現像ローラ５ａに対向する位置に、現像装置Ｃの長手方向（現像ローラ５ａの回転軸線方向）のほぼ全域にわたって配置されている。第１板金３１及び第２板金３２は、現像ローラ５ａに電圧が印加された際に、現像ローラ５ａとの間に誘起される静電容量に応じた信号を出力する出力側電極部材として機能する。第１板金３１は、入力側の電極部材として機能する現像ローラ５ａのより近位に配設され、第２板金３２は、第１板金３１よりも現像ローラ５ａから遠い位置に配設される。

第１板金３１及び第２板金３２は、基本的に電流を流すことのできる材料であれば特に限定することなく使用することができる。本実施例では、第１板金３１及び第２板金３２の材料として、サビに強いＳＵＳ（ステンレススチール）を使用した。

通常の現像バイアスである２ＫＨｚ程度の交流バイアスと、−４００Ｖ程度の直流バイアスが現像ローラ５ａに印加されると、現像ローラ５ａと第２板金３２との間、及び、現像ローラ５ａと第１板金３１との間で各々交流電流が流れる。この時の各々の電流値が、電流測定部３３ａ及び３３ｂによって計測される。

基本的に、現像ローラ５ａから遠い位置に配置された第２板金３２は、現像剤収容部内の現像剤が多い時の現像剤量の検知に利用され、現像ローラ５ａに近い位置に配置された第１板金３１は、現像剤収容部内の現像剤が少なくなった時から「現像剤無し」状態までの、終盤の現像剤量の検知に利用される。

こうして、電流測定部３３ａ及び３３ｂによって測定された電流値から、現像ローラ５ａと第２板金３２との間に誘起される静電容量、現像ローラ５ａと第１板金３１との間に誘起される静電容量が計測される。

このように、第１板金３１と第２板金３２とを現像装置Ｃ内に配設し、現像装置Ｃ内の現像剤Ｔの減少に伴って現像ローラ５ａと第１板金３１との間、或いは現像ローラ５ａと第２板金３２との間の静電容量を計測することで、随時現像剤収容部（現像室５Ａ、現像剤収納容器４）内の現像剤量を知ることができる。

図３をも参照して、本実施例では、検知手段３０、特に、出力側の電極部材である第１板金３１及び第２板金３２からの電流は、装置本体１００に設けられた、現像剤量検出手段としての本体側現像剤量検出部２３が具備する電流測定部３３ａ、３３ｂによって計測される。検知手段３０（第１板金３１、第２板金３２）からの出力信号は、本体側現像剤量検出部２３が具備する検出値変換部３８で電圧信号に変換される。そして、検知手段３０の出力信号に応じて本体側現像剤量検出部２３が出力する検出信号は、本体制御部２２に送られる。本体制御部２２は、演算部２４、制御手段２５、現像剤残量補正テーブル２６を用いて使用者に報知すべき現像剤量レベルを決定する。本体制御部２２は、決定した現像剤量レベルに関する情報を表示させる信号を、装置本体１００の表示手段４０に送信する。

尚、単に現像剤量レベルを表示させるだけではなく、例えば、所定品位の画像形成が不可能なほど現像剤が減少した旨を使用者に報知するために、「現像剤無し」等の警告を表示させることができる。又、現像剤量レベルに関する情報を使用者に報知する手段としては、装置本体１００に設けられた表示手段４０に限定されるものではない。例えば、本体制御部２２は、装置本体１００に通信可能に接続されたホストコンピュータに現像剤量レベルに関する情報を表示させるための信号を送信することもできる。これにより、ホストコンピュータのモニター等の表示手段に、現像剤量レベルに関する情報を表示させてもよい。勿論、報知手段は、表示する態様に限定されるものではなく、音声によるものであってもよいし、或いは画像形成装置Ａが記録媒体Ｐに記録して出力してもよい。

上述のように、本体側現像剤量検出部２３は電流測定部３３と検出値変換部３８の機能を有し、電圧値としての検出信号を本体制御部２２に送信する。ここで、図４を参照して、本体側現像剤量検出部２３による静電容量の計測方法の原理について更に説明する。但し、本発明において、現像剤量検出手段の回路構成、出力信号の属性等（電流値、電圧値等）は何ら制限されるものではない。尚、本体側現像剤量検出部２３の動作内容は、検知部材としての第１板金３１、第２板金３２のそれぞれで実質的に同一であるので、以下、特に、第２板金３２に注目して説明する。

現像ローラ５ａは、カートリッジＢが画像形成装置本体Ａに装着された状態で、装置本体Ａに設けられた電圧印加手段（現像バイアス印加手段）としての現像バイアス回路３４に電気的に接続される。そして、通常の現像バイアスである２ＫＨｚ程度の交流バイアスと−４００Ｖ程度の直流バイアスが現像ローラ５ａに印加される。

先ず、現像バイアス回路３４から所定の交流バイアスが出力されると、その印加バイアスはリファレンス用コンデンサ３７と、現像ローラ５ａにそれぞれ印加される。これによって、リファレンス用コンデンサ３７の両端には電圧Ｖ１が発生し、第２板金３２には、現像ローラ５ａとの間の静電容量Ｃ２に応じた電流が発生する（電流測定部）。この電流値を演算によって電圧Ｖ２に変換する。

検出回路（比較回路）３５は、入力されるリファレンス用コンデンサ３７の両端に発生する電圧Ｖ１と上記電圧Ｖ２との電圧差から、電圧Ｖ３を生成し、この電圧Ｖ３をＡＤ変換部３６に出力する。ＡＤ変換部３６は、アナログ電圧Ｖ３をデジタル変換した結果を本体制御部２２に出力する（検出値変換部）。

［現像剤量レベル決定制御態様］
次に、本実施例の現像剤量検知装置による現像剤量レベルの決定方法の原理及びその制御態様について説明する。

上述のように、本実施例では、検知手段３０、特に、出力側電極部材として機能する第１板金３１及び第２板金からの出力信号は、本体側現像剤量検出部２３により電圧値に変換されて、本体制御部２２に入力される（以下、この電圧値を「検出電圧値」という。）。

図３に示すように、カートリッジＢ側には、記憶媒体としてのメモリ２０と、伝達部２１とが配置されている。そして、上述のように、本体制御部２２には、演算部２４、制御手段２５、現像剤残量補正テーブル２６などが配設される。又、本体制御部２２は、カートリッジＢの伝達部２１との間で情報を送受信する本体側の伝達部の機能を有する。本体制御部２２は、これら伝達部を介して、メモリ２０に対する情報の書き込み、読み込みを制御する。

本体制御部２２では、演算部２４が、本体側現像剤量検出部２３からの検出電圧値、カートリッジＢのメモリ２０内に記憶された情報に基づき、後述する所定の演算処理を行う。メモリ２０内に格納された情報は、本体制御部２２内の演算部２４と常に送受信可能な状態になっている。そして、制御手段２５は、現像剤残量補正テーブル２６を用いて、演算部２４による演算で得られたデータの照合を行うことによって、検出電圧値を適正に補正し、現像剤量レベルを決定する。更に、本体制御部２２は、決定した現像剤量レベルに関する情報を、例えば装置本体１００の表示手段４０に表示すべく、その情報或いは「現像剤無し」等の警告を表示させるための信号をこの表示手段４０に送信する。本実施例では、現像剤量レベルは、未使用時の現像剤量から画像白抜けが発生する時に残る現像剤量を差し引いた現像剤量を１００％とした場合の残量割合（％）で表示する。

現像剤残量補正テーブル２６は、本体制御部２２が備える記憶媒体としてのＲＯＭの残量検知補正テーブル記憶領域に記憶されている。又、演算部２４、制御手段２５は、該ＲＯＭに記憶された残量検知プログラム、定数データ等にしたがって動作し、現像剤量レベルの決定が行われる。演算部２４、制御手段２５、更には現像剤残量補正テーブル２６の記憶媒体の全部若しくは一部が単一の素子となっていてもよい。

メモリ２０内には様々な情報を格納することができるが、本実施例では、少なくとも検出電圧値の最小値（プレート・アンテナ・フル値：以下「ＰＡＦ値」という。）が格納されているものとする。このＰＡＦ値は、第１板金３１、第２板金３２が共にトナーによって覆われている状態の時の検出電圧値の最小値である。つまり、本実施例では、図１６に示すように、現像剤量が多い時には検出電圧値は小さく、現像剤量が少なくなると検出電圧値が大きくなる。従って、検出電圧値の最小値は、第１板金３１及び第２板金３２を用いて検知される静電容量でいえば最大値を意味し、現像剤収容部内の最大の現像剤量を示す。

［現像剤量レベル決定方法］
＜現像剤量レベル決定方法の概要＞
以下、カートリッジＢのメモリ２０を用いた現像剤量レベルの決定方法（検出電圧値の補正方法）について更に説明する。

本体制御部２２は、ＰＡＦ値をメモリ２０に書き込む。メモリ２０内に記憶されたＰＡＦ値は、制御手段２５によって検出電圧値と常に比較され、以前の値よりも検出電圧値Ｘが小さい場合には、メモリ２０内のＰＡＦ値は逐次書き換えられる。こうして、検知手段３０によって検知される静電容量の最大値に対応した検出電圧値の最小値が、常にＰＡＦ値として確実にメモリ２０に記憶される。

又、検出電圧値を補正するためのテーブル、即ち、検出電圧値Ｘから現像剤量レベルを決定するために現像剤残量補正テーブル２６として、検出電圧値ＸのＰＡＦ値からの変化量（Ｘ−（ＰＡＦ値）：以下「検出電圧値差」という。）（Ｖ）と、現像剤量レベルとしての現像装置Ｃ内の現像剤残量（％）との関係を、本体制御部２２内に予め格納しておく。

現像剤量レベルの決定に際しては、演算部２４は、ＰＡＦ値と検出電圧値Ｘとから、検出電圧値差（Ｖ）を算出する。そして、制御手段２５は、検出電圧値差（Ｖ）と現像剤残量（％）とが関係付けられている現像剤残量補正テーブル２６を参照することで、現像剤量レベルである現像剤残量（％）を決定する。

このように、生の検出電圧値Ｘと現像剤残量（％）とを照らし合わせるのではなく、ＰＡＦ値からの検出電圧値Ｘのズレ量に基づいて現像剤残量（％）を割り出す。これにより、カートリッジＢが個々に持つ電極部材（第１板金、第２板金等）の位置差等の個体差を無視することができ、より精度良く現像剤量を検知することができる。但し、本発明は、これに限定されるものではなく、検出電圧値自身と現像剤量レベルとを関係付けてもよい。

尚、本実施例では、上述のように現像剤量レベルとして、未使用時の現像剤量から画像白抜けが発生する時に残る現像剤量を差し引いた現像剤量（実質使用可能現像剤量）を１００％とした場合の残量割合（％）を決定し、その情報を報知する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像剤残量補正テーブル２６において、検出電圧値差（Ｖ）を、現像剤量レベルとして現像剤量（ｇ）と関係付けていてもよい。現像剤残量補正テーブル２６によって現像剤量レベルとして現像剤量（ｇ）を決定し、その結果に基づいて現像剤残量（％）を算出するようにしてもよい。更に、現像剤残量（％）は、実質使用可能現像剤量に対する残量割合（％）に限定されるものではなく、未使用時の現像剤量に対する残量割合を決定し、別途画像白抜けを警告するなどしてもよいことは容易に理解されよう。

ここで、本実施例の画像形成装置Ａは、背景技術で説明したものと同様に、画像形成装置に対して、大容量カートリッジとしての２０Ｋカートリッジと、小容量カートリッジとしての１０Ｋカートリッジの２種類のカートリッジが着脱可能になっている。本実施例では、大容量カートリッジは、未使用時の現像剤量が１０５０ｇ、画像白抜け時に残る現像剤量が５０ｇで、実質使用可能現像剤量が１０００ｇであるものとする。又、小容量カートリッジは、未使用時の現像剤量が５５０ｇ、画像白抜け時に残る現像剤量が５０ｇで、実質使用可能現像剤量が５００ｇであるものとする。

そして、本実施例の画像形成装置Ａが備える現像剤量検知装置は、大容量カートリッジに最適されている。より詳細には、本体現像剤量検出部２３等の演算素子は、大容量カートリッジにおいて検出電圧値（より詳細には検出電圧値差）の最小刻み幅（解像度）が現像剤残量表示（％）の刻み幅と１対１に関係付けられるように設定されている。これに限定されるものではないが、例えば、装置設計後に小容量カートリッジが同一画像形成装置で使用できるようになった状況などに対応する。

以下、従来方式では検知精度が厳しい方向となる小容量カートリッジについて現像剤量レベルを決定する方法について説明する。ユーザビリティーを考えると、現像剤残量表示（％）は、１％毎の刻みを確保することが望ましい。

表１は、本発明に従って小容量カートリッジに対して適用される現像剤残量補正テーブル２６の一例を示す。表１には現像剤残量（％）に対応する現像装置Ｃ内の現像剤量（ｇ）も併せて示している。

尚、ここでは、検出電圧値Ｘとして、現像ローラ５ａから遠い第２板金３２の出力信号に応じて生成された検出電圧値のみに注目して説明する。表１には、本実施例における第２板金３２の検知範囲である、２５％から１０％までの現像剤残量（％）について示し、それより現像剤残量（％）の少ない範囲については省略している。１０％未満の現像剤残量（％）は、第１板金３１の出力信号を用いることにより検知する（詳しくは後述する。）。

表１の現像剤残量補正テーブル２６によれば、検出電圧値差が０．４Ｖ以上となって始めて現像剤残量の％表示が１００％から２５％へと切り替わる。その後、基本的には、検出電圧値差（Ｖ）が０．４１Ｖ以上、０．４２以上、・・・と大きくなるに伴って現像剤残量（％）が少なくなるようになっている。

ところで、本実施例では、小容量カートリッジのために演算素子の解像度を必要以上に上げることはしない。本実施例では、演算素子は、大容量カートリッジに最適化されており、現像剤量の変化を検知できる検出電圧値の最小変化量（解像度）は０．０１Ｖに設定されている。つまり、大容量カートリッジにおいては、検出電圧値（より詳細には検出電圧値差）（Ｖ）が０．０１Ｖ変化する毎に、現像剤残量表示（％）を１％変化させる。

従来方式では、小容量カートリッジについても、この０．０１Ｖづつの検出電圧値の変化に対応して、現像剤残量表示（％）を１％づつ更新させていた。そのため、前述のような問題があった。

これに対して、本実施例では、表１に示すように、例えば、２３％、１９％、１８％、１５％の現像剤残量表示（％）に対応した検出電圧値差が指示されていない。つまり、小容量カートリッジに対しては、現像剤残量表示（％）と検出電圧値差（Ｖ）とは１対１には関係付けられていない。

そして、本実施例では、ＰＡＦ値からの検出電圧値Ｘの変化量、即ち、検出電圧値差（Ｖ）が変わらなくても、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値が再び検知された時に現像剤残量表示（％）を切り替える。即ち、本実施例では、複数の現像剤量レベルのうち少なくとも一部の現像剤量レベルに関しては、現像剤量検出手段としての本体現像剤量検出部２３からの検出値が同一の値である場合に現像剤量レベルを切り替える。

特に、本実施例では、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値差（Ｖ）が、所定期間後に再び検知された時に現像剤量が少なくなったことを認識し、現像剤残量表示（％）を切り替える（ここでは、１％下げる）。即ち、本実施例では、複数の現像剤量レベルのうち少なくとも一部の現像剤量レベルに関しては、現像剤量レベルを切り替えた際の、本体現像剤量検出部２３からの検出値と、現像剤量レベルを切り替えてから所定期間後の検出値とが同一の値である場合に、現像剤量レベルを切り替える。

一般に、検出電圧値差（Ｖ）が一度は現像剤残量表示（％）を切り替えるのに必要な値になったとしても、その後も検出電圧値がその値を維持し続けることはなく、寧ろばらつく。本実施例の現像剤量レベルの決定方法はこのことを利用している。

つまり、０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が１回でも検知されれば、制御手段２５は、現像剤残量補正テーブル２６を参照することにより、２５％だった現像剤残量表示（％）を２４％へと切り替える。その後、２３％への現像剤残量表示（％）の切り替えは、現像剤残量補正テーブル２６において現像剤残量表示（％）と関係付けられた検出電圧値差（Ｖ）によるのではなく、所定期間後に再び０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が検知された時に行う。

このようにして、検出電圧値の変化なしに、現像剤残量表示（％）を減ずる（更新する）ことが可能である。

ここで、現像剤残量補正テーブル２６において、どの現像剤残量表示（％）に対応する検出電圧値差（Ｖ）を指示しないか、換言すれば、検出電圧値（検出電圧値差）の変化がなくてもそれに切り替える現像剤残量表示（％）の値をどれにするかは、カートリッジ（より詳細には現像剤収容部）の構成に応じて、実際の現像剤量と検出電圧値の推移等の関係などから適宜予め決定すればよい。表１の態様に限定されるものではない。

又、検出電圧値差（Ｖ）の変化がなくても現像剤残量表示（％）を変化させる条件である上記所定期間は、現像剤消費量が最大の画像を形成した場合に現像剤量レベルの最小刻み幅分の現像剤量を消費するのに要する所定の記録媒体Ｐに対する画像形成回数（通紙枚数）に相当する期間以上に設定される。更に説明すれば、例えば標準紙としてのＡ４サイズの記録媒体Ｐにベタ画像のように１００％印字（全面印字）された画像が連続して形成された場合に、現像剤量が１％（本実施例における現像剤量レベルの最小刻み幅）減少するのに要する画像形成回数（通紙枚数）に相当する期間以上経過しなければ、現像剤残量表示（％）を切り替えないようにする。

仮に、現像剤量が１％減少するのに、例えば標準紙としてのＡ４サイズの記録媒体Ｐの１０枚に対するベタ画像の形成が必要である場合を考える。この場合、Ａ４サイズの記録媒体Ｐを１０枚以上通紙するまで、つまりは、１０枚未満の通紙枚数では、現像剤が１％減少することはありえない。従って、この場合、例えばＡ４サイズの記録媒体Ｐの１０枚に画像形成を行う期間を上記所定期間として設定することができる。この所定期間内では、検出電圧値を無視することで、現像剤量の誤検知を避けることができる。即ち、例えば標準紙であるＡ４サイズの記録媒体Ｐに対しべた画像を形成することにより減少する現像剤の量を画像形成装置における最大の現像剤消費量としたとき、現像剤残量表示（％）の最小刻み幅である１％分消費するのに必要な画像形成回数（通紙枚数）を所定期間とする。そして、この条件の下で、所定期間内で検出電圧値が大きく変化しても、それはノイズか、誤検知として判断し、所定期間内では現像剤残量表示（％）を更新しない。

そして、この所定期間以降に所望の検出電圧値（現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基になった検出電圧値）を検知して始めて、現像剤残量表示（％）を減じる。このような条件を設けることで、より実際の現像剤量変化に近く、精度の高い現像剤量の検知を行うことができる。

尚、上記所定期間は、検出電圧値の変化のないところで現像剤残量表示（％）を切り替える際に限らず、現像剤残量表示（％）が切り替わった後は常に、この所定期間の間が経過するまでは現像剤残量表示（％）を切り替えないようにすることができる。

又、連続する複数の現像剤量レベルに対して検出電圧値差（Ｖ）の指示をせず、検出電圧値差（Ｖ）の変化なしに現像剤残量表示（％）を切り替えるようにしてもよい。例えば、表１に示す現像剤残量補正テーブル２６においては、１９％及び１８％の連続する２刻み分の現像剤残量表示（％）に対して、検出電圧値差（Ｖ）が指示されていない。この場合、先ず、現在の現像剤残量表示（％）である２０％に切り替わる基となった０．４３Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が、所定期間後に再度検知された時に、現像剤残量表示（％）を１９％へと切り替える。そして、更に同じ所定期間が経過した後に０．４３Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が再度検知された時に、現像剤残量表示（％）を１８％へと切り替える。

当然、現像剤残量補正テーブル２６において検出電圧値差（Ｖ）が指示されている場合には、その検出電圧値差（Ｖ）以上の値が検知された時に、次の現像剤残量表示（％）に切り替える。

又、本実施例では、上記所定期間内で、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値差以上の検出電圧値差が検知された場合（例えば、表１に従って現在の現像剤残量表示（％）が２４％である時に、０．４２Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が検知された場合）には、その検出電圧値は無視して、現像剤残量表示（％）の更新はしない。現像剤消費量を最大に見積もって現像剤残量が最小刻み幅分減少するのに必要な期間内で現像剤残量（％）が変化することはないと判断し得るからである。そして、その所定期間が経過した以降は、上記の如く現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値差以上の検出電圧値差が検知された場合（例えば、表１に従って現在の現像剤残量表示（％）が２４％である時に、０．４２Ｖの検出電圧値差が検知された場合）には、本実施例では、２３％を飛ばして２２％に切り替える。

＜現像剤量レベル決定動作＞
図５は、上述のような現像剤量レベル決定方法により現像剤残量表示（％）を更新する動作の一例を示すチャート図である。縦軸は検出電圧値（括弧内はＰＡＦ値を１．０Ｖとした時の検出電圧値差）を示し、横軸は時間による検出電圧値（検出電圧値差）の推移を示す。

図５中実際の検出電圧値（検出電圧値差）の推移は実線で示している。本実施例では、本体現像剤残量検出部２３は、１０ｍｓｅｃ毎に検出電圧値を収集しているが、一定期間で平均化した値を１データとする。ここでは、標準紙であるＡ４サイズの記録媒体Ｐの１枚分の期間を平均化して１データとする。図５では、図示の通り横軸の１区切り分を検出電圧値（検出電圧値差）の１データとする。

先ず、表１の現像剤残量補正テーブル２６に従って、検出電圧値差（Ｖ）が０．３９Ｖから０．４Ｖへ変化した最初のポイントで、現像剤残量表示（％）を２５％に切り替える。同様に、検出電圧値差（Ｖ）が０．４１Ｖになった時点で、現像剤残量表示（％）を２４％に切り替える。

そして、２４％から２３％への現像剤残量表示（％）の切り替えは、上述のように、検出電圧値差（Ｖ）の変化によらずに所定期間後に再度０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が検知された時に行う。つまり、図中矢印で示す所定期間内において、検出電圧値差（Ｖ）は０．４１Ｖのままであるが、この検出電圧値差が始めて検知された時に比べて、通紙枚数（検出電圧値データ数）が増えるのに伴って、０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が検知される頻度が高くなってくる。

このように、同じ検知電圧値でも、実際に現像剤が減ってくると、その分検出電圧値も安定してくる。本実施例ではこのことを利用する。つまり、検出電圧値が変化しなくとも、同じ検出電圧値が所定期間後に再び検知される時には、検出値の信頼性もより高くなってきている。このように、同じ検出電圧値が安定して得られるようになることは、実際に現像剤が減少してきていることを意味する。そこで、これを利用することで、所定期間後に再度同じ検出電圧値が得られた時に現像剤残量表示（％）を切り替える。

従って、上述のように検出電圧値を無視する所定期間を１０枚通紙分（検出電圧値のデータ数では１０ポイント分）とすると、現像剤残量表示（％）が２４％に切り替わる基となった検出電圧値差（Ｖ）である０．４１Ｖが、１１枚（１１ポイント）目以降に再び検出された時に、現像剤残量表示（％）を２３％に切り替える。図示の例では、１１枚（１１ポイント）目に再び０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が検知されているので、１１枚（１１ポイント）目に現像剤残量表示（％）を２３％に切り替えている。

その後、２２％への現像剤残量表示（％）の切り替えは、表１の現像剤残量補正テーブル２６に従って、検出電圧値差（Ｖ）が０．４２Ｖになった時に行う。

又、図６は、表１の現像剤残量補正テーブル２６において現像剤残量表示（％）に対して検出電圧値差（Ｖ）が指示されていない１９％、１８％へ現像剤残量表示（％）を順次切り替える場合を例示する。この場合、上述の通り、所定期間の検出電圧値を無視し、その後に前回の現像剤残量表示（％）の切り替えの基となった検出電圧値が再び検出された時点で、現像剤残量表示（％）を順次切り替える。

更に、図７は、現像剤残量表示（％）が切り替わった後の所定期間は検出電圧値を無視する様子を示す。つまり、図中矢印にて示す所定期間内に０．４２Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が検出されている。しかし、上述のような理由で、この検出電圧値差（Ｖ）は誤検知と考えて無視し、現像剤残量表示（％）の更新は行わない。そして、この所定期間が経過した後に、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値差（Ｖ）である０．４１Ｖが再び検出された時点で、現像剤残量表示（％）を２３％に切り替える。但し、本実施例では、図中破線で示す如く所定期間後に検出電圧値差（Ｖ）０．４２Ｖが検出されれば、表１の現像剤残量補正テーブル２６に従って、２３％を飛ばして２２％に現像剤残量表示（％）を切り替える。

＜従来方式との対比＞
ここで、表２を参照して、従来通りに検出電圧値の変化のみで現像剤残量表示（％）を切り替えることを想定し、本実施例による効果について更に説明する。

表２のＡ欄及びＢ欄を参照して、従来方式によれば、検出電圧値差（Ｖ）の最小刻みが０．０１Ｖの場合、検出電圧値の変化があった時のみに現像剤残量表示（％）を１％づつ減じていく。この場合、上記本実施例と同様に、電圧値差（Ｖ）が０．４Ｖの時現像剤残量表示（％）を２５％とすると、その後検出電圧値差（Ｖ）が０．０１Ｖずつ増加するのに伴って、現像剤残量表示は順次２５％から１０％へと１％ずつ変化していく。この場合、２５％から１０％までの現像剤残量表示（％）の変化に対して、検出電圧値差（Ｖ）の変化幅は０．４Ｖから０．５５Ｖまでの０．１５Ｖとなる。

これに対して、精度良く実際の現像剤量と残量表示とが等しくなるのは、表１の現像剤残量補正テーブル２６のように、検出電圧値差（Ｖ）の変化幅を上記のような０．１５Ｖではなく０．４Ｖから０．５Ｖまでの０．１Ｖとした時である。表２のＣ欄は検出電圧値差（Ｖ）に対する実際の現像剤残量（実残量）（％）、Ｄ欄はその時の実際の現像剤量（実現像剤量）（ｇ）を示している。

表２のＡ欄の現像剤残量表示（％）から見た現像剤量は表２のＥ欄である。従来方式によれば、例えば、検出電圧値差（Ｖ）が０．５Ｖであれば現像剤残量表示（％）を１５％とし、この時現像剤残量表示（％）から見た現像剤量は７５ｇと想定される。しかし、表２のＤ欄に示す如く、実際には、現像剤残量（％）は１０％であり、この時の実際の現像剤残量は５０ｇ程度しかない。

つまり、従来方式によると、実際の現像剤量と表示残量とがかけ離れた検知精度の悪いものになる。

図８は、本実施例及び従来方式のそれぞれにより決定された現像剤残量（％）と、現像剤残量（％）の理論値との関係を示している。横軸が検出電圧値（Ｖ）から見た現像剤残量表示（％）であり、縦軸が現像剤残量（％）の理論値である。現像剤残量（％）の理論値は、次のように求めたものである。一定の印字パターンで、カートリッジＢとして小容量（１０Ｋ）カートリッジを白抜け画像が発生するまで使用し続ける。この時、白抜け画像が、例えば標準紙としてのＡ４サイズの記録媒体Ｐの１００００枚に対し画像形成を行った時点で発生したとすると、理想系（理論値）では７５００枚目が現像剤残量２５％、８０００枚目が２０％というように、白抜け枚数から逆算された枚数と残量との関係から上記理論値を求める。例えば、実際に決定された現像剤残量表示（％）が２０％である時の画像形成枚数が８５００枚目ならば、理論値からすると８５００枚目は１５％なので、横軸で２０％、縦軸で１５％のところを結んだところがプロットされている。

従って、図８中、理論値に対し実際に決定された現像剤残量表示（％）が小さい場合、実際より現像剤残量（％）が多く表示されていることになり、検知タイミングが遅くなっていることを意味する。

図８から分かるように、検出電圧値の変化のみで現像剤残量表示（％）を決定する現像剤残量補正テーブルを利用した従来方式（▲）では、検知タイミングが遅れる。これに対し、本実施例（■）のように、表１の現像剤残量補正テーブル２６を用いると共に、検出電圧値のみの変化だけではなく、同じ電圧値内でもその電圧値の発生状況を加味して現像剤残量表示（％）を切り替えると、検知タイミングと理想値（％）との関係がほぼ合致する、高い検知精度が得られる。

尚、以上では、電圧入力部分の現像ローラ５ａから遠い第２板金３２の出力信号に基づく現像剤量レベル決定方法に絞って説明してきた。これは次の理由による。つまり、電圧入力部である現像ローラ５ａから遠い分だけ、静電容量値の変化が現像剤量の変化に対して非常に小さい。そのため、実質電圧値変化も小さいものとなり、その小さい変化量の中で、より多くの残量％を刻むのは厳しい。このような場合、本実施例の効果は顕著となる。

図８中１０％以下に対するプロット（●）は、第１板金３１の出力信号に基づく現像剤残量表示（％）の推移である。ここでは、第１板金３１の出力信号を用いる現像剤残量（％）範囲（１０％から０％まで）では、従来方式同様に、検出電圧値の変化のみにより現像剤残量（％）に関係付ける現像剤残量補正テーブルを用いて、現像剤残量表示（％）を決定しているが、高精度な検知精度が得られている。これは、第１板金３１については、上述のように静電容量的に、つまり、電圧値変化的に十分な変化幅の下、現像剤残量表示（％）の刻み数も少ないためである。

しかし、本実施例の方法は、電圧入力部分に近い第１板金３１についても同様に適用することができる。第１板金３１では、変化できる静電容量値は大きい。しかし、現像剤残量（％）の刻みが細かく、検出電圧値の最小刻み幅（解像度）から見た検知電圧変化数より現像剤残量（％）の刻み数が上回っている時には有効な手段となり得る。

＜現像剤量レベル決定シーケンス＞
次に、図９のフローチャートを参照して本実施例における現像剤量レベル決定動作について説明する。尚、途中使用される現像剤残量補正テーブル２６は表１に示したものである。

Ｓ１０１：装置本体１００の電源がオンとされる。
Ｓ１０２：本体制御部２２が、メモリ２０内にＰＡＦ値が記憶されているか否かを確認する。

・Ｃａｓｅ１：Ｓ１０２で“Ｎｏ”と判断した場合
Ｓ１０３：本体側現像剤量検出部２３が検出電圧値を測定する。
Ｓ１０４：本体制御部２２が、測定された検出電圧値Ｘをメモリ２０内にＰＡＦ値として記憶させ、Ｓ１０５に進む。

・Ｃａｓｅ２：Ｓ１０２で“ＹＥＳ”と判断した場合
Ｓ１０５：本体側現像剤量検出部２３が検出電圧値を測定する。
Ｓ１０６：制御手段２５が、メモリ２０内に格納されているＰＡＦ値と検出電圧値Ｘとを比較し、検出電圧値Ｘがメモリ２０内に記憶されているＰＡＦ値より小さいか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ１０７に進み、メモリ２０内のＰＡＦ値を更新し、その後Ｓ１０５に戻る。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ１０８に進む。
Ｓ１０８：演算部２４が、メモリ２０に記憶されたＰＡＦ値と検出電圧値Ｘとから、ＰＡＦ値からの検出電圧値Ｘの変化量、即ち、検出電圧値差（Ｘ−（ＰＡＦ値））を算出する。
Ｓ１０９：制御手段２５が、Ｓ１０８にて演算部２４が算出した値を、現像剤残量補正テーブル２６で照らし合わせる。
Ｓ１１０：制御手段２５が、Ｓ１０８で算出した検出電圧値差は、現像剤残量補正テーブル２６で照らし合わせた場合に現像剤残量表示（％）を更新できる値であるか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ１１１に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ１０５に進み、再び検出電圧値の測定に入る。
Ｓ１１１：制御手段２５が、現像剤残量表示（％）が所定期間表示されたかを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ１１２に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ１０５に進み、再び検出電圧値の測定に入る。
Ｓ１１２：制御手段２５は、現像剤残量表示（％）がＹ％であることを示す信号を、装置本体１００の表示部４０に発信し、表示部４０にその情報を表示させる。
Ｓ１１３：制御手段２５が、現在の現像剤残量表示（％）が特定の残量（％）か否かを確認する。ここでいう、特定の残量（％）とは、表１の現像剤残量補正テーブル２６において、検出電圧値差が指示されていない現像剤残量（％）、即ち、２３％、２１％、１９％、１８％、１５％のそれぞれに切り替わる前の現像剤残量（％）である。つまり、２４％及び２２％、２０％、１９％、１６％のことである。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ１１４に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ１２０に進む。
Ｓ１１４：制御手段２５は、所定期間内は現像剤残量表示（％）の切り替えがないように、検出電圧値を無視し、所定期間が過ぎたらＳ１１５へ進む。
Ｓ１１５：制御手段２５が、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差と同一の検出電圧値差が再び検出されたか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ１１６に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ１１７に進む。
Ｓ１１６：制御手段２５は、現像剤量レベルが減ったと判断し、現像剤残量表示（％）を１％減じて表示させる。
Ｓ１２０：制御手段２５が、現像剤残量Ｙ（％）が０％に達したか否かを確認する。そして、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ１０５に進み、上述のシーケンスを繰り返す。又、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ１２１に進み、シーケンスを終了する。
Ｓ１１７：Ｓ１１５の判断において、検出電圧値差が、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差と同一でないことが分かった。ここでは、制御手段２５は、この検出電圧値差が、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差より大きいか否かを判断する。そして、“ＹＥＳ”、即ち、大きいと判断した場合にはＳ１１８に進む。又、“ＮＯ”、即ち、小さいと判断した場合にはＳ１１９に進む。
Ｓ１１９：再び検出電圧値の測定に入り、Ｓ１１５へ進み、上述のシーケンスを繰り返す。
Ｓ１１８：Ｓ１１７の判断において、検出電圧値差が十分大きいと判断した。ここでは、制御手段２５は、この検出電圧値差から現像剤残量補正テーブル２６に基づいて現像剤残量表示（％）を決定し、表示させる。その後、Ｓ１２０へ進む。

尚、現像剤残量補正テーブル２６として、大容量カートリッジ用、小容量カートリッジ用と、複数種類のものを本体制御部２２に予め設定しておくことができる。即ち、例えば、本体制御部２２が備える記憶媒体としてのＲＯＭ内のそれぞれの領域に、これら両カートリッジ用の現像剤残量補正テーブル２６を記憶させる。そして、例えばカートリッジＢ側のメモリ２０に記憶されている情報、カートリッジ形状等の識別手段によって自動的に、或いは使用者が装置本体１００の操作部（或いは装置本体１００と通信可能に接続されたホスト機器の操作部）から入力することによって手動にて、制御手段２５が装置本体１００に装着されているカートリッジの種類を検知し得るようにすることができる。これにより、制御手段２５は、検知したカートリッジの種類に応じた現像剤残量補正テーブル２６を用い、又検知したカートリッジの種類に応じた現像剤量レベル決定シーケンスにて現像剤量レベルを決定することができる。

上述のように、本実施例では、基本的には従来と同様に、検出電圧値と現像剤量レベルとを関係付ける現像剤残量補正テーブルに基づいて現像剤残量を求める。又、この時、これに限定されるものではないが、好ましくは、生の検出電圧値ではなく、最大の現像剤量に対応する検出電圧値（ＰＡＦ値）からの検出電圧値のズレと、現像剤量レベルとを関係付ける現像剤残量補正テーブルを用いる。そして、本実施例では更に、検出電圧値の変化が見られない場合でも、現像剤残量を検出できるようにする。

ここで、表示する現像剤量レベルの数より、最小刻み幅（解像度）での検出電圧値の変化数を多くする、つまりは検出電圧値の解像度を上げることにより、前述のような従来方式における問題を解消することが考えられる。しかしながら、必要以上の解像度を持っても、ノイズ等に敏感になり過ぎて、かえって現像剤量の検知精度を悪くすることがある。従って、仕様上の解像度が上がっているだけでは正確に現像剤量を検知できることにはならない。又、検出電圧値の解像度を必要以上に上げようとした場合、演算素子のコストが非常に高くなることがある。

以上、本実施例によれば、検出値の最小変化量（解像度）より小さい検出値の変化で現像剤量の変化を検知しなければならない条件下でも、検知精度を高精度に維持することができる。又、本実施例によれば、検出電圧値が変化した場合に現像剤残量表示を更新するのではなく、検出値の最小変化量（解像度）内での現像剤残量の変化を、同一の検出値を検知したことにより、より詳細には所定期間後に再度同一の検出値を検知したことにより認識し、現像剤残量表示を更新する構成とする。これにより、限られた条件下で現像剤残量の検知精度を落とすことなく検知精度を維持、向上させることができる。

つまり、検出値の最小刻み幅（解像度）を上げることによる演算素子の高コスト化、或いは種類の異なるカートリッジに対して異なる演算素子を設けることによる高コスト化などを招くことなく、所望の変化範囲内での現像剤量レベルの刻み数より検出値の最小刻み数（解像度）が少ない場合でも、検知精度を維持することができる。これにより、装置のコストを抑えることができる。

本実施例によれば、現像剤量レベルを高精度にて検知することができるので、使用者が交換用のカートリッジを用意するタイミングが遅すぎたり、実際よりも現像剤量を少なく検知していた場合などに交換用カートリッジの在庫を必要以上に抱え込んだりする機会は少なくなり、ユーザビリティーに優れている。

実施例２
次に、本発明の第２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構成及び動作は上記実施例のものと同じであるので、ここでは上記実施例の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

［現像剤量レベル決定方法］
＜現像剤量レベル決定の概要＞
本実施例では、基本的には実施例１と同様にして、検出電圧値の変化がなくても、現像剤量の変化に応じて現像剤残量表示（％）を切り替え得る構成とする。つまり、基本的には、検出電圧値差（Ｖ）が変わらなくても、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値が再び検知された時（より詳細には、所定期間後に再び検知された時）に、現像剤残量表示（％）を切り替える。

本実施例では、更に正確に、精度良く現像剤残量表示（％）を切り替えることを可能とする。更に、現像剤残量表示（％）を、確実に最小刻み幅（本実施例では１％）毎に切り替えることを可能とする。

つまり、実施例１では、ノイズ、或いは検知量のバラツキによって、現像剤残量補正テーブルに従って検出電圧値の仕切り値（最小刻み幅）をジャンプすることがある。そして、現像剤残量表示（％）が２％程度毎となる場合がある。

そこで、本実施例では、現像剤量の検知精度を更より高精度とし、更に現像剤残量表示（％）を確実に最小刻み幅（ここでは、１％）毎とする。つまり、現像剤残量表示（％）が、必ず２５％から最小刻み幅毎に順を追って経るシーケンスとする。以下、詳しく説明する。

先ず、本実施例においても、実施例１と同様に、現像剤残量表示（％）が切り替わった後の所定期間は、現像剤残量表示（％）を更新しない。この所定期間は実施例１と同様にして決定する。

そして、本実施例では、この所定期間以降での検出値について、実施例１のように現在の現像剤残量（％）に切り替わる基となった検出電圧値が１回でも検知されれば現像剤残量表示（％）を切り替えるのではなく、この検出電圧値が所定回数検知されるか、又は、この検出電圧値が所定期間連続的に検知され続けた時に初めて現像剤残量表示（％）を更新する。これによって、現像剤量の検知精度を向上させ、又信頼度を上げ、確実に現像剤が減少していくことを検知することができる。

更に、本実施例では、所定期間が経過した後に現像剤残量表示（％）を更新する場合にも、現像剤残量表示（％）の変化は１％ずつとする。

このようなシーケンスとすることによって、現像剤量の検知精度の更なる高精度化を図れると共に、誤検知防止にも繋がる。

＜現像剤量レベル決定動作＞
図１０は、上記実施例における図５〜７と同様の図である。縦軸及び横軸の表記や刻み、検出電圧値データの平均化処理は、これら上記実施例における各図と同様である。

現像剤残量表示（％）が２４％に切り替わるまでは、図５の場合と同様である。そして、本実施例では、図１０中矢印にて示す所定期間（ここでは１０枚通紙分：検出電圧値のデータ数では１０ポイント分）が経過した後に、現像剤残量表示（％）が２４％に切り替わった時の検出電圧値差（Ｖ）である０．４１Ｖが所定回数（ここでは７ポイント：期間としては７枚通紙分）検出された時点で、現像剤残量表示（％）を２３％へ切り替える。

このように、本実施例では、所定期間の後、ノイズ等による誤動作でないことを確かめるためにも、０．４１Ｖ以上の電圧出力値差（Ｖ）が所定回数（又は所定期間）検知されたか否かをモニターする。更に精度良くするために、この電圧出力値差が連続して所定回数検知されたか否かをモニターするようにしてもよい。図示の例では、所定期間の後に０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が７回検知されたか、又は、０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が７回連続的に検知された時点で、次の現像剤残量表示（％）である２３％へ切り替える。

ここで、同一の検出電圧値を所定回数（又は所定期間）検知した際に現像剤残量表示（％）を切り替える時の条件である、所定回数（又は所定期間）は、例えば、次のようにして決めることができる。

つまり、検出電圧値差（Ｖ）の変化がなくても現像剤残量表示（％）を変化させる条件である上記所定回数（又は所定期間）は、現像剤消費量が最大の画像を形成した場合に現像剤量レベルの最小刻み幅分の現像剤量を消費するのに要する所定の記録媒体Ｐに対する画像形成回数（通紙枚数）に設定することができる（又は、画像形成回数に相当する期間以上に設定することができる。）。更に説明すれば、例えば、標準紙としてのＡ４サイズの記録媒体Ｐにベタ画像のように１００％印字（全面印字）された画像が連続して形成された場合に、現像剤量が１％（本実施例における現像剤量レベルの最小刻み幅）減少するのに要する画像形成回数（通紙枚数）に達しなければ（画像形成回数に相当する期間以上経過しなければ）、現像剤残量表示（％）を切り替えないようにする。仮に、現像剤量が１％減少するのに、例えば標準紙としてのＡ４サイズの記録媒体Ｐの１０枚に対するベタ画像の形成が必要である場合を考える。この場合、Ａ４サイズの記録媒体Ｐを１０枚以上通紙するまで（画像形成回数１０回以上）、つまりは、１０枚未満の通紙枚数では、現像剤が１％減少することはありえない。従って、この場合、例えばＡ４サイズの記録媒体Ｐの１０枚に画像形成を行う回数（期間）を上記所定回数（所定期間）として設定することができる。

又、この所定回数（又は所定期間は）は、現像剤量検知装置の構成に応じて、検出電圧値のノイズ等が発生する度合等を予め検討することにより、誤検知を防止するのに適当な所定回数（又は相当する期間）に適宜設定してもよい。

２２％への現像剤残量表示（％）の切り替えは、表１の現像剤残量補正テーブル２６に従って行うが、この場合も、現像剤残量表示（％）が２３％に切り替わってから所定期間（ここでは１０枚通紙分）は２２％への切り替えは行わない。この所定期間以降に０．４２Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が検知された時点で始めて現像剤残量表示（％）を２２％へと切り替える。

又、本実施例では、上述のように現像剤残量表示（％）は、１％ずつ更新する構成（プロテクト）になっているので、仮に２３％から２２％へ切り替えるポイントにおいて検出電圧値差（Ｖ）が０．４３Ｖになっても、現像剤残量補正テーブル２６に従って現像剤残量表示（％）を２０％へと切り替えることはせず、１％減じて２２％へと切り替える。

＜現像剤量レベル決定シーケンス＞
次に、図１１のフローチャートを参照して本実施例における現像剤量レベル決定動作を説明する。尚、途中使用される現像剤残量補正テーブル２６は表１に示したものである。

Ｓ２０１：装置本体１００の電源がオンとされる。
Ｓ２０２：本体制御部２２が、メモリ２０内にＰＡＦ値が記憶されているか否かを確認する。

・Ｃａｓｅ１：Ｓ２０２で“Ｎｏ”と判断した場合
Ｓ２０３：本体側現像剤量検出部２３が検出電圧値を測定する。
Ｓ２０４：本体制御部２２が、測定された検出電圧値Ｘをメモリ２０内にＰＡＦ値として記憶させ、Ｓ２０５に進む。

・Ｃａｓｅ２：Ｓ２０２で“ＹＥＳ”と判断した場合
Ｓ２０５：本体側現像剤量検出部２３が検出電圧値を測定する。
Ｓ２０６：制御手段２５が、メモリ２０内に格納されているＰＡＦ値と検出電圧値Ｘとを比較し、検出電圧値Ｘがメモリ２０内に記憶されているＰＡＦ値より小さいか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ２０７に進み、メモリ２０内のＰＡＦ値を更新し、その後Ｓ２０５に戻る。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ２０８に進む。
Ｓ２０８：演算部２４が、メモリ２０に記憶されたＰＡＦ値と検出電圧値Ｘとから、ＰＡＦ値からの検出電圧値Ｘの変化量、即ち、検出電圧値差（Ｘ−（ＰＡＦ値））を算出する。
Ｓ２０９：制御手段２５が、Ｓ２０８にて演算部２４が算出した値を、現像剤残量補正テーブル２６で照らし合わせる。
Ｓ２１０：制御手段２５が、Ｓ２０８で算出した検出電圧値差は、現像剤残量補正テーブル２６で照らし合わせた場合に現像剤残量表示（％）を更新できる値であるか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ２１１に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ２０５に進み、再び検出電圧値の測定に入る。
Ｓ２１１：制御手段２５が、現像剤残量表示（％）が所定期間表示されたかを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ２１２に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ２０５に進み、再び検出電圧値の測定に入る。
Ｓ２１２：制御手段２５は、現像剤残量表示（％）を１％減ずる。
Ｓ２１３：制御手段２５は、現像剤残量表示（％）がＹ％であることを示す信号を、装置本体１００の表示部４０に発信し、表示部４０にその情報を表示させる。
Ｓ２１４：制御手段２５が、現在の現像剤残量表示（％）が特定の残量（％）か否かを確認する。ここでいう、特定の残量（％）とは、実施例１で説明したものと同じである。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ２１５に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ２２３に進む。
Ｓ２１５：制御手段２５は、所定期間内は現像剤残量表示（％）の切り替えがないように、検出電圧値を無視し、所定期間が過ぎたらＳ２１６へ進む。
Ｓ２１６：制御手段２５が、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差と同一の検出電圧値差が再び検出されたか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ２１７に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ２２０に進む。
Ｓ２１７：制御手段２５が、検出電圧値が現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差と同一の検出電圧値差が所定回数検出されたか否かを確認する。そして、 “ＹＥＳ”、即ち、所定回数検知されたと判断した場合にはＳ２１８へ進む。又、 “ＮＯ”、即ち、所定回数検知されていないと判断した場合にはＳ２１９へ進む。
Ｓ２１９：検出電圧値を再び測定する。その後、再びＳ２１７へ進み、所定回数所望の検出値が検出されたか否かの判断が行われる。
Ｓ２１８：最初手段２５は、現像剤量レベルが減ったと判断し、現像剤残量表示（％）を１％減じて表示させる。
Ｓ２２３：制御手段２５が、現像剤残量Ｙ（％）が０％に達したか否かを確認する。そして、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ２０５に進み、上述のシーケンスを繰り返す。又、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ２２４に進み、シーケンスを終了する。
Ｓ２２０：Ｓ２１６の判断において、検出電圧値差が、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差と同一でないことが分かった。ここでは、制御手段２５は、この検出電圧値差が、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差よりが大きいか否かを判断する。そして、“ＹＥＳ”、即ち、大きいと判断した場合にはＳ２２１に進む。又、 “ＮＯ”、即ち、小さいと判断した場合にはＳ２２２に進む。
Ｓ２２２：再び検出電圧値の測定に入り、Ｓ２１６へ進み、上述のシーケンスを繰り返す。
Ｓ２２１：Ｓ２２０の判断において、検出電圧値差が十分大きいと判断した。ここでは、制御手段２５は、この検出電圧値差から現像剤残量補正テーブル２６に基づいて現像剤残量表示（％）を決定し、表示させる。その後、Ｓ２２３へ進む。

以上、本実施例によれば、より精度の高い残量検知が行えると共に、確実に最小刻み％毎（ここでは、１％毎）に現像剤残量表示（％）を減じていくことができる。又、突然の検出電圧値の変化が、ノイズ等の誤動作によるものであるか否かがはっきりする。これにより、誤動作による現像剤残量表示（％）の切り替わりを防止することで、より精度の高い現像剤量の検知を行うことができる。

つまり、本実施例によれば、検出値が同一の場合でも現像剤量の変化を認識する構成とすることによって実施例１と同様の効果を奏しうると共に、更に、その同一の検出値を所定回数（又は所定期間）、好ましくは連続して検知した場合に現像剤量レベルの変化を検知することにより、検知精度を更に高めることができる。又、本実施例によれば、確実に現像剤残量表示を最小刻み幅毎に切り替えることができる。

実施例３
次に、本発明の第３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構成及び動作は上記実施例のものと同じであるので、上記実施例の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

［現像剤量レベル決定方法］
＜現像剤量レベル決定の概要＞
実施例１においては、表１の現像剤残量補正テーブル２６中の検出電圧値差が指示されていない現像剤残量表示（％）へ切り替える際に、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値差（Ｖ）が、所定期間後に再び検知された時に現像剤残量表示（％）を切り替える構成とした。

これに対し、本実施例では、ＰＡＦ値からの検出電圧値Ｘの変化量、即ち、検出電圧値差（Ｖ）が変わらなくても、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検知電圧値と同一の検出値を所定回数以上検知した時に、現像剤量が確実に少なくなったことを認識し、現像剤残量表示（％）を切り替える（ここでは、１％下げる）。即ち、本実施例では、複数の現像剤量レベルのうち少なくとも一部の現像剤量レベルに関しては、現像剤量検出手段としての本体現像剤量検出部２３からの検出値が同一の値である場合に現像剤量レベルを切り替えるが、特に、本体現像剤量検出部２３からの検出値が所定回数同一の値である場合に現像剤量レベルを切り替える。

更に、検知精度を上げるには、同一検出値を所定回数（又は所定期間）連続的に検知した場合に現像剤量レベルを切り替える。つまり、本実施例によれば、好ましくは、複数の現像剤量レベルのうち少なくとも一部の現像剤量レベルに関しては、本体現像剤量検出部２３からの検出値が所定回数連続して同一の値である場合に現像剤量レベルを切り替える。或いは、本実施例によれば、好ましくは、複数の現像剤量レベルのうち少なくとも一部の現像剤量レベル関しては、本体現像剤量検出部２３からの検出値が所定期間連続して同一の値である場合に現像剤量レベルを切り替える。

つまり、０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が１回でも検知されれば、制御手段２５は、現像剤残量補正テーブル２６を参照することにより、２５％だった現像剤残量表示（％）を２４％へと切り替える。その後、２３％への現像剤残量表示（％）の切り替えは、現像剤残量補正テーブル２６において現像剤残量表示（％）と関係付けられた検出電圧値差（Ｖ）ではなく、０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）値が１回だけではなく、所定回数検知された時に行う。

このようにして、本実施例では、検出電圧値の変化なしに、現像剤残量表示（％）を減ずる（更新する）ことが可能である。

又、現像剤残量表示（％）を変化させる条件の１つとして、現像剤残量表示（％）を切り替えた直後には、所定期間、現像剤残量表示（％）を切り替えないという条件を付加することができる。これにより、突発的な誤検知に対するプロテクトになる。その所定期間とは、実施例１にて説明したものと同様にして決定すればよい。即ち、この所定期間は、現像剤消費量が最大の画像を形成した場合に現像剤量レベルの最小刻み幅分の現像剤量を消費するのに要する所定の記録媒体Ｐに対する画像形成回数（通紙枚数）に相当する期間以上に設定される。更に説明すれば、例えば標準紙としてのＡ４サイズの記録媒体Ｐにベタ画像のように１００％印字（全面印字）された画像が連続して形成された場合に、現像剤量が１％（本実施例における現像剤量レベルの最小刻み幅）減少するのに要する画像形成回数（通紙枚数）に相当する期間以上経過しなければ、現像剤残量表示（％）を切り替えないようにする。

仮に、現像剤量が１％減少するのに、例えば標準紙としてのＡ４サイズの記録媒体Ｐの１０枚に対するベタ画像の形成が必要である場合を考える。この場合、Ａ４サイズの記録媒体Ｐを１０枚以上通紙するまで、つまりは、１０枚未満の通紙枚数では、現像剤が１％減少することはありえない。従って、この場合、例えばＡ４サイズの記録媒体Ｐの１０枚に画像形成を行う期間を上記所定期間として設定することができる。この所定期間内では、検出電圧値を無視することで、現像剤量の誤検知を避けることができる。即ち、例えば標準紙であるＡ４サイズの記録媒体Ｐに対しべた画像を形成することにより減少する現像剤の量を画像形成装置における最大の現像剤消費量とした時、現像剤残量表示（％）の最小刻み幅である１％分消費するのに必要な画像形成回数（通紙枚数）を所定期間とする。そして、この条件の下で、所定期間内で検出電圧値が大きく変化しても、それはノイズか、誤検知として判断し、所定期間内では現像剤残量表示（％）を更新しない。

そして、この所定期間以降に所望の検出電圧値（現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基になった検出電圧値）を検知して始めて、現像剤残量表示（％）を減じる。このような条件を設けることで、より実際の現像剤量変化に近く、精度の高い現像剤量の検知を行うことができる。

又、本実施例においては、現像剤残量表示（％）が切り替わった直後の検出電圧値を無視するのではなく、上記のように現像剤量が１％減ずるのに必要な通紙枚数分（ここでは、１０枚分）、即ち、上記所定期間と同じ期間に相当する検知回数を、検出電圧値の変化なしで現像剤残量表示（％）を切り替えるための条件である上記の所定回数とする。こうすることで、誤検知防止を含めた精度の高い現像剤量の検知を行うことができる。又、この所定回数（又は相当する所定期間）分連続して同一の検出電圧値が検知されることを条件とすれば、より精度良く現像剤量を検知することができる。

尚、検出電圧値の変化のないところで現像剤残量表示（％）を切り替える際に限らず、現像剤残量表示（％）が切り替わった後は、常に上記所定期間の間は現像剤残量表示（％）を切り替えないようにすることができる。

又、上記実施例と同様に、連続する複数の現像剤量レベルに対して検出電圧値差（Ｖ）の指示をせず、検出電圧値差（Ｖ）の変化が無しに現像剤残量表示（％）を切り替えるようにしてもよい。例えば、表１に示す現像剤残量補正テーブル２６においては、１９％及び１８％の連続する２刻み分の現像剤残量表示（％）に対して、検出電圧値差（Ｖ）が指示されていない。この場合、先ず、現在の現像剤残量表示（％）である２０％に切り替わる基となった０．４３Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が所定回数検知された時（又は、所定回数若しくは所定期間連続して検知された時）に、現像剤残量表示（％）を１９％へと切り替える。そして、更に０．４３Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が所定回数検知された時（又は、所定回数若しくは所定期間連続して検知された時）に、現像剤残量表示（％）を１８％へと切り替える。

当然、検出電圧値差（Ｖ）が指示されている場合には、その検出電圧値差（Ｖ）以上の値が検知された時に、次の現像剤残量表示（％）に切り替える。

＜現像剤量レベル決定動作＞
図１２は、上記実施例における図５〜７及び１０と同様の図である。縦軸及び横軸の表記や刻み、検出電圧値データの平均化処理は、これら上記各実施例の各図と同様である。

先ず、表１の現像剤残量補正テーブル２６に従って、検出電圧値差（Ｖ）が０．３９Ｖから０．４Ｖへ変化した最初のポイントで、現像剤残量表示（％）を２５％に切り替える。同様に、検出電圧値差（Ｖ）が０．４１Ｖになった時点で、現像剤残量表示（％）を２４％に切り替える。

そして、２４％から２３％への現像剤残量表示（％）の切り替えは、上述のように、検出電圧値差（Ｖ）の変化によらずに０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が所定回数検知された時に行う。つまり、検出電圧値差（Ｖ）が０．４１Ｖのままであるが、この検出電圧値差（Ｖ）が始めて検知された時に比べて、図中右に進むにつれ、つまり通紙枚数（検出電圧値データ数）が増えるのに伴って、頻繁に０．４１Ｖの検出電圧値差が検知されてきている。

このように、同じ検知電圧値でも、実際に現像剤が減ってくると、その分検出電圧値も安定してくる。本実施例ではこのことを利用する。つまり、検出電圧値が変化しなくとも、同じ検出電圧値が所定回数検知されることによって、現像剤が実際に減っていることを検知することができ、現像剤残量表示（％）を減じることができる。

従って、上述のように検出電圧値の変化なしで現像剤残量表示（％）を切り替える条件としての所定回数を、同じ検出電圧値を１０ポイント（１０回）検知した場合とすると、１１ポイント目（１１回目）に０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が検知された時から、現像剤残量表示（％）を２３％に切り替える。

上述のように、検出電圧値の変化なしで現像剤残量表示（％）を切り替える条件である同じ検出電圧値の検出回数を、最大限現像剤を消費するベタ黒画像を想定した時に、現像剤残量表示（％）の最小刻み幅分の現像剤量（ここでは１％）を最低限消費するのに必要な通紙枚数に相当する回数（ここでは、１枚通紙につき検出電圧値１データを検知するので、通紙枚数は検出電圧値の検出回数に相当する。）に設定することが好ましい。これにより、より検知精度の高い構成となる。

又、所定回数（又は所定期間）連続的に同一検出電圧値が検知された時に現像剤残量表示（％）を切り替えるように設定することで、現像剤が減ったことが更に明白となるので、より高精度の現像剤量の検知を行うことができる。この場合も、現像剤残量表示（％）を切り替えるための条件である、連続的に同一検出電圧値が得られる所定回数（又は所定期間）は、上述と同様に、最大限現像剤を消費するベタ黒画像を想定した時に、現像剤残量表示（％）の最小刻み幅分の現像剤量（ここでは１％）を最低限消費するのに必要な通紙枚数に相当する回数（又は相当する期間）（ここでは、１枚通紙につき検出電圧値１データを検知するので、通紙枚数は検出電圧値の検出回数に相当する。）に設定することが望ましい。

その後、２２％への現像剤残量表示（％）の切り替えは、表１の現像剤残量補正テーブル２６に従って、検出電圧値差（Ｖ）が０．４２Ｖになった時に行う。

図８を参照して実施例１で説明したのと同様に、本実施例に従って決定された現像剤残量（％）と理論値とを比較した。その結果、図８における実施例１に対するプロットと同様に、本実施例による検知タイミングは理論値とほぼ合致し、高い検知精度が得られることが分かった。

＜現像剤量レベル決定シーケンス＞
次に、図１３のフローチャートを参照して本実施例における現像剤量レベル決定動作について説明する。尚、途中使用される現像剤残量補正テーブル２６は表１に示したものである。

Ｓ３０１：装置本体１００の電源がオンとされる。
Ｓ３０２：本体制御部２２が、メモリ２０内にＰＡＦ値が記憶されているか否かを確認する。

・Ｃａｓｅ１：Ｓ３０２で“Ｎｏ”と判断した場合
Ｓ３０３：本体側現像剤量検出部２３が検出電圧値を測定する。
Ｓ３０４：本体制御部２２が、測定された検出電圧値Ｘをメモリ２０内にＰＡＦ値として記憶させ、Ｓ３０５に進む。

・Ｃａｓｅ２：Ｓ３０２で“ＹＥＳ”と判断した場合
Ｓ３０５：本体側現像剤量検出部２３が検出電圧値を測定する。
Ｓ３０６：制御手段２５が、メモリ２０内に格納されているＰＡＦ値と検出電圧値Ｘとを比較し、検出電圧値Ｘがメモリ２０内に記憶されているＰＡＦ値より小さいか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ３０７に進み、メモリ２０内のＰＡＦ値を更新し、その後Ｓ３０５に戻る。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ３０８に進む。
Ｓ３０８：演算部２４が、メモリ２０に記憶されたＰＡＦ値と検出電圧値Ｘとから、ＰＡＦ値からの検出電圧値Ｘの変化量、即ち、検出電圧値差（Ｘ−（ＰＡＦ値））を算出する。
Ｓ３０９：制御手段２５が、Ｓ３０８にて演算部２４が算出した値を、現像剤残量補正テーブル２６で照らし合わせる。
Ｓ３１０：制御手段２５は、現像剤残量表示（％）がＹ％であることを示す信号を、装置本体１００の表示部４０に発信し、表示部４０にその情報を表示させる。
Ｓ３１１：制御手段２５が、現在の現像剤残量表示（％）が特定の残量（％）か否かを確認する。ここでいう、特定の残量（％）とは、表１の現像剤残量補正テーブル２６において、検出電圧値差が指示されていない現像剤残量（％）、即ち、２３％、２１％、１９％、１８％、１５％のそれぞれに切り替わる前の現像剤残量（％）である。つまり、２４％及び２２％、２０％、１９％、１６％のことである。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ３１２に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ３１３に進む。
Ｓ３１２：制御手段２５が、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差と同一の検出電圧値差が所定回数検知されたか否かを判断する。そして、所定回数検知した後に、現像剤残量表示（％）を１％減じて表示させる。
Ｓ３１３：制御手段２５が、現像剤残量Ｙ（％）が０％に達したか否かを確認する。そして、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ３０５に進み、上述のシーケンスを繰り返す。又、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ３１４に進み、シーケンスを終了する。

以上、本実施例によれば、検出値の最小変化量（解像度）より小さい検出値の変化で現像剤量の変化を検知しなければならない条件下でも、検知精度を高精度に維持することができる。又、本実施例によれば、検出電圧値が変化した場合に現像剤残量表示を更新するのではなく、検出値の最小変化量（解像度）内での現像剤残量の変化を、同一の検出値を所定回数検知したことにより認識し、現像剤残量表示を更新する構成とする。これにより、限られた条件下で現像剤残量の検知精度を落とすことなく検知精度を維持、向上させることができる。又、本実施例によれば、実施例１にて説明したその他の効果も同様に得ることができる。又、同一検出値を所定回数（又は所定期間）連続的に検知した際に現像剤残量表示を切り替えるようにすることで、より確実に現像剤が減ったことを認識し、更に検知精度が高く現像剤残量表示を切り替えることが可能となる。

実施例４
次に、本発明の第４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構成及び動作は上記実施例のものと同じであるので、ここでは上記実施例の画像形成装置と実質的に同一若しくは相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

［現像剤量レベル決定方法］
＜現像剤量レベル決定の概要＞
本実施例では、基本的には実施例３と同様にして、検出電圧値の変化がなくても、現像剤量の変化に応じて現像剤残量表示（％）を切り替え得る構成とする。つまり、基本的には、検出電圧値差（Ｖ）が変わらなくても、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値が所定回数検知された時（好ましくは連続的に所定回数若しくは所定期間検知された時）に、現像剤残量表示（％）を切り替える。

本実施例では更に、現像剤残量表示（％）を、確実に最小刻み幅（本実施例では１％）毎に切り替えることを可能とする。

つまり、実施例３では、ノイズ、或いは検知量のバラツキによって、現像剤残量補正テーブルに従って検出電圧値の仕切り値（最小刻み幅）をジャンプすることがある。そして、現像剤残量表示（％）が２％程度毎となることがある。

そこで、本実施例では、現像剤残量表示（％）を確実に最小刻み幅（ここでは、１％）毎とする。つまり、現像剤残量表示（％）が、必ず２５％から最小刻み幅毎に順を追って経るシーケンスとする。

先ず、本実施例においても、実施例３と同様に、現像剤残量表示（％）が切り替わった後の所定期間は、現像剤残量表示（％）を更新しない。この所定期間は実施例３と同様にして決定する。

そして、更に本実施例では、所定期間が経過した後に現像剤残量表示（％）を更新する場合にも、現像剤残量表示（％）の変化は１％ずつとする。

このようなシーケンスとすることによって、現像剤量の検知精度の更なる高精度化を図れると共に、誤検知防止にも繋がる。

＜現像剤量レベル決定動作＞
図１４は、上記実施例における図５〜７、１０及び１２と同様の図である。縦軸及び横軸の表記や刻み、検出値データの平均化処理は、これら上記実施例の各図と同様である。

現像剤残量表示（％）が２４％に切り替わるまでは、図１２の場合と同様である。図中矢印にて示す所定期間（ここでは１０枚通紙分：検出電圧値のデータ数では１０ポイント分）は、上述したように、最短で現像剤が１％減少するのに必要な通紙枚数（検知数）と最低同じ（ここでは、１０枚）にする。この所定期間中は、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わる基となった検出電圧値差（Ｖ）と同一の検出電圧値差（Ｖ）が所定回数検知されても現像剤残量表示（％）の切り替えは行わない。これにより、例えば、連続して同じ検出電圧値が検知されて、現像剤残量表示（％）が切り替わっても検知精度は高く、実現像剤量にほぼ一致する。ここでは、０．４１Ｖの検出電圧値差（Ｖ）が１０回連続して検知された時に、上記所定期間の経過後であるので、現像剤残量表示（％）は２３％に切り替わる。

そして、本実施例では更に、上述のように現像剤残量表示（％）は、１％ずつ更新するようになっている。図１４において、現像剤残量表示（％）を２３％から２２％へ切り替えるポイントにおいて、検出電圧値差（Ｖ）が０．４３Ｖになっている。通常であれば、この０．４３Ｖの検出電圧値差（Ｖ）では、現像剤残量補正テーブル２６から読み取ると現像剤残量表示（％）は２０％へと切り替わる。しかし、本実施例では、１％ずつ現像剤残量表示（％）を切り替えるような構成（プロテクト）にしている。そのため、ここでは現像剤残量表示（％）は、２３％から１％減じて２２％へと切り替える。つまり、極短期間で現像剤残量（％）が２％以上少なくなることは考え難いので、このような構成にすることで、より確実に、精度良く現像剤残量表示を行うことができるようになる。

＜現像剤量レベル決定シーケンス＞
次に、図１５のフローチャートを参照して本実施例における現像剤量レベル決定動作を説明する。尚、途中使用される現像剤残量補正テーブル２６は表１に示したものである。

Ｓ４０１：装置本体１００の電源がオンされる。
Ｓ４０２：本体制御部２２が、メモリ２０内にＰＡＦ値が記憶されているか否かを確認する。

・Ｃａｓｅ１：Ｓ４０２で“Ｎｏ”と判断した場合
Ｓ４０３：本体側現像剤量検出部２３が検出電圧値を測定する。
Ｓ４０４：本体制御部２２が、測定された検出電圧値Ｘをメモリ２０内にＰＡＦ値として記憶させ、Ｓ４０５に進む。

・Ｃａｓｅ２：Ｓ４０２で“ＹＥＳ”と判断した場合
Ｓ４０５：本体側現像剤量検出部２３が検出電圧値を測定する。
Ｓ４０６：制御手段２５が、メモリ２０内に格納されているＰＡＦ値と検出電圧Ｘとを比較し、検出電圧Ｘがメモリ２０内に記憶されているＰＡＦ値より小さいか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ４０７に進み、メモリ２０内のＰＡＦ値を更新し、その後Ｓ４０５に戻る。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ４０８に進む。
Ｓ４０８：演算部２４が、メモリ２０に記憶されたＰＡＦ値と検出電圧値Ｘとから、ＰＡＦ値からの検出電圧値Ｘの変化量、即ち、検出電圧値差（Ｘ−（ＰＡＦ値））を算出する。
Ｓ４０９：制御手段２５が、Ｓ４０８にて演算部２４が算出した値を、現像剤残量補正テーブル２６で照らし合わせる。
Ｓ４１０：制御手段２５が、現像剤残量補正テーブル２６で照合された現像剤残量表示（％）は更新されるか否かを確認する。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ４１１に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ４０５に進み、上述のシーケンスを繰り返す。
Ｓ４１１：制御手段２５は、現像剤残量表示（％）を１％減ずる。
Ｓ４１２：制御手段２５は、現像剤残量表示（％）がＹ％であることを示す信号を、装置本体１００の表示部４０に発信し、表示部４０にその情報を表示させる。
Ｓ４１３：制御手段２５が、現在の現像剤残量表示（％）が特定の残量（％）か否かを確認する。ここでいう、特定の残量（％）とは、実施例３で説明したものと同じである。そして、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ４１４に進む。又、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ４１５に進む。
Ｓ４１４：制御手段２５が、現在の現像剤残量表示（％）に切り替わった時の検出電圧値差と同一の検出電圧値差が所定回数検知されたか否かを判断する。そして、所定回数検知した時点で、現像剤残量表示（％）を１％減じて表示させる。
Ｓ４１５：制御手段２５が、現像剤残量Ｙ（％）が０％に達したか否かを確認する。そして、“Ｎｏ”と判断した場合にはＳ４０５に進み、上述のシーケンスを繰り返す。又、“Ｙｅｓ”と判断した場合にはＳ４１６に進み、シーケンスを終了する。

以上、本実施例によれば、確実に最小刻み毎（ここでは、１％毎）に現像剤残量表示（％）を減じていくことができる。又、突然の検出電圧値の変化が、ノイズ等の誤動作によるものであるか否かがはっきりする。これにより、誤動作による現像剤残量表示（％）の切り替わりがなくなり、より精度の高い現像剤量の検知を行うことができる。

（他の実施例）
上記実施例において説明した補正テーブル、各種所定値は画像形成装置、プロセスカートリッジの構成によって異なってくるため、何ら上記実施例におけるものに限定されるものではなく、それぞれの構成によって適宜変更することができる。

上記実施例では、現像剤残量補正補正テーブルを本体制御部２２に格納するものとして説明したが、カートリッジ側のメモリ内に格納してもよい。この場合、各々のカートリッジの特性に応じたテーブルをカートリッジ自体に保持させて使用することが可能で、より正確なトナー残量検知を行うことができる。

上記実施例では、検知手段によって検知される静電容量値と、本体側現像剤量検出部の検知出力値との増減関係が逆になる（静電容量値が減少すると、検知出力値が増加する）ように設定されている場合について説明したが、この関係は画像形成装置に備えられる回路によって様々であり、静電容量と電圧の関係が同じ減少関数であっても、増加関数であっても構わない。

上記実施例では、検知手段として現像剤担持体と板金との間の静電容量を測定するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像剤量の検知精度を増すためにより多くの検知部材（板金等の電極部材）を設けても良く、板金等の検知部材間の静電容量を測定するように構成してもよい。又、上記実施例においては、現像剤残量が少量（２５％）となった時点からの逐次に現像剤残量を検知し得るものとして説明したが、より多くのトナー量が残っている時点から逐次に現像剤残量を検知するように構成してもよい。このために、他の現像剤残量検知手段を組合せるなどしてもよい。例えば、現像容器の底部にも電極部材を設けることで、現像剤残量がより多い時点からトナー残量を逐次に検知するようにしてもよい。

ここで、現像剤残量を逐次検知するとは、現像剤残量が１００％である状態から０％となるまで全ての領域において逐次に検知することのみならず、５０％、１５％といったより現像剤が減少した状態から逐次に検知することも含む。又、現像剤残量が０％とは、現像装置内の現像剤が完全に無くなったことのみを意味するものではなく、例えば、所定の品質の画像を形成することが困難となる現像剤残量などとして、予め求められた所定量の現像剤が残っている状態も含む。又、当然、例えば「０％」、「１％」等の情報に変えて、現像剤が無い旨、或いは現像剤が近く無くなる旨を示す情報を報知してもよい。

現像剤残量検知手段としては、検知精度が良好であること、回路構成が比較的簡単であることなどから、上記実施例にて説明した静電容量検知方式のものが好適であるが、本発明はこれに限定されるものではない。現像剤収容部内の現像剤の量に応じた信号を逐次に出力し得るものであって、例えば複数種類のカートリッジのうちいずれかに検出値の最小刻み幅が最適化されていることなどから、検出電圧値の最小刻み幅（解像度）から見た検知電圧変化数より現像剤残量（％）の刻み数が上回っていることがあるような場合には、本発明は好適に作用し、上記同様の効果を奏し得る。複数方式の検知手段を組合せて用いてもよい。

上記各実施例では、装置本体に対して着脱可能なカートリッジは、感光ドラム、帯電ローラ、現像装置、クリーニング装置が一体的にカートリッジ化されたプロセスカートリッジであるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。プロセスカートリッジには、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち少なくとも１つと、を一体的にカートリッジ化して装置本体に対し着脱可能としたものが含まれる。又、現像装置（上記実施例における現像ユニットＣ）が単独で装置本体に対し着脱可能なカートリッジ（現像カートリッジ）とされている場合にも、本発明は等しく適用可能である。この場合、現像カートリッジの構成は、上記各実施例におけるプロセスカートリッジＢから、感光ドラム、帯電ローラ、クリーニング装置を除いた現像ユニットＣに相当する。この場合、カートリッジ側のメモリはこの現像カートリッジに設けられるものと考えればよい。更に、画像形成装置に対し着脱可能なカートリッジとして、現像剤収容部が単独で画像形成装置本体に対し着脱可能となっている場合にも、本発明は等しく適用可能である。例えば、上記実施例における現像剤収納容器に相当する機能要素が画像形成装置に対して着脱可能となっている場合が例示される。

上記実施例においては、画像形成装置は単色の画像を形成するものであるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。現像手段を複数有し、複数色の画像（例えば２色画像、３色画像、或いはフルカラー等）を形成する画像形成装置においても、本発明は等しく適用することができる。この場合、各現像手段で用いる現像剤を収容する各現像剤収容部に対して上記実施例のようにして現像剤量レベル決定制御を適用すればよい。

現像方法としては、上記実施例における１成分磁性現像剤を用いたジャンピング現像のみならず、公知の２成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像法等種々の現像法を用いることが可能である。

本発明の係る画像形成装置の一実施例の断面図である。 図１の画像形成装置に装着されるカートリッジの拡大断面図である。 図１の画像形成装置の制御態様の一例を示すブロック図である。 現像剤量検知装置の回路構成の一例を示す図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の一実施例の説明図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の他の実施例の説明図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の他の実施例の説明図である。 本発明の効果を示すグラフ図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の一実施例のフローチャート図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の他の実施例の説明図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の他の実施例のフローチャート図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の他の実施例の説明図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の他の実施例のフローチャート図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の他の実施例の説明図である。 本発明に従う現像剤残量表示の切り替え動作の他の実施例のフローチャート図である。 発明が解決しようとする課題を説明するためのグラフ図である。

符号の説明

１ 感光体ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
３ レーザスキャナー（露光手段）
４ 現像剤収納容器（現像剤収容部）
５ 現像手段
５ａ 現像ローラ（現像剤担持体、電極部材）
５Ａ 現像室（現像剤収容部）
７ クリーニング装置（クリーニング手段）
２０ メモリ（記憶手段、記憶媒体）
２２ 本体制御部
２５ 制御手段
３０ 検知手段
３１ 第１板金（電極部材、検知部材）
３２ 第２板金（電極部材、検知部材）
４０ 表示手段
１００ 画像形成装置本体
Ａ レーザビームプリンタ（画像形成装置）
Ｂ プロセスカートリッジ（カートリッジ）
Ｃ 現像装置（現像ユニット、現像カートリッジ）

Claims (10)

1. 現像剤収容部と、像担持体上の潜像に現像剤を搬送するための現像剤担持体と、前記現像剤収容部内の現像剤量を検知するための検知部材と、前記検知部材からの信号に基づいて前記現像剤収容部内の現像剤量に応じた検出値を生成する現像剤量検出手段と、前記現像剤量検出手段からの検出値に基づいて前記現像剤収容部内の現像剤量レベルを報知する報知手段と、を有する画像形成装置において、
   前記現像剤量レベルが所定のレベルに切り替わった後に前記現像剤量レベルが刻むことが可能な数よりも、前記現像剤量レベルが前記所定のレベルに切り替わった後に前記検出値が刻むことが可能な数の方が少ない場合に、前記報知手段によって報知する前記現像剤量レベルが前記所定のレベルに切り替わってからの所定期間は前記現像剤量レベルの切り替えを行わず、前記現像剤量レベルが前記所定のレベルに切り替わった際の前記現像剤量検出手段からの検出値と、前記所定期間後の記現像剤量検出手段からの検出値と、が同一の値である場合に前記現像剤量レベルを切り替えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記所定期間は、現像剤消費量が最大の画像を形成した場合に前記現像剤量レベルの最小刻み幅分の現像剤量を消費するのに要する、所定の記録媒体に対する画像形成回数に相当する期間以上に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤量レベルが前記所定のレベルに切り替わった際の前記現像剤量検出手段からの検出値と、前記所定期間後の前記現像剤量検出手段によって検出した検出値と、が所定回数同一の値である場合に、前記現像剤量レベルを切り替えることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
4. 前記現像剤量レベルが前記所定のレベルに切り替わった際の前記現像剤量検出手段からの検出値と、前記所定期間後の前記現像剤量検出手段によって検出した検出値と、が所定回数連続して同一の値である場合に、前記現像剤量レベルを切り替えることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
5. 前記所定回数は、現像剤消費量が最大の画像を形成した場合に前記現像剤量レベルの最小刻み幅分の現像剤量を消費するのに要する、所定の記録媒体に対する画像形成回数に相当する期間以上の期間となるように設定されることを特徴とする請求項３又は４の画像形成装置。
6. 前記検知部材は、少なくとも一対の電極部材を有し、該電極部材間の静電容量の変化に応じた信号を出力することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の画像形成装置。
7. 前記検知部材は、前記現像剤担持体との間の静電容量の変化に応じた信号を出力することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。
8. 少なくとも前記現像剤収容部を有するカートリッジが着脱可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 少なくとも前記現像剤収容部と、前記現像剤担持体と、前記検知部材と、を有するカートリッジが着脱可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
10. 未使用時に前記現像剤収容部内に収容される現像剤量が異なる複数種類の前記カートリッジが着脱可能であることを特徴とする請求項８又は９の画像形成装置。

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