(57)【要約】【課題】  装着部２００に装着されているプロセスカートリッジ７がリフィルされたプロセスカートリッジ７であるか否かを高精度に判定する。【解決手段】  画像形成装置１００は、プロセスカートリッジ７が装着される装着部２００と、プロセスカートリッジ７に設けられた撹拌部材２３を回転するモータ４１０と、プロセスカートリッジ７に設けられた電極３１、及び３２に電気的に接続された静電容量検出回路４０１と、プロセスカートリッジ７のトナーの量が所定量より少ない場合にプロセスカートリッジ７のメモリ３０にトナーアウト状態を示す情報を記録するＣＰＵ４２０と、を有し、ＣＰＵ４２０は、メモリ３０に記憶されたトナーアウト状態を示す情報と、モータ４１０が撹拌部材２３を回転する期間に静電容量検出回路４０１から出力された出力電圧に基づいて、プロセスカートリッジ７がリフィルされているか否かを判定する。【選択図】  図１５
2019132991.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容容器に収容されたトナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、
収容容器が装着される装着部と、
前記装着部に装着された収容容器に設けられた撹拌部材を回転する駆動手段と、
前記装着部に装着された収容容器に設けられた複数の電極と電気的に接続され、前記装着部に装着された収容容器の複数の電極の間にあるトナーの量に応じて変化する出力値を出力する出力手段と、
前記装着部に装着された収容容器内のトナーの量が所定量より少ないか否かを判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段により前記トナーの量が前記所定量より少ないと判定された場合、前記装着部に装着された収容容器に設けられた記憶部に所定の情報を記録する記録手段と、
前記装着部に装着された収容容器の記憶部に記憶された前記所定の情報と、前記駆動手段が前記装着部に装着された収容容器の撹拌部材を回転する期間に前記出力手段から出力された前記出力値とに基づいて、前記装着部に装着された収容容器がリフィルされた収容容器であるか否かを判定する第２判定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第２判定手段は、前記装着部に装着された収容容器の記憶部に記憶された前記所定の情報と、前記期間に前記出力手段から出力された前記出力値の変動量とに基づいて、前記装着部に装着された収容容器がリフィルされた収容容器であるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２判定手段は、前記装着部に装着された収容容器の記憶部に前記所定の情報が記憶されており、且つ、前記期間に前記出力手段から出力された前記出力値の変動量が閾値より小さい場合、前記装着部に装着された収容容器がリフィルされた収容容器であると判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記装着部に装着された収容容器の複数の電極の間にあるトナーの量は、前記装着部に装着された収容容器の撹拌部材が回転することによって変化し、
前記出力手段から出力される前記出力値は、前記装着部に装着された収容容器の複数の電極の間にあるトナーの量が増加すれば低下し、前記装着部に装着された収容容器の複数の電極の間にあるトナーの量が減少すれば増加することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１判定手段は、前記駆動手段に前記装着部に装着された収容容器の撹拌部材を回転させながら前記出力手段から出力された前記出力値を取得し、前記取得された出力値が基準値未満である期間の長さに基づいて前記装着部に装着された収容容器内のトナーの量が所定量より少ないか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記基準値を、前記装着部に装着された収容容器の撹拌部材が回転していないときに前記出力手段から出力された前記出力値に基づいて決定する決定手段をさらに有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記記録手段は、前記第２判定手段がリフィルされた収容容器であると判定した場合、前記装着部に装着された収容容器の記憶部に記憶された他の情報を変更することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記他の情報は、前記装着部に装着された収容容器を用いてシートに画像を形成した数に関する情報を含むことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を収容する収容容器が着脱可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、収容容器に収容されたトナーを用いて画像を形成する。収容容器のトナーが所定量未満になってしまうと、出力画像の濃度が薄くなってしまう。そのため、収容容器内のトナーが所定量未満になった場合、ユーザは画像形成装置の装着部に装着された収容容器をトナーが収容された別の収容容器に交換する。
【０００３】
ところで、従来から、使用済みの収容容器にトナーを再充填（リフィル）した収容容器が販売されている。そのため、従来から、装着部に装着されている収容容器がリフィルされた収容容器であるか否かを判定する画像形成装置が知られている（特許文献１）。この画像形成装置は、収容容器に設けられた記憶部に収容容器内のトナーの容量がない状態を示す情報が記録されており、且つ、センサを用いて収容容器内にトナーが有ることを検知した場合、当該装着された収容容器がリフィルされた収容容器であると判定する。
【０００４】
また、装着部に装着された収容容器のトナーの量を、収容容器に設けられた複数の電極間に存在するトナーの量に応じて変化する出力電圧に基づいて検知する画像形成装置が知られている（特許文献２）。この画像形成装置は、出力電圧値と閾値とを比較した結果に基づいてトナーの量を検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０２０２４号公報
【特許文献２】特開２０００−２０６７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
環境条件（温度、湿度）によって収容容器内のトナーの密度が変化するので、電極間に存在するトナーの量も環境条件によって変化してしまう可能性がある。そのため、出力電圧値と比較するための閾値は一意に決定することができない。
【０００７】
また、使用済みの収容容器に再充填（リフィル）されるトナーの物性は、画像形成装置を製造するメーカによって製造されたトナーの物性と異なっている可能性がある。そのため、出力電圧値と閾値とを比較しても、装着部に装着された収容容器がリフィルされた収容容器であるか否かを判定できない可能性があった。
【０００８】
そのため、記憶部にトナーの容量がない状態を示す情報が記録されていても、リフィルされた収容容器が装着部に装着されたのか、又は、トナーの容量がない状態の別の収容容器が装着部に装着されたのか、を判定することができなかった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、装着部に装着されている収容容器がリフィルされた収容容器であるか否かを高精度に判定することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に記載の画像形成装置は、収容容器に収容されたトナーを用いて画像を形成する画像形成装置であって、収容容器が装着される装着部と、前記装着部に装着された収容容器に設けられた撹拌部材を回転する駆動手段と、前記装着部に装着された収容容器に設けられた複数の電極と電気的に接続され、前記装着部に装着された収容容器の複数の電極の間にあるトナーの量に応じて変化する出力値を出力する出力手段と、前記装着部に装着された収容容器内のトナーの量が所定量より少ないか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段により前記トナーの量が前記所定量より少ないと判定された場合、前記装着部に装着された収容容器に設けられた記憶部に所定の情報を記録する記録手段と、前記装着部に装着された収容容器の記憶部に記憶された前記所定の情報と、前記駆動手段が前記装着部に装着された収容容器の撹拌部材を回転する期間に前記出力手段から出力された前記出力値とに基づいて、前記装着部に装着された収容容器がリフィルされた収容容器であるか否かを判定する第２判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、装着部に装着されている収容容器がリフィルされた収容容器であるか否かを高精度に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略断面図
【図２】プロセスカートリッジと画像形成装置の斜視図
【図３】プロセスカートリッジの概略断面図
【図４】現像剤が撹拌されている場合における現像剤の状態を示す模式図
【図５】現像剤容器の斜視図
【図６】プロセスカートリッジの概略断面図
【図７】撹拌動作中の出力電圧を示す模式図
【図８】撹拌動作中の出力電圧を示す模式図
【図９】現像剤が撹拌される様子を示した図
【図１０】現像剤が撹拌される様子を示した図
【図１１】撹拌動作中の出力電圧を示す模式図
【図１２】画像形成装置の制御ブロック図
【図１３】撹拌動作中の出力電圧を示す模式図
【図１４】撹拌動作中の出力電圧を示す模式図
【図１５】リフィル検知処理を示すフローチャート図
【図１６】他の実施例に記載の現像剤容器とプロセスカートリッジの概略断面図
【図１７】他の実施例に記載の画像形成装置の概略断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
＜電子写真画像形成装置＞
電子写真画像形成装置（画像形成装置）の全体構成について図１と図２を用いて説明する。図１は、画像形成装置１００の概略断面図である。また、図２は、画像形成装置１００にプロセスカートリッジ７を装着する状態を示す斜視図である。画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）とシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）の画像を形成するための第１〜４の画像形成部である画像形成部ＳＹ〜ＳＫを有する。
【００１４】
実施例１では、第１〜４の画像形成部の構成と動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下において、特に区別を必要としない場合は、添え字であるＹ〜Ｋを省略して総括的に説明する。実施例１では、画像形成装置１００は、４つの感光ドラム１（１Ｙ〜１Ｋ）を有する。感光ドラム１は、図１における矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の周囲には帯電ローラ２（２Ｙ〜２Ｋ）とスキャナユニット３が配置されている。
【００１５】
感光ドラム１はアルミシリンダーの表面に感光層が形成された感光体である。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を均一に帯電する。スキャナユニット３は、画像データに基づきレーザーを照射して感光ドラム１上に静電潜像を形成する。また、感光ドラム１の周囲には、現像ユニット４（４Ｙ〜４Ｋ）とクリーニングブレード６（６Ｙ〜６Ｋ）が配置されている。ここで、現像ユニット４は、少なくとも現像剤を担持する現像ローラ１７を有する。
【００１６】
さらに、４つの感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像を記録材に転写するためのベルト状の転写体５が配置されている。また、実施例１では、現像ユニット４には、非磁性一成分現像剤であるトナーＴ（ＴＹ〜ＴＫ）が用いられる。
【００１７】
また、感光体ユニット１３は、転写体５に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー（廃トナー）を収容する除去トナー収容部１４ａ（１４ａＹ〜１４ａＫ）（図３を参照）と感光ドラム１と帯電ローラ２とクリーニングブレード６とを有する。さらに、実施例１では、現像ユニット４と感光体ユニット１３を、一体的にカートリッジ化することでプロセスカートリッジ７（７Ｙ〜７Ｋ）を構成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置１００に設けられた装着部２００に装着可能な構成である。装着部２００は不図示の装着ガイド、及び位置決め部材から構成される。プロセスカートリッジ７は装着部２００を介して画像形成装置１００に着脱可能となっている。また、プロセスカートリッジ７は、少なくともトナー像を担持する感光ドラム１を有する。
【００１８】
プロセスカートリッジ７は、感光ドラム１の軸線方向である図２の矢印Ｇ方向に、画像形成装置１００に装着可能である。各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状となっている。ただし、これに限定されず、形状や大きさが異なっていてもよい。例えば、ブラックのカートリッジの容量を大きくするために他のカートリッジよりも大きくしてもよい。また、各色用のプロセスカートリッジ７内には、イエロー（ＴＹ）とマゼンタ（ＴＭ）とシアン（ＴＣ）とブラック（ＴＫ）の各色のトナーＴ（ＴＹ〜ＴＫ）がそれぞれ収納されている。転写体５は、全ての感光ドラム１に当接しており、図１の矢印Ｂ方向に移動する。転写体５は、駆動ローラ２６、二次転写対向ローラ２７、及び従動ローラ２８に掛け渡されている。
【００１９】
転写体５の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、４つの一次転写ローラ８（８Ｙ〜８Ｋ）が並設されている。また、転写体５の外周面側において二次転写対向ローラ２７に対向する位置には、二次転写ローラ９が配置されている。
【００２０】
＜画像形成プロセス＞
画像形成時には、まず、感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次に、スキャナユニット３から照射されたレーザー光によって感光ドラム１の表面が走査露光されることで、感光ドラム１上に画像データに基づいた静電潜像が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８によって転写体５上に一次転写される。
【００２１】
例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜４の画像形成部である画像形成部ＳＹ〜ＳＫにおいて上述したプロセスが順次に行われることで、転写体５上に各色のトナー像が順次に重ね合わされる。その後、転写体５の移動と同期して記録材が二次転写部へと搬送される。そして、記録材を介して転写体５に当接している二次転写ローラ９によって、転写体５上の４色トナー像は一括して記録材上に二次転写される。
【００２２】
その後、トナー像が転写された記録材は定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材が加熱・加圧されることで記録材にトナー像が定着する。一次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナーは、クリーニングブレード６によって除去される。また、二次転写工程後に転写体５上に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置１１によって除去される。除去されたトナー（廃トナー）は、画像形成装置１００の廃トナーボックス（不図示）に排出される。
【００２３】
＜プロセスカートリッジ＞
次に、画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について図３を用いて説明する。図３は、プロセスカートリッジ７の概略断面図である。現像ユニット４は、現像ユニット４内の各種部材を支持する現像枠体１８を有する。現像剤容器１９０は、トナーを収容する容器本体１９、撹拌部材２３、第１電極３１、及び第２電極３２を有する。プロセスカートリッジ７はトナーを収容する収容容器として機能する。現像ユニット４には、感光ドラム１にトナーを供給する現像ローラ１７が設けられている。現像ローラ１７は、トナーを担持しており、図１の矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転する。また、現像ローラ１７は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部において軸受を介して回転可能に現像枠体１８に支持されている。ここで、第１電極３１は、凹部１８ｄにおいて、撹拌部材２３の回転方向（Ｆ方向）における第２電極３２よりも上流側に設けられている。また、第２電極３２は、凹部１８ｄにおいて、撹拌部材２３の回転方向（Ｆ方向）における第１電極３１よりも下流側に設けられている。なお、現像剤容器１９０は、現像ユニット４に対して着脱可能とすることもできる。
【００２４】
凹部は、現像ローラ１７の長手方向に伸びている溝構造になっている。また、第１電極３１、第２電極も現像ローラ１７の長手方向に伸びている構成になっている。同様に後述するシート部材も長手方向に伸びている。ここで、現像ローラ１７の長手方向に対して、凹部の長さは、第１電極、第２電極、シート部材よりも長い。このため、シート部材の先端が凹部の内部に入り込む構成になっている。
【００２５】
また、現像ユニット４は、容器本体１９内の空間であるトナー収容室１８ａと、現像ローラ１７が配設される現像室１８ｂとを有する。さらに、現像ユニット４にはトナー収容室１８ａと現像室１８ｂとを連通する開口１８ｃが形成されている。トナー収容室１８ａは、現像室１８ｂの下方に位置している。また、現像室１８ｂには、現像ローラ１７に接触して矢印Ｅ方向に回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２０と、現像ローラ１７上に形成されるトナー層の厚みを規制する現像剤規制部材２１とが配置されている。
【００２６】
また、現像剤容器１９０のトナー収容室１８ａには、収容されたトナーＴを撹拌するとともに、開口１８ｃを介してトナー供給ローラ２０へトナーを搬送するための撹拌部材２３が設けられている。撹拌部材２３は、現像ローラ１７の回転軸方向に平行な回転軸２３ａと、可撓性の撹拌シート２３ｂとを有する。撹拌シート２３ｂの一端が回転軸２３ａに取り付けられており、回転軸２３ａが回転して撹拌シート２３ｂが回転することでトナーを撹拌する。撹拌部材２３は、容器本体１９の内壁面１９Ａの少なくとも底部１８ｆを含む領域と摺動するように回転する。
【００２７】
撹拌部材２３がトナーを撹拌する場合、容器本体１９の内壁面１９Ａに撹拌シート２３ｂが接触するため、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態で撹拌部材２３は回転する。ここで、容器本体１９の内壁面１９Ａは、撹拌シート２３ｂが撓んだ状態から解放される位置である解放位置１８ｅを有している。撹拌シート２３ｂは解放位置１８ｅを通過するときに撓み状態から解放され、撓み状態から解放された復元力によってシート部材上に載ったトナーが跳ね上がる。跳ね上がったトナーは、開口１８ｃを介して現像室１８ｂ内のトナー供給ローラ２０や現像ローラへ搬送される。
【００２８】
容器本体１９の底部１８ｆに積載されるトナーを撹拌搬送できるように、回転軸２３ａから撹拌シート２３ｂの先端部までの長さＷ０は、回転軸２３ａから容器本体１９の底部１８ｆまでの長さＷ１よりも大きい。次に、撹拌部材２３が１周する場合における撹拌シート２３ｂとトナーの状態について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、底部１８ｆに積載されたトナーのトナー面を撹拌シート２３ｂが押し始める場合におけるトナーの状態を示している。その後、図４（ｂ）と図４（ｃ）とに示すように、撹拌シート２３ｂが矢印Ｆ方向に回転して、撹拌シート２３ｂはトナーを上方に持ち上げる。
【００２９】
撹拌シート２３ｂが矢印Ｆの方向にさらに回転した場合、図４（ｄ）に示すように、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅに接触する。この状態において、撹拌シート２３ｂにはトナーが載っており、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅを通過すると、撹拌シート２３ｂは撓んだ状態から元の状態に復元する。その復元力によって撹拌シート２３ｂ上に載ったトナーは開口１８ｃに向けて跳ね上げられ、開口１８ｃを介してトナー供給ローラ２０にトナーが供給される。撹拌シート２３ｂがさらに回転した場合、図４（ｅ）に示すように、撹拌シート２３ｂが開口１８ｃに衝突し、撹拌シート２３ｂによってトナーが現像室１８ｂに押し込まれる。その後、撹拌シート２３ｂが矢印Ｆの方向にさらに回転し、撹拌シート２３ｂとトナーは再び図４（ａ）の状態に戻る。そして、撹拌シート２３ｂは矢印Ｆの方向に回転し続け、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅ通過するたびに、撹拌シート２３ｂ上に載るトナーが跳ね上げられ、開口１８ｃを介して現像室１８ｂにトナーが搬送される。
【００３０】
次に、図３に示すように、感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３内の各種要素を支持する枠体１４を有する。枠体１４には、軸受部材を介して図１の矢印Ａ方向に回転できるように感光ドラム１が取り付けられている。また、枠体１４には帯電ローラ軸受け１５が取り付けられており、帯電ローラ２の回転軸線と感光ドラム１の回転軸線とが平行になるように帯電ローラ２は帯電ローラ軸受け１５に取り付けられている。ここで、帯電ローラ軸受１５は、図３の矢印Ｃ方向に移動できるように枠体１４に取り付けられている。また、帯電ローラ２は、帯電ローラ軸受１５に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ軸受１５はバネ１６により感光ドラム１に向かって付勢される。
【００３１】
また、クリーニングブレード６は、一次転写後に感光ドラム１の表面に残ったトナー（廃トナー）を除去するための弾性部材６ａと、弾性部材を支持するための支持部材６ｂとから構成されている。クリーニングブレード６によって感光ドラム１の表面から除去されたトナーは、クリーニングブレード６と枠体１４により形成される除去トナー収容部１４ａに収容される。
【００３２】
＜トナー残量検知の構成＞
次に、トナー収容室１８ａ内（収容室内）のトナーの量（トナー残量）を検知するための構成について図３〜１０を用いて説明する。図３と図４と図６と図９と図１０は、プロセスカートリッジ７の概略図である。また、図５は、現像ユニットの斜視図である。図７と図８は、静電容量に応じて変化する出力値（静電容量に基づく信号）の波形である。なお、静電容量に応じて変化する出力値は、例えば、出力電圧値である。実施例１では、第１電極３１と第２電極３２間（電極間）の静電容量を測定することでトナーの残量を検出する。
【００３３】
ここで、電極は、静電容量を検出できるものであれば何でもよく、ＳＵＳなどの金属板金や導電樹脂でもよい。本実施例では、樹脂に導電材であるカーボンブラックを分散させた導電樹脂シートを用いている。
【００３４】
＜トナー収容室の凹部の構成＞
図３に示すように、容器本体１９の内壁面１９Ａには凹部１８ｄが形成されている。凹部１８ｄを形成する壁面１８ｄ１と壁面１８ｄ２において、壁面１８ｄ１には第１電極３１が設けられ、壁面１８ｄ２には第２電極３２が設けられている。ここで、壁面１８ｄ１は、凹部１８ｄにおける撹拌部材２３の回転方向下流側の壁であり、壁面１８ｄ２は、凹部１８ｄにおける撹拌部材２３の回転方向上流側の壁である。第１電極３１と第２電極３２と水平面に対して成す角度は、第１電極３１と第２電極３２とに載るトナーが自重で落下していく角度である。つまり、凹部１８ｄにトナーが入り込んだ場合、凹部に入り込んだトナーは自重で凹部から排出される。また、凹部１８ｄの少なくとも一部は、撹拌部材２３の回転半径内にある。現像ユニット４の長手方向（Ｇ方向）における凹部１８ｄの長さは、Ｇ方向における撹拌シート２３ｂの長さよりも長くなっている。さらに、現像ユニット４の長手方向（Ｇ方向）に沿って凹部１８ｄを見た場合における凹部１８ｄの形状は三角形状となっている。
【００３５】
また、凹部１８ｄは、撹拌部材２３によってトナーが撹拌されていない状態においてトナーが入り込まないような位置に形成される。具体的には、凹部１８ｄは、トナー収容室１８ａにおいて、開口１８ｃと解放位置１８ｅに対して撹拌部材２３の回転方向上流側に位置するとともにトナー収容室１８ａの底部１８ｆよりも撹拌部材２３の回転方向下流側に位置している。凹部１８ｄは、プロセスカートリッジ７が装着部２００に装着された状態において、解放位置１８ｅより鉛直方向下方であり、且つ、底部１８ｆよりも鉛直方向上方に形成される。
【００３６】
ここで、本実施例において、第１電極３１と第２電極３２と水平面に対して成す角度は安息角である。このため、容器本体１９内のトナーが撹拌されていない状態において、凹部１８ｄ内にトナーが留まることがなく、凹部１８ｄに入り込んだトナーが自重で凹部１８ｄから排出される。また、凹部１８ｄは、撹拌シート２３ｂが底部１８ｆを通過した後であって、撹拌シート２３ｂに載せられたトナーが撹拌シート２３ｂから落下する角度に撹拌シート２３ｂの角度βが達する前に、撹拌シート２３ｂが通過する位置に設けられている。
【００３７】
図３に示すように、容器本体１９の内壁面１９Ａには搬送規制面１８ｇが設けられており、撹拌部材２３の回転軸２３ａから搬送規制面１８ｇまでの距離Ｗ２は、回転軸２３ａから撹拌シート２３ｂの先端までの距離Ｗ０よりも小さく設定される。また、壁面１８ｄ１と壁面１８ｄ２から回転軸２３ａまでの距離は距離Ｗ２よりも大きくなるように設定されている。壁面１８ｄ１における回転軸２３ａに近い側の一部と壁面１８ｄ２における回転軸２３ａに近い側の一部から回転軸２３ａまでの距離は、距離Ｗ０よりも小さくなるように設定される。
【００３８】
壁面１８ｄ１と壁面１８ｄ２とから回転軸２３ａまでの距離が距離Ｗ２よりも大きいので、搬送規制面１８ｇと撹拌シート２３ｂとによってトナーを搬送する場合において、撹拌シート２３ｂの軌跡を阻害することなくトナーを搬送できる。また、上述したように、壁面１８ｄ１における回転軸２３ａに近い側の一部と壁面１８ｄ２における回転軸２３ａに近い側の一部から回転軸２３ａまでの距離は距離Ｗ０よりも小さい。これにより、撹拌シート２３ｂ上に載るトナーが撹拌部材２３によってトナーが凹部１８ｄに押し込まれ、凹部１８ｄにトナーを安定して満たすことができる。
【００３９】
＜凹部へのトナー出入りの説明＞
次に、撹拌部材２３によって凹部１８ｄにトナーが出入りする様子について図４を用いて説明する。図４（ａ）は、底部１８ｆに積載されるトナーのトナー面を撹拌シート２３ｂが押し始める状態である。この状態では、凹部１８ｄにトナーは入り込んでいない。その後、撹拌シート２３ｂが矢印Ｆ方向に回転し、図４（ｂ）に示すように、撹拌シート２３ｂによってトナーが上方に持ち上げられることで凹部１８ｄにトナーが入り始める。撹拌シート２３ｂが矢印Ｆ方向にさらに回転すると、図４（ｃ）に示すように、凹部１８ｄにトナーが入り込んだ状態となる。この状態では、凹部１８ｄ内のトナーが撹拌シート２３ｂに押圧されているため、トナーが凹部１８ｄ内に入り込んだままの状態となる。
【００４０】
そして、撹拌シート２３ｂがさらに回転すると、図４（ｄ）に示すように、撹拌シート２３ｂが凹部１８ｄを通過する。撹拌シート２３ｂが凹部１８ｄを通過すると、凹部１８ｄが開放され、凹部１８ｄ内のトナーは自重で落下する。そして、撹拌シート２３ｂの先端が解放位置１８ｅを通過すると、上述したように、撹拌シート２３ｂ上に載るトナーが開口１８ｃに向けて跳ね上げられる。その後、図４（ｅ）のように、撹拌シート２３ｂは開口１８ｃに衝突し、撹拌シート２３ｂによってトナーが現像室１８ｂに押し込まれる。その後、撹拌シート２３ｂが矢印Ｆ方向にさらに回転し、撹拌シート２３ｂとトナーは再び図４（ａ）の状態になる。
【００４１】
＜凹部の配置＞
このように、撹拌シート２３ｂがトナー面を押圧した状態から、撹拌シート２３ｂが解放位置１８ｅを通過する前の状態において、凹部１８ｄ内にトナーが入り込んだ状態となる。撹拌シート２３ｂが解放位置１８ｅを通過した後は、撹拌シート２３ｂ上に載るトナーが跳ねあげられる。そのため、容器本体１９内のトナーの状態が安定せず、凹部１８ｄ内のトナー有無を検出するには適さない。ここで、仮に凹部１８ｄが底部１８ｆに位置する場合、凹部１８ｄは上向きに開いた形状となるため、凹部１８ｄ内のトナーが自重によって落下することができず、凹部１８ｄ内に常にトナーが入り込んでいる状態となる。
【００４２】
よって、撹拌シート２３ｂが凹部１８ｄを通過した後に凹部１８ｄ内のトナーが凹部１８ｄから排出されるためには、凹部１８ｄが底部１８ｆよりも上方に設けられている必要がある。また、凹部１８ｄの内壁は、凹部１８ｄ内のトナーが自重で排出される角度（安息角）に形成されている必要がある。そして、凹部１８ｄは、撹拌部材２３の回転方向（Ｆ方向）において解放位置１８ｅの上流側かつ底部１８ｆの下流側に設けられ、容器本体１９の内壁面１９Ａにおいてできるだけ上方に設けられることが望ましい。
【００４３】
＜電極の配置＞
第１電極３１と第２電極３２は現像ローラ１７の回転軸線方向と略平行に凹部１８ｄ内に設けられており、第１電極３１と第２電極３２は間隔を空けて設けられている。また、第１電極３１と第２電極３２は、図５に示すように、現像ローラ１７の回転軸線方向における容器本体１９の端部まで延びている。一般的に、電極の面積が大きくなると、それに伴って静電容量も大きくなる。そのため、第１電極３１と第２電極３２の長さを延ばすことで、電極の面積が広くなり、第１電極３１と第２電極３２の間をトナーが通過することによる静電容量の変化を大きくすることができる。静電容量の変化が大きくなることで、後述するトナー残量検知方法においてトナー残量を精度良く検知しやすくなる。
【００４４】
図５に示すように、プロセスカートリッジ７の装着方向（図２を参照）下流側における容器本体１９の側面にはメモリ３０、第１接点３３、及び第２接点３４が設けられている。プロセスカートリッジ７が画像形成装置１００の装着部２００に装着された状態において、第１接点３３は、装置本体に設けられた第１本体側接点３７と電気的に接続され、第２接点３４は、装置本体に設けられた第２本体側接点３８と電気的に接続される。また、第１本体側接点３７は電圧生成回路３５に電気的に接続されており、第２本体側接点３８は、電圧検知回路３６に電気的に接続されている。第１接点３３には第１本体側接点３７を介して電圧生成回路３５から電圧が印加される。これによって、第１電極３１と第２電極３２間の静電容量に基づく電圧が第２接点３４を介して電圧検知回路３６によって検知される。電圧生成回路３５と電圧検知回路３６は、画像形成装置１００の装置本体１００Ａ側に設けられている。なお、図３に示すように、第１電極３１と第２電極３２は容器本体１９の内壁面１９Ａに設けられているが、図６に示すように、第１電極３１と第２電極３２は容器本体１９の外壁面に設けられていてもよい。
【００４５】
また、メモリ３０は不揮発性の記憶媒体（記憶部）であり、例えば、ＥＥＰＲＯＭである。プロセスカートリッジ７が画像形成装置１００の装着部２００に装着された状態において、画像形成装置１００の書込部３９がメモリ３０にプリント枚数、トナーアウト状態を示す情報を記録可能である。同様に、プロセスカートリッジ７が画像形成装置１００の装着部２００に装着された状態において、画像形成装置１００の読取部４０がメモリ３０に記憶された前述の情報を読取可能である。ここで、トナーアウト状態とは、容器本体１９に収容されたトナーの量が所定量よりも少なくなった状態である。
【００４６】
＜トナー残量検知＞
トナーの誘電率は空気の誘電率よりも高いため、第１電極３１と第２電極３２との間にトナーが入り込むと、第１電極３１と第２電極３２間の静電容量が増加する。したがって、撹拌部材２３によって搬送されたトナーが第１電極３１と第２電極３２との間を通過する場合、第１電極３１と第２電極３２間の静電容量が増加する。一方、撹拌部材２３が凹部１８ｄを通過し、第１電極３１と第２電極３２との間のトナーが自重により落下すると、第１電極３１と第２電極３２間の静電容量が減少する。そして、第１電極３１と第２電極３２間の静電容量が増加するときに出力電圧は減少し、第１電極３１と第２電極３２間の静電容量が減少するとき出力電圧は増加する。
【００４７】
次に、容器本体１９内のトナー残量が変化することで、第１電極３１と第２電極３２との間をトナーが通過する時間が変化することについて説明する。図７は、容器本体１９内のトナー残量が例えば２００グラムである場合、撹拌部材２３が回転している状態での電圧検知回路３６により検知された出力電圧の遷移を示した図である。一方、図８は、容器本体１９内のトナー残量が例えば７０グラムである場合、撹拌部材２３が回転している状態での電圧検知回路３６により検知された出力電圧の遷移を示した図である。
【００４８】
図９（ａ）と図９（ｂ）は、図７に対応するプロセスカートリッジ７の概略断面図である。図９（ａ）は、撹拌シート２３ｂがトナー面を押し、第１電極３１と第２電極３２との間にトナーが入り込み始める状態を示している。この状態は図７における時間ｔ１ａのタイミングに対応している。時間ｔ１ａにおいて静電容量に基づく出力電圧は低下し始める。図９（ｂ）は、撹拌シート２３ｂが凹部１８ｄを通過した直後のプロセスカートリッジ７の状態を示している。撹拌シート２３ｂが凹部１８ｄを通過すると、凹部１８ｄ内に入り込んだトナーが自重で落下し、第１電極３１と第２電極３２との間からトナーが排出される。この状態は図７における時間ｔ１ｂのタイミングに対応する。時間ｔ１ｂにおいて静電容量に基づく出力電圧は増加し始める。
【００４９】
一方、図１０（ａ）と図１０（ｂ）は、図８に対応するプロセスカートリッジ７の概略断面図である。図１０（ａ）は、第１電極３１と第２電極３２との間にトナーが入り込み始める状態を示している。この状態は図８における時間ｔ２ａのタイミングに対応している。時間ｔ２ａにおいて静電容量に基づく出力電圧は低下し始める。図１０（ｂ）は、撹拌シート２３ｂが凹部１８ｄを通過した直後のプロセスカートリッジ７の状態を示している。この状態において、第１電極３１と第２電極３２との間からトナーが排出される。この状態は図８における時間ｔ１ｂのタイミングに対応する。時間ｔ１ｂにおいて静電容量に基づく出力電圧は増加し始める。
【００５０】
図７の出力電圧が低下し始めてから図７の出力電圧が増加し始めるまでの時間幅は、図８の出力電圧が低下し始めてから図８の出力電圧が増加し始めるまでの時間幅より短い。そのため、画像形成装置１００は、電圧検知回路３６により検知された出力電圧値が閾値より小さい値になってから当該閾値より大きい値に変化するまでの時間幅ｔに基づいて容器本体１９内のトナー残量を検知する。
【００５１】
次に、静電容量に基づく出力電圧の波形からトナーが凹部を通過する時間幅ｔを計測する方法について図１１を用いて説明する。図１１は、静電容量の変化に基づく出力電圧の変化を示した波形である。図１１に示すように、第１電極３１と第２電極３２との間にトナーが無い状態のときの静電容量に基づく出力電圧と、第１電極３１と第２電極３２との間にトナーが有る状態のときの静電容量に基づく出力電圧とは大きく異なっている。この場合、画像形成装置１００は、基準値Ｖｃを設定し、基準値Ｖｃを基準として第１電極３１と第２電極３２との間にトナーが入り込んでいるか否かについて検知する。
【００５２】
図１１において、第１電極３１と第２電極３２との間にトナーが入り込むことで、出力電圧値が基準値Ｖｃを下回ったタイミングは時間ｔｃである。第１電極３１と第２電極３２との間のトナーが自由落下することで、出力電圧値が基準値Ｖｃを上回ったタイミングは時間ｔｄである。出力電圧値が基準値Ｖｃを下回っている時間幅ｔ（ｔ＝ｔｃ−ｔｄ）は、第１電極３１と第２電極３２との間にトナーが入り込んでいる時間に相当する。そして、画像形成装置１００は、容器本体１９内のトナー残量によって変化時間幅ｔからトナー残量を決定する。
【００５３】
ここで、第１電極３１と第２電極３２との間の静電容量のばらつきによって出力電圧もばらつく。そのため、基準値Ｖｃが固定値の場合、時間幅ｔが計測できない可能性がある。例えば、容器本体１９内のトナーの誘電率が低い場合、第１電極３１と第２電極３２との間の静電容量の変化量が小さいので、出力電圧の変化も小さくなる。この場合、基準値Ｖｃが出力電圧の最大値Ｖｍａｘを上回る場合（Ｖｃ＞Ｖｍａｘ）、または、基準値Ｖｃが最小値Ｖｍｉｎを下回る場合（Ｖｃ＜Ｖｍｉｎ）があり、安定して時間幅ｔを計測できない。
【００５４】
また、画像形成装置１００が使用される温度や湿度などの環境条件の変化によってトナーの誘電率が変化した場合、出力電圧のばらつきが顕著になって出力電圧値が基準値Ｖｃから乖離してしまい、時間幅ｔを計測できない可能性がある。そのため、基準値Ｖｃは、出力電圧の波形に応じて可変することが望ましい。そこで、以下では基準値Ｖｃの設定方法について説明する。
【００５５】
図１２は、画像形成装置１００の制御ブロック図である。画像形成装置１００は、ＣＰＵ４２０、ＲＯＭ４２１、ＲＡＭ４２２、ＥＥＰＲＯＭ４２３を備える。ＣＰＵ４２０は、画像形成装置１００を統括的に制御するプロセッサである。ＲＯＭ４２１は、ＣＰＵ４２０が実行する各種の制御プログラム、制御データ、及び変換テーブルが記憶されている。ＲＡＭ４２２はシステムワークメモリである。
【００５６】
画像形成装置１００は、さらに、電圧生成回路３５、電圧検知回路３６、書込部３９、読取部４０、静電容量検出回路４０１、及びモータ４１０を備える。電圧生成回路３５、電圧検知回路３６、書込部３９、及び読取部４０は既に説明しているので、ここでの説明を省略する。モータ４２０は装置本体１００Ａに設けられたギア列を介して回転軸２３ａを回転するために駆動する駆動源である。静電容量検出回路４０１は、電圧生成回路３５と電圧検知回路３６とを含む電気回路である。静電容量検出回路４０１は、第１接点３３、及び第２接点３４を介して第１電極３１、及び第２電極３２と電気的に接続されている。静電容量検出回路４０１は、所定のタイミングにおいて電圧生成回路３５から電圧を生成させ、電圧検知回路３６により検知された電圧をＣＰＵ４２０へ出力する。
【００５７】
基準値Ｖｃを設定する場合、ＣＰＵ４２０は、まず、電圧検知回路により検知した出力電圧の波形から最大値Ｖｍａｘ、又は最小値Ｖｍｉｎを計測し、その値に基づいて基準値Ｖｃを設定する。ＣＰＵ４２０は、例えば出力電圧の最大値Ｖｍａｘから固定値αを減算した値を、基準値Ｖｃ（Ｖｃ＝Ｖｍａｘ−α）とする。ここで、固定値αは、第１電極３１と第２電極３２との配置関係のばらつきや、使用するトナーの特性（誘電率）のばらつきなどに基づいて実験によって決められた値である。なお、ＣＰＵ４２０は、例えば出力電圧の最小値Ｖｍｉｎに固定値αを加算した値を、基準値Ｖｃ（Ｖｃ＝Ｖｍｉｎ＋α）としてもよい。
【００５８】
ＣＰＵ４２０は、基準値Ｖｃを決定し、基準値Ｖｃを基準として時間幅ｔを計測することで容器本体１９内のトナー残量を検知する。ＣＰＵ４２０は、容器本体１９内のトナー残量を検知するたびに基準値Ｖｃを決定し直す。なお、ＣＰＵ４２０は、出力電圧が閾値より小さい値となる時間に基づいてトナー残量を決定するが、例えば、出力電圧が閾値より大きい値となる時間に基づいてトナー残量を決定してもよい。
【００５９】
このように、容器本体１９内のトナー残量を検知するたびに基準値Ｖｃが新たに設定されるので、精度よく時間幅ｔを計測することができ、安定してトナー残量を検知することができる。このようなトナー残量の取得方法は、現像ユニット４が未使用である状態であって容器本体１９内にトナーが十分に収容されている状態から、容器本体１９内のトナーがなくなるまで所定のタイミングで実行される。
【００６０】
しかし、容器本体１９内のトナー残量が多く、凹部１８ｄにトナーが常に入り込んでいる状態では、第１電極３１と第２電極３２間の静電容量が変化せず、出力電圧はほぼ一定の値を保つ。そのため、基準値Ｖｃを設定したとしても時間幅ｔの値はほぼゼロとなる。また、容器本体１９内にトナーが極めて少ない状態では、撹拌部材２３が回転しても凹部１８ｄにトナーがほとんど入らない。この状態においても、第１電極３１と第２電極３２間の静電容量が変化せず、時間幅ｔの値は略ゼロとなる。この場合、凹部１８ｄがトナーに埋もれている状態と容器本体１９内のトナーがなくなった状態とを区別することができない可能性がある。
【００６１】
そのため、ＣＰＵ４２０は、時間幅ｔが所定幅より長くなった後、画像形成装置１００が画像を形成した記録材の数（画像形成枚数）に基づいて、容器本体１９内のトナー残量が所定量より少ないか否かを判定する。ＣＰＵ４２０は、例えば、時間幅ｔが所定幅より長くなった後、プロセスカートリッジ７が装着部２００に装着された状態での画像形成枚数が、例えば３０００枚に達していれば、容器本体１９内のトナー残量が所定量より少ないと判定する。なお、プロセスカートリッジ７が装着部２００に装着された状態での画像形成枚数に関する情報は、プロセスカートリッジ７のメモリ３０に所定のタイミングにおいて書き込まれている。ＣＰＵ４２０は読取部４０によってメモリ３０から画像形成枚数の情報を読み取り、画像形成枚数が、例えば３０００枚に達していれば、容器本体１９内のトナー残量が所定量より少ないと判定する。容器本体１９内のトナー残量が所定量より少ないと判定した場合、ＣＰＵ４２０は書込部３９によってプロセスカートリッジ７のメモリ３０にトナーアウト状態を示す情報を記録する。そして、ＣＰＵ４２０は、プロセスカートリッジ７の交換を促す画面をタッチパネル（不図示）に表示する。
【００６２】
ところで、時間幅ｔに基づいてトナー残量を検知する画像形成装置１００は、時間幅ｔを用いて装着部２００に装着されたプロセスカートリッジ７がリフィルされているか否かを高精度に判定できない可能性がある。これは、凹部１８ｄがトナーに埋もれている状態での時間幅ｔと容器本体１９内のトナーがなくなった状態での時間幅ｔとがほぼゼロになるためである。以下、図面を用いて詳細に説明する。
【００６３】
図１４（ａ）と図１４（ｂ）は異なるカートリッジ（以降、ＣＲＧ−Ａ，ＣＲＧ−Ｂと記載する）内のトナー残量の変化に伴う、出力電圧の変化を示す模式図である。図１４（ａ）はカートリッジＣＲＧ−Ａのトナー残量に応じた出力電圧の波形である。トナーが例えば４３０グラム充填された状態での出力電圧は２．７５Ｖである。トナーが消費されることによってトナー残量が減少し、カートリッジＣＲＧ−Ａがトナーアウト状態となると、出力電圧は３．０６Ｖとなる。一方、図１４（ｂ）はカートリッジＣＲＧ−Ｂのトナー残量に応じた出力電圧の波形である。トナーが４３０グラム充填された状態での出力電圧は２．０６Ｖである。トナーが消費されることによってトナー残量が減少し、カートリッジＣＲＧ−Ｂがトナーアウト状態となると、出力電圧は２．４４Ｖとなる。
【００６４】
カートリッジからトナーが消費されてトナー残量が減少すると、出力電圧は上昇する。しかしながら、カートリッジＣＲＧ−Ａにトナーが十分に充填された状態での出力電圧（２．７５Ｖ）は、カートリッジＣＲＧ−Ｂがトナーアウト状態での最大出力電圧（２．４４Ｖ）より高い。そのため、プロセスカートリッジ７のメモリ３０にトナーアウトの情報が記憶された状態で出力電圧が低下した場合、同一のカートリッジであればリフィルされたことを判定できる。しかしながら、以下のような問題がある。
【００６５】
１つ目の問題は、カートリッジＣＲＧ−Ｂがトナーアウト状態になった後に、カートリッジＣＲＧ−ＢがリフィルされたカートリッジＣＲＧ−Ａに交換された場合に、リフィルされたカートリッジＣＲＧ−Ａが新たに装着されたのか判定できない。これは、カートリッジＣＲＧ−Ｂのトナーアウト状態での出力電圧（２．４４Ｖ）に対してカートリッジＣＲＧ−Ａの出力電圧（２．７５Ｖ）が高いからである。出力電圧が増加するので、ＣＰＵ４２０はカートリッジＣＲＧ−Ｂが装着された状態なのか他のカートリッジ（カートリッジＣＲＧ−Ａ）が装着された状態なのかを出力電圧から判定できない。
【００６６】
２つ目の問題は、カートリッジＣＲＧ−Ａがトナーアウト状態になった後に、トナーアウト状態のカートリッジＣＲＧ−Ｂが装着された場合、カートリッジＣＲＧ−Ｂはリフィルされていないにもかかわらずリフィルされたと誤検知してしまう。これは、カートリッジＣＲＧ−Ａがトナーアウト状態での出力電圧（３．０６Ｖ）からカートリッジＣＲＧ−Ｂがトナーアウト状態での出力電圧（２．４４Ｖ）に低下するからである。出力電圧が低下するので、ＣＰＵ４２０はカートリッジＣＲＧ−Ｂがリフィルされたカートリッジであると誤検知してしまう。
【００６７】
そこで、ＣＰＵ４２０は、メモリ３０から読み込んだトナーアウト状態を示す情報と、出力電圧の変動量とに基づいて、装着部２００に装着されたプロセスカートリッジ７がリフィルされたプロセスカートリッジであるか否かを判定する。以下、出力電圧の変動量について説明する。
【００６８】
図１３（ａ）は、収容されたトナーの重さが、例えば４３０グラムである場合に電圧検知回路３６により検知された出力電圧の波形の模式図である。図１３（ｂ）は、収容されたトナーの重さが、例えば１０８グラムである場合に電圧検知回路３６により検知された出力電圧の波形の模式図である。図１３（ｃ）は、収容されたトナーの重さが、例えば２０グラムである場合に電圧検知回路３６により検知された出力電圧の波形の模式図である。出力電圧は、電極の間のトナーの密度（トナーの量）が増加するほど低下し、トナーの密度（トナーの量）が減少するほど増加する。また、上述のように、撹拌シート２３ｂの回転に同期して電極間のトナー密度（トナーの量）が変動するので、出力電圧の波形は所定の周期で変動する。
【００６９】
図１３（ａ）に示すように、十分にトナーが充填されている場合、電極間に常にトナーが存在するので、例えば、２．０５Ｖの電圧が検知される。撹拌動作により電極間のトナー密度（トナーの量）がほとんど変動しないので、出力電圧はほとんど変動しない。図１３（ａ）において電圧変動量ΔＶは０．０５Ｖである。
【００７０】
画像が形成されることによってトナーが消費されると、トナーの量が減少する。そのため、図１３（ｂ）に示すように、出力電圧が上昇する。図１３（ｂ）において最大出力電圧は例えば２．３５Ｖとなる。また、撹拌動作により電極間のトナー密度（トナーの量）が変化するので、出力電圧の変動量ΔＶは０．２５Ｖである。
【００７１】
さらにトナーが消費されてトナー量が３０ｇを下回ると、現像ローラにトナーが十分に供給できない。現像ローラ１７にトナーが供給できないほどトナーが減少し、トナー量が所定量よりも少なくなった状態をトナーアウト状態と称す。トナーアウト状態においては、電極間にトナーが存在しない時間がさらに増加する。図１３（ｃ）に示すように、最大出力電圧は例えば２．４４Ｖとなる。このとき、出力電圧の波形において、出力電圧がＬｏｗレベルとなる時間はほぼゼロとなり、出力電圧がＨｉｇｈレベルとなる時間よりも短くなる。
【００７２】
つまり、リフィルされたプロセスカートリッジ７の変動量ΔＶは、トナーアウト状態のプロセスカートリッジ７の変動量ΔＶより小さい。そこで、ＣＰＵ４２０は、メモリ３０にトナーアウト状態を示す情報が記憶されており、且つ、変動量ΔＶが閾値ΔＶｔｈより小さい場合、装着部２００に装着されたプロセスカートリッジ７がリフィルされたプロセスカートリッジであると判定する。以下、リフィル検知処理を図１２の制御ブロック図と図１５のフローチャート図に基づいて説明する。
【００７３】
画像形成装置１００の電源がＯＮされた場合、又は、プロセスカートリッジ７が交換された場合に、ＣＰＵ４２０はリフィル検知処理を実行する。リフィル検知処理が開始されると、ＣＰＵ４２０は、装着部２００に装着されたプロセスカートリッジ７のメモリ３０を読取部４０によって読み取り、メモリ３０にトナーアウト状態を示す情報が記憶されているか否かを判定する（Ｓｔｅｐ１）。メモリ３０にトナーアウト状態を示す情報が記憶されていなければ、ＣＰＵ４２０は、装着部２００に装着されたプロセスカートリッジ７はリフィルされたプロセスカートリッジではないと判定する。Ｓｔｅｐ１においてトナーアウト状態を示す情報が記憶されていない場合、ＣＰＵ４２０はリフィル検知処理を終了させる。
【００７４】
一方、Ｓｔｅｐ１においてトナーアウト状態を示す情報が記憶されていた場合、ＣＰＵ４２０はモータ４１０を制御して撹拌部材２３を駆動する（Ｓｔｅｐ２）。次いで、ＣＰＵ４２０は撹拌部材２３の回転速度が安定するまで所定時間待機する（Ｓｔｅｐ３）。その後、ＣＰＵ４２０は静電容量検出回路４０１を制御して出力電圧を測定し、出力電圧の変動量（ΔＶ）が閾値ΔＶｔｈより小さいか否かを判定する（Ｓｔｅｐ４）。Ｓｔｅｐ４において、ＣＰＵ４２０は、撹拌部材２３を回転する期間に静電容量検出回路４０１から出力された出力電圧の変動量ΔＶが閾値ΔＶｔｈより小さいか否かを判定する。ここで、閾値ΔＶｔｈは、例えば、０．１５Ｖとする。なお、閾値ΔＶｔｈの値は本明細書に記載の値に限定されるものではない。閾値ΔＶｔｈは予め実験によって決められ、ＲＯＭ４２１に記憶されている。変動量ΔＶが閾値ΔＶｔｈ以上ならば、ＣＰＵ４２０は、装着部２００に装着されたプロセスカートリッジ７はリフィルされたプロセスカートリッジではないと判定する。Ｓｔｅｐ４において変動量ΔＶが閾値ΔＶｔｈ以上ならば、ＣＰＵ４２０はリフィル検知処理を終了させる。
【００７５】
一方、Ｓｔｅｐ４において変動量ΔＶが閾値ΔＶｔｈより小さい場合、ＣＰＵ４２０は書込部３９によってプロセスカートリッジ７のメモリ３０に記憶された画像形成枚数に関する情報を初期値に変更する（Ｓｔｅｐ５）。画像形成枚数の初期値は０である。そして、ＣＰＵ４２０はリフィル検知処理を終了させる。
【００７６】
本実施例で説明したように、ＣＰＵ４２０は、プロセスカートリッジ７のメモリ３０にトナーアウト状態を示す情報が記憶されている場合に、出力電圧の振幅（ΔＶ）を測定し、振幅（ΔＶ）と閾値Ｖｔｈとを比較してリフィルされたか否かを判定する。これにより、トナー残量の検出精度が不十分な構成であってもトナーがリフィルされたことを高精度に検出することができる。
【００７７】
（実施例１の変形例）
実施例１に記載の画像形成装置１００は、感光体ユニット１３と現像ユニット８０とから構成されるプロセスカートリッジ７が装着部２００に着脱可能な構成とした。しかしながら、画像形成装置１００は、感光体ユニット１３と現像ユニット８０とが個別に着脱可能性な構成であってもよい。この構成の画像形成装置１００は、トナーアウト状態となった場合に現像ユニット８０を交換する。つまり、現像ユニット８０がトナーを収容する収容容器として機能する。この構成によれば、感光体ユニット１３と現像ユニット８０とから構成されるプロセスカートリッジ７よりも経済的であり、さらには廃棄物の量を抑制することができるので環境にも優しい。
【００７８】
（実施例２）
次に、実施例２について図１６を用いて説明する。ここで、実施例２では、実施例１と同一の機能を有する部分については同一の符号を付すことでその説明を省略する。実施例２では、実施例１において、プロセスカートリッジの構成が異なっている。実施例２では、プロセスカートリッジ６０における現像ユニット８０に対して、トナーを補給するトナーカートリッジ９０を着脱することができ、トナーカートリッジ９０内のトナー量を精度よく取得することができる。トナーカートリッジ９０はトナーを収容する収容容器として機能する。
【００７９】
プロセスカートリッジ６０とトナーカートリッジ９０には画像形成装置１００から回転駆動力が伝達される。また、プロセスカートリッジ６０には、画像形成装置１００からバイアス（帯電バイアスや現像バイアスなど）が印加される。また、プロセスカートリッジ６０とトナーカートリッジ９０は、それぞれ独立して、画像形成装置１００に対して着脱可能である。
【００８０】
図１６に示すように、プロセスカートリッジ６０は、クリーニングユニット７０と現像ユニット８０から形成されている。クリーニングユニット７０は、感光ドラム７２と帯電ローラ７３とクリーニングブレード７４とを有する。クリーニングユニット７０の構成は実施例１における感光体ユニット１３と同様の構成であるため、クリーニングユニット７０についての詳細な説明は省略する。また、現像ユニット８０は、現像ローラ８２とトナー供給ローラ８３と現像剤規制部材８４とを有し、現像ユニット８０内の各種要素を支持する現像枠体８１を有する。現像ユニット８０の構成は実施例１における現像ユニット４と同様の構成であるため、現像ユニット８０についての詳細な説明は省略する。なお、現像枠体８１には、トナーを収納するトナー容器８１ａが設けられる。
【００８１】
トナーカートリッジ９０は、トナーを収納する補給トナー容器９０ａを有している。補給トナー容器９０ａには、プロセスカートリッジ６０にトナーを補給するための補給開口９０ｃが設けられている。また、プロセスカートリッジ６０のトナー容器８１ａには受入開口８１ｃが設けられており、補給開口９０ｃと受入開口８１ｃとを介して、補給トナー容器９０ａの内部とトナー容器８１ａの内部とが連通している。画像形成装置１００にプロセスカートリッジ６０とトナーカートリッジ９０が装着されると、補給開口９０ｃと受入開口８１ｃとが連通し、トナーカートリッジ９０から現像ユニット８０内にトナーが補給される。
【００８２】
次に、トナーカートリッジ９０の補給トナー容器９０ａ内のトナー残量を検知する構成について説明する。図１６に示すように、補給トナー容器９０ａ内には、トナーを撹拌するとともに補給開口９０ｃにトナーを搬送する補給トナー撹拌部材９２が設けられている。また、補給トナー容器９０ａには、凹部９０ｄが形成され、凹部９０ｄを形成する壁面９０ｄ１及び壁面９０ｄ２には、第１電極４１と第２電極４２が設けられている。補給トナー撹拌部材９２が回転することで、凹部９０ｄにトナーが入り込み、第１電極４１と第２電極４２との間の静電容量が変化する。なお、補給トナー撹拌部材９２と実施例１における撹拌部材２３は同様の構成であり、凹部９０ｄと実施例１における凹部１８ｄは同様の構成であるため、詳細な説明は省略する。実施例２においても、実施例１と同様の方法で補給トナー容器９０ａ内のトナー量を取得する。
【００８３】
以上のように、実施例２では、実施例１と同様の効果を生じさせることができる。また、実施例２では、補給トナー容器９０ａは現像ユニット８０に対して着脱可能であるため、補給トナー容器９０ａを交換することで、現像ユニット８０内にトナーを補給することができる。
【００８４】
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。実施例３では、実施例１と同様の機能を有する部分については同一の符号を付すことでその説明を省略する。実施例３では、実施例１において、第１電極と第２電極とが画像形成装置側に設けられている。実施例３における画像形成装置とプロセスカートリッジなどの構成は実施例１と同様である。実施例３では、図１７に示すように、第１電極５１と第２電極５２とが画像形成装置１００側に設けられている。
【００８５】
実施例３では、実施例１と同様に、プロセスカートリッジ７は画像形成装置１００に対して着脱可能となっている。ここで、上述したように、実施例３では、第１電極５１（５１Ｙ〜５１Ｋ）と第２電極５２（５２Ｙ〜５２Ｋ）とが、容器本体１９側ではなく、画像形成装置１００の本体側に設けられている。第１電極５１と第２電極は、凹部１８ｄ内の空間を挟むように画像形成装置１００側に設けられている。これにより、第１電極５１と第２電極５２間に静電容量に基づく電圧によって、実施例１と同様に、凹部１８ｄ内にトナーが入り込んでいるかどうかを検出し、容器本体１９内のトナー量を取得する。
【００８６】
以上のように、実施例３では、実施例１と同様の効果を生じさせることができる。また、実施例３では、プロセスカートリッジ側ではなく画像形成装置の装置本体側に第１電極と第２電極とが設けられていることで、プロセスカートリッジを交換した場合でも、第１電極と第２電極とをそのまま使用することができる。これにより、プロセスカートリッジの部品数を削減でき、リサイクル性を向上させることができる。
【００８７】
なお、各実施例では、基準値から固定値を減算または合算することで閾値を求めているが、固定値は必ずしも一定の値でなくてもよい。例えば、固定値は、現像ローラの回転数などによって変化する値であってもよい。
【００８８】
また、各実施例では、基準値から固定値を減算または合算することで閾値を求めているが、必ずしも固定値を用いて閾値を求めなくてもよい。例えば、基準値と閾値との対応関係に関するテーブルから閾値を求めてもよい。
【００８９】
また、各実施例では、電圧の最大値または最小値を基準値として閾値を変化させているが、必ずしもこの方法で閾値を求める必要はない。例えば、現像剤残量を取得している時間における電圧の平均値から閾値を求めてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
７  プロセスカートリッジ
３９  書込部
４０  読取部
１００  画像形成装置
２００  装着部
４０１  静電容量検出回路
４１０  モータ
４２０  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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