(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転することで現像剤を撹拌する撹拌部材と、現像剤を担持する現像ローラとを有し、駆動力が入力されることで前記撹拌部材と前記現像ローラとが共に回転するように構成された交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置であって、
カートリッジ内に光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射されてカートリッジ内を通った光を受光する受光素子と、
前記受光素子での受光量に基づく判定対象値が判定閾値を超えた場合にカートリッジが交換時期であると判定する判定手段とを備え、
前記判定閾値は、前記撹拌部材の１回転目に設定された値と、当該撹拌部材の所定回転目に設定された値とが異なり、
前記判定閾値は、前記撹拌部材の回転回数に応じて、１回転目から所定回転目までそれぞれ異なる値が設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判定対象値は、前記受光素子の出力値が受光基準値を超えた時間の割合であ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】
前記判定対象値は、前記受光素子の出力値であ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】
回転することで現像剤を撹拌する撹拌部材と、現像剤を担持する現像ローラとを有し、駆動力が入力されることで前記撹拌部材と前記現像ローラとが共に回転するように構成された交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置であって、
カートリッジ内に光を出射する発光素子と、
前記発光素子から出射されてカートリッジ内を通った光を受光する受光素子と、
前記受光素子の出力値が第１の閾値を超えた時間の割合が第２の閾値を超えた場合にカートリッジが交換時期であると判定する判定手段とを備え、
前記第１の閾値および前記第２の閾値の少なくとも一方は、前記撹拌部材の１回転目に設定された値と、当該撹拌部材の所定回転目に設定された値とが異なり、
前記第１の閾値および前記第２の閾値の少なくとも一方は、前記撹拌部材の回転回数に応じて、１回転目から所定回転目までそれぞれ異なる値が設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記所定回転は、前記受光素子の出力値が安定するまでの前記撹拌部材の回転回数であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項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、交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置が知られている。例えば、特許文献１には、カートリッジの側壁に対向する一対の光透過窓を設け、一方の光透過窓から入射した光を他方の光透過窓から検知することで得られる受光信号に基づいてカートリッジ内の現像剤の残量を検出する構成が開示されている。そして、画像形成装置では、検出したカートリッジ内の現像剤の量に基づいて、例えば、カートリッジの交換時期などを判定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、カートリッジ内の現像剤は、現像ローラと層厚規制ブレードなどとの間で繰り返し摩擦を受けたり、撹拌部材によって繰り返し撹拌されたりすることで、徐々に帯電性能が低下することが知られている。そのため、画像形成装置においては、動作時における現像ローラや撹拌部材の回転回数を少なくすることが検討されているが、その場合、従来のカートリッジの交換時期の判定方法によると、特に１回の画像形成動作における印刷枚数が少ない状況において、カートリッジの交換時期を精度良く判定することができない可能性があることが見出された。
【０００５】
すなわち、カートリッジ内の現像剤は、撹拌部材の回転によってカートリッジ内に飛散するが、特にその量が少なくなってくると、撹拌部材の回転初期は、底に溜まった現像剤が十分に飛散していないため、入射された光がカートリッジ内を通過しやすくなり、受光素子での受光量（受光した光の強度）が大きくなる。そのため、撹拌部材の回転初期（１回の画像形成動作における印刷枚数が少ない場合）に、従来の方法でカートリッジの交換時期を判定すると、本来は、現像剤が十分に残っているにも拘わらず、カートリッジが交換時期であると判定してしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、以上のような背景に鑑みてなされたものであり、現像剤の帯電性能の低下を抑制しつつ、精度良くカートリッジの交換時期を判定することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、回転することで現像剤を撹拌する撹拌部材と、現像剤を担持する現像ローラとを有し、駆動力が入力されることで前記撹拌部材と前記現像ローラとが共に回転するように構成された交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置であって、カートリッジ内に光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射されてカートリッジ内を通った光を受光する受光素子と、前記受光素子での受光量に基づく判定対象値が判定閾値を超えた場合にカートリッジが交換時期であると判定する判定手段とを備え、前記判定閾値は、前記撹拌部材の１回転目に設定された値と、当該撹拌部材の所定回転目に設定された値とが異なり、前記判定閾値は、前記撹拌部材の回転回数に応じて、１回転目から所定回転目までそれぞれ異なる値が設定されていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、回転することで現像剤を撹拌する撹拌部材と、現像剤を担持する現像ローラとを有し、駆動力が入力されることで前記撹拌部材と前記現像ローラとが共に回転するように構成された交換可能なカートリッジ内の現像剤の量を光学的に検出するように構成された画像形成装置であって、カートリッジ内に光を出射する発光素子と、前記発光素子から出射されてカートリッジ内を通った光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力値が第１の閾値を超えた時間の割合が第２の閾値を超えた場合にカートリッジが交換時期であると判定する判定手段とを備え、前記第１の閾値および前記第２の閾値の少なくとも一方は、前記撹拌部材の１回転目に設定された値と、当該撹拌部材の所定回転目に設定された値とが異なり、前記第１の閾値および前記第２の閾値の少なくとも一方は、前記撹拌部材の回転回数に応じて、１回転目から所定回転目までそれぞれ異なる値が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
このように構成された画像形成装置によれば、判定閾値や、第１の閾値と第２の閾値の少なくとも一方は、受光素子での受光量が大きくなる撹拌部材の１回転目に設定された値と、当該撹拌部材の所定回転目に設定された値とが異なるので、１回転目と所定回転目においてカートリッジ内の現像剤の量が同程度と判定されるような閾値を適切に設定することで、撹拌部材の回転回数によらずに精度良くカートリッジの交換時期を判定することができる。また、交換時期の判定のために、撹拌部材を現像剤がカートリッジ内に均一に飛散するまで回転させるような構成と比較して、撹拌部材および撹拌部材と共に回転するように構成された現像ローラの総回転回数を減らすことができ、現像剤の帯電性能の低下を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、現像剤の帯電性能の低下を抑制しつつ、精度良くカートリッジの交換時期を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】現像カートリッジの断面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図３】現像カートリッジ周辺の構成を併せて示す図２のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】受光素子の出力電圧値を示すタイムチャート（ａ）と、判定閾値の一例を示すテーブル（ｂ）である。
【図５】第２実施形態に係る現像カートリッジの交換時期判定の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［第１実施形態］
次に、本発明の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の概略構成について簡単に説明した後、本発明の特徴部分に係るレーザプリンタ１の詳細な構成について説明する。
【００１３】
ここで、以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
【００１４】
＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、用紙Ｓを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｓ上にトナー像（現像剤像）を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｓ上のトナー像を熱定着する定着装置８とを主に備えている。
【００１５】
給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、用紙Ｓを収容する給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から用紙Ｓを送り出す用紙供給機構３２とを主に備えている。給紙トレイ３１内の用紙Ｓは、用紙供給機構３２によって１枚ずつ分離され、プロセスカートリッジ５（感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間）に向けて供給される。
【００１６】
露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、感光体ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。
【００１７】
プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体筐体２に設けられたカバー２１を開いたときにできる開口２Ａから本体筐体２に対して着脱可能（交換可能）に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、ドラムユニット６と、カートリッジの一例としての現像カートリッジ７とから構成されている。
【００１８】
現像カートリッジ７は、ドラムユニット６に対して着脱自在となっており、ドラムユニット６に装着された状態で、本体筐体２に対して交換可能に装着されるように構成されている。この現像カートリッジ７は、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナー（現像剤）を収容するトナー収容部７４と、撹拌部材の一例としてのアジテータ７５とを主に備えている。
【００１９】
現像カートリッジ７では、トナー収容部７４内のトナーは、回転するアジテータ７５によって撹拌されつつ供給ローラ７２に向けて搬送（供給）された後、現像ローラ７１と供給ローラ７２の回転に伴って、供給ローラ７２から現像ローラ７１に供給される。現像ローラ７１上に供給されたトナーは、現像ローラ７１の回転に伴って、層厚規制ブレード７３と現像ローラ７１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。
【００２０】
ドラムユニット６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。このドラムユニット６では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光によって露光されることで、感光体ドラム６１の表面に静電潜像が形成される。
【００２１】
そして、現像ローラ７１上に担持されているトナーが、感光体ドラム６１の表面に形成された静電潜像に供給されることで、感光体ドラム６１の表面にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｓが搬送されることで、感光体ドラム６１の表面に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。
【００２２】
定着装置８は、プロセスカートリッジ５の後方に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。この定着装置８では、用紙Ｓ上に転写されたトナー像を、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過する間に熱定着させている。トナー像が熱定着された（画像が形成された）用紙Ｓは、排紙ローラ２３によって排紙トレイ２２上に排出される。
【００２３】
＜レーザプリンタの詳細構成＞
次に、本発明の特徴部分に係るレーザプリンタ１の詳細な構成について説明する。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、現像カートリッジ７は、前記した現像ローラ７１やトナー収容部７４、アジテータ７５などのほか、さらにギヤ機構７６を備えている。
トナー収容部７４の左右の側壁（符号省略）には、左右方向において対向する一対の透明な光透過部７４Ａが設けられている（図３も参照）。
【００２４】
アジテータ７５は、トナー収容部７４の左右の側壁に回転可能に支持された回転軸７５Ａと、回転時にトナー収容部７４内のトナーＴを撹拌・搬送する可撓性シート部材７５Ｂと、回転時に光透過部７４Ａに付着したトナーＴを拭き取るワイパー７５Ｃとを主に有している。
【００２５】
ギヤ機構７６は、レーザプリンタ１から入力される駆動力を現像ローラ７１、供給ローラ７２およびアジテータ７５に伝達するための機構であり、現像カートリッジ７の左側面に設けられている。このギヤ機構７６は、駆動力が入力される入力ギヤ７６Ａと、入力ギヤ７６Ａと噛み合う現像ローラギヤ７６Ｂおよび供給ローラギヤ７６Ｃと、入力ギヤ７６Ａに中間ギヤ７６Ｄを介して噛み合うアジテータギヤ７６Ｅとから主に構成されている。
【００２６】
現像ローラギヤ７６Ｂ、供給ローラギヤ７６Ｃおよびアジテータギヤ７６Ｅは、それぞれ、現像ローラ７１、供給ローラ７２およびアジテータ７５を回転駆動させるギヤであり、現像ローラ７１、供給ローラ７２およびアジテータ７５の各回転軸の端部に一体に設けられている。このようなギヤ機構７６により、現像カートリッジ７では、入力ギヤ７６Ａに駆動力が入力されることで現像ローラ７１とアジテータ７５とが共に回転するようになっている。
【００２７】
図３に示すように、現像カートリッジ７が装着されるレーザプリンタ１は、本体筐体２内に、駆動源となるモータＭと、発光素子９１と、受光素子９２と、レーザプリンタ１の動作を制御する制御装置１００とを備えている。
【００２８】
モータＭの駆動力は、図示しない公知の駆動力伝達機構によって現像カートリッジ７のギヤ機構７６（入力ギヤ７６Ａ）に入力され、現像ローラ７１やアジテータ７５などに伝達される。
【００２９】
発光素子９１と受光素子９２は、本体筐体２に装着された現像カートリッジ７の一対の光透過部７４Ａを挟むように対向して配置されている。このような発光素子９１および受光素子９２としては、例えば、公知の光センサを採用することができる。発光素子９１から出射された光（破線参照）は、一方の光透過部７４Ａを通って現像カートリッジ７（トナー収容部７４）内に入り、他方の光透過部７４Ａを通って受光素子９２で受光される。
【００３０】
受光素子９２は、受光量（受光した光の強度）に応じて出力電圧値（出力値）が変化する素子であり、光を受光することで、図４（ａ）に示すような受光信号を制御装置１００（判定手段１１０）に出力する。なお、本実施形態では、受光素子９２として、受光した光の強度が小さいときに出力電圧値が小さくなり、受光した光の強度が大きいときに出力電圧値が大きくなるものを採用している。
【００３１】
なお、図２（ａ）に二点鎖線で示すように、現像カートリッジ７内のトナーＴの量が多い場合、現像カートリッジ７内に入った光は、トナーＴによって遮られるので、受光素子９２ではほとんど受光されない。図４（ａ）に示すような受光信号が得られるのは、現像カートリッジ７内のトナーＴの量がある程度少なくなってからである。
【００３２】
図３に戻り、制御装置１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェースなどを備えて構成されており、予め設定されたプログラムなどに従ってレーザプリンタ１の各部を制御する。この制御装置１００は、本発明に関連する機能部として、判定手段１１０を主に備えている。
【００３３】
判定手段１１０は、受光素子９２から出力された受光信号に基づいて現像カートリッジ７の交換時期を判定する機能を有している。具体的に、判定手段１１０は、図４（ａ）に示すように、画像形成動作が開始されるなどしてアジテータ７５が回転を開始したとき、まず、アジテータ７５の各回転（１周期）ごとに、受光素子９２での受光量に基づく出力電圧値が、予め設定された受光基準値Ｖ１を超えた時間を算出する。
【００３４】
次に、判定手段１１０は、各回転において、１周期（アジテータ７５が１回転する時間）に占める、出力電圧値が予め設定された受光基準値Ｖ１を超えた時間の割合（以下、判定対象値という。）を算出する。そして、判定手段１１０は、算出した判定対象値が予め設定された所定の割合（以下、判定閾値という。）を超えたか否かを判定し、判定対象値が判定閾値を超えた場合に現像カートリッジ７が交換時期であると判定するように構成されている。
【００３５】
したがって、例えば、３回転目（判定閾値１０％）において、判定対象値が１１％であった場合には、判定対象値が判定閾値を超えるので、判定手段１１０は、現在装着されている現像カートリッジ７が交換時期であると判定することとなる。
【００３６】
ところで、現像カートリッジ７内のトナーＴは、アジテータ７５が回転することで現像カートリッジ７内に飛散するが、特に図２（ａ）に実線で示すようにトナーＴの量が少なくなってくると、アジテータ７５の回転初期（図４（ａ）における１〜２回転目）は、底に溜まったトナーが十分に飛散していないため、入射された光が現像カートリッジ７内を通過しやすくなり、受光素子９２の出力電圧値が大きくなる。
【００３７】
そのため、例えば、１回転目と３回転目において、算出したそれぞれの判定対象値に対し、同じ値の判定閾値（例えば１０％）を適用して現像カートリッジ７の交換時期を判定すると、判定結果が変わる（逆になる）可能性がある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、判定閾値は、アジテータ７５の回転回数に応じて、１回転目から、所定回転の一例としての３回転目まで、それぞれ異なる値が設定されている。具体的には、判定閾値は、図４（ｂ）に示すように、出力電圧値が大きくなる１回転目は大きな値（５０％）に設定され、出力電圧値が１回転目より小さくなる２回転目は１回転目よりも小さな値（２０％）に設定され、出力電圧値が２回転目より小さくなる３回転目は２回転目よりも小さな値（１０％）に設定されている。
【００３９】
また、図４（ａ）に示すように、３回転（所定回転）以降は、受光素子９２の出力電圧値（受光信号の波形）が安定するので、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、３回転目以降の判定閾値は同じ値（１０％）に設定されている。
【００４０】
以上のようなレーザプリンタ１によれば、アジテータ７５の回転回数によらずに精度良く現像カートリッジ７の交換時期を判定することができる。
【００４１】
すなわち、例えば、３回転目以降の判定では交換時期でないと判定される（トナーＴが十分に残っている）状況において、１回転目で算出された判定対象値が４０％である場合、判定閾値として３回転目以降と同じ１０％を適用すると、交換時期であると判定されてしまう。一方、本実施形態のように、出力電圧値が大きくなる１回転目の判定で２回転目以降よりも大きい判定閾値５０％を適用することで、交換時期でないと判定することができるので、精度良く交換時期を判定することが可能となる。
【００４２】
また、例えば、１〜２回転目の判定では交換時期であると判定される（トナーＴが残っていない）状況において、３回転目で算出された判定対象値が１５％である場合、判定閾値として２回転目と同じ２０％を適用すると、交換時期でないと判定されてしまう。一方、本実施形態のように、出力電圧値が小さくなる３回転目（以降）の判定で１〜２回転目よりも小さい判定閾値１０％を適用することで、交換時期であると判定することができるので、精度良く交換時期を判定することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態のレーザプリンタ１によれば、アジテータ７５、および、アジテータ７５と共に回転する現像ローラ７１の総回転回数を減らすことができるので、トナーＴの帯電性能の低下を抑制することができる。
【００４４】
例えば、従来の画像形成装置には、受光信号が安定しないアジテータ７５の回転初期（例えば１〜２回転目）には交換時期の判定を実行せず、受光信号が安定した後（例えば３回転目以降）に交換時期の判定を行うように構成されたものがある。そして、このような画像形成装置では、印刷枚数が少ない印刷ジョブ（例えば、１回の画像形成動作で１枚の用紙Ｓに画像を形成する印刷ジョブ）に基づく画像形成動作は回転初期のうちにアジテータ７５が停止してしまうことがあるため、印刷枚数が少ない印刷ジョブが連続して入力される場合には交換時期の判定ができないこととなる。
【００４５】
そこで、交換時期を判定するために、印刷枚数が少ない印刷ジョブに基づく画像形成動作の完了後、アジテータ７５を回転初期を超えて引き続き回転させて、受光信号が安定した後に交換時期の判定を行うように構成することも考えられるが、このような構成では、アジテータ７５や連動して回転する現像ローラ７１の総回転数が増えてしまうため、トナーＴの帯電性能が低下しやすくなる。
【００４６】
一方、本実施形態では、印刷枚数が少ない印刷ジョブが入力された場合であっても、アジテータ７５をトナーＴが現像カートリッジ７内に均一に飛散するまで（２回転を超えて）回転させることなく、交換時期の判定が実行できるので、アジテータ７５および現像ローラ７１の総回転回数を減らすことができ、トナーＴの帯電性能の低下を抑制することができる。
【００４７】
そして、これにより、現像カートリッジ７の寿命を長くすることが可能となる。また、従来と同程度の寿命を確保しながら現像カートリッジ７に収容するトナーＴの初期容量を減らすことができるので、現像カートリッジ７やレーザプリンタ１の小型化を図ることが可能となる。
【００４８】
なお、所定回転（３回転）は、受光信号の波形が安定するまでのアジテータ７５の回転回数であるので、３回転以降は、判定閾値を同じ値とすることができる。これにより、予め設定される判定閾値の数（記憶させる情報量）を減らすことができる。
【００４９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、前記した第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。
【００５０】
前記第１実施形態では、判定対象値が、受光素子９２の出力電圧値が受光基準値Ｖ１（図４（ａ）参照）を超えた時間の割合であったが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施形態は、判定対象値（および判定閾値）の他の例を示すものである。
【００５１】
本実施形態の判定手段１１０は、図５に示すように、受光素子９２の出力電圧値が受光基準値（Ｖ１〜Ｖ３）を超えた場合に、現像カートリッジ７が交換時期であると判定するように構成されている。すなわち、本実施形態では、判定対象値は、受光素子９２の出力電圧値であり、受光基準値（Ｖ１〜Ｖ３）が判定閾値に相当する。
【００５２】
そして、本実施形態においても、受光基準値（判定閾値）は、アジテータ７５の回転回数に応じて、１回転目から３回転目（３回転目以降）まで、それぞれ異なる値が設定されている。具体的には、受光基準値は、出力電圧値が大きくなる１回転目は大きな値（Ｖ３）に設定され、出力電圧値が１回転目より小さくなる２回転目は１回転目よりも小さな値（Ｖ２）に設定され、出力電圧値が２回転目より小さくなる３回転目は２回転目よりも小さな値（Ｖ１）に設定されている（Ｖ３＞Ｖ２＞Ｖ１）。
【００５３】
以上のような本実施形態によっても、アジテータ７５の回転回数によらずに比較的精度良く現像カートリッジ７の交換時期を判定することができるとともに、アジテータ７５および現像ローラ７１の総回転回数を減らして、トナーＴの帯電性能の低下を抑制することができる。
【００５４】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前記第２実施形態では、判定手段１１０は、受光素子９２の出力電圧値が受光基準値Ｖ１〜Ｖ３を超えた場合に、現像カートリッジ７が交換時期であると判定するように構成されていた。本実施形態は、第２実施形態と同様に受光基準値（本実施形態では第１の閾値という。）を異なる値に設定しつつ、第１実施形態と同様の方法で交換時期を判定する形態である。
【００５５】
具体的に、本実施形態の判定手段１１０は、図５に示すように、受光素子９２の出力電圧値が第１の閾値Ｖ１〜Ｖ３を超えた場合、第１実施形態の場合と同様に、まず、出力電圧値が第１の閾値Ｖ１〜Ｖ３を超えた時間を算出する。
【００５６】
次に、判定手段１１０は、そのときの回転において、１周期に占める、出力電圧値が第１の閾値Ｖ１〜Ｖ３を超えた時間の割合を算出する。例えば、１回転目であれば、その１周期に占める、出力電圧値が第１の閾値Ｖ３を超えた時間の割合を算出し、４回転目であれば、その１周期に占める、出力電圧値が第１の閾値Ｖ１を超えた時間の割合を算出する。
【００５７】
そして、判定手段１１０は、算出した割合が予め設定された所定の割合（以下、第２の閾値といい、本実施形態では各回転回数の間で共通の１つの値とする。）を超えたか否かを判定し、算出した割合が第２の閾値を超えた場合に現像カートリッジ７が交換時期であると判定する。例えば、第２の閾値がアジテータ７５の回転回数によらずに１０％に設定されているとすれば、算出した割合が１１％であった場合には、算出した割合が第２の閾値を超えるので、判定手段１１０は、現像カートリッジ７が交換時期であると判定する。
【００５８】
以上説明した本実施形態によれば、前記した第２実施形態の場合よりも、より精度良く現像カートリッジ７の交換時期を判定することができる。また、前記した各実施形態の場合と同様に、アジテータ７５および現像ローラ７１の総回転回数を減らして、トナーＴの帯電性能の低下を抑制することができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、第１の閾値だけが、アジテータ７５（撹拌部材）の回転回数に応じて、１回転目から３回転目以降（所定回転目）までそれぞれ異なる値に設定されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、第１の閾値および第２の閾値の両方が、撹拌部材の回転回数に応じて、１回転目から所定回転目までそれぞれ異なる値に設定されていてもよい。ちなみに、本実施形態において、第２の閾値（判定閾値に相当）だけを撹拌部材の回転回数に応じてそれぞれ異なる値に設定した場合、前記した第１実施形態と同様の形態となる。
【００６０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【００６１】
前記実施形態における所定回転（受光素子の出力値が安定するまでの撹拌部材の回転回数）や判定閾値などの具体的な値は一例であり、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。すなわち、例えば、受光素子の出力値が安定するまでの撹拌部材の回転回数は、カートリッジの容積（収容可能な現像剤の量）や撹拌部材の回転速度などによって異なる値となる。
【００６２】
前記実施形態では、３回転（所定回転）目以降の判定閾値が同じ値に設定されていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、判定閾値は、所定回転目以降も回転回数に応じて異なる値を設定してもよい。これにより、各回転における交換時期の判定精度をより高めることも可能となる。
【００６３】
前記実施形態では、判定閾値が１回転目から３回転（所定回転）目までそれぞれ異なる値に設定されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、判定閾値は、１回転目が第１の判定閾値、２回転目と３回転目が第２の判定閾値、４回転（所定回転）目が第３の判定閾値というように設定されていてもよい（第１〜第３の判定閾値はそれぞれ異なる値である。）。さらに述べると、本発明において、判定閾値は、少なくとも撹拌部材の１回転目に設定された値と、当該撹拌部材の所定回転目に設定された値とが異なっていればよい。
【００６４】
前記実施形態におけるアジテータ７５（撹拌部材）の具体的な構成は一例であり、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、撹拌部材は、回転方向に複数の可撓性シート部材を備える構成であってもよいし、特許文献１に記載されているような遮光部材を備える構成であってもよい。
【００６５】
前記実施形態では、受光した光の強度が小さいときに出力電圧値が小さくなり、受光した光の強度が大きいときに出力電圧値が大きくなる受光素子９２を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、受光した光の強度が小さいときに出力電圧値が大きくなり、受光した光の強度が大きいときに出力電圧値が小さくなる受光素子を採用してもよい。
【００６６】
前記実施形態では、現像カートリッジ７（カートリッジ）を、ドラムユニット６に装着された状態（プロセスカートリッジ５の状態）で本体筐体２に対して交換可能な構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、カートリッジを、本体筐体に対して直接交換可能な構成としてもよい。
【００６７】
前記実施形態では、カートリッジとして現像カートリッジ７を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、前記実施形態のドラムユニット６と現像カートリッジ７が一体（着脱不能）に形成されたプロセスカートリッジなどであってもよい。
【００６８】
前記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、配列されたＬＥＤによって感光体を露光するＬＥＤプリンタなどであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１      レーザプリンタ
７      現像カートリッジ
７１    現像ローラ
７５    アジテータ
７６    ギヤ機構
９１    発光素子
９２    受光素子
１１０  判定手段
Ｔ      トナー
【図１】
0005327250.tif 000002
【図２】
0005327250.tif 000003
【図３】
0005327250.tif 000004
【図４】
0005327250.tif 000005
【図５】
0005327250.tif 000006