(57)【要約】    【課題】予め収容されるトナーの量が少ないトナー収容容器が装着されても、トナーの残量およびトナーがなくなったことを適切に判定できる画像形成装置を提供する。    【解決手段】トナー収容容器が装着される装着部と、トナー収容容器が装着されたことを検出する装着検出回路と、トナー補給機構を作動させてトナーを現像装置へ補給し、かつ、補給されたトナーの量を算出しトナーがなくなったことを判定する制御部とを備え、装着部に所定の第１基準量のトナーを予め収容する第１トナー収容容器およびより少ない所定の第２基準量のトナーを予め収容する第２トナー収容容器が選択的に装着され、制御部は、装着されたトナー収容容器の種類を認識し、第１トナー収容容器が装着された場合と第２トナー収容容器が装着された場合とで、異なる種類のデータを用いて補給されたトナーの量を算出しトナーがなくなったことを判定する画像形成装置。【選択図】図８
2020134589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成された感光体上にトナー像を形成する現像装置と、
トナー収容容器が装着される装着部と、
前記装着部へ前記トナー収容容器が装着されたことを検出する装着検出回路と、
装着された前記トナー収容容器から前記現像装置へトナーを補給するトナー補給機構と、
前記トナー補給機構を作動させて前記トナーを前記現像装置へ補給し、かつ、補給によりトナーがなくなったことを判定する制御部とを備え、
前記装着部には、所定の第１基準量のトナーを予め収容する第１トナー収容容器および前記第１基準量より多い所定の第２基準量のトナーを予め収容する第２トナー収容容器が選択的に装着され、
前記制御部は、前記装着検出回路によってトナー収容容器が装着されたことおよび装着されたトナー収容容器の種類を認識し、第１トナー収容容器が装着された場合と第２トナー収容容器が装着された場合とで、異なる種類のデータを用いてトナーがなくなったことを判定する画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、補給されたトナーの量を算出し、かつ、前記第１トナー収容容器が装着された場合、トナー補給判定に係る第１種類のデータを用いて補給されたトナーの量を算出し補給されたトナーの量が第１基準量に達した場合にトナーがなくなったと判定する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像装置内のトナーの量を検出するトナーセンサーをさらに備え、
前記制御部は、補給されたトナーの量が前記第１基準量に達するか、または予め定められた期間を超えて前記トナー補給機構を作動させても前記現像装置内のトナーの量が予め定められた基準値に達しないかの何れかの条件が満たされた場合にトナーがなくなったと判定する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２トナー収容容器が装着された場合、トナー補給判定に係る第２種類のデータを用いて補給されたトナーの量を算出し、予め定められた期間を超えて前記トナー補給機構を作動させても前記現像装置内のトナーの量が予め定められた基準値に達しない場合にトナーがなくなったと判定する請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー収容容器が予め収容するトナーの量および前記第１種類のデータまたは前記第２種類のデータを格納し、前記トナー収容容器に配置される不揮発性の記憶素子をさらに備え、
前記第１種類のデータは、前記トナー収容容器が装着されてから前記感光体上に形成する静電潜像に対応してトナー像として使用されるべきトナーの理論使用量であり、
前記第２種類のデータは、前記トナー収容容器が装着されてから前記トナー補給機構が作動した累積作動時間に係るものであり、
前記制御部は、装着されたトナー収容容器の種類に応じ、前記累積作動時間に係るデータまたは前記理論使用量に係るデータの何れかを参照および更新し、補給されたトナーの量を算出し、トナーがなくなったことを判定する請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
ユーザーに装置の状態を表示する表示部をさらに備え、
前記制御部は、装着されたトナー収容容器が予め収容するトナーの量と、そのトナー収容容器が装着されてから補給されたトナーの量とに基づいて、トナー残量およびトナーがなくなったことを前記表示部に表示させる請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
トナー残量が予め定められた閾値を超えるにもかかわらず、予め定められた期間を超えて前記トナー補給機構を作動させても前記トナーセンサーが検出するトナーの量が予め定められた基準値に達しない場合、前記制御部は、トナー補給に異常があると判定する請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、トナー補給に異常があると判定した場合に、トナー補給の異常を前記表示部に表示させる請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関し、より詳細には現像装置へ補給されるトナーを収容するトナー収容容器であって、所定の第１基準量のトナーを予め収容するものと前記第１基準量より少ない第２基準量のトナーを予め収容するものとが選択的に装着される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一般に、表面に静電潜像が形成される感光体と、形成された静電潜像に粉体のトナーを付着させて可視像（トナー像）を形成する現像装置と、形成されたトナー像をシート上に転写する転写機構と、転写されたトナーを加熱溶融してシートに定着させる定着機構とを有する。
形成されたトナー像の量だけ現像装置から感光体へトナーが移動するので、それに応じた量のトナーを現像装置へ補給する必要がある。
【０００３】
画像形成装置に装着可能な形状を有するトナー収容容器（以下、トナーカートリッジともいう）に予め所定量のトナーを入れてユーザーに提供する態様が一般的である。装着されたトナーカートリッジ内のトナーがなくなったら、そのトナーカートリッジをユーザーが取り外して新たなトナーカートリッジに交換する。即ち、所定量のトナーを予め収容するトナーカートリッジが、交換用として市場に流通する。ユーザーは、画像形成装置に装着されたトナーカートリッジ内のトナーがなくなる前に新たな交換用トナーカートリッジを入手し、交換に備えるのが通常である。
【０００４】
それを可能にするため、トナーカートリッジ内のトナーの残量、および、トナーがなくなったことを検出してユーザーに知らせる手段が画像形成装置に用意されている。
例えば、現像装置内のトナー濃度を検出する濃度センサーに基づいて、トナーカートリッジ内のトナーがなくなったことを検出する手法が知られている。また、感光体に書き込まれる画素数をカウントし、その累積からトナー消費量を推定する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。あるいは、回転によりトナーを現像装置へ搬送するモータの回転時間あるいは回転数の累積からトナーカートリッジ内のトナーの消費量を推定する手法が用いられている。
【０００５】
トナーカートリッジの頻繁な交換はユーザーにとって煩雑なため、交換用のトナーカートリッジを提供する事業者は、相応の量のトナーを予めトナーカートリッジに入れて提供している。一方、画像形成装置のサイズの制約や、開封後長期に渡って高温多湿環境下に放置されると品質劣化を招くことがある。これらを回避する観点から、必要以上のトナーを予めトナーカートリッジに入れて提供するのは合理的でない。また、交換用のトナーカートリッジに入れておくトナーの量は、画像形成装置の想定使用枚数等に応じた適切な量である必要がある。
【０００６】
一方、工場出荷される画像形成装置には、画像形成装置の設置調整用トナーカートリッジが同梱される。同梱されるトナーカートリッジは、画像形成装置の設置調整ができれば足りることから、交換用として市場に流通するトナーカートリッジに比べると少量のトナーを予め収容した設置調整用トナーカートリッジが用いられることがある。ただし、設置調整用トナーカートリッジは、交換用のトナーカートリッジと比べて容器の形状は基本的に同一である。また、収容されるトナーの特性も同一である。異なるのは、予め収容するトナーの量である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１３９１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
トナーが容器内の端部に片寄った状態で画像形成装置に装着されると、偏りの状態によって、トナー補給機構が作動してからすぐに現像装置へトナーが補給される場合と、遅れて現像装置へトナーが供給される場合とがある。
交換用のトナーカートリッジは、設置調整用トナーカートリッジに比べて予め収容するトナーの量が多い。言い換えると、トナーカートリッジ内でトナーのない空間はより小さい。そのために、容器内におけるトナーの偏りの影響はより小さい。
逆に、設置調整用トナーカートリッジは、交換用のものに比べてトナーカートリッジ内でトナーのない空間がより大きく、トナーの偏りの影響がより顕著に表れる。
【０００９】
上述のように、画像形成装置は、トナー収容容器内のトナーの残量、および、トナーがなくなったことを検出してユーザーに知らせる手段を有している。しかし、粉体であるトナーの挙動を精度よく検出するのは容易でない。
トナー収容容器内のトナーがなくなった状態は、現像装置内のトナー濃度を検出することで間接的に検出できる。トナーの消費量を逐次検出するのはさらに難しいため、例えば、感光体に書き込まれる画素数をカウントしてその累積からトナー消費量を推定する手法が用いられる。
【００１０】
あるいは、回転によりトナーを現像装置へ搬送するモータの回転時間あるいは回転数の累積に基づいてトナー収容容器内のトナーの消費量を推定する手法が取られる。
いずれの場合も、トナーの消費量を直接検出するのでなく、トナーの補給に関連するデータを用いて間接的に推定するものである。
トナーの偏りの影響が顕著に表れると、推定したトナー消費量と実際のトナー消費量との誤差が大きくなる。
【００１１】
この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、予め収容されるトナーの量が少なくて偏りの影響が大きなトナー収容容器が装着された場合でも、トナーの残量およびトナーがなくなったことを適切に判定できる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、静電潜像が形成された感光体上にトナー像を形成する現像装置と、トナー収容容器が装着される装着部と、前記装着部へ前記トナー収容容器が装着されたことを検出する装着検出回路と、装着された前記トナー収容容器から前記現像装置へトナーを補給するトナー補給機構と、前記トナー補給機構を作動させて前記トナーを前記現像装置へ補給し、かつ、補給によりトナーがなくなったことを判定する制御部とを備え、前記装着部には、所定の第１基準量のトナーを予め収容する第１トナー収容容器および前記第１基準量より少ない所定の第２基準量のトナーを予め収容する第２トナー収容容器が選択的に装着され、前記制御部は、前記装着検出回路によってトナー収容容器が装着されたことおよび装着されたトナー収容容器の種類を認識し、第１トナー収容容器が装着された場合と第２トナー収容容器が装着された場合とで、異なる種類のデータを用いてトナーがなくなったことを判定する画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明による画像形成装置において、制御部は、前記装着検出回路によってトナー収容容器が装着されたことおよび装着されたトナー収容容器の種類を認識し、第１トナー収容容器が装着された場合と第２トナー収容容器が装着された場合とで、異なる種類のデータを用いてトナーがなくなったことを判定するので、予め収容されるトナーの量が少なく偏りの影響が大きなトナー収容容器が装着された場合でも、トナーがなくなったことを適切に報知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の画像形成装置の一実施形態であるデジタル複合機の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示すデジタル複合機の本体部分の構成を示す断面図である。
【図３】図１に示すデジタル複合機の操作ユニットに表示される操作画面の例を示す説明図である。
【図４】図１に示すデジタル複合機における一対の現像装置およびトナーカートリッジの構成を示す説明図である。
【図５】図１に示すデジタル複合機のトナーカートリッジ、駆動部および補給路の構成を示す分解斜視図である。
【図６Ａ】この実施形態において、交換用トナーカートリッジを上方から見た構成を示す水平断面図である。
【図６Ｂ】この実施形態において、交換用トナーカートリッジの奥側にトナーが偏った状態を示すグラフである。
【図６Ｃ】図６Ｂに示す状態の交換用トナーカートリッジが装着された場合のトナー補給時間に伴うトナー残量の推移を示すグラフである。
【図６Ｄ】この実施形態において、交換用トナーカートリッジの手前側にトナーが偏った状態を示すグラフである。
【図６Ｅ】図６Ｄに示す状態の交換用トナーカートリッジが装着された場合のトナー補給時間に伴うトナー残量の推移を示すグラフである。
【図７Ａ】この実施形態において、設置調整用トナーカートリッジを上方から見た構成を示す水平断面図である。
【図７Ｂ】この実施形態において、設置調整用トナーカートリッジの奥側にトナーが偏った状態を示すグラフである。
【図７Ｃ】図７Ｂに示す状態の設置調整用トナーカートリッジが装着された場合のトナー補給時間に伴うトナー残量の推移を示すグラフである。
【図７Ｄ】この実施形態において、設置調整用トナーカートリッジの手前側にトナーが偏った状態を示すグラフである。
【図７Ｅ】図７Ｄに示す状態の設置調整用トナーカートリッジが装着された場合のトナー補給時間に伴うトナー残量の推移を示すグラフである。
【図８】この実施形態において、制御部が装着されたトナーカートリッジに関して実行する処理を示すフローチャートである。
【図９】この実施形態において、トナーカートリッジ装着時に制御部が実行するチェック動作に係る処理を示すフローチャートである。
【図１０】この実施形態において、制御部が実行する交換用トナーのトナーエンド判定に係る処理を示すフローチャートである。
【図１１】この実施形態において、制御部が実行する設置調整用トナーカートリッジのトナーエンド判定に係る処理を示すフローチャートである。
【図１２】この実施形態において、操作画面に表示されるトナー残量の表示の一例を示す説明図である。
【図１３】この実施形態において、操作画面に表示されるトナーエンド警告の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
（実施の形態１）
≪画像形成装置の構成例≫
図１は、この発明の画像形成装置の一実施形態であるデジタル複合機の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示すデジタル複合機１００の本体部分の機構的構成を示す断面図である。
図１に示すように、デジタル複合機１００は、原稿搬送ユニット１０３、操作ユニット１０５、排出トレイ３９ａ、３９ｂを備える。
図２に示すように、デジタル複合機１００は、原稿を読み取る画像読取デバイス１１１、原稿を読取り部に搬送する原稿搬送ユニット１０３、原稿搬送ユニット１０３および画像形成を行う画像形成デバイス１１５を有している。
【００１６】
ここで、図２に示すデジタル複合機１００の内部的な構成を簡単に説明しておく。
デジタル複合機１００においては、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像を印刷シートに印刷する。あるいは、単色（例えばブラック）を用いたモノクロ画像を印刷シートに印刷する。このため、現像装置１２、感光体ドラム１３、ドラムクリーニング装置１４、および帯電器１５等は、それぞれ４個ずつ設けられる。各色に応じた４種類のトナー像を形成するために、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応付けられて、４つの画像ステーションＰｂ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｙが構成されている。
【００１７】
各画像ステーションＰｂ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｙのいずれにおいても、次のようにしてトナー像が形成される。ドラムクリーニング装置１４が、感光体ドラム１３表面の残留トナーを除去および回収する。その後、帯電器１５が感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。そして、光走査装置１１が均一に帯電した表面を露光して表面に静電潜像を形成する。その後、現像装置１２が静電潜像を現像する。これにより、各感光体ドラム１３表面に各色のトナー像が形成される。現像装置１２にはトナーとキャリアからなる現像剤が入っており、現像装置内のトナー量、即ち現像剤中のトナー濃度を検出するトナー濃度センサー１２ｓが配置されている。
中間転写ベルト２１は矢印方向Ｃに周回移動する。ベルトクリーニング装置２２は周回移動する中間転写ベルト２１の残留トナーを除去および回収する。各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト２１に順次転写して重ね合わせられて、中間転写ベルト２１上にカラーのトナー像が形成される。
【００１８】
印刷シートは、ピックアップローラ３３により４つある給送トレイ１８の何れか一つから引出されて、シート搬送経路Ｒ１を介して２次転写装置２３へ給送される。あるいは、手差しトレイ１９から図示しないピックアップローラによって給送され、シート搬送経路Ｒ１を介して２次転写装置２３へ給送される。シート搬送経路Ｒ１には、印刷シートを一旦停止させて印刷シートの先端を揃えるレジストローラ３４が配置されている。また印刷シートの搬送を促す搬送ローラ３５等が配置されている。レジストローラ３４は、印刷シートを一旦停止させた後、中間転写ベルト２１と転写ローラ２３ａに挟まれたニップ域へトナー像の転写タイミングに合わせて印刷シートを搬送する。
【００１９】
２次転写装置２３の転写ローラ２３ａと中間転写ベルト２１との間にはニップ域が形成される。印刷シートがニップを通過するとき、中間転写ベルト２１の表面に形成されたカラーのトナー像が印刷シートに転写される。印刷シートは、ニップ域を通過した後、定着装置１７の加熱ローラ２４と加圧ローラ２５との間に挟まれて加熱および加圧される。この加熱および加圧により、カラーのトナー像が印刷シート上に定着される。
定着装置１７を通過した印刷シートは、排出ローラ３６ａまたは３６ｂを経て排出トレイ３９ａまたは３９ｂへ排出される。印刷シートの排出先は、後述する制御部１０１によって制御され、図示しない切替え機構によって排出トレイ３９ａおよび３９ｂの何れかへ印刷シートが導かれるように搬送経路が切替えられる。
【００２０】
≪操作画面≫
図３は、図１に示すデジタル複合機１００の操作ユニット１０５に表示される操作画面の一例を示す説明図である。図３に示すように、操作画面１２１は、中央部に、ユーザーがデジタル複合機１００に実行させたい画像形成処理（以下、モードともいう。また、実行中または実行待ちの画像形成処理をジョブともいう）や設定したい機能に係る操作画面を選択する複数のショートカットキー１２３を含む。ユーザーが右端にあるページ切替キー１２５をタップすると表示されていないページのショートカットキーに表示を切替えできる。
【００２１】
操作画面１２１の上部には、モード表示部１２７とジョブ状況キー１２９が配置されている。ユーザーがモード表示部１２７をタップすると制御部１０１は、タップしたモードに係る操作画面に表示を切り替える。ユーザーがジョブ状況キー１２９をタップすると、制御部１０１は、実行中または待機中のジョブを表示させる。
操作画面１２１の下部には、トナー残量表示１３１と機能選択アイコン１３３が配置されている。機能選択アイコン１３３は、ユーザーがデジタル複合機１００を使いやすくするために設定の操作を行うアイコンである。
トナー残量表示１３１には、トナーカートリッジ５１ｂ、５１ｃ、５１ｍ、５１ｙのトナー残量の程度がバーで表示される。制御部１０１は、各トナーカートリッジのトナー残量の表示を制御する。トナー残量表示１３１を見て、ユーザーは、それぞれのトナーカートリッジ５１ｂ、５１ｃ、５１ｍ、５１ｙのトナーがなくなり交換すべき時期の到来を予期することができ、新たなトナーカートリッジを予め用意しておける。
【００２２】
≪現像装置およびトナーカートリッジ≫
続いて、この発明に係る現像装置およびトナーカートリッジの構成例を述べる。
図４は、図１に示すデジタル複合機における一対の現像装置およびトナーカートリッジの構成を示す説明図である。図４において、現像装置１２およびトナーカートリッジ５１は、内部の構成が分かるように垂直断面を示している。４つの画像ステーションＰｂ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｙの何れも同様の構造を有している。図５は、図１に示すデジタル複合機のトナーカートリッジ、駆動部および補給路の構成を示す分解斜視図である。図５において、トナーカートリッジ５１ｂについては上蓋が外されて内部が露出した状態を示している。また、図６Ａは、上方から見たトナーカートリッジの構造（水平断面）を示す説明図である。
トナーカートリッジ５１ｂ、５１ｃ、５１ｍおよび５１ｙは、装着された状態で図５に示すように対応する駆動機構５３ｂ、５３ｃ、５３ｍ、５３ｙのカップリングとかみ合って駆動される。駆動源は、トナー補給モータ５２ｂ、５２ｃ、５２ｍ、５２ｙである。
【００２３】
例えば、トナーカートリッジ５１ｂについては、駆動機構５３ｂからの動力がカップリング５７ｂを介して螺旋形状のトナー搬送スクリュー５９ｂに伝達される。また、カップリング５８ｂを介して羽の付いたトナー攪拌シャフト６０ｂに伝達される。トナー攪拌シャフト６０ｂが回転すると、底部に溜まったトナーをすくい上げてトナー搬送スクリュー５９ｂが配置された溝部へ移動させる。羽の形状により１回転ですくい上げられるトナーの量の上限が決まる。また、トナー搬送スクリュー５９ｂが回転すると、溝部のトナーが図５の奥側（以下、Ｒ側ともいう。図４上で左側、図６Ａ上で右側）へ搬送される。
【００２４】
また、駆動機構５３ｂはコネクタ５４ｂを有している。トナーカートリッジ５１ｂは、コネクタ５４ｂと対をなす図示しないコネクタと、そのコネクタに接続される不揮発性記憶素子（図５に不図示）を有する。トナーカートリッジ５１ｂが装着されるとコネクタを介して不揮発性記憶素子が制御部１０１と電気的に接続される。制御部１０１は、不揮発性記憶素子に格納されたデータを参照でき、またデータの書き込み、書き換えができる。不揮発性記憶素子には、一例でシリアルバス型のＥＥＰＲＯＭ（この分野でＣＲＵＭとも呼ばれる）が適用可能である。
制御部１０１は、装着されたトナーカートリッジの不揮発性記憶素子に格納されたデータを参照して、トナーカートリッジの種類（ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの何れの色か、交換用トナーカートリッジか設置調整用トナーカートリッジか等）や履歴（トナー残量等）を認識する。また、使用に伴いトナー残量のデータを更新する。トナーカートリッジが有する不揮発性記憶素子にそのトナーカートリッジの特性や履歴に係るデータが格納される。よって、使用中のトナーカートリッジが一旦取り外されて再び装着された場合や、トナーエンドのトナーカートリッジが誤って装着された場合にも、制御部１０１は装着されたトナーカートリッジの履歴を知ることが可能である。
【００２５】
トナーカートリッジ５１ｂの溝部の奥端の底には開口部５６（後述の図６Ａ参照。図５に図示せず。）が設けられている。その開口部５６は、筒状のトナー補給路５５ｂの上端部とつながっている。トナー搬送スクリュー５９ｂにより奥側へ搬送されたトナーは、その開口部５６から下方へ落下する。図４に示すように、トナー補給路５５の下端は、現像装置１２とつながっている。トナー補給路５５を経て現像装置１２へ落下したトナーは、現像装置１２内に配置された螺旋形状の現像剤攪拌スクリュー６１により手前側（以下、Ｆ側ともいう。図４上で右側）へ向けて搬送しつつ攪拌される。なお、図４の断面に表れないが、現像装置１２内には感光体ドラム１３に対向する現像ローラと、その付近に配置される第２の現像剤攪拌スクリューが配置されている。第２の現像剤攪拌スクリューは現像剤をＲ側からＦ側へ搬送しつつ攪拌する。現像剤攪拌スクリュー６１と第２の現像剤攪拌スクリューによって現像装置内の現像剤が循環しつつ攪拌され、現像装置内の何れの箇所においてもトナー濃度が均一化される。
なお、図４の断面にトナー濃度センサー１２ｓ（図２参照）は表れないが、図４上における左右方向においてトナー濃度センサー１２ｓがトナー濃度を検出する位置を矢印で示している。
【００２６】
制御部１０１は、図４に図示しない駆動源からの動力により現像装置１２を駆動して現像剤を攪拌する。感光体ドラム１３を回転させるときに現像装置１２も駆動する。攪拌された現像剤を用いて感光体上に形成された静電潜像が現像される。
制御部１０１は、各現像装置のトナー濃度センサーからの信号に基づいて、各現像装置が所定のトナー濃度を維持するようにトナー補給モータ５２ｂ、５２ｃ、５２ｍ、５２ｙの動作を制御する。
【００２７】
≪交換用および設置調整用トナーカートリッジの認識≫
この実施形態において、デジタル複合機１００に装着される各色のトナーカートリッジは、少なくとも交換用のトナーカートリッジ（第１トナー収容容器に相当する）と設置調整用トナーカートリッジ（第２トナー収容容器に相当する）の２種類とする。そして、交換用のトナーカートリッジは、予め収容するトナーの量が設置調整用トナーカートリッジよりも多い。一例で、両者の実質的なトナー収容量の割合は、交換用のトナーカートリッジのトナー収容量を１０とした場合、設置調整用トナーカートリッジの収容量は４である。
【００２８】
トナーカートリッジが有する不揮発性記憶素子は、トナーカートリッジが予め収容するトナーの所定量（以下、初期トナー量ともいう）をデータの１つとして格納する。また、現在トナーカートリッジに収容されているトナー量の程度を、初期トナー量と別にトナー残量として格納する。
制御部１０１は、装着されたトナーカートリッジの初期トナー量を参照し、そのトナーカートリッジが交換用のトナーカートリッジか設置調整用トナーカートリッジかを識別する。
【００２９】
図８は、この実施形態においてトナーカートリッジが装着された場合に制御部１０１が実行する処理を示すフローチャートである。なお、図８のフローチャートは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のうち何れか１色についての処理であり、同様の処理が他の色についてもマルチタスクで同時に並行処理されている。また、デジタル複合機１００に係る他の処理も同時に並行処理されている。
【００３０】
図８に示すように、制御部１０１は、トナーカートリッジが装着されたか否かを逐次判定する（ステップＳ１１）。トナーカートリッジが装着されていなければ（ステップＳ１１のＮｏ）処理を終了する。
新たにトナーカートリッジが装着された場合（ステップＳ１１のＹｅｓ）、不揮発性記憶素子に格納されたデータを参照して、装着されたトナーカートリッジが設置調整用か交換用かを判定する（ステップＳ１３）。
【００３１】
交換用トナーカートリッジであれば（ステップＳ１３のＮｏ）、そのトナーカートリッジが未使用品か否かを判定する（ステップＳ１５）。未使用品か否かは、例えば不揮発性記憶素子のデータを参照してトナー残量が初期トナー量に等しいか否かで判断できる。
未使用品のトナーカートリッジが装着された場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、制御部１０１は、図９に示す初期トナー落下チェック動作を実行する（ステップＳ１７）が、使用済み品の場合（ステップＳ１５のＮｏ）は初期トナー落下チェック動作をスキップする。
その後、図１０に示す通常トナーエンド判定制御を実行する。装着された交換用トナーカートリッジに係るトナー残量、トナーエンドおよびトナー補給異常の処理である。
【００３２】
ステップＳ１３で、設置調整用トナーカートリッジが装着された場合（ステップＳ１３ｎｏＹｅｓ）、制御部１０１は、そのトナーカートリッジが未使用品か否かを判定する（ステップＳ２１）。
未使用品のトナーカートリッジが装着された場合（ステップＳ２１のＹｅｓ）、制御部１０１は、図９に示す初期トナー落下チェック動作を実行する（ステップＳ２３）が、使用済み品の場合（ステップＳ２１のＮｏ）は初期トナー落下チェック動作をスキップする。
その後、図１１に示す特別トナーエンド判定制御を実行する。装着された設置調整用トナーカートリッジに係るトナー残量およびトナーエンドの処理である。
【００３３】
初期トナー落下チェック動作について、さらに述べる。
未使用のトナーカートリッジが装着された場合、制御部１０１は、装着されたトナーカートリッジから現像装置へのトナー補給が正常に行われるか否かの初期チェックを行う。そのために、現像装置１２およびトナー補給モータを駆動し（ステップＳ３１）、同時に補給時間計測用のタイマーをスタートさせる（ステップＳ３３）。
そして、トナー濃度センサーがトナー濃度の変化を検出するのを待つ（ステップＳ３５、Ｓ４１のループ）。勿論、トナー濃度が高くなる変化である。
【００３４】
トナー濃度の変化が検出されたら、制御部１０１は、現像装置およびトナー補給モータの駆動を停止させ（ステップＳ３７）、補給時間計測用のタイマーを停止させ（ステップＳ３９）、処理を終了する。
ステップＳ３５でトナー濃度の変化を待つ間に（ステップＳ３５のＮｏ）、補給時間計測用のタイマーの値が予め定められた閾値を超えた場合、即ちタイムアウトの場合（ステップＳ４１のＹｅｓ）、制御部１０１は、以下の処理を行う。即ち、トナー補給モータの駆動を停止し（ステップＳ４３）、補給時間計測用のタイマーを停止させる（ステップＳ４５）。
【００３５】
そして、トナー残量が、予め定められた補給異常判定に係る閾値以下か、即ちトナーの残量が所定の値以下か否かを判定する（ステップＳ４７）。なお、トナー残量を求める手法については、図１０および図１１のフローチャートと同様であり、そこで詳細を述べる。
トナー残量が補給異常判定に係る閾値以下の場合（ステップＳ４７のＹｅｓ）、制御部１０１は、トナーエンド判定時の処理を実行する（ステップＳ４９）。後述する図１０のステップＳ７５と同様の処理である。
一方、トナー残量が補給異常判定に係る閾値を超える場合（ステップＳ４７のＮｏ）、制御部１０１はトナー補給異常時の処理を実行する（ステップＳ５１）。後述する図１０のステップＳ７７と同様の処理である。
【００３６】
≪交換用トナーカートリッジのトナー残量およびトナーエンドに係る処理≫
この実施形態において、制御部１０１は、装着されたトナーカートリッジ５１から現像装置１２へ補給されたトナーの量、言い換えるとトナーカートリッジ５１のトナー残量を逐次計算する。そして、補給によりトナーカートリッジ５１のトナーがなくなったこと、即ちトナーエンドの判定を行う。
さらに、算出されたトナー残量に基づいて、図３に示す操作画面１２１におけるトナー残量表示１３１のバーを逐次更新する。
制御部１０１は、設置調整用トナーカートリッジが装着された場合と、交換用のトナーカートリッジが装着された場合とで、異なる種類のデータを用いてトナーエンドの判定を行う。
【００３７】
以下、まず交換用のトナーカートリッジが装着された場合のトナー残量の算出およびトナーエンドの判定について、図６Ａ〜図６Ｅおよび図１０を参照しながら制御部１０１が実行する処理を述べる。
図６Ａは、この実施形態に係るトナーカートリッジを上方から見た構造を示す水平断面図である。図６Ｂ〜図６Ｅは、奥側および手前側にトナーが極端に偏った状態で図６Ａに示すトナーカートリッジが装着された後、トナー補給が行われた時間に対するトナー残量の推移を示すグラフである。
【００３８】
図６Ｂは奥側にトナーが偏った状態を、図６Ｄは手前側にトナーが偏った状態を示している。図６Ｂおよび図６Ｄの横軸が図６Ａに対応するＦ側およびＲ側の位置を示し、縦軸は各位置におけるトナーの堆積量である。
また、図６Ｃおよび図６Ｅは、横軸がトナー補給時間、縦軸がトナーカートリッジのトナー残量である。ここで、トナー補給時間はトナー補給モータを作動させた時間である。トナー補給の時間経過に伴うトナー残量の推移を示しており、初期トナー量をＬ２で示している。
なお、トナー補給モータは、印刷処理中に断続的に作動するが、トナー補給モータが停止している期間については図６Ｃおよび図６Ｅのグラフの横軸の時間は進まない。
【００３９】
図１０は、この実施形態において制御部が実行するトナー残量、トナーエンドおよびトナー補給異常に係る処理を示すフローチャートである。なお、図１０のフローチャートは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のうち何れか１色についての処理であり、同様の処理が他の色についてもマルチタスクで同時に並行処理されている。また、デジタル複合機１００に係る他の処理も同時に並行処理されている。
制御部１０１は、トナーカートリッジが装着されると、そのトナーカートリッジが有する不揮発性記憶素子に格納されたデータを読み出して、トナーカートリッジの色、交換用か設置調整用かの種類を認識する（図１０に図示せず）。
【００４０】
交換用のトナーカートリッジであると認識した場合、不揮発性記憶素子にはトナーエンドに相当するトナー補給時間のデータが予め格納されているのでそのデータを読み出す（図１０のステップＳ６１）。交換用のトナーカートリッジの場合、制御部１０１は、トナー残量を算出するデータとして、トナー補給モータの作動時間の累積値を用いる。
粉体のトナーの挙動を精度よく検出することはむずかしく、トナーカートリッジ５１はトナー残量を直接検出する手段を有していない。しかし、図６Ａに示すようにトナーの補給は羽付きのトナー攪拌シャフトが掻き上げたトナーを螺旋形状のトナー搬送スクリュー５９で搬送するため、トナーカートリッジ内のＦ側からＲ側にかけてトナーがほぼ均等に存在していれば、単位時間当たりにほぼ一定量のトナーが補給される。
【００４１】
よって制御部１０１は、新品のトナーカートリッジが装着されてからトナー補給モータが作動してトナー補給が行われた時間の累積値を用いて補給されたトナーの量を算出できる。さらに、算出されたトナー補給量を初期トナー量から差し引いてトナー残量を算出できる。ただし、算出されたトナー残量は、トナー補給モータの単位時間当たりに一定量のトナーが補給されることを前提とする推測値である。
内部のトナーがＦ側からＲ側にかけてほぼ均等に分布させるために、ユーザーに対し、トナーカートリッジを装着する前に以下の操作をするように説明を付している。即ち、トナーカートリッジ５１を水平に持ったうえで、Ｆ側とＲ側を交互に数回上下に振ってもらう操作である。この操作が行われると、トナー残量の推測値と実際のトナー残量は矛盾がない程度に一致する。
【００４２】
前述のステップＳ６１で読み出したトナーエンド相当のトナー補給時間は、制御部１０１がトナーカートリッジ５１のトナーが空になるとしてトナー残量を推測すべきものである。図６Ｃおよび図６Ｅにおいて、トナーエンド相当のトナー補給時間をＴｅ２で示している。制御部１０１は、トナー補給時間がＴｅ２に達した時点でトナー残量がゼロになるように、トナー補給モータを作動させた時間の累積に応じてトナー残量表示１３１を更新する。ただし、トナーエンドの判定は、トナー濃度センサー１２ｓの検出に基づいて判定する。即ち、推測でなく現像装置１２内のトナー濃度（現像装置１２には予め定められた量の現像剤が収容されているので、トナー濃度は現像装置内のトナー量ともいえる）の検出に基づいてトナーエンドを判定する。
【００４３】
詳細には、制御部１０１は以下の処理を行う。
まず、印刷に係るジョブを実行中か否かを判定する（ステップＳ６３）。印刷に係るジョブを実行中でなければ（ステップＳ６３のＮｏ）、現像を行わないのでトナーに係る処理を行わず、ジョブの開始を待つ。
印刷に係るジョブを実行中の場合（ステップＳ６３のＹｅｓ）、制御部１０１は、トナーカートリッジ５１を交換後のトナー補給時間を計算する（ステップＳ６５）。即ち、先回更新時のトナー補給時間をトナーカートリッジ５１の不揮発性記憶素子から読み出して更新後の補給時間を加算する。
【００４４】
先回更新後のトナー補給時間は、制御部１０１が管理、保持している。不揮発性記憶素子に格納されたトナー補給時間のデータを加算後の値に書き換える。さらに、書き換えた時点を新たに先回更新の時点とし、次回更新までのトナー補給時間を新たに管理、保持する。
制御部１０１は、算出されたトナー補給時間に基づいて、トナー残量を計算し、操作画面１２１のトナー残量表示１３１を更新する（ステップＳ６７）。即ち、算出されたトナー補給時間をトナー補給量に換算してトナー補給量の推測値を算出する。得られたトナー補給量の推測値を初期トナー量から減算してトナー残量の推測値を算出する。トナー残量表示の態様については、図１２を参照されたい。
【００４５】
次に制御部１０１は、トナー濃度センサーの検知に基づいて、トナーエンドの判定を行う（ステップＳ６９）。即ち、現像装置１２内の現像剤の目標トナー濃度を下回っており、かつ、目標トナー濃度を下回ってから予め定められた期間を超えてトナー補給を行ってもなお目標トナー濃度に達しない状態か否かを判定する。
目標トナー濃度以上であるか、あるいは目標トナー濃度を下回ってからのトナー補給時間が上述の期間に達していない場合（ステップＳ６９のＮｏ）、ルーチンは前述のステップＳ６３へ戻り、ジョブ中か否かの判定およびトナー残量の更新処理を繰り返す。
【００４６】
一方、目標トナー濃度を下回り、かつ、予め定められた期間を超えてトナー補給を行ってもなお目標トナー濃度に達しない状態の場合（ステップＳ６９のＹｅｓ）、制御部１０１は実行中の印刷に係るジョブを中断して停止させる（ステップＳ７１）。これ以上現像処理を続けると良好な画質が得られないためである。
続いて制御部１０１は、現在のトナー残量が、予め定められたトナー補給異常判定に係る閾値以下か否かを判定する（ステップＳ７３）。閾値以下の場合（ステップＳ７３のＹｅｓ）、操作画面にトナーエンドの警告メッセージを表示させ（ステップＳ７５）、処理を終了する。
【００４７】
図１３は、この実施形態において、操作画面に表示されるトナーエンド警告の一例を示す説明図である。図１３は、ブラックのトナーカートリッジのトナーがなくなった場合の例を示しており、「Ｂｋのトナーカートリッジを交換して下さい。」というトナーエンド警告１３５が表示されている。トナー残量表示１３１のＢｋは、残量がゼロの状態を示している。
【００４８】
一方、ステップＳ７３で、トナー残量がトナー補給異常判定に係る閾値を超えて十分残っている場合（ステップＳ７３のＮｏ）、制御部１０１は、操作画面にトナー補給異常の警告を表示させ（ステップＳ７７）、処理を終了する。トナーカートリッジ５１にトナーが残っているにもかかわらず、現像装置１２内の現像剤のトナー濃度が目標に達しないので、トナー補給モータあるいは駆動機構の故障の可能性があると判断する。
以上が、交換用トナーカートリッジが装着された場合に、制御部１０１が実行するトナー残量、トナーエンドおよびトナー補給異常に係る処理である。制御部１０１はトナー残量についてトナー補給時間を用いた推測値を算出し、トナー残量表示１３１を更新する。トナーエンドについては、トナー濃度センサー１２ｓが検出する現像装置内の現像剤のトナー濃度（トナー量）に基づいて判定する。
【００４９】
≪トナー残量表示、トナーエンド判定のトナーの偏りによる影響≫
上述のように、トナー残量については、トナーカートリッジ内のＦ側からＲ側にかけてトナーがほぼ均等に存在していれば、推測値と実際のトナー残量は矛盾がない程度に一致する。トナー補給時間がＴｅ２に達した時点、即ちトナー残量表示がゼロになる時点で、トナーカートリッジ内のトナーはほぼ空の状態であり、間を置かずにトナー濃度センサーによるトナーエンド判定がなされてトナーエンド警告が表示される。
そうなるように、装着前にトナーカートリッジを水平に持ったうえで、Ｆ側とＲ側を交互に数回上下に振る操作をユーザーが行うように促している。
ところが、その操作が行われず、しかもトナーカートリッジが水平でなく垂直に立てて保管されていた場合、トナーカートリッジ内のトナーが極端に手前側（Ｆ側）あるいは奥側（Ｒ側）に偏った状態で装着される。図６Ｂおよび図６Ｄは、このような状態を示している。垂直に保管されるというのは最も顕著な例であるが、傾けて保管されていた場合にも同様の現象が生じる。
【００５０】
例えば、図６Ｂに示すようにトナーがＲ側に偏り、トナー補給路５５へ通じる開口部５６付近にのみ堆積した状態でトナーカートリッジ５１が装着され、トナー補給が開始されると、Ｒ側のトナーはトナー補給開始直後に、トナー補給路５５へ搬送され現像装置１２へトナーが補給される。しかし、Ｆ側および中央部に堆積するトナーがないので、トナー攪拌シャフト６０の回転によりトナー搬送スクリュー５９へ掻き上げられるトナーの量はトナーが均等に分布する場合に比べて少なく、単位時間当たりの補給されるトナー量はより少ない。
【００５１】
よって、実際のトナー残量の減少は推測値よりも遅くなり、図６Ｃに示すように時刻Ｔｅ３でトナー濃度センサーの検出に基づくトナーエンド警告がなされる。時刻Ｔｅ２からＴｅ３の間のトナー残量表示はゼロである。このように、トナー残量ゼロの表示からトナーエンド警告までに若干の遅れはあるが、ユーザーに違和感を与える程でないため許容範囲内とする。なお、図６Ｃに示すトナー残量のグラフがゼロに収束しないのは、幾分かのトナーがトナーカートリッジ内の壁面等に付着して残るためである。
【００５２】
図６Ｄに示すようにトナーがＦ側に偏っている場合は、遅れがより大きくなる。トナー補給が開始されても、Ｒ側にはトナーがないので、トナー補給開始直後は現像装置１２へトナーが補給されない。やがて、トナー搬送スクリュー５９によりＦ側のトナーがＲ側のトナー補給路５５に通じる開口部５６まで搬送され、現像装置１２へのトナーの補給が成される。
トナー補給が遅れるので現像装置１２内のトナー濃度は低めに推移するものの、トナーエンド判定に至るまでの間に遅れてトナー補給が始まる。その結果、トナー濃度センサーの検出に基づくトナーエンド警告のタイミングは図６Ｃに示すＴｅ３よりも遅い時刻Ｔｅ４になる。時刻Ｔｅ２からＴｅ４の間のトナー残量表示はゼロである。このように、トナー残量ゼロの表示からトナーエンド警告までに遅れはあるが、ユーザーに違和感を与える程でないため許容範囲内とする。
【００５３】
同様のことが、設置調整用トナーカートリッジについても起こり得る。
設置調整用トナーカートリッジは、交換用トナーカートリッジに比べて初期トナー量が少ない。そうすると、トナーの偏りの影響が交換用トナーカートリッジよりも顕著に表れる。
図７Ａ〜図７Ｅは、設置調整用トナーカートリッジについて、交換用トナーカートリッジに係る図６Ａ〜図６Ｅに対応する図面である。
図７Ｃおよび図７Ｅに示すように、設置調整用トナーカートリッジの初期トナー量Ｌ１は交換用トナーカートリッジの初期トナー量Ｌ２に比べて少ない。よって、トナー残量の想定値に基づいてトナー残量ゼロを表示するタイミングＴｅ１は、交換用トナーカートリッジのＴｅ２よりも早い。
【００５４】
一方、交換用トナーカートリッジよりも少ないトナーがＲ側およびＦ側へ偏って堆積するので、偏りの具合はより顕著になり、トナー攪拌シャフト６０の回転によりトナー搬送スクリュー５９へ掻き上げられるトナーの量はより少なくなる。Ｆ側に偏ったトナーがＲ側へ搬送されるまでの時間は交換用トナーカートリッジと同等である。
その結果、もし交換用トナーカートリッジと同様にトナー補給時間を用いてトナー残量を算出し、トナー濃度センサーの検出によりトナーエンド警告を表示すると以下のような矛盾が生じる。図７Ｅに示すように、実際にトナー補給が開始される前、即ちトナーカートリッジ内のトナーが減っていないにも関わらず、Ｔｅ１のタイミングでトナー残量ゼロの表示がなされる。さらに、それから大きく遅れて、Ｔｅ４のタイミングでトナーエンド警告が表示される。
このような、トナー残量ゼロの表示からトナーエンド警告までの遅れは、ユーザーに違和感を与える。
【００５５】
≪設置調整用トナーカートリッジのトナー残量およびトナーエンドに係る処理≫
そこで、設置調整用トナーカートリッジが装着された場合、制御部１０１は交換用トナーカートリッジと異なる種類のデータを用いてトナーエンドの判定を行う。即ち、トナー濃度センサーの検出に基づくトナーエンド判定ではなく、他のデータを用いてトナーエンド判定を行う。
粉体であるトナーの挙動を精度よく検出するのは容易でなく、まして、初期トナー量がより少ない設置調整用トナーカートリッジは、装着時のトナーの偏りの影響を受け易いため、トナー補給量（従ってトナー残量）の算出とトナーエンドの判定とに同じ種類のデータを用いる。
【００５６】
この実施形態において、設置調整用トナーカートリッジのトナー残量およびトナーエンドに、感光体に形成する静電潜像の元となる画像データ、より詳細には画像データを構成する画素データをトナー消費量に換算したトナー消費量換算データを用いる。画素データは、画素が２値の場合色画素の数に対応するが、多値画素の場合は濃度まで考慮した画素量のデータである。制御部１０１は、画素データに基づくトナー消費量換算データを用いてトナー残量を推定し、かつ、初期トナー量とトナー消費量換算データとに基づいてトナーエンドを判定する。なお、画質調整のために感光体ドラム１３上に形成するが、シートに印刷しないトナーパッチについてもトナー消費量換算データに含む。
【００５７】
以下、設置調整用トナーカートリッジが装着された場合のトナー残量の算出およびトナーエンドの判定について、図１１を参照しながら制御部１０１が実行する処理を述べる。
図１１は、この実施形態において制御部が実行するトナー残量、トナーエンドおよびトナー補給異常に係る処理を示すフローチャートである。なお、図１０と同様、図１１のフローチャートは、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のうち何れか１色についての処理であり、同様の処理が他の色についてもマルチタスクで同時に並行処理されている。また、デジタル複合機１００に係る他の処理も同時に並行処理されている。
制御部１０１は、トナーカートリッジが装着されると、そのトナーカートリッジが有する不揮発性記憶素子に格納されたデータを読み出して、トナーカートリッジの色、交換用か設置調整用かの種類を認識する（図１１に図示せず）。
【００５８】
設置調整用トナーカートリッジであると認識した場合、不揮発性記憶素子にはトナーエンドに相当するトナー消費量換算データが予め格納されているのでそのデータを読み出す（図１１のステップＳ８１）。上述のように設置調整用トナーカートリッジの場合、制御部１０１は、トナー残量を算出しトナーエンドを判定するデータとして、トナー消費量換算データを用いる。トナーエンドに相当するトナー消費量換算データは、設置調整用トナーカートリッジのトナーが空になると推測される量だけ静電潜像を形成する画素データに対応する。
【００５９】
続いて制御部１０１は、印刷に係るジョブを実行中か否かを判定する（ステップＳ８３）。印刷に係るジョブを実行中でなければ（ステップＳ８３のＮｏ）、現像を行わないのでトナーに係る処理を行わず、ジョブの開始を待つ。
印刷に係るジョブを実行中の場合（ステップＳ８３のＹｅｓ）、制御部１０１は、トナーカートリッジ５１を交換後のトナー消費量換算データを計算する（ステップＳ８５）。即ち、先回更新時のトナー消費量換算データ（形成された静電潜像に係る画素データをトナー消費量に換算したデータ）をトナーカートリッジ５１の不揮発性記憶素子から読み出して更新後のトナー消費量換算データを加算する。
【００６０】
先回更新後のトナー消費量換算データは、制御部１０１が管理、保持している。不揮発性記憶素子に格納されたトナー消費量換算データを加算後の値に書き換える。さらに、書き換えた時点を新たに先回更新の時点とし、次回更新までのトナー消費量換算データを新たに管理、保持する。
制御部１０１は、算出されたトナー消費量換算データに基づいて、トナー残量を計算し、操作画面１２１のトナー残量表示１３１を更新する（ステップＳ８７）。即ち、算出されたトナー消費量換算データを初期トナー量から減算してトナー残量の推測値を算出する。
【００６１】
次に制御部１０１は、トナー消費量換算データに基づいて、トナーエンドの判定を行う（ステップＳ８９）。即ち、トナーカートリッジ交換後のトナー消費量換算データが、ステップＳ８１で読み出したトナーエンド相当のトナー消費量換算データに達したか否かを判定する。
トナーカートリッジ交換後のトナー消費量換算データが、トナーエンド相当の値に達していなければ（ステップＳ８９のＮｏ）、ルーチンは前述のステップＳ８３へ戻り、ジョブ中か否かの判定およびトナー残量の更新処理を繰り返す。
一方、トナーカートリッジ交換後のトナー消費量換算データが、トナーエンド相当の値に達していれば（ステップＳ８９のＹｅｓ）、制御部１０１は操作画面にトナーエンドの警告メッセージを表示させて実行中の印刷に係るジョブを中断して停止させ（ステップＳ９１）、処理を終了する。
【００６２】
なお、図１１には、トナー補給異常の判定が含まれないが、トナー補給異常の判定について、図１０と同様の処理を同時に並行して処理してもよい。即ち、トナー残量表示とトナーエンド表示に係る処理を除く図１０のステップＳ６３，Ｓ６９，Ｓ７３，Ｓ７７に示す処理を同時に並行して処理する。そうすることで、現像装置１２内の現像剤の目標トナー濃度を下回り、予め定められた期間を超えてトナー補給を行ってもなお目標トナー濃度に達しない場合、かつ、トナー残量が予め定められたトナー補給異常判定に係る閾値をこえて十分残っている場合、操作画面にトナー補給異常の警告を表示させる。
以上が、設置調整用トナーカートリッジに係るトナー残量、トナーエンドおよびトナー補給異常に係る処理である。
制御部１０１は、交換用のトナーカートリッジが装着された場合と設置調整用トナーカートリッジが装着された場合とで少なくともトナーエンドについて異なる種類のデータを用いて判定を行う。
この実施形態では、トナー残量の判定についても異なる種類のデータを用いている。
【００６３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、設置調整用トナーカートリッジが装着された場合、トナー消費量換算データのみに基づいてトナーエンドを判定した。
この実施形態では、実施の形態１と同様にトナー消費量換算データに基づいてトナーエンドを判定するが、交換用トナーカートリッジのトナーエンド判定と同様に、トナー濃度センサーの検出に基づくトナーエンド判定も並行して行う。そして、何れか一方がトナーエンドと判定した時点で、トナーエンド警告を表示する。
トナー消費量換算データは推定に基づく値であるところ、粉体のトナーの挙動を精度よく検出することは難しく、場合によってはトナー消費量換算データに基づくトナーエンド判定の前にトナーカートリッジ内のトナーが空になることもあり得る。
【００６４】
トナー濃度センサーの検出に基づくトナーエンド判定は現像装置内のトナー量の検出に基づくものであり、こちらの方が正確にトナーエンドの判定を行える場合もある。ただしトナー濃度センサーの検出に基づくトナーエンド判定のみの場合、図７Ｅに示すように、トナー残量表示がゼロになってからトナーエンド判定までの遅れが大きくなる場合がある。
この態様によれば、両者の何れか早くトナーエンドと判定した方に従ってトナーエンド警告が表示されるので、トナー残量表示がゼロになればトナー消費量換算データに基づくトナーエンド警告が表示される。一方、それよりも前にトナーカートリッジ内のトナーがなくなった場合はトナー濃度センサーの検出に基づくトナーエンド警告が表示されると期待される。
【００６５】
（実施の形態３）
実施の形態１では、トナー残量表示１３１を操作画面１２１に逐次表示する態様であるが、トナー残量表示１３１を表示しない態様もあり得る。
ただし、トナーカートリッジ５１のトナー残量が少なくなって交換の準備が必要になったことをユーザーに知らせることが好ましい。よって、制御部１０１は、実施の形態１と同様にトナー残量を逐次算出し、トナー残量が予め定められた閾値よりも少なくなった時点で、警告のメッセージを操作画面１２１に表示させることが好ましい。例えば、「Ｂｋのトナーが少なくなっています。新しいトナーを用意してください。」というメッセージである。ただし、印刷は続行可能とする。
【００６６】
以上に述べたように、
（i）この発明による画像形成装置は、静電潜像が形成された感光体上にトナー像を形成する現像装置と、トナー収容容器が装着される装着部と、前記装着部へ前記トナー収容容器が装着されたことを検出する装着検出回路と、装着された前記トナー収容容器から前記現像装置へトナーを補給するトナー補給機構と、前記トナー補給機構を作動させて前記トナーを前記現像装置へ補給し、かつ、補給によりトナーがなくなったことを判定する制御部とを備え、前記装着部には、所定の第１基準量のトナーを予め収容する第１トナー収容容器および前記第１基準量より多い所定の第２基準量のトナーを予め収容する第２トナー収容容器が選択的に装着され、前記制御部は、前記装着検出回路によってトナー収容容器が装着されたことおよび装着されたトナー収容容器の種類を認識し、第１トナー収容容器が装着された場合と第２トナー収容容器が装着された場合とで、異なる種類のデータを用いてトナーがなくなったことを判定することを特徴とする。
【００６７】
この発明において、装着部は、トナー収容容器が装着される部分の機構である。装着検出回路は装着部にトナー収容容器が装着されたことを検出し、装着されたトナー収容容器の種類を制御部が認識できるようにする回路である。
装着部には、少なくとも第１トナー収容容器と、第２トナー収容容器とが選択的に装着される。即ち、両者は何れも前記装着部に装着されるが、両者を同時に装着することはできない。他の種類のトナー収容容器が装着されても構わないが、この発明の特徴的な一側面は、第１トナー収容容器と第２トナー収容容器の何れが装着されたかに応じて、制御部が異なる種類のデータを用いてトナーがなくなったことを判定する点にある。
【００６８】
現像装置は、上述の実施形態において２成分現像を想定し記載しているが、それに限るものでない。例えば、１成分現像方式の場合でも適用可能である。
トナー補給機構は、例えばモータにより作動し、作動すると現像装置へトナーが補給され、停止するとトナーの補給が停止する。制御部がトナー補給機構の作動を制御することで、形成されたトナー像に応じた量のトナーを現像装置に補給できる。
制御部は、ハードウェア資源としてはコンピュータを主体とし、メモリーや入出力回路などを含んで構成される。そして、メモリーに予め格納された処理プログラムをコンピュータが実行することにより制御部の機能が実現される。即ち、ハードウェア資源とソフトウェア資源が有機的に結合して制御部の機能が実現される。
【００６９】
また、第１トナー収容容器と第２トナー収容容器とは、装着部に適合するという意味で同一の形状を有している。ただし、両者は予め収容するトナーの量が異なり、第２トナー収容容器は第１トナー収容容器よりも予め収容するトナー量が多い。さらに、制御部は、装着検出回路により両者を識別できる。上述の実施形態において、トナー収容容器は不揮発性の記憶素子を有しており、制御部は装着検出回路を介してその不揮発性の記憶素子のデータを参照でき、必要に応じて書き換えできる。そして、不揮発性の記憶素子に格納されたデータの違いによって、第１トナー収容容器と第２トナー収容容器とを識別する。
【００７０】
さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
（ii）前記制御部は、補給されたトナーの量を計算し、かつ、前記第１トナー収容容器が装着された場合、トナー補給判定に係る第１種類のデータを用いて補給されたトナーの量を算出し補給されたトナーの量が第１基準量に達した場合にトナーがなくなったと判定してもよい。
このようにすれば、補給されたトナーの量の算出とトナーがなくなったことの判定を同じ種類のデータに基づいて行うので、予め収容するトナーの量から補給されたトナーの量を差し引いたトナー残量がゼロに近づいた状態から、トナーがなくなったとの判定に至るまでの経緯に一貫性が確保される。
【００７１】
（iii）前記現像装置内のトナーの量を検出するトナーセンサーをさらに備え、前記制御部は、補給されたトナーの量が前記第１基準量に達するか、または予め定められた期間を超えて前記トナー補給機構を作動させても前記現像装置内のトナーの量が予め定められた基準値に達しないかの何れかの条件が満たされた場合にトナーがなくなったと判定してもよい。
粉体であるトナーの挙動を精度よく検出するのは容易でなく、特にトナー残量を逐次検出するのは難しいのでトナーの補給に関連するデータに基づいてトナー残量を推定する手法が用いられる。
このようにすれば、トナーがなくなったことの判定については、間接的ではあっても現像装置内のトナー量を検出し、実際に検出された状態に基づいて推定の誤差を補正できる。即ち、実際にはトナーが空になっているにもかかわらずまだトナーが残っていると推定している場合、検出された状態に基づいてトナーがなくなったことを報知できる。
【００７２】
（iv）前記制御部は、前記第２トナー収容容器が装着された場合、トナー補給判定に係る第２種類のデータを用いて補給されたトナーの量を算出し、予め定められた期間を超えて前記トナー補給機構を作動させても前記現像装置内のトナーの量が予め定められた基準値に達しない場合にトナーがなくなったと判定してもよい。
この態様によれば、第１トナー収容容器については第１種類のデータを用い、第２トナー収容容器については第２種類のデータを用い、両者で異なる種類のデータを用いて補給されたトナーの量を算出しトナーがなくなったことを判定できる。
なお、トナーがなくなったことの判定については、第１トナー収容容器と第２トナー収容容器の何れについても現像装置内のトナーの量を用いて判定を行う態様を含む。しかし、第１トナー収容容器については現像装置内のトナーの量だけでなく、補給されたトナーの量が第１基準量に達するか否かについての判定を必ず含むので両者は同一でなく、異なる種類のデータを用いて判定しているといえる。
【００７３】
（v）前記トナー収容容器が予め収容するトナーの量および前記第１種類のデータまたは前記第２種類のデータを格納し、前記トナー収容容器に配置される不揮発性の記憶素子をさらに備え、前記第１種類のデータは、前記トナー収容容器が装着されてから前記感光体上に形成する静電潜像に対応してトナー像として使用されるべきトナーの理論使用量であり、前記第２種類のデータは、前記トナー収容容器が装着されてから前記トナー補給機構が作動した累積作動時間に係るものであり、前記制御部は、装着されたトナー収容容器の種類に応じ、前記累積作動時間に係るデータまたは前記理論使用量に係るデータの何れかを参照および更新し、補給されたトナーの量を算出し、トナーがなくなったことを判定してもよい。
このようにすれば、トナー補給機構が作動した累積時間に係るデータと、感光体上に形成された静電潜像に対応して使用されるべきトナーの量に係るデータの２種類のデータのうち何れか一方のデータを第１トナー収容容器に適用し、他方のデータを第２トナー収容容器に適用できる。そして、それぞれについて補給されたトナーの量を算出しトナーがなくなったことを判定できる。
また、トナー補給機構が作動した累積時間に係るデータおよび感光体上に形成された静電潜像に対応して使用されるべきトナーの量に係るデータが、前記トナー収容容器に配置された不揮発性の記憶素子に格納されるので、トナー収容容器の使用履歴に係るデータがそのトナー収容容器と共に保持される。
【００７４】
（vi）ユーザーに装置の状態を表示する表示部をさらに備え、前記制御部は、装着されたトナー収容容器が予め収容するトナーの量と、そのトナー収容容器が装着されてから補給されたトナーの量とに基づいて、トナー残量およびトナーがなくなったことを前記表示部に表示させてもよい。
このようにすれば、トナー残量を表示部に表示させることにより、交換用のトナー収容容器を準備すべき段階をユーザーに認識させることができ、また、トナーがなくなったことを表示部に表示させることにより、トナー収容容器を交換すべきことをユーザーに知らせることができる。
【００７５】
（vii）トナー残量が予め定められた閾値を超えるにもかかわらず、予め定められた期間を超えて前記トナー補給機構を作動させても前記トナーセンサーが検出するトナーの量が予め定められた基準値に達しない場合、前記制御部は、トナー補給に異常があると判定してもよい。
このようにすれば、制御部はトナー補給機構またはトナーセンサーの異常の有無を判定できる。
【００７６】
（viii）前記制御部は、トナー補給に異常があると判定した場合に、トナー補給の異常を前記表示部に表示させてもよい。
このようにすれば、トナー補給の異常が生じた場合にそれを表示部に表示させてユーザーの対応を促すことができる。
この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
【符号の説明】
【００７７】
１１：光走査装置、    １２：現像装置、    １２ｓ：トナー濃度センサー、    １３：感光体ドラム、    １４：ドラムクリーニング装置、    １５：帯電器、    １７：定着装置、    １８：給送トレイ、    １９：手差しトレイ、    ２１：中間転写ベルト、    ２２：ベルトクリーニング装置、
２３：２次転写装置、    ２３ａ：転写ローラ、    ２４：加熱ローラ、    ２５：加圧ローラ、    ３３：ピックアップローラ、    ３４：レジストローラ、    ３５：搬送ローラ、    ３６ａ，３６ｂ：排出ローラ、    ３９ａ，３９ｂ：排出トレイ、
５１，５１ｂ，５１ｃ，５１ｍ，５１ｙ：トナーカートリッジ、    ５２ｂ、５２ｃ，５２ｍ，５２ｙ：トナー補給モータ、    ５３ｂ、５３ｃ，５３ｍ，５３ｙ：駆動機構、    ５４ｂ：コネクタ、    ５５，５５ｂ、５５ｃ，５５ｍ，５５ｙ：トナー補給路、    ５６：開口部、    ５７，５７ｂ，５８ｂ：カップリング、    ５９，５９ｂ：トナー搬送スクリュー、    ６０，６０ｂ：トナー攪拌シャフト、    ６１：現像剤攪拌スクリュー、    
１００：デジタル複合機、    １０１：制御部、    １０３：原稿搬送ユニット、    １０５：操作ユニット、    １１１：画像読取デバイス、    １１５：画像形成デバイス、    １２１：操作画面、    １２３：ショートカットキー、    １２５：ページ切替キー、    １２７：モード表示部、    １２９：ジョブ状況キー、    １３１：トナー残量表示、    １３３：機能選択アイコン、    １３５：トナーエンド警告
Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｍ、Ｐｙ：画像ステーション、    Ｒ１：シート搬送経路
【図１】
2020134589.tif 000003
【図２】
2020134589.tif 000004
【図３】
2020134589.tif 000005
【図４】
2020134589.tif 000006
【図５】
2020134589.tif 000007
【図６Ａ】
2020134589.tif 000008
【図６Ｂ】
2020134589.tif 000009
【図６Ｃ】
2020134589.tif 000010
【図６Ｄ】
2020134589.tif 000011
【図６Ｅ】
2020134589.tif 000012
【図７Ａ】
2020134589.tif 000013
【図７Ｂ】
2020134589.tif 000014
【図７Ｃ】
2020134589.tif 000015
【図７Ｄ】
2020134589.tif 000016
【図７Ｅ】
2020134589.tif 000017
【図８】
2020134589.tif 000018
【図９】
2020134589.tif 000019
【図１０】
2020134589.tif 000020
【図１１】
2020134589.tif 000021
【図１２】
2020134589.tif 000022
【図１３】
2020134589.tif 000023