(57)【要約】【課題】満杯の廃トナー収容室のトナーカートリッジを迅速かつ的確に交換する。【解決手段】トナーを所定量収容する交換自在なトナーカートリッジ３と、トナー像を担持する感光体２１と、感光体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置２６と、回収された廃トナーを格納する廃トナー収容器３２と、廃トナー収容器交換制御部２００と、廃トナー収容器交換指示報知手段２０６とを備え、廃トナー収容器交換制御部２００は、トナーカートリッジ交換判定部２０１と、トナーカートリッジ交換本数カウンタ２０２と、廃トナー収容器交換判定部２０３と、廃トナー収容器交換指示部２０４とを有する。これにより、該当色のトナーカートリッジの廃トナー収容器の交換時期を、トナーカートリッジの交換本数により判定することにより、交換時期に達した廃トナー収容器を有するトナーカートリッジの新規のトナーカートリッジへの交換を使用者に促すことができる。【選択図】図１
2010243911.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を所定量収容する交換自在の現像剤収容器と、
前記現像剤により形成される現像剤像を担持する像担持体と、
前記像担持体上に残留する現像剤を廃棄現像剤として回収する現像剤回収部と、
前記廃棄現像剤を格納する廃棄現像剤格納器と、
前記廃棄現像剤格納器の交換の指示を制御する廃棄現像剤格納器交換制御部と、
前記廃棄現像剤格納器交換制御部からの前記廃棄現像剤格納器の交換の指示を報知する交換報知手段とを備え、
前記廃棄現像剤格納器交換制御部は、
前記現像剤収容器の交換を判断する交換判断部と、
前記現像剤収容器の交換回数をカウントする交換カウント部と、
前記交換回数が所定回数に達したか否かを判断する交換回数判断部と、
前記交換回数判断部が前記交換回数が所定回数に達したと前記交換回数判断部が判断すると、前記交換回数判断部によって前記交換報知手段に前記廃棄現像剤格納器の交換の報知を指示する報知指示部とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置は、更に、転写媒体を搬送し、前記像担持体に担持されている前記現像剤像を前記転写媒体に転写する転写ユニットを備え、
前記転写ユニットは、前記像担持体と接触する位置に配設されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤収容器と前記像担持体と前記現像剤回収部とが現像剤像形成部を形成し、
前記画像形成装置は、前記現像剤像形成部を少なくとも１つ備えることを特徴とする請求項１又２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像剤収容器と前記廃棄現像剤格納器とは一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、更に、
複数の前記現像剤像形成部と、
１つの前記廃棄現像剤格納器と、
各前記現像剤像形成部から前記廃棄現像剤格納器へ前記廃棄現像剤を搬送する廃棄現像剤搬送路とを備えることを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記交換判断部は、更に、
前記現像剤収容器の交換を判断する現像剤収容器交換判断部を有し、
前記現像剤収容器交換判断部は、複数の前記現像剤像形成部のうちの少なくとも１つ以上の前記現像剤収容器の現像剤を消費したと判断すると、前記廃棄現像剤格納器の交換の指示を報知することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記廃棄現像剤格納器交換制御部は、前記現像剤収容器の交換回数から求めた廃棄現像剤格納量が所定量に達したか否かを判断する廃棄現像剤格納量判断部を有し、
前記廃棄現像剤格納量判断部が前記廃棄現像剤格納量が所定量に達したと判断すると、前記報知指示部は、前記交換報知手段に廃棄現像剤格納器交換の報知を指示することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記廃棄現像剤格納量判断部による前記廃棄現像剤格納量の判断は、複数種類の前記現像剤収容器の配置位置により、それぞれの現像剤収容器交換回数に重み付けをつけることで行われることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記廃棄現像剤格納器は、内部に収容している廃棄現像剤格納量をデータとして保持する記憶部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像剤は、トナーであり、
前記像担持体は、感光体であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像剤回収部は、クリーニング装置又はクリーニングブレード゛であることを特徴とする請求項１〜１０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、電子写真方式のカラー電子写真プリンタや複写機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像剤として、例えば、トナーを用いて感光体を有する現像ユニットでカラートナー像を形成し、転写媒体上にトナー像を転写してカラー画像を形成するカラー電子写真プリンタにおいて、クリーニング装置により回収された感光体上の残留トナー（以下「廃トナー」という。）は、異なる色のトナーが混在したものであるので再利用することが困難である。そのため、廃トナーを回収して収容しておくための収容室が画像形成装置本体内に設けられている。
【０００３】
係る廃トナー収容室は、例えば、以下の特許文献１に示すように、現像ユニットへの着脱が自在である現像剤を現像ユニットへ供給するトナーカートリッジ内に供給するトナーを収容しておく供給トナー収容室とは別に設けられ、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像ユニット毎に廃トナー収容を行うものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４―１０１５９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のカラー電子写真プリンタでは、例えば、転写媒体の搬送方向における最下流に配置されている現像ユニットの使用頻度が上流側のものに比べて低い場合、最下流の現像ユニットのトナーカートリッジ内には未使用の供給トナーが残っているので、係るトナーカートリッジの交換は促されない。一方、例えば、１色目のトナーを記録紙である転写媒体に転写した場合、２色目以降のトナーを転写媒体に転写する工程において、１色目のトナーが転写媒体から感光体に移ってしまう現象（以下、「逆転写」という。）により廃トナーは回収され続けるので、係るトナーカートリッジ内の廃トナー収容室は満杯となる。その結果、係るトナーカートリッジの廃トナーが回収することができなくなる等の課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像形成装置は、現像剤を所定量収容する交換自在の現像剤収容器と、前記現像剤により形成される現像剤像を担持する像担持体と、前記像担持体上に残留する現像剤を廃棄現像剤として回収する現像剤回収部と、前記廃棄現像剤を格納する廃棄現像剤格納器と、前記廃棄現像剤格納器の交換の指示を制御する廃棄現像剤格納器交換制御部と、前記廃棄現像剤格納器交換制御部からの前記廃棄現像剤格納器の交換の指示を報知する交換報知手段とを備えている。
【０００７】
ここで、前記廃棄現像剤格納器交換制御部は、前記現像剤収容器の交換を判断する交換判断部と、前記現像剤収容器の交換回数をカウントする交換カウント部と、前記交換回数が所定回数に達したか否かを判断する交換回数判断部と、前記交換回数判断部が前記交換回数が所定回数に達したと前記交換回数判断部が判断すると、前記交換回数判断部によって前記交換報知手段に前記廃棄現像剤格納器の交換の報知を指示する報知指示部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、該当色の現像剤収容器の廃棄現像剤格納器の交換時期を現像剤収容器の交換回数により判定することにしたので、交換時期に達した廃棄現像剤格納器を有する現像剤収容器の新規の現像剤収容器への交換を使用者に促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の実施例１における画像形成装置を示す概略の構成図である。
【図２】図２は図１の制御機構を示すブロック図である。
【図３】図３は図１の動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は図１の変形例を示す画像形成装置の構成図である。
【図５】図５は本発明の実施例２における制御機構を示すブロック図である。
【図６】図６は実施例２の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１１】
（実施例１の構成）
図１は、本発明の実施例１における画像形成装置の概略を示す構成図である。
【００１２】
この画像形成装置は、例えば、カラー電子写真プリンタであり、画像形成装置本体１を備えている。画像形成装置本体１は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤であるトナーにより現像剤像であるトナー像を形成する各現像ユニット２（＝２ｋ，２ｙ，２ｍ，２ｃ）と、各現像剤収容器である各色のトナーカートリッジ３（＝３ｋ，３ｙ，３ｍ，３ｃ）と、記録媒体である転写媒体への転写ユニット４と、発光素子であるＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）により構成された露光装置であるＬＥＤヘッド５（＝５ｋ，５ｙ，５ｍ，５ｃ）と、転写媒体を収納・供給する給紙カセット６と、転写媒体にトナー像を定着させる定着ユニット７とを備えている。
【００１３】
各現像ユニット２は、転写ユニット４に沿って転写媒体の供給側から排出側に向かって順次配列され、画像形成装置本体１に着脱自在にされている。各色のトナーカートリッジ３は、対応する各現像ユニット２の上部に位置し、各現像ユニット２に着脱自在にされている。
【００１４】
各現像ユニット２は、いずれも同一の構造を有しており、像担持体である各感光体２１（＝２１ｋ，２１ｙ，２１ｍ，２１ｃ）と、各帯電ローラ２２（＝２２ｋ，２２ｙ，２２ｍ，２２ｃ）と、感光体２１上の静電潜像にトナーを供給する各現像ローラ２３（＝２３ｋ，２３ｙ，２３ｍ，２３ｃ）と、現像ローラ２３上にトナー層を形成する各現像ブレード２４（＝２４ｋ，２４ｙ，２４ｍ，２４ｃ）と、現像ローラ２３にトナーを各搬送するトナー搬送ローラ２５（＝２５ｋ，２５ｙ，２５ｍ，２５ｃ）と、転写媒体に転写されなかった感光体２１上の残留トナーである廃トナーを除去する現像剤回収部である各クリーニングブレード２６（＝２６ｋ，２６ｙ，２６ｍ，２６ｃ）と、各クリーニングプレード２６によって除去された廃トナーを後述の廃トナー収容器を構成する各廃トナー収容部３２（＝３２ｋ，３２ｙ，３２ｍ，３２ｃ）まで搬送する不図示の搬送手段とをそれぞれ備えている。
【００１５】
各トナーカートリッジ３は、未使用である供給トナーを収容する各供給トナー収容部３１（＝３１ｋ，３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ）と、廃棄現像剤格納容器である廃トナー収容部３２（＝３２ｋ，３２ｙ，３２１ｍ，３２ｃ）と、トナーカートリッジ内の未使用トナー量、収容した廃トナー量、あるいはトナーカートリッジ等のシリアルナンバー（以下「シリアルＮｏ」という。）が記憶された各トナーカートリッジ情報記憶部３３（＝３３ｋ，３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ）とを各々備えている。
【００１６】
なお、各現像ユニット２、各トナーカートリッジ３等はいずれも画像形成装置本体１の交換ユニットであり、ユニットの構成部品が劣化したり、供給トナーが消費されたり、廃トナーで満杯になったとき、いずれもユニット毎交換することができる。
【００１７】
図２は、図１の画像形成装置における制御機構を示すブロック図である。
画像形成装置本体１の制御部１００には、廃棄現像剤格納器交換制御部である廃トナー収容器交換制御部２００が設けられている。
【００１８】
廃トナー収容器交換制御部２００は、各トナーカートリッジ情報記憶部３３からのデータを読み取り、トナーカートリッジ３が交換されたか否かを判断する交換判断部であるトナーカートリッジ交換判定部２０１と、交換されたトナーカートリッジの累積本数をカウントする交換カウント部であるトナーカートリッジ交換本数カウンタ２０２と、廃トナー収容器の交換を行うか否かを判定する交換回数判断部である廃トナー収容器交換判定部２０３と、廃トナー収容器交換判定部の結果に基づき廃トナー収容器交換指示報知手段２０６へ廃トナー収容器交換指示を促す報知指示部である廃トナー収容器交換指示部２０４と、トナーカートリッジ交換本数カウンタ２０２のデータ、及び画像形成装置本体１に装着されているトナーカートリッジのシリアルＮｏを記憶保持する不揮発性のメモリ２０５とにより構成されている。
【００１９】
（実施例１の動作）
図１に示すように、画像形成動作が開始すると、各感光体２１の表面は各帯電ローラ２２により、例えば−６００Ｖ前後に一様に帯電される。続いて、画像形成装置本体１側に設置された各ＬＥＤヘッド５により感光体上のトナー像を形成したい部分のみを露光し、その部分の表面電位を０Ｖ近くにする。これにより、感光体上に静電潜像が形成される。
【００２０】
この静電潜像形成部は、各感光体２１の回転によって各現像ローラ２３の位置まで移動すると、各現像ローラ２３の表面のマイナス電荷を帯びたトナーが先の各ＬＥＤヘッド５により露光された部分へと移動し、感光体表面にトナー像が形成される。
【００２１】
一方、現像室内では、各トナー搬送ローラ２５が各現像ローラ２３と摩擦接触しながら回転することにより、各現像ローラ２３の表面に所定量のトナーが供給される。続いて、各現像ブレード２４は、摩擦帯電により電荷が付与された均一な厚さのトナー層を、各現像ローラ２３の表面に形成する。その各現像ローラ２３は、各感光体２１に対して一定圧力で接触している。
【００２２】
感光体表面に形成された既述のトナー像は、転写ユニット４により搬送された転写媒体に転写される。この際、転写媒体に転写されず、感光体上に残留したトナーと、転写媒体から逆転写により感光体上に付着した逆転写トナーとは、廃トナーとして各クリーニングブレード２６により掻き取られる。続いて、この廃トナーは、不図示の廃トナー搬送手段により各廃トナー収容部３２に搬送され、収容される。
【００２３】
本実施例１の画像形成装置では、転写媒体に転写されたトナー量のうち約７％は次の現像ユニットにおいて逆転写トナーとなり、約４％は２つ後の現像ユニットにおいて逆転写トナーとなり、約１％は３つ後の現像ユニットにおいて逆転写トナーとなる。ここで、転写媒体に転写されたトナー量と逆転写トナー量との比を「逆転写効率」という。本実施例１では、逆転写効率は、各現像ユニット２を通過する度に７％→４％→１％と順次低下するものとして扱う。なお、逆転写効率は、画像形成装置や環境によって異なるため、実験等で予め逆転写効率を求めておく必要がある。
【００２４】
このことから、転写工程の最下流に配置されたＣの現像ユニット２は上流側に配置されているＫ，Ｙ，Ｍの現像ユニット２からの逆転写を受けるので、最も廃トナーが溜まり易い。例えば、Ｃトナーが未使用で、Ｋ，Ｙ，Ｍトナーが多使用されたとき、Ｃの廃トナー収容部３２は未使用であるにもかかわらず満杯となる可能性がある。
【００２５】
本実施例１では、該当色のトナーカートリッジの廃トナー収容部の交換時期は、上流側の色のトナーカートリッジが何本交換されたかによって判定するものである。なお、本実施例１では、廃トナー収容部の交換とは、廃トナー収容部を含むトナーカートリッジを交換することをいう。
【００２６】
図３は、図１の画像形成装置における動作を示すフローチャートである。
以下の説明では、トナーカートリッジ交換の際は、未使用トナーを使い切り、未使用トナーが空のエンプティカートリッジを未使用トナーが満充填された新品カートリッジと入れ替えるものとする。
【００２７】
図３に示すように、ステップＳ１において、画像形成装置の電源がオンにされ、又は装置本体カバーが閉じられたときの装置の初期化動作（ステップＳ０）を受けて、廃棄現像剤格納器交換制御部である廃トナー収容器交換制御部２００は、各色のトナーカートリッジ３にあるトナーカートリッジ情報記憶部３３からトナーカートリッジのシリアルＮｏを読み込み、ステップＳ２へ進む。
【００２８】
ステップＳ２において、トナーカートリッジ交換判定部２０１により、読み込まれたトナーカートリッジのシリアルＮｏと、各色においてステップＳ０以前に画像形成装置本体１に装着されメモリ２０５に保持されていたトナーカートリッジのシリアルＮｏとが比較され、シリアルＮｏが同一か否かによりトナーカートリッジ交換の有無が判定され、有りのとき（Ｙ）にはすテープＳ３へ進み、無しのとき（Ｎ）にはステップＳ６へ進む。
【００２９】
ステップＳ３において、廃トナー収容器交換制御部２００は、メモリ２０５のトナーカートリッジのシリアルＮｏを書換え、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４において、交換した色のトナーカートリッジに関し、トナーカートリッジ交換本数カウンタ２０２におけるカウント値のトナーカートリッジ交換本数ＮＸｘ［但し、Ｎ＝本数、Ｘ＝Ｋ，Ｙ，Ｍ（交換した色）、ｘ＝ｙ，ｍ，ｃ（付属記号）］をインクリメント（ＮＸｘ＋１）し、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５において、交換した色の上流トナーカートリッジ交換本数計算に用いるＮＸｘをクリアした後、ステップＳ６へ進む。
【００３０】
ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ９では、廃トナー収容器交換判定部２０３が動作する。ステップＳ６において、次式に従い、各色の上流トナーカートリッジ交換本数計算が行われ、ステップＳ７へ進む。
Ｙｎ＝ＮＫｙ
Ｍｎ＝ＮＫｍ＋ＮＹｍ
Ｃｎ＝ＮＫｃ＋ＮＹｃ＋ＮＭｃ
【００３１】
ステップＳ７において、ステップＳ６の計算結果に基づき、各色の廃トナー収容器交換判定基準となる所定の上流トナーカートリッジ交換基準本数Ｘｎ（但し、Ｘ＝Ｙ，Ｍ，Ｃ各色の上流トナーカートリッジ交換本数）と「Ｘ基準本数−１」との比較が行われる。この比較結果が「Ｘｎ≧Ｘ基準本数−１」のとき（Ｙ）、即ち、各色の上流トナーカートリッジ交換本数が上流トナーカートリッジ基準交換本数より１本少ない本数に達したときには、ステップＳ８へ進み、比較結果が「Ｘｎ＜Ｘ基準本数−１」のとき（Ｎ）には、ステップＳ９へ進む。本実施例１では、Ｘ基準本数はそれぞれ１０とした。その根拠は後述する。
【００３２】
ステップＳ８において、廃トナー収容器交換指示部２０４は、廃トナー収容器交換指示報知手段２０６へ廃トナー収容量ニアフル報知の情報送信を行い、ステップＳ９へ進む。ステップＳ９において、各色の上流トナーカートリッジ交換本数Ｘｎが上流トナーカートリッジ基準交換本数Ｘに達したか否かの判定が行われ、達しているとき（Ｙ）にはステップＳ１０へ進み、達していないとき（Ｎ）には処理を終了する。ステップＳ１０において、廃トナー収容器交換指示部２０４は、廃トナー収容器交換指示報知手段２０６へ廃トナー収容量フル（満充填）報知の情報送信を行い、処理を終了する。
【００３３】
（トナーカートリッジ交換基準本数（１０）の根拠）
本実施例１では、上流トナーカートリッジからの逆転写による廃トナー量のみで、該当トナーカートリッジの廃トナー収容器が満杯になるときの交換予測をしている。
ここで、本実施例１では、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各新品トナーカートリッジのトナー封入量が２００ｇ、廃トナー量の容量が１５０ｇとして、Ｘ交換基準本数について、以下に考察する。
【００３４】
前述したように、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各トナーカートリッジ３は、転写媒体搬送方向において上流から順に並んでいる。１つ前の現像ユニットからの逆転写量は７％、２つ前の現像ユニットからの逆転写量は４％、３つ前の現像ユニットからの逆転写量は１％としたとき、一番廃トナー量の多くなるＣトナーカートリッジの場合、Ｃトナーカートリッジで回収される廃トナー量は、以下のとおりである。
Ｍトナーカートリッジ１本あたり：２００ｇ×７％＝１４ｇ
Ｙトナーカートリッジ１本あたり：（２００ｇ−１４ｇ）×４％＝７．４４ｇ
Ｋトナーカートリッジ１本あたり：（２００ｇ−１４ｇ−７．４４ｇ）
×４％＝１．７９ｇ
【００３５】
このことから、Ｃトナーカートリッジの廃トナー収容器を満杯にし得るトナーカートリッジ最少交換本数は、Ｍトナーカートリッジが９本のとき、Ｃトナーカートリッジの廃トナー量が１２６ｇ（＝１４ｇ×９本））となり、Ｍトナーカートリッジが１０本のとき、Ｃトナーカートリッジの廃トナー量が１４０ｇ（＝￥１４ｇ×１０本））となり、Ｍトナーカートリッジが１１本のとき、Ｃトナーカートリッジの廃トナー量が１５４ｇ（＝１４ｇ×１１本））となる。
【００３６】
このとき、Ｋ，Ｙトナーカートリッジが収容している各未使用トナーが減少し、各トナーカートリッジが交換寸前であったとすると、Ｍトナーカートリッジの廃トナー量にＫ，Ｙトナーカートリッジの廃トナー量を足し込む必要がある。そうすると、
１４０ｇ＋７．４４ｇ＋１．７９ｇ＜１５０ｇ（廃トナー容量）
は、Ｍトナーカートリッジが１０本のときに充たされる。従って、該当トナーカートリッジ交換基準本数はそれぞれ１０本とした。
【００３７】
なお、トナーカートリッジ交換基準本数は、画像形成装置の特性、使用条件、使用環境によって変わるため、各条件から適正値を決定すると良い。廃トナー収容量ニアフルや廃トナー収容量フルの情報は、廃トナー収容器交換指示報知手段２０６として、画像形成装置のオペレーションパネルに表示されても良いし、上位装置のパーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」という。）にメッセージを送信して表示されても良い。このとき、廃トナー収容量フル報知を行うタイミングは、前述のように、その色の未使用トナーが残存するにも拘らず同色のトナーカートリッジの廃トナー収容量フルが発生する可能性があるので、他色のトナーカートリッジエンプティ、つまりトナー終了の通知が次に発生すると同時に通達するのが好ましい。
【００３８】
トナーカートリッジ交換本数カウンタ２０２によって計数されたＮＸｘは、廃トナー収容器交換制御部２００内のメモリ２０５に上書き保持される。
【００３９】
一方で、トナーカートリッジ情報記憶部３３に代えて、トナーカートリッジ内に残トナーを検出する残トナー検出手段を配置し、残トナー検出手段により残トナー量が少ないと判断された後、次に多いと判断されたその判断の変化のタイミングにより、トナーカートリッジ交換の有無を判定する構成としても良い。
【００４０】
（実施例１の変形例）
図４は、本発明の実施例１における画像形成装置の変形例を示す画像形成装置の構成図であり、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４１】
本実施例１では、各色の廃トナー収容器３２は各色のトナーカートリッジ３内に設けられている。しかし、図４の変形例に示すように、例えば、廃トナー収容器３２はトナーカートリッジ３Ｋ等の特定のカートリッジのみに設ける構成とすることで、各色毎の廃トナー収容器３２を設けない構成としても良い。即ち、廃トナー収容器３２はＫのトナーカートリッジの対応箇所のみに配置し、各色の現像ユニット２から排出される廃トナーは廃トナー搬送路２８を介してこの廃トナー収容器３２に搬送する構成としても良い。
【００４２】
この変形例の場合、Ｋのトナーカートリッジを交換するためのトナーカートリッジ基準変換本数は、廃トナー収容器３２に搬送される廃トナー量、即ち、既述の本実施例１に則して算出される各色の現像ユニット２から排出される廃トナーの総和と廃トナー収容器３２の容量とから決定すれば良い。
【００４３】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、該当色のトナーカートリッジ３の廃トナー収容部３２の交換時期を、上流側の色のトナーカートリッジ３が何本交換されたかによって判定することにより、各廃トナー収容器３２が満杯となる前にその旨を報知することが可能となる。しかも、光学センサ等の廃トナー量検出手段を設けることなく、画像形成装置の小型化やコストの低減化が達成できる。
【００４４】
（実施例１の比較例）
従来例のカラー電子写真プリンタにおいては、最下流の現像ユニットの使用頻度が上流側のものに比べて低い場合、最下流の現像ユニットのトナーカートリッジは未使用トナーが残っているので、上流側の現像ユニットの逆転写による影響を受けて廃トナーで満杯となっても、迅速に新規のトナーカートリッジに交換することができない。しかし、図１に示す本実施例１では、該当色のトナーカートリッジ３の廃トナー収容室３２の交換時期を上流側の色のトナーカートリッジ３の交換本数により判定するようにしたので、廃トナー収容室３２が満杯となる前に新規のトナーカートリッジ３に交換することができる。
【実施例２】
【００４５】
（実施例２の構成）
本発明の実施例２における画像形成装置の構造上の構成は、実施例１と同一なので説明を省略する。
【００４６】
図５は、本発明の実施例２における制御機構を示すブロック図である。
画像形成装置本体１の制御部１００には、実施例１に付加して、印刷した印字ドット数をカウントする印字ドット数カウンタ１０１が備えられている。又、廃トナー収容器交換判定部２０３により、廃トナー収容部内の廃トナー容量が算出され、廃トナー収容器３２の交換を行うか否かが判定される構成になっている。その他の構成は、実施例１と同一である。
【００４７】
（実施例２の動作）
各現像ユニット２のクリーニング装置２６によって廃トナーとして回収される廃トナー量は、実施例１で説明した逆転写による廃トナー量と、その現像ユニットで残留した廃トナー量との和で表すことができる。
【００４８】
実際には、画像形成に使用されるトナー量を１００％とすると、転写媒体に転写されるトナー量がそのうち約９０％、残り約１０％が残留するトナー量とする。画像形成に使用されるトナー量と記録媒体である転写媒体に転写されるトナー量の比を「転写効率」といい、この場合は、転写効率９０％である。本実施例２の説明では、４色の現像ユニットどれも転写効率９０％として扱う。
【００４９】
前述の逆転写トナーと転写残トナーとの和による廃トナー量は、各色の現像ユニットの配列順に考察すると、次の通りとなる。
【００５０】
つまり、Ｋトナーの現像ユニット２での廃トナー量は、トナーの逆転写はないので、記録媒体に転写されず感光体２１に残留するＫトナーの量に等しい。本実施例２では転写効率は９０％であるので、残留トナーは１０％である。従って、Ｋトナーにおける現像ユニット２の廃トナー量は、画像形成に使用されるトナー量の１０％である。
【００５１】
Ｙトナーでの現像ユニット２の廃トナー量は、残留Ｙトナーの量と、逆転写されたＫトナーの量との和に等しい。前述したように、逆転写効率は７％→４％→１％と逆転写を行う度に低下するが、Ｋトナーは、Ｙトナーの現像ユニット２の感光体２１で初めて逆転写するので、その逆転写効率が７％である。従って、逆転写するＫトナーの量は、
記録媒体上のＫトナーの量×逆転写効率＝０．９（９０％）×７％＝６．３％
となる。よって、Ｙトナーの現像ユ二ツト２における
廃トナー量＝残留Ｙトナーの量＋逆転写するＫトナーの量
＝１０％＋６．３％＝１６．３％
となる。
【００５２】
Ｍトナーの現像ユニット２での廃トナー量は、残留Ｍトナーの量と、逆転写されたＹトナーの量と、逆転写されたＫトナーの量との和に等しい。Ｙトナーは、初めて逆転写するので、その逆転写効率が７％である。Ｋトナーは、２回目の逆転写であるので、その逆転写効率が４％である。従って、逆転写されるＹトナーの量は、
記録媒体上のＹトナーの量×逆転写効率＝０．９×７％＝６．３％
であり、逆転写されるＫトナーの量は、記録媒体上の
Ｋトナーの量×逆転写効率＝（（０．９−０．０６３）×４％＝３．３％
である。よって、Ｍトナーの現像ユニット２における
廃トナー量＝残留マゼンタトナーの量＋逆転写するＹトナーの量
＋逆転写するＫトナーの量＝１０％＋６．３％＋３．３％＝１９．６％
となる。
【００５３】
Ｃトナーの現像ユニットでの廃トナー量は、残留Ｃトナーの量と、逆転写されたＭトナーの量と、逆転写されたＹトナーの量と、逆転写されたＫトナーの量との和に等しい。Ｍトナーは、初めて逆転写するので、逆転写効率が７％である。Ｙトナーは２回目の逆転写であるので、逆転写効率が４％である。Ｋトナーは、３回目の逆転写であるので、逆転写効率が１％である。従って、逆転写されるＭトナーの量は、
記録媒体上のＭトナーの量×逆転写効率＝０．９×７％＝６．３％
であり、逆転写されるＹトナーの量は、
記録媒体上のＹトナーの量×逆転写効率＝（０．９−０．０６３）×４％＝３．３％
であり、逆転写されるＫトナーの量は、
記録媒体上のＫトナーの量×逆転写効率＝（０．９−０．０６３−０．０３３）
×１％＝０．８％
である。よって、Ｃトナーの現像ユニットにおける
廃トナー量＝残留シアントナーの量＋逆転写するＭトナーの量
＋逆転写するＹトナーの量＋逆転写するＫトナーの量
＝１０％＋６．３％＋３．３％＋０．８％＝２０．５％
となる。
【００５４】
前述の計算により求めた各現像ユニット２の廃トナー量を、実測した各現像ユニット２の廃トナーの量とともに表１に示す。計算値と実測値とがほぼ一致していることが分かる。
【００５５】
【表１】
2010243911.tif 000003
【００５６】
以上の説明では、廃トナー量算出の計算では、各色毎の転写残トナー量が含まれており、これは全４色それぞれ同量のトナーを使用して画像形成を行ったときに、それぞれの廃トナー収容部３２に残留する廃トナー量を示している。一般の画像形成では、ある色をまったく用いずに印刷されることも多々あり、このことからそれぞれの色の転写残トナー量を除外して考慮すると、各色の廃トナー収容部３２において上流にある他色現像ユニット２から影響を受ける最大廃トナー量は下記で表される。
Ｋトナー：０％
Ｙトナー：６．３％
Ｍトナー：９．６％
Ｃトナー：１０．５％
【００５７】
これは、例えばＣトナーをまったく使用しなかったとしても、Ｋ、Ｙ、Ｍトナーをそれぞれ１００ｇずつ使用したときには、Ｃ現像ユニット２の廃トナーが１０．５ｇ溜まることを示している。前述のように所定量の未用トナーを封入したトナーカートリッジ３は交換可能なので、Ｋ、Ｙ、Ｍトナーのトナーカートリッジ３ばかりを数多く使用したときには、Ｃの廃トナー収容部３２が満杯になってしまうことが容易に理解できる。
【００５８】
本実施例２は、該当色の廃トナー収容部３２の廃トナー収容量を、該当色のトナーカートリッジより転写媒体の搬送方向上流側の色のトナーカートリッジ３が何本交換されたかにより算出することによって、該廃トナー収容部３２の交換時期を判定するものである。さらにいうと、逆転写量は上流の色から７％→４％→１％と順次低下するので、何色のトナーカートリッジ３が何本交換されたかによって該当色の廃トナー収容部３２の廃トナー収容量を算出する。つまり、各色のトナーカートリッジ交換本数に重み付けを行うことにより具体的な廃トナー収容量の算出を行うものとする。
【００５９】
なお、本実施例２では、廃トナー収容部３２の交換とは、廃トナー収容部３２を含むトナーカートリッジ３を交換することをいう。廃トナー収容部３２が交換されると、該当の廃トナー収容量はリセットされ、そこから新たなる廃トナー量算出が始まる。
【００６０】
図６は、本発明の実施例２の動作を示すフローチャートであり、実施例１を示す図３中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００６１】
廃トナー収容部３２の廃トナー量算出の仕方と、該廃トナー収容部３２の交換指示を報知するまでの動作とを、図６に基づき説明する。
【００６２】
実施例１では、説明簡略化のためにトナーカートリッジ交換の際は必ず、新品（未使用トナー満充填されたもの）と入れ替えるものとした。本実施例２では、途中まで使用した中古トナーカートリッジへの交換でも良いものとして説明を行う。又、新品トナーカートリッジの未使用トナー満充填量は、各色とも１００ｇとして廃トナー量算出式を表した。
【００６３】
先ず、ステップＳ２１において、画像形成装置の電源がオンにされるか、又は装置本体カバーが閉じられたときの動作（ステップＳ２０）を受けて、廃トナー収容器交換制御部２００は、各色のトナーカートリッジ３にあるトナーカートリッジ情報記憶部３３からトナーカートリッジのシリアルＮｏと廃トナー収容器内にある既存廃トナー量Ｗｘ０（但し、ｘ＝Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ交換した各色トナーカートリッジ内にある廃トナー量（ｇ））とを読み込み、ステップＳ２２へ進む。新品トナーカートリッジの場合は、Ｗｘ０＝０である。
【００６４】
ステップＳ２２において、トナーカートリッジ交換判定部２０１により、読み込まれたトナーカートリッジのシリアルＮｏと、各色においてステップＳ２０以前に画像形成装置本体１に装着されメモリ２０５に保持されていたトナーカートリッジのシリアルＮｏとが比較され、シリアルＮｏが同一か否かによりトナーカートリッジ交換の有無が判定され、交換有りのとき（Ｙ）にはステープＳ２３へ進み、交換無しのとき（Ｎ）にはステップＳ２６へ進む。
【００６５】
ステップＳ２３において、廃トナー収容器交換制御部２００は、メモリ２０５のトナーカートリッジのシリアルＮｏを書換え、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４において、交換した色のトナーカートリッジに関し、トナーカートリッジ交換本数カウンタ２０２におけるカウント値ＮＸｘ［但し、Ｎ＝本数、Ｘ＝Ｋ，Ｙ，Ｍ（交換した色）、ｘ＝ｙ，ｍ，ｃ（付属記号）］をインクリメント（ＮＸｘ＋１）し、ステップＳ２５へ進む。ステップＳ２５において、交換した色のトナーカートリッジの廃トナー量計算に用いる変数Ｔｘ（但し、ｘ＝ｋ，ｙ，ｍ，ｃ各色の電源オンからの使用トナー量（ｇ））及びＮＸｘをクリアした後、ステップＳ２６へ進む。
【００６６】
ステップＳ２６、Ｓ２７，Ｓ２９では、廃トナー収容器交換判定部２０３が動作する。ステップＳ２６において、次式に基づき、各色の廃トナー量計算が行われ、ステップＳ２７へ進む。
ＷＫ＝Ｗｋ０＋０．１Ｔｋ
Ｗｙ＝Ｗｙ０＋０．１Ｔｙ＋６．３ＮＫｙ
Ｗｍ＝Ｗｍ０＋０．１Ｔｍ＋６．３ＮＹｍ＋３．３ＮＫｍ
Ｗｃ＝Ｗｃ０＋０．１Ｔｃ＋６．３ＮＭｃ＋３．３ＮＹｃ＋０．８ＮＫｃ
但し、Ｗｘ中のｘ＝Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ各色の電源オンからの使用トナー量（ｇ）
【００６７】
ここで、各色で使用したトナー量Ｔｘは、そのトナーカートリッジが印刷に要した印字ドット数を累積カウントする印字ドット数カウンタ１０１により求められ、トナーカートリッジが交換されてから、又は、画像形成装置本体の電源がオンされてから、のどちらか近々のときからの累積印字ドット数とする。
【００６８】
ステップＳ２７において、ステップＳ２６の計算結果に基づき、各色の廃トナー量Ｗｘと所定の廃トナー量基準値Ｗｆとの比較を行い、例えば、各色の廃トナー量Ｗｘが廃トナー量基準値ｗｆの９０％に達しているときには（Ｗｘ≧０．９Ｗｆ）、ステップＳ２８へ進み、そうでないときには（Ｗｘ＜０．９Ｗｆ）、ステップＳ２９へ進む。ステップＳ２８において、廃トナー収容器交換指示部２０４は、廃トナー収容器交換指示報知手段２０６へ廃トナー収容量ニアフル報知の情報送信を行い、ステップＳ２９へ進む。
【００６９】
ステップＳ２９において、例えば、各色の廃トナー量Ｗｘが廃トナー量基準値ｗｆの１００％に達しているときには（Ｗｘ≧９Ｗｆ）、ステップＳ３０へ進み、そうでないときには（Ｗｘ＜Ｗｆ）、処理を終了する。ステップＳ３０において、廃トナー収容器交換指示部２０４は、廃トナー収容器交換指示報知手段２０６へ廃トナー収容量フル（満充填）報知の情報送信を行い、処理を終了する。
【００７０】
廃トナー収容量ニアフルやフル（満充填）の廃トナー収容器交換指示報知手段２０６として、画像形成装置のオベレーションパネルに表示されても良いし、上位装置のＰＣに表示されても良い。このとき、廃トナー収容量フル報知を行うタイミングは、前述のように、その色の未使用トナーがまだ残存するにも拘らず同色のトナーカートリッジの廃トナー収容量フルが発生する可能性があるので、他色のトナーカートリッジエンプティ（未使用の残トナー無し）が次に発生すると同時に通達するのが好ましい。
【００７１】
又、ステップＳ２６〜Ｓ３０までのステップは定期的に行うものとし、例えば、印刷動作１０枚おき、あるいは印刷動作１ジョブ毎等の単位で、廃トナー量の算出、比較判定、報知を繰り返すものとする。さらには、廃トナー収容器交換制御部２００によりこの定期動作の度に算出されたＷｘ（ｘ＝ｋ，ｙ，ｍ，ｃ）は、Ｗｘ０（但し、ｘ＝ｋ，ｙ，ｍ，ｃ）としてその都度、各トナーカートリッジ３内のトナーカートリッジ情報記憶部３３に上書き保持され、ＮＸｘとＴｘは、廃トナー収容器交換制御部２００内のメモリ２０５に上書き保持される。
【００７２】
（実施例２の変形例）
本実施例２では、各色の廃トナー収容器３２は各色のトナーカートリッジ３内に設けられている。しかし、実施例１と同様、各廃トナー収容器３２は、各トナーカートリッジ３外に設けられていても良く、又、各色毎に廃トナー収容器３２を設ける必要もない。この変形例の場合でも、前述した転写残と逆転写に基づく廃トナー量算出は可能である。
【００７３】
（実施例２の効果）
本実施例２によれば、各色毎の現像ユニット２の廃トナー量を、各色のトナーカートリッジ３の交換本数から求めた逆転写量及び各色毎の転写残量に基づき算出することにより、各廃トナー収容室である各廃トナー収容器３２が満杯となる前にその旨を報知することが可能となる。
【００７４】
又、トナーカートリッジ３内部のトナーカートリッジ情報記憶部３３に廃トナー収容量を記憶することにより、途中まで使用した中古トナーカートリッジへ交換したときでも、継続して廃トナー量の管理をすることができる。
【００７５】
（実施例１、２の他の変形例）
本実施例１、２では画像形成装置をカラー電子写真プリンタとして説明したが、本発明は、ファクシミリ装置、複写機、及びそれらを複合的に持つ複合機（ＭＦＰ）等の画像形成装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１            画像形成装置本体
２            現像ユニット
３            トナーカートリッジ
４            転写ユニット
５            ＬＥＤヘッド
６            給紙セット
７            定着ユニット
２１          感光体
２２          帯電ローラ
２３          現像ローラ
２４          現像ブレード
２５          トナー搬送ローラ
２６          クリーニングブレード
３１          供給トナー収容部
３２          廃トナー収容部
３３          トナーカートリッジ情報記憶部
２００        廃トナー収容器交換制御部
２０１        トナーカートリッジ交換判定部
２０２        トナーカートリッジ交換本数カウンタ
２０３        廃トナー収容器交換判定部
２０４        廃トナー収容器交換指示部
２０５        メモリ
２０６        廃トナー収容器交換指示報知手段
【図１】
2010243911.tif 000004
【図２】
2010243911.tif 000005
【図３】
2010243911.tif 000006
【図４】
2010243911.tif 000007
【図５】
2010243911.tif 000008
【図６】
2010243911.tif 000009