(57)【要約】【課題】現像剤容器から現像ユニットに現像剤を補給する構成においてユーザに対する異常報知を適切なタイミングで行うようにする。【解決手段】ＣＰＵ５１は、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを検知した場合、補給前のトナー残量Ｒｓにトナー容器２２Ａからのトナーの供給により増えた量Ｘｓを加算し、画像形成処理に伴うトナーの消費により減った量Ｘｃを減算して、現像ユニット２１Ａのトナー残量Ｒを算出する。またＣＰＵ５１は、形成する画像にかすれが生じ始める前のトナー消費量であるエラー報知トナー消費量Ｔｅ及びこれより少ない警告報知トナー消費量Ｔｗを算出する。これによりＣＰＵ５１は、印刷処理によるトナー消費量Ｃが警告報知トナー消費量Ｔｅを超えた時点でユーザに警告を報知し、エラー報知トナー消費量Ｔｗを超えた時点でユーザにエラーを報知して画像形成装置１を強制的に停止させることができる。【選択図】図７
2014178360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能であり、収容する現像剤により画像データに基づく画像形成を行う現像ユニットと、
前記現像ユニット内の現像剤量を検知する現像剤検知器と、
前記現像ユニットへ補給すべき現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像ユニットの現像剤量に応じて前記現像剤容器から前記現像ユニットへ現像剤を供給させる現像剤補給部と、
前記現像ユニットが画像形成に消費した現像剤消費量を予測する現像剤消費量予測手段と、
前記現像剤容器から前記現像ユニットへ供給した現像剤供給量を予測する現像剤供給量予測手段と、
前記現像剤検知器により検知した現像剤量の経時的な変化を基に、当該現像剤検知器の異常を検知する異常検知手段と、
前記現像剤消費量と前記現像剤供給量とを基に、前記現像剤検知器の異常を検知したときにおける前記現像ユニットの現像剤残量を予測する現像剤残量予測手段と、
前記現像剤残量を基に異常報知すべき異常報知条件を決定する報知条件決定手段と、
前記異常報知条件が満たされた時点で異常報知する報知手段と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記異常検知手段は、前記現像剤検知器による前記現像剤残量の検知結果が、経時で変化しないこと、或いは変化量が少ないことを基に、当該現像剤検知器の異常を検知する
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】
前記報知条件決定手段は、前記異常検知手段により前記現像剤検知器の異常を検知した後に画像形成に消費できる前記現像剤量を算出し、当該現像剤量を基に前記異常報知条件を決定する
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】
前記現像剤残量予測手段は、現像剤補給量予測手段により求める現像剤補給量と、現像剤消費量予測手段により求める現像剤消費量とを基に、前記現像剤残量を予測する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像剤供給量予測手段は、前記現像剤補給部が前記現像剤容器から前記現像ユニットへ現像剤を供給した時間を、単位時間あたりの現像剤の供給量に乗算することにより、前記現像剤供給量を予測する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像剤消費量予測手段は、画像形成の基礎とした画像データを構成する各画素の画素値を基に前記現像剤消費量を予測する
ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤消費量予測手段は、画像形成の基礎とした画像データを構成する各画素の画素値、画像形成対象に対する現像剤の転写効率及び画素毎の現像剤の濃度を基に前記現像剤消費量を予測する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記報知条件決定手段は、前記現像剤残量を基に、前記異常報知条件に加えて、当該異常報知条件に基づき異常報知する時点よりも前に前記現像剤検知器の異常を警告として報知すべき警告報知条件を決定し、
前記報知手段は、前記警告報知条件が満たされた時点で警告報知し、その後前記異常報知条件が満たされた時点で異常報知する
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９】
前記異常検知手段により前記現像剤検知器の異常を検知した後、当該異常が解除されたことを検知する解除検知手段
をさらに含む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１０】
前記解除検知手段は、
前記異常検知手段により前記現像剤検知器の異常を検知した後、所定時間の経過後に前記現像剤検知器により検知した現像剤量の経時的な変化を基に、前記異常が解除されたことを検知する
ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
交換可能であり、収容する現像剤により画像データに基づく画像形成を行う現像ユニットと、前記現像ユニット内の現像剤量を検知する現像剤検知器と、前記現像ユニットへ補給すべき現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像ユニットの現像剤量に応じて前記現像剤容器から前記現像ユニットへ現像剤を供給させる現像剤補給部とを含む画像形成装置に対し、
前記現像ユニットが画像形成に消費した現像剤消費量を予測する第１のステップと、
前記現像剤容器から前記現像ユニットへ供給した現像剤供給量を予測する第２のステップと、
前記現像剤検知器により検知した現像剤量の経時的な変化を基に、当該現像剤検知器の異常を検知する第３のステップと、
前記現像剤消費量と前記現像剤供給量とを基に、前記現像剤検知器の異常を検知したときにおける前記現像ユニットの現像剤残量を予測する第４のステップと、
前記現像剤残量を基に異常報知すべき異常報知条件を決定する第５のステップと、
前記異常報知条件が満たされた時点で異常報知する第６のステップと
を実行させるための異常報知プログラム。
【請求項１２】
交換可能であり、収容する現像剤により画像データに基づく画像形成を行う現像ユニットと、前記現像ユニット内の現像剤量を検知する現像剤検知器と、前記現像ユニットへ補給すべき現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像ユニットの現像剤量に応じて前記現像剤容器から前記現像ユニットへ現像剤を供給させる現像剤補給部とを含む画像形成装置の異常報知方法であって、
前記現像ユニットが画像形成に消費した現像剤消費量を予測する第１の工程と、
前記現像剤容器から前記現像ユニットへ供給した現像剤供給量を予測する第２の工程と、
前記現像剤検知器により検知した現像剤量の経時的な変化を基に、当該現像剤検知器の異常を検知する第３の工程と、
前記現像剤消費量と前記現像剤供給量とを基に、前記現像剤検知器の異常を検知したときにおける前記現像ユニットの現像剤残量を予測する第４の工程と、
前記現像剤残量を基に異常報知すべき異常報知条件を決定する第５の工程と、
前記異常報知条件が満たされた時点で異常報知する第６の工程と
を含むことを特徴とする異常報知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、異常報知プログラム及び異常報知方法に関し、特に、電子写真方式により現像ユニットや中間転写ベルトなどの像担持体上に現像剤による画像を形成し、その画像を転写材に転写する処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として電子写真方式を用いた画像形成装置が広く使われている。この種の画像形成装置は、現像剤としてのトナーにより現像ユニットの感光体上に形成した画像を中間転写ベルト上に一次転写し、一方、レジストローラなどを用いてあらかじめ設定したタイミングで転写材を搬送することで、中間転写ベルト上の画像と転写材を同期させて転写材に画像を転写する構成が一般的である。
【０００３】
この画像形成装置のなかには、現像ユニットに光透過型センサを設置し、光の透過量から現像ユニット内のトナー残量を測定するトナー残量検知部が組み込まれたものがある。
【０００４】
このトナー残量検知部では、検知用の光の経路（光路）を遮るようにトナーが付着する等して汚れが発生した場合、現像ユニット内を光が透過しなくなるため、現像ユニット内のトナー残量を精度良く検知できなくなる。
【０００５】
このような場合、現像ユニットの交換が必要となる。そこでトナー残量検知部では、光路の汚れを検知したときに、ユーザに異常（エラー）を報知すると共に画像形成装置を緊急停止させることにより、ユーザに現像ユニットの交換タイミングを知らせている。
【０００６】
ここで、仮に画像の形成に十分な量のトナーが現像ユニットに残されていた場合、この残されていたトナーは現像ユニットの交換と共に廃棄されてしまうため、このトナーの分量だけ形成できる画像の数が減少してしまい、結果的にユーザが損失を被ることになる。
【０００７】
そこで、現像ユニットが消費したトナー量からトナー残量を予測し、ユーザに異常を報知するタイミングを決めるようになされたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで特許文献１に開示された技術では、現像器にトナーが補給されないことを前提としており、当初のトナーの量と消費したトナーの量とを基に、トナー残量を予測することができた。
【０００９】
しかしながら、トナー容器から現像器にトナーを補給する構成においては、現像ユニットのトナー残量が増減するため、これを適切に予測できず、結果的にユーザに異常を報知するタイミングを適切に決めることができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、現像剤容器から現像ユニットに現像剤を補給する構成においてユーザに対する異常報知を適切なタイミングで行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、交換可能であり、収容する現像剤により画像データに基づく画像形成を行う現像ユニットと、前記現像ユニット内の現像剤量を検知する現像剤検知器と、前記現像ユニットへ補給すべき現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像ユニットの現像剤量に応じて前記現像剤容器から前記現像ユニットへ現像剤を供給させる現像剤補給部と、前記現像ユニットが画像形成に消費した現像剤消費量を予測する現像剤消費量予測手段と、前記現像剤容器から前記現像ユニットへ供給した現像剤供給量を予測する現像剤供給量予測手段と、前記現像剤検知器により検知した現像剤量の経時的な変化を基に、当該現像剤検知器の異常を検知する異常検知手段と、前記現像剤消費量と前記現像剤供給量とを基に、前記現像剤検知器の異常を検知したときにおける前記現像ユニットの現像剤残量を予測する現像剤残量予測手段と、前記現像剤残量を基に異常報知すべき異常報知条件を決定する報知条件決定手段と、前記異常報知条件が満たされた時点で異常報知する報知手段とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の態様は、交換可能であり、収容する現像剤により画像データに基づく画像形成を行う現像ユニットと、前記現像ユニット内の現像剤量を検知する現像剤検知器と、前記現像ユニットへ補給すべき現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像ユニットの現像剤量に応じて前記現像剤容器から前記現像ユニットへ現像剤を供給させる現像剤補給部とを含む画像形成装置に対し、前記現像ユニットが画像形成に消費した現像剤消費量を予測する第１のステップと、前記現像剤容器から前記現像ユニットへ供給した現像剤供給量を予測する第２のステップと、前記現像剤検知器により検知した現像剤量の経時的な変化を基に、当該現像剤検知器の異常を検知する第３のステップと、前記現像剤消費量と前記現像剤供給量とを基に、前記現像剤検知器の異常を検知したときにおける前記現像ユニットの現像剤残量を予測する第４のステップと、前記現像剤残量を基に異常報知すべき異常報知条件を決定する第５のステップと、前記異常報知条件が満たされた時点で異常報知する第６のステップとを実行させることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の態様は、交換可能であり、収容する現像剤により画像データに基づく画像形成を行う現像ユニットと、前記現像ユニット内の現像剤量を検知する現像剤検知器と、前記現像ユニットへ補給すべき現像剤を収容する現像剤容器と、前記現像ユニットの現像剤量に応じて前記現像剤容器から前記現像ユニットへ現像剤を供給させる現像剤補給部とを含む画像形成装置の異常報知方法であって、前記現像ユニットが画像形成に消費した現像剤消費量を予測する第１の工程と、前記現像剤容器から前記現像ユニットへ供給した現像剤供給量を予測する第２の工程と、前記現像剤検知器により検知した現像剤量の経時的な変化を基に、当該現像剤検知器の異常を検知する第３の工程と、前記現像剤消費量と前記現像剤供給量とを基に、前記現像剤検知器の異常を検知したときにおける前記現像ユニットの現像剤残量を予測する第４の工程と、前記現像剤残量を基に異常報知すべき異常報知条件を決定する第５の工程と、前記異常報知条件が満たされた時点で異常報知する第６の工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、現像剤容器から現像ユニットに現像剤を補給する構成においてユーザに対する異常報知を適切なタイミングで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る画像形成装置の制御システムを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＬＥＤＡ書込制御におけるＬＥＤ制御部の処理ブロックを示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る現像ユニット内に設置されたトナー検知センサの一部を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る光透過型のセンサを用いた現像ユニット内におけるトナー残量の検知を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るトナー検知センサにより生成される受光信号の波形を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る現像ユニット内に残されているトナー残量の予測を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るトナー残量と消費量との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る画像データからのトナー消費量の算出原理を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る光路汚れ検知対応処理手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。本実施形態においては、Ａ０サイズに対応した広幅の画像読取装置を含む複写機、すなわち画像形成装置を例として説明する。尚、画像形成装置に限らず、広幅の画像読取装置としても実現可能である。
【００１７】
本実施形態の画像形成装置について図１を用いて説明する。図１（ａ）は、本実施形態による画像形成装置の構成を示す概略図である。
【００１８】
画像形成装置１は、電子写真方式により画像を用紙に印字するものであり、大きく分けて画像形成部２及び用紙搬送部３により構成される。
【００１９】
画像形成部２は、Ｋ（ブラック）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）及びＹ（イエロー）の各色の画像データを形成する単色画像形成ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄと、形成された画像データを用紙５に転写する転写ベルト１１とを中心に構成されている。
【００２０】
転写ベルト１１は、回転駆動される２次転写駆動ローラ１２と転写ベルトテンションローラ１３との間に巻回されており、図１（ａ）において反時計回りに走行する。
【００２１】
単色画像形成ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄは、転写ベルト１１の上側に、走行する当該転写ベルト１１の上流側から順に並べられており、いわゆるタンデム型として構成されている。また単色画像形成ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄの上側には、レーザ光を照射する露光器１４が設置されている。
【００２２】
なお、単色画像形成ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄは、形成するトナー画像の色のみが異なっており、その内部構成は共通である。以下では、代表として単色画像形成ユニット１０Ａを中心に説明する。
【００２３】
図１（ｂ）は、単色画像形成ユニット１０Ａの構成を示す概略図である。単色画像形成ユニット１０Ａは、現像ユニット２１Ａを中心に構成されている。現像ユニット２１Ａの上側には、現像剤としてのトナーが収容されると共に当該トナーを現像ユニット２１Ａに供給するトナー容器２２Ａが設けられている。
【００２４】
現像ユニット２１Ａは、感光体２３Ａを中心に構成されている。感光体２３Ａは、円筒状に構成されており、露光器１４から照射される露光光ＬＡにより周側面が露光され、静電潜像を形成する。
【００２５】
感光体２３Ａの周囲には、感光体２３Ａを一様に帯電させる帯電器２４Ａ、感光体２３Ａの周側面に形成された静電潜像に応じてトナーを付着させて可視化することによりトナー画像を形成する現像器２５Ａ、この現像器２５Ａにトナーを供給するトナー供給ローラ２６Ａ、感光体２３Ａの不要なトナーを除去するクリーナーブレード２７Ａ等が配置されている。また転写ベルト１１を挟んで感光体２３Ａと対向する位置には、トナー画像を転写ベルト１１上に転写する一次転写ローラ２８Ａが配置されている。また現像ユニット２１Ａ内には、トナーが一定量以下になったことを検知するトナー検知センサ２９Ａが設けられている（詳しくは後述する）。
【００２６】
さらに画像形成装置１内における転写ベルト１１の下側には、用紙５に転写されずに残ったトナーを回収する廃トナーボックス１５が配置されている。
【００２７】
用紙搬送部３は、印刷時に用紙５を搬送する搬送経路３１と、両面印刷を行う場合に用紙５を搬送する両面搬送経路３２とに沿って種々の部品が配置されている。
【００２８】
用紙搬送部３には、搬送経路３１に沿って、用紙５を積載する給紙トレイ３３、用紙５を搬送する給紙ローラ３４、レジストローラ３５、転写ベルト１１に形成された画像を用紙に転写する二次転写ローラ３６、トナーが転写された用紙にトナーを定着させる定着器３７及び用紙を排出する排紙ローラ３８がそれぞれ配置されている。排紙ローラ３８の近傍には、用紙５が通紙したことを検知する排紙センサ３９が配置されている。
【００２９】
また用紙搬送部３における両面搬送経路３２の途中には、排紙ローラ３８側からレジストローラ３５側へ用紙５を搬送する両面ローラ４０が配置されている。
【００３０】
次に、画像形成装置１において印刷処理を行う場合の、画像形成部２及び用紙搬送部３における一般的な動作について説明する。
【００３１】
まず画像形成部２において、感光体２３Ａの外周面は、暗中にて帯電器２４Ａにより一様に帯電された後、露光器１４からの露光光ＬＡにより形成すべき画像に応じたパターンで露光され、静電潜像が形成される。現像器２５Ａは、トナー供給ローラ２６Ａから供給されるトナーをこの静電潜像に応じて付着させることにより、感光体２３Ａ上にトナー画像を形成させる。
【００３２】
感光体２３Ａは、転写ベルト１１と接する位置（いわゆる一次転写位置）で、一次転写ローラ２８Ａの働きによりトナー画像を転写ベルト１１上に転写する。この転写により、転写ベルト１１上にトナー画像が形成される。トナー画像の転写が終了した感光体２３Ａは、外周面に残留した不要なトナーがクリーナーブレード２７Ａにより払拭された後、次の画像形成のために待機する。
【００３３】
単色画像形成ユニット１０Ａの現像ユニット２１Ａによりトナー画像を転写された転写ベルト１１は、次の単色画像形成ユニット１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄの位置に順次搬送される。単色画像形成ユニット１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄは、単色画像形成ユニット１０Ａと同様の画像形成プロセスにより、それぞれの色によるトナー画像を転写ベルト１１上の既存のトナー画像に重畳するように転写する。
【００３４】
こうして転写ベルト１１上には、フルカラーのトナー画像が形成される。転写ベルト１１は、回転されることによりフルカラーのトナー画像を二次転写ローラ３６の位置まで走行させる。
【００３５】
一方、用紙搬送部３は、給紙ローラ３４を時計回りに回転駆動することにより、給紙トレイ３３に収納された用紙５を最上面から１枚ずつ分離して送り出す。レジストローラ３５は、転写ベルト１１の走行に合わせたタイミングで反時計方向への回転駆動を開始することにより、用紙５を二次転写ローラ３６へ向けて送り出し、画像形成部２において転写ベルト１１により搬送されたトナー画像と用紙５とを二次転写ローラ３６上で重ね合わせる。
【００３６】
レジストローラ３５により送り出された用紙５は、二次転写ローラ３６により転写ベルト１１上のトナー画像が転写された後、定着器３７により当該トナー画像が熱および圧力によって定着され、反時計回りに回転駆動される排紙ローラ３８により画像形成装置１の外部に排紙される。
【００３７】
また用紙搬送部３は、両面印刷を行う場合、用紙５が排紙ローラ３８を通過する手前で、排紙ローラ３８を時計回りに回転駆動し、当該用紙５を両面搬送経路３２に搬送する。両面搬送経路３２に搬送された用紙５は、両面ローラ４０により再びレジストローラ３５まで搬送される。
【００３８】
レジストローラ３５に到達した用紙５は、再びレジストローラ３５から送り出され、二次転写ローラ３６により先程と反対側の用紙面にトナー画像が転写され、定着器３７によりトナー画像が熱および圧力によって定着され、反時計回りに回転駆動される排紙ローラ３８により画像形成装置の外部へ排紙される。
【００３９】
次に、本実施形態による画像形成装置１の処理ブロックについて説明する。図２は、本実施形態による画像形成装置１の制御システムを表すブロック図である。
【００４０】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５１は、システムバス５０を介してＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５３等と接続されている。
【００４１】
ＲＯＭ５２は、後述する制御プログラムや各種閾値等を記憶している。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１の主メモリやワークエリア等として機能し、記録データの展開領域、環境データの格納領域等に用いられる。
【００４２】
ＣＰＵ５１は、ＲＡＭ５３をワークエリアとして利用しながら、ＲＯＭ５２に記憶された制御プログラム等を実行することにより、システムバス５０に接続される各種デバイスとのアクセスを総括的に制御し、またＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）５５を介して接続されるセンサやモータ、クラッチ、ヒーター等の電装品に関する入出力を制御する。
【００４３】
またＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されている制御プログラムを実行する他、外部Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５６を介してホストコンピュータなどの外部装置（図示せず）との通信処理が可能となっている。さらにＣＰＵ５１は、操作パネルＩ／Ｆ５７を介して接続される操作パネル５８によって、プリンタモードなどの設定操作を受け付け、これに基づいた設定処理等を実行する。
【００４４】
ＮＶＲＡＭ６１Ａは、トナー容器２２Ａ（図１）に搭載されており、トナーの残量等の情報が格納される。ＮＶＲＡＭ６１Ｂ、６１Ｃ及び６１Ｄは、いずれもＮＶＲＡＭ６１Ａと同様に構成されている。
【００４５】
Ｉ／Ｏ５５には、トナー供給モータ６２と、トナー供給クラッチ６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ及び６３Ｄと、トナー検知センサ２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ及び２９Ｄとが接続されている。トナー供給クラッチ６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃ及び６３Ｄは、いずれもトナー供給クラッチ６３Ａと同様に構成されている。またトナー検知センサ２９Ｂ、２９Ｃ及び２９Ｄは、いずれもトナー検知センサ２９Ａと同様に構成されている。
【００４６】
トナー検知センサ２９Ａは、図１（ｂ）に示したように、現像ユニット２１Ａ内に設置されており、現像ユニット２１Ａ内のトナーをそれぞれ検知し、その検知結果をＩ／Ｏ５５経由でＣＰＵ５１へ通知する。
【００４７】
ＣＰＵ５１は、トナー検知センサ２９Ａからの通知に基づき、トナー容器２２Ａから現像ユニット２１Ａへトナーを供給させるべきであるか否かを判断する。ＣＰＵ５１は、トナーを供給すべきと判断した場合、Ｉ／Ｏ５５を介してトナー供給モータ６２を駆動させると共にトナー供給クラッチ６３Ａを「ＯＮ」にすることにより、トナー容器２２Ａから現像ユニット２１Ａへトナーを供給させる。
【００４８】
画像処理部６５は、コントローラ６６から画像データを取得すると、これを露光器１４（図１）へ送信する。また画像処理部６５は、コントローラ６６から受け取った画像データから１ページあたりのトナー消費量を算出し、算出したトナー消費量を、システムバス５０を介してＣＰＵ５１へ通知するようになされている。
【００４９】
次に、露光器１４（図１）において画像データを基にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）アレイ（以下ＬＥＤＡと呼ぶ）から露光光ＬＡを発光させるＬＥＤＡ書込制御の処理ブロックについて説明する。図３は、ＬＥＤＡ書込制御におけるＬＥＤ制御部の処理ブロックを示す図である。
【００５０】
ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１００から画像形成装置１に対し画像データの印刷処理が指示されると、この画像データはＰＣ上で動作するプリンタドライバを介してコントローラ６６に転送される。コントローラ６６は、ページメモリ６８に画像データを一時的に記憶させながらビットマップデータに変換し、これを実際に印刷するための発光データに相当する画像データとしてＬＥＤＡ制御部７０に転送する。
【００５１】
ＬＥＤＡ制御部７０は、画像データを速度変換回路７１へ供給する。速度変換回路７１は、ＬＥＤＡ制御部７０内における動作クロックがコントローラ６６と異なるため、速度変換処理を行う。具体的に速度変換回路７１は、画像データを一度ラインメモリ７２に格納し、これをＬＥＤＡ制御部７０の動作クロックに基づいて読み出すことにより速度変換し、読み出した画像データを画像領域制御回路７３へ供給する。
【００５２】
画像領域制御回路７３は、画像データの画像サイズやタイミングを制御すると共に、入力解像度単位に応じた位置ずれ補正を行い、その後画像データをパターン制御回路７４へ供給する。
【００５３】
パターン制御回路７４は、画像データに対し内部パターンの付加や、トリミング処理等の画像処理を行い、これをスキュー補正回路７５へ供給する。因みにパターン制御回路７４は、画像処理時にジャギー補正のようなラインメモリを必要とする処理を行う場合は、図示しない画像処理用のラインメモリを利用する。
【００５４】
スキュー補正回路７５は、画像処理された画像データを複数のスキュー補正用のラインメモリ７６へ格納し、このとき同時に解像度変換処理を行い、画像位置に応じて読み出すラインメモリを切り替えることにより、スキュー補正処理を行い、その後画像データを階調制御回路７７へ供給する。
【００５５】
ここでスキュー補正処理とは、ＬＥＤＡ７９において１ライン上に配置された発光素子が必ずしも直線上に位置しておらず、いわゆる「うねり」を有していることに対応するための処理である。すなわちスキュー補正処理では、ＬＥＤＡ７９から発光される露光光ＬＡが感光体２３Ａに照射された際に正しい画像を描くよう、画像データに対し、予め「うねり」に応じた補正処理を施している。
【００５６】
また解像度変換とは、入力される画像データの解像度と出力すべきＬＥＤＡ側の解像度とが異なる場合に、出力すべきＬＥＤＡ側の解像度に合わせるように高解像度化する処理である。例えば、入力画像データの解像度が６００［ｄｐｉ］であり、ＬＥＤＡ側の解像度が１２００［ｄｐｉ］である場合、画像データは６００［ｄｐｉ］から１２００［ｄｐｉ］に変換される。
【００５７】
階調制御回路７７は、画像データに対し画像濃度を調整するための階調制御処理を行い、これをＬＥＤＡ制御回路７８へ供給する。ＬＥＤＡ制御回路７８は、この画像データをＬＥＤＡ７９へ供給する。ＬＥＤＡ７９は、保有している補正データに基づいて画像データを補正し、補正後の画像データに基づいた露光光ＬＡを発光する。
【００５８】
次に、本実施形態におけるトナー検知センサ２９Ａの光路の構成について説明する。図４は、本実施形態における現像ユニット２１Ａ内に設置されたトナー検知センサ２９Ａの一部を示す斜視図である。
【００５９】
現像ユニット２１Ａの側面には、主に透明度の高い樹脂材料などからなる第１光ガイド８３及び第２光ガイド８４が取り付けられている。発光素子８１Ａ（図１（ｂ））から照射された検知光Ｌ１は、第１光ガイド８３によって現像ユニット２１Ａの内部に導かれ、端面８３Ｓから空間２１ＳＡに検知光Ｌ２として照射される。
【００６０】
その後検知光Ｌ２は、第２光ガイド８４の端面８４Ｓに入射され、当該第２光ガイド８４内を経て現像ユニット２１Ａの外部へ導かれ、検知光Ｌ３となる。検知光Ｌ３は、その後第２光ガイド８４の出口に配置した受光素子８２Ａ（図１（ｂ））により受光され、その光量に応じた信号レベルの受光信号ＳＡを生成してＣＰＵ５１へ供給する。
【００６１】
このとき検知光は、空間２１ＳＡにおける当該検知光の光路上にトナーがない場合には、途中で遮断されることなく受光素子８２Ａにより受光され、一方その光路上にトナーがある場合は、このトナーにより遮断され、受光素子８２Ａに受光されない。このためＣＰＵ５１は、受光信号ＳＡの信号レベルを基に、現像ユニット２１Ａ内におけるトナーの有無を判別することができる。
【００６２】
この現像ユニット２１Ａにおいて内部に収容するトナー残量を適切に検知するには、空間２１ＳＡにおけるトナーの存在有無を正確に把握することが重要である。例えば現像ユニット２１Ａでは、端面８３Ｓ及び８４Ｓにトナーや異物等が付着していると、空間２１ＳＡにトナーが存在しない状態であっても検知光Ｌ２を遮光してしまうため、受光素子８２Ａにおける出力電圧が上昇し、トナー残量の誤検知の原因となってしまう。
【００６３】
このため現像ユニット２１Ａでは、第１光ガイド８３の端面８３Ｓと第２光ガイド８４の端面８４Ｓとを常に清浄に保ち、トナーの存在のみが検知光Ｌ２の光路を阻害できるようにすることが望ましい。
【００６４】
そこで現像ユニット２１Ａは、内部のトナーを攪拌するトナー搬送部材８５の回転軸にシート材等でなる清掃部材８６が貼り付けられている。なお現像ユニット２１Ａでは、トナー搬送部材８５に清掃部材８６を直接取り付ける以外にも、例えば別途回転軸を設けて清掃機構を配置することも可能である。
【００６５】
現像ユニット２１Ａは、画像形成のために動作する際、トナー循環のために駆動伝達手段（図示せず）によりトナー搬送部材８５を回転させる。これに伴い、当該トナー搬送部材８５の回転軸に取り付けた清掃部材８６も、連動して回転する。
【００６６】
このとき清掃部材８６は、その両端面により、トナー搬送部材８５の回転周期で端面８３Ｓ及び８４Ｓに接触して摺動する。これにより清掃部材８６は、端面８３Ｓ及び８４Ｓの表面に付着しているトナー及び付着物等を除去し、空間２１ＳＡにおける検知光Ｌ２の光路を確保することができる。
【００６７】
このように現像ユニット２１Ａは、清掃部材８６によって端面８３Ｓ及び８４Ｓを周期的に清掃することにより、トナー検知センサ２９Ａによるトナー残量の検知精度を高めるようになされている。
【００６８】
次に、本実施形態によるトナー残量の検知について、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態において光透過型のセンサを用いた現像ユニット内におけるトナー残量の検知を説明する図である。
【００６９】
図５（ａ）及び（ｂ）は、図１の単色画像形成ユニット１０Ａを拡大して表した図である。図５（ａ）は、現像ユニット２１Ａ内のトナーが比較的少ない状態を表している。また図５（ｂ）は、現像ユニット２１Ａ内のトナーが比較的多い様子を表している。
【００７０】
現像ユニット２１Ａ内では、劣化したトナーと新しいトナーとの濃度を均一にする目的から、トナー搬送部材８５（図４）を回転させることにより、トナーを常時撹拌している。このため受光信号ＳＡは、周期的に上下を繰り返す矩形波状の波形を描くことになる。
【００７１】
例えば現像ユニット内のトナー量が多い場合、受光信号ＳＡは、図５（ｃ）に示すように、電圧ｖが低い期間が多く、電圧ｖが高い期間が少ない。一方、現像ユニット内のトナー量が多い場合、受光信号ＳＡは、図５（ｄ）に示すように、電圧ｖが低い期間が多く、電圧ｖが高い期間が少ない。
【００７２】
そこで本実施形態では、受光信号ＳＡの信号レベルにおける変動範囲のほぼ中間となる値に閾値Ｔｈを設定した上で、所定時間ごとに受光信号ＳＡの信号レベルを閾値Ｔｈと比較して、当該閾値Ｔｈ以上又は閾値Ｔｈ未満のいずれであるかを判定する。さらに本実施形態では、所定の期間内における比較結果の回数から、閾値Ｔｈ以上及び閾値Ｔｈ未満の割合を基に、現像ユニット２１Ａ内におけるトナー残量が「空」又は「満杯」のいずれであるかを検出する。
【００７３】
また本実施形態では、後述する手法によりトナー消費量を累積し、その値を基に、トナー残量を検出するタイミングを決定する。そのうえで、本実施形態では、検出するタイミングごとの検出結果が「空」であれば、トナー消費量の累積値分に相当するトナーをトナー容器から補給し、「満杯」であれば、トナー消費量の累積値を初期化し、トナー容器からの補給も行わない。
【００７４】
ところでトナー検知センサ２９Ａは、検知光Ｌ２（図４）の光路が汚れている場合、すなわち第１光ガイド８３の端面８３Ｓ及び第２光ガイド８４の端面８４Ｓにトナーや異物等の付着物が付着しており、清掃部材８６を用いてもその付着物を取り除けない場合がある。
【００７５】
この場合、トナー検知センサ２９Ａでは、発光素子８１Ａから照射した検知光Ｌ１が空間２１ＳＡにおいてこの付着物により遮られるため、第２光ガイド８４を通過してくる検知光Ｌ３は、その光量が弱くなり、或いは受光素子８２Ａまで届かなくなる。
【００７６】
このような状態にあるとき、トナー検知センサ２９Ａの受光素子８２Ａにより生成される受光信号ＳＡ２は、図６（ｂ）に示すような波形になる。この受光信号ＳＡ２は、トナー検知センサ２９Ａに付着物が付着していないときの正常な受光信号ＳＡ１（図６（ａ））と比較して、電圧の変化量が小さくなり、縦軸方向に波形を縮小したような波形となり、閾値Ｔｈよりも信号レベルが高い側、すなわちトナーの量が多いことを表す側に偏っている。
【００７７】
すなわちトナー検知センサ２９Ａは、このような場合、現像ユニット２１Ａ内に存在するトナー残量を実際よりも過大に検知してしまうことになる。
【００７８】
ところで、トナー検知センサ２９Ａから異常な受光信号ＳＡ２（図６（ｂ））が生成される場合、現像ユニット２１Ａにおけるトナー残量の検知結果は、定常的に実際のトナーの使用量に対して大きい値を示すため、電圧ｖの経時的な変化の幅が小さいことになる。
【００７９】
そこで本実施形態では、トナー残量の検知結果の経時的な変化量が少ないことを検出した場合、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを検知するものとした。
【００８０】
次に、本実施形態における現像ユニット２１Ａ内に残されているトナー残量の予測方法について説明する。図７に示す特性曲線Ｆは、現像ユニット２１Ａにおける累積トナー消費量に対するトナー残量の推移を示している。
【００８１】
単色画像形成ユニット１０Ａ（図１）のようにトナー容器２２Ａから現像ユニット２１Ａにトナーを補給する構成では、当該現像ユニット２１Ａ内に定期的にトナーが供給される。このため当該現像ユニット２１Ａにおけるトナー残量は、累積トナー消費量の増加に伴い、特性曲線Ｆのような鋸状の（すなわち三角波状の）波形を描く。
【００８２】
ここで、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを検知したときの現像ユニット２１Ａにおけるトナー残量Ｒは、補給前のトナー残量Ｒｓと、供給により増えた量Ｘｓと、トナーの消費により減った量Ｘｃが分かれば、次の（１）式により算出できる。
【００８３】
【数１】
2014178360.tif 000003
【００８４】
ここで増えた量Ｘｓは、トナー容器２２Ａから補給されたトナー量である。このトナー量は、トナー供給モータ６２（図２）を駆動させた時間を測定し、設計や生産工程において調査した単位時間あたりに供給できるトナー量に積算することで求めることができる。
【００８５】
また、減った量Ｘｃは、トナー補給後に現像ユニット２１Ａが消費したトナー量である。これは、トナー容器２２Ａからトナーを補給するごとに、後述する算出方法により予測したトナー消費量を積算することにより、求めることができる。
【００８６】
本実施形態では、このようにして求まるトナー残量Ｒを、現像ユニット２１Ａにおけるトナーの補給や消費の度に更新し、ＮＶＲＡＭ６１Ａ（図２）に記憶させておくことで、光路汚れを検知したときに現像器内に残されているトナー量を予測するものとした。
【００８７】
次に、本実施形態におけるエラー報知のタイミングの決定について説明する。図８は、本実施形態におけるトナー残量と消費量との関係を示す図であり、図７の一部分を拡大して表した図に相当する。
【００８８】
この図８では、トナー検知センサ２９Ａにおいて光路汚れを検知した時点Ｐ１から現像ユニット２１Ａが消費したトナー量（累積トナー消費量）を横軸とし、現像ユニット２１Ａに残っているトナー量（トナー残量）を縦軸として、現像ユニット２１Ａにおけるトナーの消費によるトナー残量の変化を特性曲線ＦＳにより示している。
【００８９】
特性曲線ＦＳにおける現像ユニット２１Ａのトナー残量をＲ、形成する画像にかすれが生じ始めるトナー残量をＲｌとすると、時点Ｐ１においては、その後の画像形成処理において（Ｒ−Ｒｌ）分のトナーを画像形成に使用することができる。
【００９０】
このため、仮にトナー検知センサ２９Ａにおいて光路汚れを検知した時点Ｐ１において直ちにユーザにエラーを報告すると共に画像形成装置１を停止させた場合、この（Ｒ−Ｒｌ）分のトナーを画像形成に利用できなくなり、ユーザに経済的な損失を与えることになる。
【００９１】
そこで本実施形態では、光路汚れ検知後のトナー消費量が値Ｔｅとなったときを、ユーザにエラーを報知する時点Ｐ３として定義する。以下、この値Ｔｅをエラー報知トナー消費量とも呼ぶ。ここで、エラー報知トナー消費量Ｔｅは、次の（２）式により求める。この（２）式における定数αは、形成する画像にかすれが生じ始める時点Ｐ４におけるトナー消費量Ｒｌに対するマージンである。
【００９２】
【数２】
2014178360.tif 000004
【００９３】
本実施形態では、後述する手法でトナー消費量を予測し、このトナー消費量を利用して、時点Ｐ１からの現像ユニット２１Ａにおけるトナー消費量を累積していく。そして本実施形態では、このトナー消費量の累積値がエラー報知トナー消費量Ｔｅに達したとき、すなわち時点Ｐ３になったときに、エラーを報知し、画像形成装置１を停止するように制御する。これにより画像形成装置１では、現像ユニット２１Ａに残されたトナーを無駄なく使い切ることが可能となる。
【００９４】
また本実施形態では、光路汚れ検知後のトナー消費量に関してエラー報知トナー消費量Ｔｅよりも少ない値Ｔｗを定義し、光路汚れ検知後のトナー消費量が値Ｔｗとなったタイミングを、ユーザに警告を報知する時点Ｐ２とする。以下、値Ｔｗを警告報知トナー消費量とも呼ぶ。
【００９５】
これにより本実施形態では、時点Ｐ３に達して画像形成装置１を強制停止する前に、ユーザに現像ユニット２１Ａの交換や画像形成装置１が近いうちに強制停止されることを知らせることができる。これに応じてユーザは、交換用の現像ユニット２１Ａを予め手配して画像形成装置１が強制停止された場合に直ちに対処できるようにし、或いは画像形成処理の使用状況を調整することが可能になる。
【００９６】
また、図４を参照して説明したように、現像ユニット２１Ａ内には、トナー検知センサ２９Ａの光路を清掃する清掃部材８６が設置されており、トナー搬送部材８５の回転に伴って端面８３Ｓ及び８４Ｓの清掃を行っている。
【００９７】
そこで本実施形態では、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを検知してからエラーの報知等の処理を行うことを確定するまでに期間を設けることとした。すなわち本実施形態では、トナー検知センサ２９Ａの光路上に一度トナーが付着し、光路汚れが検知された場合であっても、その後清掃部材８６により汚れを除去できたときは、エラーを確定せずに正常な動作状態に復帰させるものとした。
【００９８】
次に、上述したトナー残量Ｒの算出等に用いるトナー消費量の算出について、図９を参照して説明する。図９は、本実施形態における画像データからのトナー消費量の算出原理について説明する図である。
【００９９】
まずＣＰＵ５１は、ラインメモリから読み出した画像データから、主走査方向に５画素の画像データを抽出すると共に、この５画素それぞれについて副走査方向に５画素のデータを抽出することにより、５画素×５画素のマトリクスデータを生成し、その中心を注目画素Ａとする。
【０１００】
続いてＣＰＵ５１は、露光器１４（図１）の露光手段（ＬＥＤＡ等）の特性に合わせて、濃度データのγ変換を予め行う。すなわちＣＰＵ５１は、注目画素Ａと、当該注目画素Ａから１画素隣接の参照画素Ｂ〜Ｉと、注目画素Ａから２画素隣接の参照画素Ｊ〜Ｙとに対し、それぞれ重み付け係数を設定した上で、次の（３）式に従い、注目画素Ａについて合計した光量ＵＡを算出する。ここで重み付け係数は、注目画素Ａを挟んで対称関係にある参照画素同士では共通の値を用いる。
【０１０１】
【数３】
2014178360.tif 000005
【０１０２】
ところで感光体２３Ａにおいてトナーが現像される量は、当該感光体２３Ａが露光光ＬＡにより露光される際の光量に比例するものの、ある光量レベル（上限値）で飽和し、この上限値以上は現像されない。
【０１０３】
そこでＣＰＵ５１は、飽和処理として、トナー消費量の換算値（Ｘ）を決定する。具体的にＣＰＵ５１は、注目画素Ａの光量ＵＡが上限値以下であれば、トナー消費量の換算値（Ｘ）を光量ＵＡの値そのものとし、注目画素Ａの光量ＵＡが上限値よりも大きければ、トナー消費量の換算値（Ｘ）をこの上限値とする。
【０１０４】
続いてＣＰＵ５１は、光量ＵＡから算出するトナー消費量の換算値を、実際にトナーが現像される量に近づけるため、当該光量ＵＡから所定のオフセット値を減算する。なお、減算結果がマイナスの場合には、光量ＵＡからを値「０」とする。これにより、注目画素Ａについてのトナー消費量換算値を算出することができる。
【０１０５】
さらにＣＰＵ５１は、このような１画素についてのトナー消費量換算値の算出処理を、１ページ分、すなわち印刷すべき画像データを構成する全画素について行うことにより、１ページ分の画像データ全体におけるトナー消費量換算値を算出することができる。因みにＣＰＵ５１は、周辺画素が画像領域外となる場合、この周辺画素を光量０の画素として扱う。
【０１０６】
次に、本実施形態において光路汚れを検知したときの処理手順について、図１０を参照して説明する。図１０は、本実施形態における光路汚れ検知対応処理手順を示すフローチャートである。因みに本処理手順は、単色画像形成ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ及び１０Ｄそれぞれについて実行される。
【０１０７】
ＣＰＵ５１は、光路汚れ検知対応処理手順を開始すると、ステップＳ１へ移り、トナー検知センサ２９Ａによるトナー残量検知処理を行い、次のステップＳ２へ移る。このときＣＰＵ５１は、トナー検知センサ２９Ａの発光素子８１Ａ（図１（ｂ））を発光させ、受光素子８２Ａにより生成される受光信号ＳＡをサンプリングする。
【０１０８】
ステップＳ２においてＣＰＵ５１は、図６を参照して説明した手法により、受光信号ＳＡの波形が正常であるか否かを判定する。本実施形態の場合、これはトナー検知センサ２９Ａにおいて光路汚れが発生しているか否かを判定することにもなる。ここで肯定結果が得られると、このことはユーザへのエラー報知やトナー残量の算出を行う必要が無いことを表しており、このときＣＰＵ５１は再びステップＳ１へ戻り、次にトナー残量検知処理が行われるまで待機する。
【０１０９】
一方、ステップＳ２において否定結果が得られると、このことはトナー検知センサ２９Ａの光路に汚れが付着しており、トナー残量を正しく検知できないため、いずれ現像ユニット２１Ａの交換が必要になること、換言すれば光路汚れを検知したことを表している。このときＣＰＵ５１は、次のステップＳ３へ移る。
【０１１０】
ステップＳ３においてＣＰＵ５１は、補給前のトナー残量Ｒｓと、供給により増えた量Ｘｓと、トナーの消費により減った量Ｘｃとを用い、上述した（１）式に従って現像ユニット２１Ａにおけるトナー残量Ｒを算出し、次のステップＳ４へ移る。
【０１１１】
ステップＳ４においてＣＰＵ５１は、ステップＳ２において光路汚れを検知したタイミングを時点Ｐ１（図８）とし、ステップＳ３において算出したトナー残量Ｒを用いて、上述した（２）式に従ってエラー報知トナー消費量Ｔｅを算出し、次のステップＳ５へ移る。
【０１１２】
ステップＳ５においてＰＣＵ５１は、次の（４）式に従い、警告報知トナー消費量Ｔｗを算出し、次のステップＳ６へ移る。ここで（４）式におけるトナー消費量Ｔｎは、エラー報知までの警告日数をＮとしたときの、Ｎ日分のトナー消費量となる。
【０１１３】
【数４】
2014178360.tif 000006
【０１１４】
ステップＳ６においてＣＰＵ５１は、画像の印刷処理を実行することにより現像ユニット２１Ａ内のトナーを消費すると共に、図９を参照して説明した手法によりこのときのトナー消費量を算出して、光路汚れ検知後のトナー消費量Ｃを更新した上で、次のステップＳ７へ移る。
【０１１５】
ステップＳ７においてＣＰＵ５１は、光路汚れ検知点からのトナー消費量Ｃが、次に光路汚れを検知すべきタイミングを表すトナー消費量Ｃｔよりも少ないか否か、すなわち再度光路汚れを検知すべきタイミングに達したか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このときＣＰＵ５１は、次にトナーが消費されるまで待機するべく、ステップＳ６へ戻る。
【０１１６】
一方、ステップＳ７において肯定結果が得られると、このことはトナーの消費に伴って光路汚れが解消した可能性があることを表しており、このときＣＰＵ５１は次のステップＳ８へ移る。
【０１１７】
ステップＳ８においてＣＰＵ５１は、ステップＳ１と同様にトナー検知センサ２９Ａによるトナー残量検知処理を再度行い、次のステップＳ９においてステップＳ２と同様に受光信号ＳＡの波形が正常であるか否かを判定する。
【０１１８】
ここで肯定結果が得られると、このことは光路汚れが解消しトナー検知センサ２９Ａによりトナー残量を正しく検知できる状態に復帰しており、ユーザへのエラー報知や画像形成装置１の停止処理を行う必要が無いことを表している。このときＣＰＵ５１は再びステップＳ１へ戻り、次にトナー残量の検知処理が行われるまで待機する。
【０１１９】
一方、ステップＳ９において否定結果が得られると、このことは引き続きトナー検知センサ２９Ａの光路に汚れが付着しており、トナー残量を正しく検知できないこと、換言すれば光路汚れが解消していないことを表している。このときＣＰＵ５１は、適切なタイミングでユーザへの報知及び画像形成装置１の停止を行うべく、次のステップＳ１０へ移る。
【０１２０】
ステップＳ１０においてＣＰＵ５１は、光路汚れ検知後のトナー消費量Ｃを取得し、次のステップＳ１１へ移る。
【０１２１】
ステップＳ１１においてＣＰＵ５１は、光路汚れ検知後のトナー消費量Ｃが警告報知トナー消費量Ｔｗ（図８）以上であるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは未だユーザに警告を報知すべきタイミングでないことを表しており、このときＣＰＵ５１は、さらにトナーが消費されるのを待機するべくステップＳ６へ戻る。
【０１２２】
一方、ステップＳ１１において否定結果が得られると、このときＣＰＵ５１は次のステップＳ１２へ移り、ユーザに対する警告として、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れが発生しており、近いうちに現像ユニット２１Ａを交換するタイミングとなることを報知し、次のステップＳ１３へ移る。
【０１２３】
ステップＳ１３においてＣＰＵ５１は、光路汚れ検知後のトナー消費量Ｃがエラー報知トナー消費量Ｔｅ（図８）以上であるか否かを判定する。ここで否定結果が得られると、このことは未だユーザにエラーを報知すべきタイミングでないことを表しており、このときＣＰＵ５１は、さらにトナーが消費されるのを待機するべくステップＳ６へ戻る。
【０１２４】
一方、ステップＳ１３において否定結果が得られると、このときＣＰＵ５１は次のステップＳ１４へ移り、ユーザ対し、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れが発生しており、緊急に現像ユニット２１Ａを交換する必要があることを報知し、次のステップＳ１５へ移る。
【０１２５】
ステップＳ１５においてＣＰＵ５１は、画像形成装置１を強制的に停止させた後、光路汚れ検知対応処理手順を終了する。因みに画像形成装置１は、強制停止された後、ユーザ等により、現像ユニット２１Ａが交換された上で、復旧されることとなる。
【０１２６】
このように本実施形態においては、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを検知した場合、現像ユニット２１Ａのトナー残量Ｒを算出した上で、エラー報知トナー消費量Ｔｅ及びこれより少ない警告報知トナー消費量Ｔｗを算出するようにした。
【０１２７】
その後本実施形態では、印刷処理の実行によりトナーが消費される度にトナー消費量Ｃを更新し、このトナー消費量Ｃが警告報知トナー消費量Ｔｗを超えた時点で、ユーザに対し近いうちに現像ユニット２１Ａの交換が必要となる旨の警告を報知し、さらにトナー消費量Ｃがエラー報知トナー消費量Ｔｅを超えた時点で、ユーザに対し緊急に現像ユニット２１Ａの交換が必要な旨を報知して画像形成装置１を強制的に停止させる。
【０１２８】
すなわち本実施形態では、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れが発生し、これを検知したとしても、直ちには画像形成装置１を強制的に停止させないため、現像ユニット２１Ａ内に残っているトナーをその後の画像形成処理において使用することができ、ユーザが被る経済的損失を大幅に縮小することができる。
【０１２９】
また本実施形態では、トナー検知センサ２９Ａにおける光路汚れの発生を、トナー残量の検知結果における経時的な変化量が少ないことを基に検出した。このため本実施形態では、光路汚れの発生時と非発生時とで受光信号ＳＡの信号レベルに生じる差異が小さい場合であっても、光路汚れの発生を精度良く検出することができる。
【０１３０】
さらに本実施形態では、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを検知した際に、（１）式により、補給前のトナー残量Ｒｓと、供給により増えた量Ｘｓと、トナーの消費により減った量Ｘｃとを基に、トナー残量Ｒを算出した。このため本実施形態では、トナー検知センサ２９Ａによりトナー残量を正しく検知できない状況にあっても、現像ユニット２１Ａ内に残っているトナー残量Ｒを精度良く予測することができる。
【０１３１】
さらに本実施形態では、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを検知した際に、現像ユニット２１Ａにおいてセンサ異常のエラーを報知するまでに使用できるトナー残量であるトナー残量Ｒを基に、エラー報知トナー消費量Ｔｅ及び警告報知トナー消費量Ｔｗをそれぞれ設定した。このため本実施形態では、ユーザが現像ユニット２１Ａを交換する準備をするのに必要な期間を見越した適切なタイミングでユーザに警告を報知しできると共に、現像ユニット２１Ａ内に残っているトナーを十分に消費した適切なタイミングでユーザにエラーを報知して画像形成装置１を停止させることができる。
【０１３２】
さらに本実施形態では、（４）式により、画像データの画素数、転写効率、濃度等の情報を基にトナー消費量を算出したため、センサ等の物理的な検出手段を用いることなく、現像ユニット２１Ａにおけるトナーの消費量を精度良く求めることができる。
【０１３３】
さらに本実施形態では、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを１回検知した後、トナー消費量Ｃが次に光路汚れを検知すべきタイミングを表すトナー消費量Ｃｔになった時点で、再度トナー検知センサ２９Ａにおける光路汚れの有無を判定するようにした。このため本実施形態では、２回目に光路汚れを検知しなかった場合には、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れが解消したものとして、正常な画像形成処理を継続することができ、現像ユニット２１Ａの不必要な交換を防止できる。
【０１３４】
以上、説明したように、本実施形態によれば、トナー容器から現像ユニットにトナーを補給する構成においてユーザに対するエラー報知を適切なタイミングで行うことが可能となる。
【０１３５】
なお本実施形態においては、トナー残量の検知結果の経時的な変化量が少ないことを基に、トナー検知センサ２９Ａにおける光路汚れを検知したが、これに限らず、例えばトナー残量の検知結果の積算値を所定の閾値との比較結果や、トナー残量の検知結果の変化と（４）式を用いたトナー消費量との比較結果等、トナー残量の検知結果を用いた他の種々の手法によりトナー検知センサ２９Ａにおける光路汚れを検知しても良い。
【０１３６】
また本実施形態においては、トナー残量Ｒを算出した上で（２）式によりエラー報知トナー消費量Ｔｅを算出し、積算したトナー消費量Ｃがエラー報知トナー消費量Ｔｅを超えたタイミングでエラーを報知したが、これに限らず、例えば最後にトナー容器２２Ａからトナーが補給された直後の現像ユニット２１Ａ内におけるトナー量を既知であるものと見なし、これ以降に画像形成処理を行う度にトナー消費量を減算していき、所定の閾値を下回るタイミングでエラーを報知する等、他の種々の手法によりエラーを報知すべきタイミングを決定しても良い。
【０１３７】
さらに本実施形態においては、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを検知した際に、（１）式に従い、補給前のトナー残量Ｒｓと、供給により増えた量Ｘｓと、トナーの消費により減った量Ｘｃとを基にトナー残量Ｒを算出したが、これに限らず、例えばトナー検知センサ２９Ａにおいて光路汚れの検知直前に得られたトナー残量を用いる等、他の種々の手法によりトナー残量Ｒを算出しても良い。
【０１３８】
さらに本実施形態においては、（１）式に用いる「増えた量Ｘｓ」を、トナー供給モータ６２（図２）を駆動させた時間と単位時間あたりに供給できるトナー量とを積算して算出したが、これに限らず、例えばトナー検知センサ２９Ａによるトナー量の検知結果の平均値について、補給前と補給後との差分値を基に算出する等、種々の手法により「増えた量Ｘｓ」を算出しても良い。
【０１３９】
さらに本実施形態においては、（４）式により、画像データの画素数、転写効率、濃度等の情報を基にトナー消費量を算出したが、したが、これに限らず、例えば別途センサを設けることによりトナー消費量を検出しても良い。
【０１４０】
さらに本実施形態においては、ユーザにエラーを報知すると共に画像形成装置１を強制的に停止させる前に、積算したトナー消費量Ｃが警告報知トナー消費量Ｔｗを超えたタイミングでユーザに警告を報知したが、これに限らず、例えばユーザに警告を報知しないようにしても良い。
【０１４１】
さらに本実施形態においては、トナー検知センサ２９Ａの光路汚れを１回検知した後、トナー消費量Ｃが次に光路汚れを検知すべきタイミングを表すトナー消費量Ｃｔになった時点で、再度トナー検知センサ２９Ａにおける光路汚れの有無を判定したが、これに限らず、例えば２回目のトナー検知センサ２９Ａにおける光路汚れの有無の判定を省略しても良く、或いは３回以上トナー検知センサ２９Ａにおける光路汚れの有無を判定しても良い。
【符号の説明】
【０１４２】
１        画像形成装置
２        画像形成部
１０Ａ    単色画像形成ユニット
１４      露光器
２１Ａ    現像ユニット
２１ＳＡ  空間
２２Ａ    トナー容器
２９Ａ    トナー検知センサ
５１      ＣＰＵ
６１Ａ    ＮＶＲＡＭ
６２      トナー供給モータ
６３Ａ    トナー供給クラッチ
６５      画像処理部
６６      コントローラ
８１Ａ    発光素子
８２Ａ    受光素子
８３      第１光ガイド
８３Ｓ    端面
８４      第２光ガイド
８４Ｓ    端面
８５      トナー搬送部材
８６      清掃部材
Ｃ        トナー消費量
ＬＡ      露光光
Ｒ        トナー残量
Ｒｌ      トナー消費量
Ｒｓ      トナー残量
ＳＡ      受光信号
Ｔｅ      エラー報知トナー消費量
Ｔｈ      閾値
Ｔｗ      警告報知トナー消費量
Ｘｃ      減った量
Ｘｓ      増えた量
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４３】
【特許文献１】特開２００５−１３４７９４号公報
【図１】
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【図２】
2014178360.tif 000008
【図３】
2014178360.tif 000009
【図４】
2014178360.tif 000010
【図５】
2014178360.tif 000011
【図６】
2014178360.tif 000012
【図７】
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【図８】
2014178360.tif 000014
【図９】
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【図１０】
2014178360.tif 000016